中华人民共和国农业行业标准

NY/T 4193-2022

化学农药 高效液相色谱法估算土壤吸附系数试验准则

Chemical pesticide-Guideline for estimation of the adsorption

coefficient （Koc） on soil using high performance liquid

chromatography （HPLC）

前言

  本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

  请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

  本文件由农业农村部种植业管理司提出并归口。

  本文件负责起草单位：农业农村部农药检定所。

  本文件主要起草人：周艳明、单炜力、袁善奎、马晓东、刘新刚、袁野、王娇、陈超、刘辉辉、刘永利、刘雁雨、魏京华。

1范围

  本文件规定了高效液相色谱法估算化学农药土壤吸附系数试验的方法原理、试剂与仪器、试验方法和试验报告等的基本要求。

  本文件适用于估算lgKoc范围为1.5~5.0化学农药的土壤吸附系数试验。

2规范性引用文件

  下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不在日期的时用文件。其最新版本值积所有的修改单）适用于本文件。

  GB/T 6682分析实验室用水规格利试验方法

  GB/T 31270.4化学农药环境安全评价试验准则 第1部分土壤吸附/解吸试验

3术语和定义

  下列术语和定义适用本文件。

3.1

分配系数distribution coefficient

在固液两相间的分配达到平衡时，被试物在固液两相的浓度之比。以Kd表示公式（1）。

式中：

Kd——分配系数的数量，单位为毫升每克（mL/g）；

Cs——平衡时固相中被试物浓度的数值，单位为微克每克（μg/g）；

Cw——平衡时液相中被试物浓度的数值，单位为微克每毫升（μg/mL）。

3.2

弗仑德利奇吸附系数Freundlich adsorption coefficient

液相中平衡浓度为1μg/mL，固相中被试物的浓度。以Kf标书，见公式（2）。

式中：

Kf——弗仑德利奇吸附系数，无量纲；

1/n——弗仑德利奇吸附等温线的斜率，无量纲。

3.3

有机碳吸附系数organic carbon adsorption coefficient

将Kd或Kf按吸附剂的有机碳含量归一化，以Koc表示，见公式（3）。

式中：

Koc——有机碳吸附系数的数值，单位为毫升每克（mL/g）或无量纲；

OC——土壤有机碳含量的数值，单位为百分号（%）。

  样品组分的物质的量在两相中分配的比值，以k’表示，见公式（4）；根据高效液相色谱的分配系数、保留体积、固定相体积、流动相体积、流动相流速、保留时间、死时间等参数，k’可表示为调整保留时间和死时间的比值，见公式（5）。

式中：

k'——容量因子，无量纲；

ns——固定相中样品组分物质的量的数值，单位为摩尔（mol）；

nm——流动相中样 品组分物质的量的数值，单位为摩尔（ mol）。

式中：

t_R——保留时间的数值， 单位为分（min）；

t₀——死时 间的数值，单位为分（min）。

4方法原理

  利用氰基柱的固定相同时含有极性和非极性2种基团，可与被试物的极性和非极性基团相互作用，建立保留时间与吸附系数之间的关系。

  首先建立一系列参照物的lgKoc与lgk'之间的校准曲线，然后测定被试物的k'，并估算被试物的Koc。

  注：本方法用高效液相色谱法估算农药在土壤中的吸附系数Koc，与定量构效关系方法相比，本方法具有更高的可靠性，但作为一种估算方法，本方法不能完全代替批平衡试验方法（GB/T 31270.4）。

5试剂与仪器

5.1试剂

  除另有规定外，所有试剂均为分析纯，水为符合GB/T 6682中规定的一级水。

5.1.1甲醇（CH3OH，CAS号：67-56-1）：色谱纯。

5.1.2甲酰胺（CH3NO，CAS号：75-12-7）。

5.1.3尿素[CO（NH2）2，CAS号：57-13-6]。

5.1.4硝酸钠（NaNO3，CAS号：7631-99-4）。

5. 1.5 柠檬酸钠（Na3C6H5O7·2H2O，CAS号：6132-04-3）。

5.1.6 柠檬酸（C6H8O7•H2O，CAS号：77-92-9）。

5.2 0.01 mol/L pH 6柠檬酸盐缓冲溶液的配制

  准确称取柠檬酸钠（5.1.5）29.41 g于100 ml.烧杯中，用水溶解后转移到1 000 mL容量瓶中，用水定容至刻度，混匀，配制成0.1 mol/L柠檬酸钠储备液。准确称取柠檬酸（5.1.6）21.0g于100 mL烧杯中，用水溶解后转移到1 000 ml容量瓶中，用水定容至刻度，混匀，配制成0.1 mol/L柠檬酸储备液。准确量取9.5mL柠檬酸盐储备液、40.5mL柠檬酸储备液于500mL，容量瓶中，用水定容至刻度，混匀。

5.3流动相

  流动相可采用甲醇-水（55+45 ，体积比）或甲醇-0.01 mol/L pH 6.0柠檬酸盐缓冲溶液（55+45，体积比） ，若不适用，可尝试其他有机溶剂水体系。使用前应脱气，并采用等度洗脱。

  对于离子型农药，宜使用甲醇柠檬酸盐缓冲溶液，但应避免盐析出或柱效降低。

5.4参照物

  应至少选择6种参照物建立校准曲线，其中高于和低于被试物预期Koc的参照物各至少1个。宜选择与被试物结构相似的参照物，部分可作为参照物的化合物见附录A。

5.5 仪器

5.5.1配备氰基柱的高效液相色谱仪。当使用甲醇-水流动相时，若lgKoc=3.0，lgk'应>0.0；若

lgKoc =2.0，lgk’应>-0.4。

5.5.2电子天平：感量0.001 g。

6试验方法

6.1被试物与参照物溶液配制

  被试物与参照物均应用流动相配制。

6.2死时间的测定

6.2.1无保留物质法

  通过不被液相色谱柱保留的惰性物质（如甲酰胺、尿素或硝酸钠）测定。测定时应至少重复进样2次。

6.2.2同系物法

  测定一系列同系物（如正烷基甲基酮）中，约7种化合物的保留时间。以保留时间t_R（nC+1）对t_R（nC）作图，将试验结果线性回归，并根据截距和斜率计算t₀，见公式（6）。

式中：

nC——碳原子数目；

t_R（nC+1）——碳原子数目为nC+1的化合物的保留时间；

t_R（nC）——碳原子数目为nC的化合物的保留时间；

A——常数。

6.3保留时间的测定

  进样顺序为：校准曲线、被试物.被试物、校准曲线；参照物混合进样时，其色谱峰的分离度应>1.5。

6.4数据处理

  根据公式（5），使用死时间t₀和保留时间t_R（平均值）计算各参照物和被试物的容量因子k'。

  用参照物的lgKoc （按GB/T 31270.4的要求测定，见附录A中的表A.1与lgk'作图并线性回归，建立校准曲线，见公式（7）。

式中：

a——校准曲线的斜率；

b——校准曲线的截距。

根据公式（7），用被试物的k'计算其lgKoc。

7试验报告

试验报告至少应包括下列内容：

a）被试物和参照物的化学名、通用名、化学文摘登录号和纯度，如果相关，还应提供pKa；

b）试验仪器和操作条件；

c）死时间及其测定方法；

d）被试物和参照物的进样量；

e）用于建立校准曲线的参照物保留时间；

f）校准曲线；

g）被试物的平均保留时间和估算的lgKoc；

h）色谱图。