Изображение на обложке

Определение 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты и ее метаболита в почвах методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии после предварительного концентрирования с применением магнитного угля на основе рисовой шелухи

K. S. Sypko, A. S. Gubin, P. T. Sukhanov, A. A. Kushnir, I. N. Pugacheva

Аннотация


Предложен способ определения 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и ее метаболита – 2,4-дихлорфенола (2,4-ДХФ) в почвах. 2,4-Д и 2,4ДХФ из почвы выделяли экстракцией раствором щелочи. Из экстракта аналиты извлекали с помощью сорбента на основе наночастиц магнетита и угля, полученного сжиганием рисовой шелухи, и десорбировали метанолом. В полученном концентрате 2,4-Д и 2,4-ДХФ переводили в метиловые эфиры и определяли их методом ГХ-МС. Пределы обнаружения 2,4-Д и 2,4-ДХФ составили соответственно 3.0 и 0.08 мкг/кг. В качестве реального объекта для анализа распределения гербицида «Балерина» (этилгексиловый эфир 2,4-Д) и его продукта деградации выбран выщелоченный чернозем (граница Ставропольского и Краснодарского краев). Через день после внесения препарата концентрация 2,4-Д в поверхностном слое почвы составила 119 мкг/кг. Существенное влияние на продвижение 2,4-Д по почвенному профилю оказывает выпадение осадков. Наибольшее снижение концентрации 2,4-Д установлено между 3 и 10 днями после внесения препарата. Через месяц после применения гербицида концентрации 2,4-Д составили 31, 18 и 11 мкг/кг на глубинах 10, 30 и 50 см соответственно, в поверхностном слое почвы 2,4-Д не обнаружен. 2,4-ДХФ в детектируемых количествах присутствовал на 16 день после применения гербицида, его деградация протекает значительно медленнее 2,4-Д. Через 1.5 месяца концентрация 2,4-ДХФ составила 0.53, 0.45 и 0.22 мкг/кг на глубинах 10, 30 и 50 см соответственно. В этот же срок 2,4-Д по всему почвенному профилю не обнаружен.

Ключевые слова: определение, 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота, концентрирование, магнитные сорбенты, магнитный уголь, рисовая шелуха, почва.


Полный текст:

PDF

Литература


Deamarantejr O., Brito N., Dossantos T., Nunes G., Ribeiro M. Determination of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and its major transformation product in soil samples by liquid chromatographic analysis. Talanta, 2003, vol. 60, no. 1, pp. 115-121. doi: 10.1016/s0039-9140(03)00113-9.

Toxicological Profile for 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid (2,4-D). Atlanta (GA): Agency for Toxic Substances and Disease Registry (US). Available at: https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp210.pdf (accessed 1 December 2023).

Postanovleniye Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha Rossiyskoy Federatsii «Ob utverzhdenii sanitarnykh pravil i norm SanPiN 2.1.3684-21 "Sanitarno-epidemiologicheskiye trebovaniya k soderzhaniyu territoriy gorodskikh i sel'skikh poseleniy, k vodnym ob"yektam, pit'yevoy vode i pit'yevomu vodosnabzheniyu, atmosfernomu vozdukhu, pochvam, zhilym pomeshcheniyam, ekspluatatsii proizvodstvennykh, obshchestvennykh pomeshcheniy, organizatsii i provedeniyu sanitarno- protivoepidemicheskikh (profilakticheskikh) meropriyatiy» [Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation «On approval of sanitary rules and norms SanPiN 2.1.3684-21 «Sanitary and epidemiological requirements for the maintenance of territories of urban and rural settlements, for water bodies, drinking water and drinking water supply, atmospheric air, soils, residential premises, operation of industrial and public premises, organization and implementation of sanitary and anti-epidemic (preventive) measures»]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/573536177 (accessed 1 December 2023). (in Russian).

Reglament primeneniya i opisaniye primeneniya preparata «Balerina» [Regulations for use and description of the use of the drug "Ballerina"]. Available at: https://avgust.com/products/rf/balerina/ (accessed 1 December 2023). (in Russian).

2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid Pathway Map. Available at: http://eawag-bbd.ethz.ch/2,4-d/2,4-d_map.html (accessed 1 December 2023).

Fu F., Xiao L., Wang W., Xu X., Xu L., Qi G., Chen G. Study on the degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 2-methyl-4-chloro-phenoxyacetic sodium (MCPA sodium) in natural agriculture-soils of Fuzhou, China using capillary electrophoresis. Sci. Total Environ., 2009, vol. 407, no. 6, pp. 1998-2003. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.11.023.

Farag A.M., El-Naggar M.Y., Ghanem K.M. 2,4-Dichlorophenol biotransformation using immobilized marine halophilic Bacillus subtilis culture and laccase enzyme: application in wastewater treatment. J. Genet. Eng. Biotechnol., 2022, vol. 20, no. 1, Article number 134. doi: 10.1186/s43141-022-00417-1.

Maleki N., Safavi A., Shahbaazi H.R. Electrochemical determination of 2,4-D at a mercury electrode. Anal. Chim. Acta., 2005, vol. 530, no. 1, pp. 69-74. doi: 10.1016/j.aca.2004.08.058.

Peng D., Li X., Zhang L., Gong J. Novel visible-light-responsive photoelectrochemical sensor of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid using molecularly imprinted polymer/BiOI nanoflake arrays. Electrochem. Commun., 2014, vol. 47, pp. 9-12. doi: 10.1016/j.elecom.2014.07.010.

MUK 4.1.2662-10. Opredeleniye ostatochnykh kolichestv 2,4-D v vode i pochve metodom kapillyarnoy gazozhidkostnoy khromatografii [Guidelines for control methods 4.1.2662-10. Determination of residual amounts of 2,4-D in water and soil by capillary gas-liquid chromatography]. Moscow, Standartinform Publ., 2010. 148 p. (in Russian).

PNDF 14.1:2:4.212-05. Metodika vypolneniya izmereniy massovoy kontsentratsii 2,4-D v probakh pit'yevykh, prirodnykh i stochnykh vod metodom gazovoy khromatografii [PNDF 14.1:2:4.212-05. Methodology for measuring the mass concentration of 2,4-D in samples of drinking, natural and waste water using gas chromatography]. Moscow, Standartinform Publ., 2005. 22 p. (in Russian).

Gubin A., Sukhanov P., Kushnir A., Shikhaliev K., Potapov M., Kovaleva E. Ionic-liquid-modified magnetite nanoparticles for MSPE-GC-MS determination of 2,4-D butyl ester and its metabolites in water, soil, and bottom sediments. Environ. Nanotechnol. Monit. Manag., 2022, vol. 17, Article 100652. doi: 10.1016/j.enmm.2022.100652.

Li, X., Chen, C., Xu, F., Liang, Z., Xu, G., Wei, F., Yang, J., Hu, Q., Zou, J., & Cen, Y. (2023). Novel dual-emission sulfur quantum dot sensing platform for quantitative monitoring of pesticide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Talanta, vol. 260, Article 124639. doi: 10.1016/j.talanta.2023.124639.

Singh G., Sharma S., Singh A., Mohit Devi A., Gupta S., Malik P., Khurana S., Soni S. Detection of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid in water sample by organosilane based silica nanocomposites. Sci. Total Environ., 2023, vol. 858, Article 159594. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159594.

Sypko K.S., Gubin A.S., Kushnir A.A., Sukhanov P.T. [The use of magnetic carbons obtained from vegetable raw materials based on rice husks for the extraction of chlorophenoxyacetic acids and their metabolites]. Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy [Sorption and chromatographic processes], 2023, vol. 23, no. 3, pp. 395-404. doi: 10.17308/sorpchrom.2023.23/11319. (in Russian).

GOST R 58595-2019. Pochvy. Otbor prob [State Standard 58595-2019. Soils. Sample selection]. Moscow, Standartinform Publ., 2009. 8 p. (in Russian).

Yedinyy gosudarstvennyy reyestr pochvennykh resursov Rossii [Unified State Register of Soil Resources of Russia]. Available at: https://egrpr.esoil.ru/content/soils/soil117.html (accessed 1 December 2023). (in Russian).

Pogoda v Nevinnomysske [Weather in Nevinnomyssk]. Available at: https://rp5.ru/Погода_в_Невинномысске (accessed 1 December 2023). (in Russian).

Gubin A.S., Sukhanov P.T., Kushnir A.A., Shikhaliev Kh.S., Potapov M. A. [Application of magnetic sorbents modified with molecular imprinted polymers for screening of phenolic xenoestrogens]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2023, vol. 27, no. 1, pp. 32-41. doi:10.15826/analitika.2023.27.1.003. (in Russian).

Gubin A.S., Kushnir A.A., Sukhanov P.T. [Application of the GC-MS method in combination with preliminary solid phase extraction on a magnetic molecular imprinted polymer for the determination of bisphenol A in soils of various types]. Industrial laboratory. Diagnostics of materials, 2023, vol. 89, no. 6, pp. 13-22. doi: 10.26896/1028-6861-2023-89-6-13-22. (in Russian).

Aksenov V.B., Poluboyarinova I.V. [Hygienic study of soil in connection with the use of 2,4-D herbicide]. Gigiyena i sanitariya [Hygiene and Sanitation], 1970, no. 3, pp. 102-103.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2024.28.1.004

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.