全 文 ：收稿日期：2008-01-02
基金项目：江苏省高校自然科学基金（06KJB203108）
作者简介：张雨梅（1964—），女，博士，副教授，主要从事兽药残留及其
生态毒理研究。E-mail:ymzhnet@sina.com
摘 要：通过盆栽试验,利用原子荧光和高效液相色谱法研究了洛克沙胂在青菜及土壤中的残留特性。结果表明，青菜对洛克沙胂
有明显的吸收累积现象，在试验期内植株中砷浓度均高于国家规定的蔬菜中砷限量（0.5 mg·kg-1）。洛克沙胂在土壤中的消除可按
指数模型拟合，相关系数大于 0.9，平均半衰期为（20.87±2.16）d。至 60 d时，除 20 mg·kg-1剂量组外，各处理组土中的洛克沙胂含量
为 6.42～22.86 mg·kg-1。
关键词：洛克沙胂；土壤；青菜
中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1672-2043(2008)06-2467-04
农业环境科学学报 ２００8,２7(6):2467-2470
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｏ-Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ
洛克沙胂（Roxarsone, ROX），化学名 3-硝基-4-
羟基苯胂酸，也称洛克沙生，砷元素占 ROX分子的质
量分数为 28.5%，是一种有机胂饲料添加剂，在世界
范围内广泛用于畜禽促生长。我国使用的有机胂添加
剂主要有洛克沙胂和阿散酸，以洛克沙胂使用较多。
ROX进入动物体内吸收很少，主要以药物原形
从粪便排出。肉鸡在 42 d生长期中，若按正常剂量在
饲料中添加，将总共向周围环境排出 150 mg ROX，从
鸡场废弃物样品中检测到 10～50 mg·kg-1的砷（以总
砷计）[1]，相当于 ROX浓度约为 35～175 mg·kg-1。如果
一个养殖场每年养殖 2亿羽肉鸡，则每年将向环境排
放 8 t以上的砷[2]。Hancock T C 等[3-4]研究认为，在美
国一个叫 Delmarva Peninsula的地区，估计每年养殖
约 6亿羽肉鸡，将产生 15亿 t粪便，每年向周围排放
20～50 t砷。由此可以看出畜禽养殖废弃物向环境排
放的砷是惊人的。
目前，我国畜禽粪便多未进行无害化处理，仅进
行简单处理如腐熟等，有相当比例未经任何处理直接
洛克沙胂在青菜及土壤中的残留特性
张雨梅，陈冬梅，马一冬，朱爱华，刘宗平
（扬州大学兽医学院，江苏 扬州 225009）
The Characteristics of Roxarsone Residue in Chinese Cabbage and Soil
ZHANG Yu-mei, CHEN Dong-mei, MA Yi-dong, ZHU Ai-hua, LIU Zong-ping
（Veterinary College of Yangzhou University, Yangzhou 225009, China）
Abstract: The pot cultivation experiment, integrated with automic fluorescence analysis & high performance liquid chromatography methods,
was developed for exploring the residual property of roxarsone in Chinese cabbage and soil in which the vegetable was planted. The experi－
mental soil was treated by roxarsone at 0, 20, 50, 80, 150 mg·kg-1 concentration. The As content in Chinese cabbage at different growth dates
was analysed by automic fluorometry whereas the roxarsone concentration in soil it was measured by HPLC method.The results showed that
the absorption and accumulation to roxarsone was obviously found in pakchoi cabbage seedling when it was planted in roxarsone treated soil.
The contents of arsenic in the plants druing the whole experimental time were higher than the arsenic permitted limit level (0.5 mg·kg-1) of
vegetables in China. The degradation laws of roxarsone in soil were coincide with exponential equation which the correlation coefficients were
more than 0.9 and average half-life was （20.87±2.16）d. The concentrations of roxarsone in soil treated were high in the concentration of
6.42～22.86 mg·kg-1 at the 60th day except the group of 20 mg·kg-1 roxarsone. Roxarsone, a main organoarsenic residue in animal manure,
was then foculized on its safety to soil fertilizer and the arsenic content of vegetable planted in because of the clear absorption and accumula－
tion in Chinese cabbage and slow degradation in soil.
Keywords:roxarsone; soil; Chinese cabbage
２００8年 11月
以有机肥用于农业。畜禽粪便中残留的有机胂可能影
响土壤质量及土壤中作物的生长，并可能影响到蔬菜
和粮食作物的食用安全性[5-6]，是目前设施农业中无公
害蔬菜砷超标的主要原因[7]。本文通过盆栽试验，模拟
畜禽粪便中 ROX对土壤的污染，为畜禽粪便肥料的
施用对土壤中砷水平的影响及对蔬菜生长的安全性
评价提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试土壤采自扬州大学花园土，土质为灰潮土。
平均含水率为 12 .24%，基本性状如下：pH6.5，有机质
19.08 g·kg-1，速效氮 81.07 mg·kg-1，速效磷 39.72 mg·
kg-1，速效钾 74.47 mg·kg-1。
ROX原料药：浙江康达动物保健品有限公司，批
号 050420，纯度≥98.5%。
ROX对照品：ROX原料药经甲醇 2次重结晶后
得到，经高效液相色谱(HPLC)归一化法测定，含量为
99.86%。
200 mg·L-1 ROX贮备液：准确称取 ROX对照品
20.03 mg，用甲醇溶解并定容至 100 mL。
ROX工作液：吸取 ROX贮备液 10.0 mL，用流动
相稀释定容至 100 mL，即为 20.0 mg·L-1ROX的工作
液。
主要仪器与试剂：AFS－2202a型双道原子荧光分
光光度计（北京万拓仪器有限公司）；LC-10AT高效
液相色谱仪紫外检测器（日本岛津公司）；硝酸、硼氢
化钠、硫脲、抗坏血酸等均为分析纯；砷标准液，GR级
(中国标准中心)。
青菜品种为扬州青。
1.2 方法
1.2.1盆栽试验
盆栽试验:供试小盆高 30 cm，内径 25 cm。试验时
间：2006年 3月 1日—2006年 6月 12日。
供试土壤以鸡粪作为底肥（土肥 10∶1）混匀放置
10 d 后，加 ROX 使其浓度分别为 0、20、50、80、150
mg·kg-1，每盆 2.5 kg土。每盆分别播种 10粒青菜，每
一剂量组 20 盆，添加水分到该土壤田间持水量的
75%。分别在 20、30、40、50、60、70、80、90 d时每盆中
取青菜植株 1株，一次共取 10～15株，风干后用原子
荧光法测定其中的总砷含量。分别在 ROX处理后 0、
1、3、5、7、9、11、13、15、17、20、30、40、50、60 d 取表层
下约 3～4 cm处的土混合后，用高效液相色谱法测定
土壤中 ROX含量。
1.2.2 原子荧光法(AFS))测定青菜、番茄中砷含量
AFS 测定条件：光电倍增管负高压 260 V；原子
化器温度 200℃；原子化器高度 8 mm；灯电流 60 mA；
载气流量 400 mL·min-1；屏蔽气流量：1 000 mL·min-1。
砷标准曲线制作：吸取砷标准液适量，稀释成 1、
12.5、25.0、50.0、75.0、100.0 μg·L-1系列浓度后，上机
测定。以 As浓度与荧光强度绘制标准曲线。
风干并粉碎的青菜样品 0.2 g，精密称定，经硝酸
消化后，用水定容至 25 mL，用原子荧光法测定其中
的总砷，平行测定 3次。根据标准曲线计算各试验组
青菜中的砷含量。
1.2.3高效液相色谱法（HPLC）测定土壤中 ROX
色谱条件：ODS C18（5 μm，150 mm×4.6 mm）柱，C18
预柱；流动相：0.05 mol·L-1 KH2PO4∶甲醇∶10%乙酸 ＝
90∶5∶5；检测波长：254 nm；柱温：30 ℃；流速：1.0 mL·
min-1。
工作曲线绘制：分别吸取 ROX工作液适量，用流
动相稀释成浓度分别为 0.050、0.100、0.200、0.500、
1.000、2.000、10.000、20.000 mg·L-1 的溶液，上机测
定，每一浓度重复 3次。以测定的 ROX峰面积和溶液
浓度（mg·L-1）进行线性回归，计算回归方程、线性系
数、精密度。
回收率测定：土壤样品 0.5 g，加入一定量的 ROX
工作液，使土壤中 ROX终浓度分别为 0.2、2.0、10.0
mg·kg-1，依土壤中 ROX含量测定方法测定，每个添
加浓度重复 5次，以实际测定量与添加量相比较，计
算添加回收率。
土壤样品处理：取土样 5 g，精密称定，加入 0.05
mol·L-1 K2HPO4溶液 10 mL振荡（25℃,160 r·min-1）12
h，3 500 r·min-1离心 10 min，上清液过 0.45 μm滤膜
后，上机测定。每样平行测定 3次。根据色谱峰面积，
从工作曲线求得土壤样品中 ROX的含量。
2 结果
2.1 青菜中砷水平的变化
AFS 法测定砷的标准工作曲线为：y=39.52x+
98.609。y为荧光强度，x为砷浓度，μg·L-1；线性关系
R2= 0.999 6。
图 1为青菜中砷含量变化曲线图，从中可以看出
生长期在 50或 60 d内，青菜中砷含量呈逐渐增加的
态势，50或 60 d后缓慢降低；至 90 d时各组砷含量
仅比峰值下降 3.9%～10.5%，20、50、80、150 mg·kg-1组
张雨梅等：洛克沙胂在青菜及土壤中的残留特性2468
第 ２7卷第 6期 农 业 环 境 科 学 学 报
表 1 ROX在土壤中的残留动态模拟及半衰期
Table 1 The mimetic residues dynamic and half degradation time of roxarsone in soil
降解率分别为 23.66%、15.14%、14.83%、3.94%；至90
d时，150 mg·kg-1组青菜砷含量仍超过 10 mg·kg-1，
其他各组砷含量均大于 2 mg·kg-1。
2.2 土壤中 ROX的消解变化
2.2.1测定土壤中 ROX的 HPLC方法
在选定的色谱条件下，ROX 的保留时间约为
7.58 min。工作曲线为 y= 17.726x。x为 ROX浓度 mg·
L-1, y为峰面积, R2=0.999 1。线性范围在 0.10～20.00
mg·L-1。最低检测浓度可达 0.02 mg·L-1。
在 ROX添加水平为 0.2、2.0、10.0 mg·kg-1时，回
收率分别测得为（81.60±3.68）%、（84.12±3.25）%
和（92.82±2.38）%。批内批间精密度均小于10%。
2.2.2 土壤中 ROX的消解曲线
从图 2中可以看出，ROX 在种植青菜的土壤中
的消除是缓慢的，至 60 d时，除 20 mg·kg-1 ROX组在
土中的浓度小于 2 mg·kg-1外，其他各处理组 ROX在
土中的含量均大于 7 mg·kg-1（7.13～22.86 mg·kg-1）。
2.2.3 ROX在土壤中的残留动态模拟
ROX在土壤中的消解动态变化，按经典的负增
长指数模型拟合，拟合方程见表 1。
2.3青菜中砷含量与土中 ROX残留量的关系
土壤中的 ROX含量与青菜植株中砷含量的关系
如图3所示。土壤中 ROX能够被青菜吸收，在一定范
围内，土壤中 ROX残留量与青菜的吸收呈正相关，在
青
菜
中
As
含
量
/m
g·
kg
-1
Th
e
As
co
nt
en
ti
n
Ch
in
es
e
ca
bb
ag
e/
m
g·
kg
-1
0 mg·kg-1
20 mg·kg-1
50 mg·kg-1
80 mg·kg-1
150 mg·kg-1
14
12
10
8
6
4
2
0
10 30 50 70 90 110
时间/d
Time/d
图 1 青菜中砷含量变化
Figure 1 The concention of As in Chinese cabbage planted in
the soil with roxarsone pollution
20 mg·kg-1
50 mg·kg-1
80 mg·kg-1
150 mg·kg-1
140
120
100
80
60
40
20
0
0 10 20 30 40 50 60
时间/d
Time/d
图 2 种植青菜的土中 ROX含量变化
Figure 2 The concention of roxarsone in the polluted soil by
roxarson where Chinese cabbage was planted in
土
中
RO
X
含
量
/m
g·
kg
-1
Th
e
ro
xa
rs
on
e
co
nt
en
ti
n
so
il/
m
g·
kg
-1
剂量组/mg·kg-1
Groups/mg·kg-1
方 程
Equation
相关系数
Correlation coefficient T1/2/d
平均半衰期/d
Average T1/2/d
20 Y=16.95e-0.039 5t 0.972 9 17.54
20.87±2.16
50 Y=33.076e-0.028 6t 0.921 5 24.23
80 Y=54.707e-0.029 8t 0.909 6 23.26
150 Y＝103.907e-0.030 8t 0.923 8 22.43
14
12
10
8
6
4
2
0
20 d
30 d
40 d
50 d
60 d
90 d
0 10 20 30
图 3 不同生长期青菜中砷含量与土中 ROX含量关系
Figure 3 The relationship of roxarsone residue between Chinese
cabbage and soil at different experimental time
土中 ROX含量/mg·kg-1
The roxarsone content in soil/mg·kg-1
青
菜
中
As
含
量
/m
g·
kg
-1
Th
e
As
co
nt
en
ti
n
Ch
in
es
e
ca
bb
ag
e/
m
g·
kg
-1
2469
２００8年 11月
青菜种植后 20、30、40、50、60、90 d时，两者的相关性
分别为 0.872 8、0.949 7、0.992 3、0.989 7、0.940 5、
0.873 2。图 3中曲线的斜率随种植时间的延长而加
大，结合不同时间点青菜中总砷的含量，也说明青菜
对土中的 ROX有吸收累积现象，90 d时，平均生物富
集因子为 1.86±0.56。
3 讨论
从青菜中砷水平测定结果可以看出，在 ROX污
染的土壤中生长的青菜对土壤中 ROX有明显的吸收
累积，且随着 ROX的污染量加大吸收量也增加，在一
定范围内呈正相关。青菜属于芸苔属植物，与文献报
道[8-9]芸苔属植物对重金属有较明显的吸收累积现象
相一致。在整个试验期内，ROX不同剂量处理的土壤
中生长的青菜中砷含量均超过我国无公害蔬菜质量
标准中砷限量（以无机砷计为 0.5 mg·kg-1），说明在
ROX污染的土壤中生长的蔬菜，存在着砷超标的风
险，对蔬菜的食用安全性存在威胁。曾希柏等研究认
为设施农业生产方式下无公害蔬菜砷超标与长期使
用含砷残留的畜禽粪便有关[7]。提示我们应对畜禽粪
便作为有机肥使用，对蔬菜或农作物中砷含量可能超
标应进一步认识，对畜禽粪便中砷、重金属残留等对
蔬菜及粮食作物的食用安全性进行风险评价，对畜禽
粪便中有毒有害金属、类金属的排放及排放限量加强
研究和立法。
ROX随畜禽粪便进入土壤后，必然会增加土壤
中砷含量。由于 ROX在土壤中的降解较慢，在长期使
用畜禽粪便施肥的地区，特别是畜禽粪便施肥量超过
土壤负荷量时，土壤中砷含量会明显升高[7-11]，进而会
影响到在其中生长的动植物的安全；由于 ROX在土
壤中的吸附迁移[12-13]，还可能会影响到地下水或地表
水中的砷含量，必然会影响到土壤－水生态环境。
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