标准搜索结果: 'GB/T 31270.4-2025'
| 标准编号 | GB/T 31270.4-2025 (GB/T31270.4-2025) | | 中文名称 | 化学农药环境安全评价试验准则 第4部分：土壤吸附/解吸试验 | | 英文名称 | Test guidelines on environmental safety assessment for chemical pesticides - Part 4: Adsorption/ desorption in soils | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | B15 | | 国际标准分类 | 65.100 | | 字数估计 | 26,277 | | 发布日期 | 2025-10-31 | | 实施日期 | 2026-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 31270.4-2014 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 31270.4-2025: 化学农药环境安全评价试验准则 第4部分：土壤吸附/解吸试验
ICS 65.100
CCSB15
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 31270.4-2014
化学农药环境安全评价试验准则
第4部分:土壤吸附/解吸试验
Part4:Adsorption/desorptioninsoils
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 原理 2
5 试验条件 2
6 试剂和材料 2
7 仪器设备 3
8 被试物和对照物 3
9 试验步骤 3
10 试验数据处理 6
11 质量控制 11
12 试验报告 11
附录A(资料性) 试验流程 13
附录B(资料性) 水土比估算方法 14
附录C(资料性) 吸附率与时间关系的示意图 15
附录D(资料性) 分配系数的估算方法示例 16
参考文献 17
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。
本文件是GB/T 31270《化学农药环境安全评价试验准则》的第4部分。GB/T 31270已经发布了
以下部分:
---第1部分:土壤代谢试验;
---第2部分:水解试验;
---第3部分:光解试验;
---第4部分:土壤吸附/解吸试验;
---第5部分:土壤淋溶试验;
---第6部分:挥发性试验;
---第7部分:生物富集试验;
---第8部分:水-沉积物系统代谢试验;
---第9部分:鸟类短期饲喂毒性试验;
---第10部分:蜜蜂急性毒性试验;
---第11部分:家蚕急性毒性试验;
---第12部分:鱼类急性毒性试验;
---第13部分:溞类急性活动抑制试验;
---第14部分:藻类生长抑制试验;
---第15部分:蚯蚓急性毒性试验;
---第16部分:土壤微生物毒性试验;
---第17部分:天敌赤眼蜂急性毒性试验;
---第18部分:天敌两栖类急性毒性试验;
---第19部分:非靶标植物影响试验;
---第20部分:家畜短期饲喂毒性试验;
---第21部分:大型甲壳类生物毒性试验;
---第22部分:土壤表面光解试验;
---第23部分:鸟类急性经口毒性试验。
本文件代替GB/T 31270.4-2014《化学农药环境安全评价试验准则 第4部分:土壤吸附/解吸试
验》,与GB/T 31270.4-2014相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了部分术语和定义(见第3章,2014年版的第2章);
b) 更改了原理(见第4章,2014年版的第3章);
c) 增加了试验条件(见第5章);
d) 更改了试剂与仪器的要求(见第6章和第7章,2014年版的4.1.3);
e) 更改了供试土壤的要求(见6.2,2014年版的4.1.2);
f) 更改了被试物的要求(见第8章,2014年版的4.1.1);
g) 增加了被试物溶液配制(见9.1);
h) 更改了试验步骤:第1阶段试验(见9.2,2014年版的4.2.2),第2阶段试验(见9.3,2014年版
的4.2.2),第3阶段试验(见9.4,2014年版的4.2.3和4.2.5);
i) 更改了试验数据处理(见第10章,2014年版的4.3);
j) 更改了质量控制的要求(见第11章,2014年版的4.4)。
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。
本文件由中华人民共和国农业农村部提出。
本文件由全国农药标准化技术委员会(SAC/TC133)归口。
本文件起草单位:农业农村部农药检定所、生态环境部南京环境科学研究所。
本文件主要起草人:宋宁慧、宋稳成、吴文铸、许静、陈朗、刘新刚、孔德洋、郭淑欣、赵元吉、张雷刚。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2014年首次发布为GB/T 31270.4-2014;
---本次为第一次修订。
引 言
为减少农药使用对生态环境的影响,提供符合农药环境风险评估要求的数据,需开展环境安全评价
试验,以明确农药在环境中的代谢、降解、吸附、淋溶、生物富集等特性及对非靶标生物的毒性。
GB/T 31270《化学农药环境安全评价试验准则》是指导我国农药环境安全评价试验的试验方法标准,旨
在规范农药环境安全评价试验工作,提高农药环境安全评价试验的科学性和可比性,由23个部分构成。
---第1部分:土壤代谢试验。目的在于明确农药在土壤中的代谢途径和代谢速率。
---第2部分:水解试验。目的在于明确农药水解途径和水解速率。
---第3部分:光解试验。目的在于明确农药光解途径和光解速率。
---第4部分:土壤吸附/解吸试验。目的在于明确农药的土壤吸附特性。
---第5部分:土壤淋溶试验。目的在于明确农药的淋溶性。
---第6部分:挥发性试验。目的在于明确农药的挥发性。
---第7部分:生物富集试验。目的在于明确农药在鱼体内的生物富集性。
---第8部分:水-沉积物系统代谢试验。目的在于明确农药在水-沉积物系统中的代谢途径和代
谢速率。
---第9部分:鸟类短期饲喂毒性试验。目的在于明确农药对鸟类的短期饲喂毒性。
---第10部分:蜜蜂急性毒性试验。目的在于明确农药对蜜蜂的急性毒性。
---第11部分:家蚕急性毒性试验。目的在于明确农药对家蚕的急性毒性。
---第12部分:鱼类急性毒性试验。目的在于明确农药对鱼类的急性毒性。
---第13部分:溞类急性活动抑制试验。目的在于明确农药对溞类的急性毒性。
---第14部分:藻类生长抑制试验。目的在于明确农药对藻类的毒性。
---第15部分:蚯蚓急性毒性试验。目的在于明确农药对蚯蚓的急性毒性。
---第16部分:土壤微生物毒性试验。目的在于明确农药对土壤微生物的毒性。
---第17部分:天敌赤眼蜂急性毒性试验。目的在于明确农药对赤眼蜂的毒性。
---第18部分:天敌两栖类急性毒性试验。目的在于明确农药对两栖类的急性毒性。
---第19部分:非靶标植物影响试验。目的在于明确农药对非靶标植物的毒性。
---第20部分:家畜短期饲喂毒性试验。目的在于明确农药对家畜的饲喂毒性。
---第21部分:大型甲壳类生物毒性试验。目的在于明确农药对大型甲壳类生物的毒性。
---第22部分:土壤表面光解试验。目的在于明确农药在土壤表面的光解途径和光解速率。
---第23部分:鸟类急性经口毒性试验。目的在于明确农药对鸟类的急性经口毒性。
化学农药环境安全评价试验准则
第4部分:土壤吸附/解吸试验
警示---使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问
题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。
1 范围
本文件描述了采用批平衡法开展土壤吸附/解吸试验的试验条件、试剂和材料、仪器设备、被试物和
对照物、试验步骤、试验数据处理、质量控制以及试验报告等试验内容。
本文件适用于为化学农药登记而进行的土壤吸附/解吸试验。
本文件不适用于极易降解、挥发的农药。
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必不可少的条款。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;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 32726 土壤质量 野外土壤描述
LY/T 1215 森林土壤水分-物理性质的测定
LY/T 1225 森林土壤颗粒组成(机械组成)的测定
LY/T 1243 森林土壤阳离子交换量的测定
NY/T 52 土壤水分测定法
NY/T 1121.2 土壤检测 第2部分:土壤pH的测定
NY/T 1121.4 土壤检测 第4部分:土壤容重的测定
NY/T 1121.6 土壤检测 第6部分:土壤有机质的测定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
吸附率 adsorptionpercentage
在试验条件下,土壤上吸附的被试物质量占试验开始时实际被试物质量的百分比。
3.2
Kd
在固液两项间的分配达到平衡时,被试物在固液两相间的浓度之比。
3.3
Koc/Kfoc
将Kd或Kf按吸附剂的有机碳含量归一化。
3.4
解吸附 desorption
吸附的被试物从土壤相脱附并重新进入水相的过程。
4 原理
称取适量土壤,以一定比例与0.01mol/LCaCl2 溶液混匀并平衡,添加被试物后,振荡一定时间达
到吸附平衡后,离心分离(或过滤)土壤悬浮液,并检测水相中被试物浓度。根据被试物初始添加量与平
衡后水相中被试物的量,计算被试物在土壤中的吸附量(间接法)。对于不能准确测定被试物溶液浓度
差的情况(例如:被试物在试验容器表面吸附,被试物在试验体系内不稳定,在溶液中产生浓度变化不大
的弱吸附,以及不能被准确检测的低浓度的强吸附),可直接测定土壤样品,确定被试物在土壤中的吸附
量(直接法),试验流程参照附录A。
5 试验条件
试验应在20℃~25℃恒温条件下进行。
6 试剂和材料
6.1 试剂
6.1.1 有机溶剂如乙腈(C2H3N,CAS号:75-05-8)、甲醇(CH4O,CAS号:67-56-1)等,分析纯。
6.1.2 氯化钙(CaCl2,CAS号:10043-52-4),分析纯。
6.1.3 GB/T 6682中规定的一级水。
6.2 供试土壤
6.2.1 土壤的选择
应使用能代表农药使用区域的土壤,选择pH、有机碳含量和黏粒含量均有差异的土壤进行试验,
土壤的理化性质应满足以下要求:
a) 土壤质地为砂质壤土、粉壤土、壤土或壤质砂土;
b) 土壤有机碳含量≥0.3%,但应≤10%;
注:试验过程所有计算土壤的质量均是指烘干质量,即除去水分的土壤质量。
6.2.2 土壤的采集
6.2.2.1 不应采集4a内使用过被试物或与被试物结构类似农药的土壤。
6.2.2.2 应按GB/T 32726采集A发生层(或采集土壤表层20cm)的土壤。
6.2.2.3 应记录采集区的地理位置、植被、农药和肥料使用情况及其他污染情况。
6.2.3 土壤的运输与处理
土壤采集后应去除2mm以上的动植物残体和石块,然后过2mm筛,在室温下(宜为20℃~25℃之
间)风干,充分混匀。过筛时不应过分碾压土壤,防止改变土壤的原始结构。
6.2.4 土壤的保存
土壤可在室温下储存,并保持风干状态。储存3a以上的土壤在使用前应重新测定有机碳含量
和pH。
6.2.5 土壤性质的测定
至少应测定以下项目:
a) 土壤质地,按LY/T 1225测定;
b) 土壤含水量,按NY/T 52测定;
c) 土壤pH,按NY/T 1121.2测定;
d) 阳离子交换量,按LY/T 1243测定;
e) 总有机碳,按NY/T 1121.6测定;
f) 土壤容重,按NY/T 1121.4测定;
g) 持水能力或最大持水量,持水能力按ISO 11274测定,最大持水量按LY/T 1215测定。
7 仪器设备
7.1 恒温振荡器(温度控制精度≤±2℃)。
7.2 气相色谱仪、高效液相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱-质谱联用仪、薄层色谱仪等、
质谱仪、核磁共振波谱仪定性定量分析仪器。
7.3 液体闪烁计数仪。
7.4 氧化燃烧仪。
7.5 离心机(离心力≥3000g)、旋转蒸发仪等前处理设备。
8 被试物和对照物
8.1 被试物
8.1.1 可使用同位素标记的被试物,也可使用非标记的被试物。使用同位素标记的被试物,宜使用14C
标记。标记的位置应在化合物中最稳定部分。
8.1.2 使用同位素标记的被试物时,其化学纯度和放射化学纯度应≥95%;使用非标记的被试物时,其
纯度应≥95%。
8.1.3 试验开始前宜了解被试物在水和有机溶剂中的溶解度、饱和蒸气压、正辛醇-水分配系数、在黑暗
条件下的化学稳定性(水解)、土壤中的降解特性、解离常数(对于易质子化或去质子化的被试物),以及
用于定性定量检测被试物浓度的分析方法等。
8.2 对照物
农药母体和代谢物的标准物质,可使用同位素标记。
9 试验步骤
9.1 被试物溶液配制
9.1.1 将被试物溶解于0.01mol/LCaCl2 溶液中。
9.1.2 被试物水中溶解度较低时(溶解度< 10-4g/L)可采用以下两种方法。
a) 适当使用助溶剂,助溶剂应满足以下条件:
1) 易与水互溶(例如甲醇、乙腈),不应为表面活性剂,不应与被试物发生反应;
2) 助溶剂的体积不应超过储备液总体积的1%,且不应超过试验体系水相体积的0.1%。
b) 将被试物溶于有机溶剂,取一定体积加入到土壤和0.01mol/LCaCl2 的溶液体系中。水相中
有机溶剂的含量≤0.1%。
9.2 第1阶段试验
9.2.1 确定最佳水土比
9.2.1.1 水土比设置
称取适量风干土壤,以一定比例与0.01mol/LCaCl2 溶液混匀并平衡,添加被试物后,振荡一定时
间至平衡,高速离心(离心条件应满足去除水相中0.2μm颗粒,或使用惰性材料制成的0.2μm过滤器
过滤),分离土壤悬浮液,测定吸附率。同时设置对照处理。所有处理(包括对照试验)至少应设置2个
平行。应在加入土壤前后测定水相的pH。最佳水土比选择吸附率应 >20%,宜 >50%(参照附录B)。
试验宜采用但不限于如下水土比:
a) 土壤和被试物水溶液1∶1(例如:50g土壤和50mL被试物水溶液);
b) 土壤和被试物水溶液1∶5(例如:10g土壤和50mL被试物水溶液);
c) 土壤和被试物水溶液1∶25(例如:2g土壤和50mL被试物水溶液)。
9.2.1.2 被试物添加
称取适量风干土壤,加入至少水相最终体积90%的0.01mol/LCaCl2 溶液(例如45mL),振荡至
平衡,静置12h。然后加入一定量的被试物溶液,调整至所需最终水相体积(例如50mL)。被试物初始
浓度(C0)应至少比分析方法的检出限(LOD)高2个数量级,且不应超过其水中溶解度的50%。
9.2.1.3 对照组设置
同时设置以下对照处理置于与试验体系完全相同的条件和步骤下,以验证被试物在0.01mol/L
CaCl2 溶液中的稳定性和土壤背景干扰物的影响:
a) 未添加土壤、加被试物的0.01mol/LCaCl2 溶液;
b) 添加土壤、不加被试物的0.01mol/LCaCl2 溶液。
9.2.1.4 水相浓度分析
选择并行法或串行法分析水相中被试物浓度:
a) 并行法:制备一系列水土比相同的样品,根据试验所需的时间间隔(例如4h、8h、24h等)采
样,离心(根据需要过滤),收集水相并检测;
b) 串行法:根据试验所需的时间间隔(例如4h、8h、24h等),离心,取少量水相并检测,原混合物
继续振荡。每次取样不超过水相总体积的1%。
9.2.1.5 吸附率计算
根据初始浓度、各次采样时测定浓度和空白对照测定浓度,计算每个时间点(ti)的吸附率Ati,绘制
Ati与时间的关系图,评估是否达到平衡(见附录C中图C.1和图C.2)。同时计算出平衡时的Kd 值。
通过吸附率评估,确定试验最佳水土比。
9.2.2 吸附平衡时间和平衡状态下吸附量的测定
根据9.2.1,Ati或Cadsaq-时间关系图可估算吸附平衡时间和在平衡状态下被吸附的被试物的量(详见
图C.1和图C.2)。
9.2.3 试验容器的表面吸附和被试物的稳定性
以最佳水土比开展质量平衡试验。测定水、土壤和试验容器表面中被试物的含量并计算质量平衡。
若质量回收率小于90%,则第2阶段、第3阶段试验应测定水相、土壤相和容器表面吸附。
9.3 第2阶段试验
9.3.1 选择1种浓度开展吸附动力学试验,根据第1阶段试验获得的初始浓度和水土比,确定吸附平衡
时间。宜在添加被试物后2h、4h、6h、8h(或10h)和24h取样分析,最长可延长到48h。每个试验至
少2个重复,并按9.2.1.4设置对照组。计算每个时间点Ati和/或时间间隔AΔti的吸附率,并绘制与时
间对应的曲线。计算平衡状态下的吸附常数Kd和土壤吸附系数Koc,可与估算的Kd和Koc参考值(见
附录D)比对。
9.3.2 当计算得出的Kd< 0.3mL/g,应采用直接法分析。
9.4 第3阶段试验
9.4.1 吸附等温线
配制一系列质量浓度的被试物0.01mol/LCaCl2 溶液,试验至少设置5个浓度水平(最高浓度和最
低浓度宜差异2个数量级),浓度最高不超过5mg/L。在试验过程中,按照第1阶段、第2阶段试验确
定的水土比和平衡时间开展吸附试验,测定水相中被试物浓度,并根据间接法或直接法得出土壤吸附
量。将每单位土壤质量的吸附量绘制被试物平衡浓度曲线。采用弗仑德利奇(Freundlich)等温线描述
吸附过程。
9.4.2 解吸动力学试验
9.4.2.1 解吸动力学试验可选择并行法或串行法。
a) 并行法:制备具有相同水土比的样品,选用与吸附动力学试验相同的时间间隔。将土壤与
0.01mol/LCaCl2 溶液振荡至吸附平衡后,离心去除水相后添加等体积的0.01mol/LCaCl2
溶液,再次振荡直到达到解吸平衡。
b) 串行法:吸附动力学试验后离心去除水相(准确定量水相体积)。随后加入等体积的0.01mol/L
CaCl2溶液。振荡混合物直至解吸平衡。在此期间按确定的时间间隔,对混合物进行离心分
离固液相。取少量水相分析被试物浓度,然后用原混合物继续进行试验。每次提取的水相体
积应小于总体积的1%,取完后加入相同体积的0.01mol/LCaCl2 溶液,以保持水土比,继续
振荡至下一个时间间隔。
9.4.2.2 计算每个时间点Dti和/或时间间隔DΔti的解吸率,并绘制与时间对应的曲线。在吸附平衡时
间的2倍时间以内达到解吸平衡,且总解吸量大于吸附量的75%时,判定吸附为可逆的。
9.4.3 解吸附等温线
按照9.4.2.1进行解吸试验,达到解吸平衡时测定水相中被试物浓度,计算解吸的被试物的量。在
解吸附平衡状态下仍吸附在土壤上的被试物含量和水相中被试物的浓度函数绘图(见10.11),采用
Freundlich等温线描述解吸过程。
10 试验数据处理
10.1 吸附率
10.1.1 时间点ti 的吸附率
被试物性质稳定且在容器壁上不明显吸附时,按公式(1)计算每个时间点ti的吸附率。
Ati=
madss (ti)
m0 ×
100 (1)
式中:
Ati ---ti时间点的吸附率,%;
madss (ti)---ti时间点土壤吸附的被试物的质量,单位为微克(μg);
m0 ---试验开始时,容器中被试物的质量,单位为微克(μg)。
10.1.2 并行法计算吸附率
按公式(2)、公式(3)计算公式(1)中每个时间点ti的吸附率。
m0=C0V0 (2)
madss (ti)=m0-Cadsaq(ti)V0 (3)
式中:
C0 ---与土壤接触的试验溶液的初始质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
Cadsaq(ti)---在时间点ti时水相中被试物的质量浓度,单位为微克每毫升(μg/mL);
V0 ---试验溶液的初始体积,单位为毫升(mL)。
10.1.3 串行法计算吸附率
按公式(4)计算在第n(n≥2)个时间间隔Δtn=tn-tn-1内土壤吸附被试物的质量。
madss (Δtn)=madsm (tn-1)
V0-(n-2)VAa
VAa
êê
úú-madsm (tn)
V0-(n-1)VAa
VAa
êê
úú (4)
式中:
madss (Δtn)---在时间间隔Δtn内土壤吸附被试物的质量,单位为微克(μg);
madsm (tn) ---在时间tn时试样VAa中被试物的质量,单位为微克(μg);
VAa ---吸附试验中,为了测定被试物从容器中抽取的水相体积,单位为毫升(mL)。
按公式(5)计算每个时间间隔的吸附率。
AΔti=
madss (Δti)
m0 ×
100 (5)
式中:
AΔti---时间间隔为Δti的吸附率,%。
按公式(6)计算得出时间点ti时的吸附率。
Ati=
Δtn
j=Δtnm
ads
s (j)
m0 ×
100 (6)
按公式(7)计算在平衡稳定时间teq时土壤吸附的被试物的质量。
madss (eq)=∑
Δti=1
madss (Δti) (7)
式中:
madss (eq)---吸附平衡时土壤吸附的被试物的质量,单位为微克(μg)。
按公式(8)计算水相中被试物的质量。
madsaq(eq)=m0-∑
Δti=1
madss (Δti) (8)
式中:
madsaq(eq)---吸附平衡时水相中被试物的质量,单位为微克(μg)。
按公式(9)计算平衡时的吸附率。
Aeq=
madss (eq)
m0 ×
100 (9)
......
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