1范围
本标准规定了化学品土壤柱淋溶试验的术语定义、试验原理、受试物、参比物质、试验方法、试验程序、质量保证与质量控制、数据与报告。
本标准用于评价化学物质在土壤中的转化及移动（淋溶）至深层土壤的潜在能力。
本标准适用于低挥发性的、具备足够准确度与灵敏度分析方法的化学品（包括放射性标记物或非标记物，如： 14C）。
本标准不适用于在试验条件下可从土壤与水中挥发，不能在土壤或淋溶液中保留的化学物质。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 21845化学品水溶解度试验
GB/T 21851化学品批平衡法检测吸附 /解吸附试验
GB/T 21852化学品分配系数（正辛醇 -水）高效液相色谱法试验
GB/T 21853化学品分配系数（正辛醇 -水）摇瓶法试验
GB/T 21855化学品与pH有关的水解作用试验
GB/T 22052用液体蒸汽压力计测定液体的蒸汽压力温度关系和初始分解温度的方法
GB/T 22228工业用化学品固体及液体的蒸汽压在 10-1 Pa至105Pa范围内的测定静态法
GB/T 22229工业用化学品固体及液体的蒸汽压在 10-3 Pa至1Pa范围内的测定蒸汽压平衡法
GB/T 27856化学品土壤中好氧厌氧转化试验
GB/T 27860化学品高效液相色谱法估算土壤和污泥的吸附系数
OECD化学品测试导则 No.104蒸汽压（ VapourPressure）
OECD化学品测试导则 No.112水中解离常数（ Dissociation Constants inWater）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
老化土壤残留物 agedsoil residue
受试物加入土壤并经过足够长时间后，在经历了移动、吸附、代谢和分解而改变了部分受试物的分配和化学性质的过程后，存在于土壤中的受试物及其转化产物。
3.2
人工雨 artificial rain
用蒸馏水或去离子水配制 0.01mol/L的CaCl2溶液。

3.3平均淋溶距离 Average LeachingDistance
在常规淋溶试验中，累计回收受试物达到受试物总回收率50%的位置的土层底端至表面的厚度；或在老化残留物淋溶试验中，累计回收受试物达到受试物总回收率50%的位置的土层底端至表面的厚度减去老化残留层厚度的二分之一。
3.4淋溶液 leachate
渗透过某个土壤剖面或土壤柱的水相。
3.5淋溶 leaching
受试物在土壤中向下移动，通过某个土壤剖面或土壤柱的过程。
3.6淋溶距离 leaching distance经过淋溶过程后，含有不少于添加量 0.5%的受试物或老化残留物的最深土壤段（相当于渗透深度）。
3.7检出限 limit of detection,LOD
受试物的某个特定浓度值，低于此浓度时，不能从被分析物中识别出该物质。
3.8定量检出限，定量限 limit of quantification, LOQ
受试物的某个特定浓度值，低于此浓度时，不能以可接受的精度测定该物质的浓度。
3.9相对移动系数 relative mobility factor, RMF受试物淋溶距离（ cm）与参比物淋溶距离（ cm）的比值。
3.10受试物 testsubstance
任意物质，包括母体物质或相关转化产物。
3.11转化产物 transformation products由受试物经生物和非生物转化生成的所有物质，包括 CO2和结合残留物中的产物。
3.12土壤 soil
矿物和有机质的混合物，有机质包含有碳、氮量较高的大分子化合物，其间包含活的小型生物（大部分是微生物）。
注：土壤可按以下两种状态处理：
a) 原状土，随时间的推移，形成不同特性的土壤层；

b) 扰动土，通常在耕地时或挖掘取样时发生扰动的土壤，本标准的试验中用到的即为扰动土。
4试验原理
在惰性材质（如玻璃、不锈钢、铝、特氟龙、PVC等）的柱子中装填土壤后，用“人工雨”溶液使其预饱和、达到平衡并有“雨”水排出。将受试物或经老化处理的受试物加至每个土壤柱表面后，模拟人工降雨淋洗土柱，收集淋溶液。淋洗过程结束后，将土壤从柱中取出，根据试验的要求，将土柱分成适当数量的土壤段，分析每段土壤和淋溶液中受试物的浓度。必要时，分析转化产物或其他应关注的化合物。
5受试物
5.1基本要求
可使用放射性同位素示踪原子标记或非标记的受试物。应对放射性标记受试物的转化产物（受试物的老化残留物）进行研究，并进行质量平衡测定。宜使用 14C示踪原子，也可用 13C、15N、3H、32P等同位素原子，尽可能地标记于分子最稳定的部位。受试物纯度应至少为95%。
大多数受试物应以纯物质进行试验。对于植物保护产品的有效成分，可用制剂研究其母体受试物的淋溶行为。当植物保护产品的剂型（如颗粒剂、缓释剂）可能影响到释放速率时，应按主管部门对此类试验的特殊要求进行。
对于老化残留物的淋溶试验，应使用纯的母体受试物。
5.
2在试验前，宜掌握受试物的下列信息：
a) 水中溶解度（
GB/T 21845）；
b) 有机溶剂中的溶解性；
c) 蒸汽压（
GB/T 22052、GB/T 22228、GB/T 22229和 OECD No.104）和亨利常数；
d) 正辛醇-水分配系数（ GB/T 21852和 GB/T 21853）；
e) 吸附常数
(Kd、Kf或 KOC)（GB/T 21851和 GB/T 27860）；
f) 水解作用（
GB/T 21855）；
g) 解离常数
pKa值（ OECD No.112）；
h) 土壤中的好氧与厌氧转化（ GB/T 27856）。
注：测定上述参数的温度应在试验报告中予以说明。

5.3应掌握的其他信息：
a) 受试物及其相关转化产物在土壤和淋溶液中的定量分析方法；
b) 受试物及其主要转化产物（不少于添加量 10%的转化产物）的分析检出限。
6参比物质
已知淋溶行为的化学品，如阿特拉津或灭草隆（在田间具有中等淋溶性），可作为参比物，用于评价受试物在土壤中的相对移动性[1,8，11]。
应采用不吸附且不降解的极性化学品（如氚、溴化物、荧光素、曙红）作为参比物，用来示踪水在土壤柱中的移动行为，也可用来确认土壤柱的流体力学性质。
标准品可用于色谱法、光谱法或其它相关方法，定性鉴别和/或定量分析在土壤和淋溶液中的转化产物。
7试验方法
7.1仪器设备
a) 淋溶装置：采用合适的惰性材质（如玻璃、不锈钢、铝、特氟龙、 PVC）制成的分体式或整体式淋溶柱，内径 ≥4 cm，高 ≥35 cm。示例见附录 A。应测定柱材质与受试物和 /或其转化产物间潜在的相互作用；
b) 柱填充设备：用于装填土壤柱的勺子、柱塞及振摇设备；
c) 人工降雨设备：活塞泵或蠕动泵、喷淋头、马里奥瓶或简单的滴液漏斗。
d) 分析仪器：气液色谱仪（ GLC）、高效液相色谱仪（ HPLC）、薄层色谱仪（ TLC）、气相色谱仪（ GC）、质谱仪（ MS）、气相色谱质谱联用仪（ GC-MS）、高效液相色谱质谱联用仪（HPLC-MS）和核磁共振仪（ NMR）等用于受试物及转化产物定性 /定量化学分析的仪器设备，以及包括用于检测放射性同位素示踪标记、非标记受试物及反同位素稀释法的检测系统；
e) 液闪仪（用于放射性标记受试物）；
f) 用于标记化合物的氧化器；
g) 提取装置（例如，在回流的状态下进行连续抽提的冷抽提离心管和索氏抽提装置）；
h) 溶液浓缩和提取的设备（例如，旋转蒸发仪）；
i) 用于理化分析及生物检测的标准实验室设备和玻璃器具。
7.2化学试剂
a) 分析纯级的有机溶剂，例如丙酮和甲醇等；
b) 闪烁液；
c) 用蒸馏水或去离子水配制 0.01mol/L的 CaCl2溶液（人工雨）。
7.3受试物添加
7.3.1受试物以液体形式加入土壤
对于溶于水的受试物，应将其溶于去离子水或蒸馏水，均匀加在土壤柱表面。
对于难溶于水的受试物，可用其制剂（必要时，可经悬浮或乳化处理后分散在水中）；也可将其溶解于有机助溶剂中。有机助溶剂的用量应尽可能控制在最小，并且在淋溶过程开始前，应将土壤柱表面的助溶剂挥发除尽。
7.3.2受试物以固体制剂形式加入土壤
对于受试物为固体制剂（如颗粒剂）的，不加水，直接以固体制剂形式用于试验。为了使其在土壤柱表面更均匀分布，在试验前，可将制剂产品与少量（如1克）石英砂混合均匀覆于土柱表层。
7.3.3受试物添加量
土壤柱中受试物的添加量，应确保在任一土壤段中至少 0.5%添加量的受试物能检出。对于植物保护产品中有效成份的用量，可基于制剂的单位面积最大推荐使用剂量考虑（单次施药率）；对母体及老化淋溶物，受试物用量应与所用土壤柱的表面积有关。
注：计算圆柱形土壤柱中受试物的添加量，可用方程：
M=2.5×A×d2×π
式中：
M ——每根柱子的添加量，单位为微克（ μg）；
A ——单位面积推荐使用剂量，单位为千克每公顷（ kg/hm2或kg/ha）；
d ——土壤柱的直径，单位为厘米（ cm）；
π——圆周率，按 3.14计算。
7.4参比物添加
与受试物添加相似，参比物应均匀加在土壤柱表面。参比物的添加量应既可满足内标法（参比物与受试物同在一根土壤柱中）的分析要求，也可满足其与受试物在不同土壤柱中的分析要求。除了受试物与参比物具有相似标记的情况以外，宜采用两种物质在同一根土壤柱进行淋溶试验的内标法。
7.5供试土壤
7.5.1土壤的选择
母体受试物的淋溶试验应选用在 pH值、有机碳含量和质地方面均有差异的 3～4种不同土壤 [12]。表 1中给出了 5种供试土壤的基本性质。对可解离型受试物，应选用 pH值范围大的供试土壤，以评价受试物在其解离状态下与非解离状态下的移动特性，在所选供试土壤中，至少三种土壤有一个 pH值，使受试物在此 pH值条件下处于可移动状态。
表 1淋溶试验土壤的选择
序号  pH值 有机碳 % 粘粒含量 % 土壤质地 a 
1 ＞7.5  3.5～5.0  20～40 黏壤土 
2  5.5～7.0  1.5～3.0  15～25 粉砂壤土 
3  4.0～5.5  3.0～4.0  15～30 壤土 
4 ＜4.0～6.0b ＜0.5～1.5b c ＜10～15b 壤质砂土 
5 ＜4.5 ＞10d ＜10 壤质砂土 /砂壤 
a依照 FAO和 USDA分类体系 [14]。 b供试土壤的各个参数，宜在给定值的范围内。若难以得到合适的土壤，低于上述范围下限的土壤也可用于试验。 c有机碳含量低于 0.3%的土壤，可能干扰其有机碳含量与吸附性之间的相关性，因此推荐供试土壤的有机碳含量 ≥0.3%。 d原则上不接受极高碳含量（如 >10%）的土壤。
可根据所关注地域的特点，选用有代表性的土壤。如果优先选用不完全符合表 1要求的其它类型土壤，其特性应按表 1中的参数描述，土壤性质的变化范围也应接近表 1中相应的范围。老化残留物的淋溶试验选用一种砂含量大于 70%，有机碳含量为 0.5 %～1.5%的土壤（例如表 1中的第4号土壤） [12]。如果转化产物的试验数据非常重要，则应选用更多类型的供试土壤。土壤特性至少应用土壤质地（砂含量 %、粉砂含量 %、黏土含量 %）[14]、pH值、阳离子交换量、有机碳含量、容积密度（对扰动土）和持水量等参数来表述。只有对于在老化淋溶试验前老化或培养期间
的土壤，要求测微生物的生物量。其他的土壤性质信息（如土壤分类、黏土矿物学、比表面积）可能有助于对试验结果的分析。参考文献 [15-19]中推荐的方法可用于土壤性质的测定。
7.5.2土壤的采集、处理与储存
7.5.2.1土壤采集地
采集地的背景信息应详细，包括准确的地理位置或地理坐标、植被覆盖、植保化学品处理、有机与无机肥料施用、生物材料添加或污染事故及其他污染物情况等 [12]。不能采用四年之内施用过受试物或与受试物化学结构类似物质的土壤。
7.5.2.2土壤采集和处理
应采集表层（ A层，距地表 0～20cm）土壤。除去草木、较大的生物和石子。土壤（除用于老化受试物试验以外 )于室温（ 20℃～ 25℃为宜）条件下风干，尽可能减小由外力引起的原有土壤质地的改变。土壤过筛（孔径 ≤2mm），仔细混合均匀，以便提高试验结果的复现性。
7.5.2.3土壤储存
试验前，土壤在室温条件下贮存，保持风干 [12]。无推荐性贮存期，但贮存三年以上的土壤，在使用前应重新测定其有机碳含量和 pH值。
8试验程序
8.1试验条件
8.1.1试验温度
整个试验期间，土壤柱应避光、保持在黑暗室温条件下，温度变化范围± 2℃。推荐的试验温度为18 ℃～25 ℃。
8.1.2人工雨
应将 0.01 mol/L的CaCl2溶液以 100 mm/d的速率 [3]连续 48 h滴加于土壤柱表面，此速率相当于在 48 h内，均匀地将 251 mL的液体加在内径为 4 cm的土柱上。若因试验需求，也可选用其他降雨速率和延长试验周期。
8.2试验操作
8.2.1母体受试物的淋溶试验
8.2.1.1填充淋溶柱
用未经处理的风干过筛（孔径 < 2 mm)土壤填充淋溶柱，填充厚度约 30cm。淋溶柱的均匀填充是保证结果复现性的要求。为使填充均匀，每次用勺子将少量土壤加入柱中，轻轻振荡淋溶柱，用柱塞下压柱中土壤，直至柱顶的土壤不再下沉 [20-22]。至少设置两个平行试验组。为控制填充过程的复现性，应测定填充的用土量（扰动土容积密度：砂土为 1.66 g/mL，壤质砂土为 1.58g/mL，黏土为 1.17g/mL，粉砂壤土为 1.11g/mL）。各平行试验组的淋溶柱，填充所用土量应相当。
8.2.1.2淋溶柱预湿润
对填充完成的土壤柱，用 0.01mol/L的CaCl2溶液从低端至顶端进行预先湿润，用水置换出土壤孔隙中的空气。然后使土壤柱平衡，过剩的水通过重力排出。柱饱和的方法见参考文献 [23]。
8.2.1.3添加受试物和/或参比物
将受试物和 /或参比物按 7.3和7.4的要求施于土壤柱上。受试物和 /或参比物的溶液、悬浮液或乳化剂应均匀地加至土壤柱表面。若将受试物掺于土壤中，宜先用小量土壤（如 20g）混合后，再均匀加至土壤柱表层。
8.2.1.4人工雨淋溶
在土壤柱表层加盖玻璃烧结板、玻璃珠、玻璃纤维滤器或圆形滤纸，使人工雨均匀滴加在整个表面，并避免雨滴搅动表层土壤。对大内径的土柱，施降人工雨时更应注意，以确保人工雨均匀地淋至土壤表面。人工雨通过活塞泵、蠕动泵或滴液漏斗滴加到土壤柱，分段接收淋溶液，并分别记录接收体积
注：当淋溶土壤柱为内径 4cm，高30 cm时，通常淋洗液体积为 230 mL～260 mL，约为总人工雨量（ 251 mL）的 92%～ 104 %。
8.2.1.5采样与检测
淋溶结束后，流干土壤柱中水。依据试验信息的要求，将土壤柱分为适当数量的土壤段。用适当的溶剂或混合溶剂提取土壤段后，分析其中的受试物。必要时，分析转化产物、总放射活性物质和参比物。直接或通过适当的过程提取相同的产物后，对淋溶液或淋溶流分进行分析。当受试物为放射性标记化合物时，应鉴定含量超过添加放射性活度 10%的所有产物。
8.2.2老化残留物的淋溶试验
8.2.2.1培养（老化）
新鲜土壤（预先未经风干）按 7.3.3中土壤柱表面积与放射性标记受试物的相应比例添加，在耗氧条件下按 GB/T 27856培养 [13]。培养（老化）时间应足够长，以便产生有效数量的转化产物；培养时间宜为受试物的一个半衰期长度 [6]，但不应超过 120天。淋溶前，应分析老化土壤中受试物及转化产物含量。
8.2.2.2填充和预湿润淋溶柱
用与老化实验相同的土壤（但经风干），按 8.2.1.1的方法填充淋溶柱，填充高度 28 cm，测定填充用土量。然后按 8.2.1.2的方法预湿润土壤柱。
8.2.2.3添加受试物及其转化产物
8.2.2.4人工雨淋溶
按8.2.1.4的方法进行淋溶试验。
8.2.2.5采样与检测
将受试物及其转化产物加到土壤柱表面，使老化土壤残留物（见 8.2.2.1）在土壤柱上方形成 2cm厚的土层，土壤柱总高度（未处理的土壤 +老化土壤）不应超过 30cm（见 8.2.1.1）。
淋溶结束后，按 8.2.1.5所示方法，对土壤段和淋溶液中受试物、转化产物和非萃取性放射活性物质进行分析。测定在淋溶后残留在顶层 2cm土层中老化残留物的量。顶层 2cm土层应单独分析。
9质量保证与质量控制
9.1回收率
在淋洗结束后，计算受试物在土壤段和淋溶液中总的回收百分率。放射性标记受试物的回收率应达到90%～110%[11]，非标记受试物的回收率应达到 70%～ 110%[8]。
9.2分析方法的重现性
可通过重复分析一个土壤段或一份淋溶液的同一提取物的方法，来检验受试物及其转化产物定量分析方法的重现性。
9.3分析方法的检出限
受试物及其转化产物分析方法的检出限（ LOD）应为每千克土壤中含有 0.01mg受试物，或含有添加剂量的 0.5%以下。应给出定量检出限（ LOQ）。
10 数据与报告
10.1数据处理
以占初始剂量百分含量的形式，给出每一土壤段和每份淋溶液中受试物、转化产物、非萃取性放射活性物质和参比物（如果包括）的含量，以图示形式给出每个柱的百分率与对应土层深度的函数曲线。
当土壤柱淋溶试验中包括参比物时，受试物的淋溶可用相对移动系数（ RMF）[1,11]来评价。附录 B提供了几种农药类受试物在不同土壤中的 RMF值。
通过采用平均淋溶距离，或建立 RMF与Kom和Koc的相关性，或通过简单的层析理论得到土壤柱淋溶
[4，24]
结果，可估测 Koc（有机碳标化的吸附系数）和 Kom（有机质标化的分配系数）。当考虑到淋溶过程不仅包括饱和流动条件，还有不饱和体系时，采用后一种方法应特别注意。
10.2结果解释
本标准所描述的柱淋溶试验提供了测定受试物（母体化合物淋溶试验）和 /或转化产物（老化残留物淋溶试验）在土壤中的淋溶或潜在移动性的方法。虽然这些试验不能定量预测一种化合物在田间条件下的淋溶行为，但可用于将一种化学品与其他已知淋溶行为的化学品进行淋溶能力之间的对比 [24]；同样，虽然不能定量测定施用的化学品到达地下水的百分比 [11]，但对于在实验室试验中表现出高潜在移动性的受试物，柱淋溶试验的结果有助于判断是否需要增加半田间试验或田间试验。
10.3试验报告
试验报告应包括以下内容：
a) 受试物与参比物（如使用）： .通用名、化学名（ IUPAC和 CAS命名法）、 CAS号、结构式（如果使用放射性标记物标
记，应指出标记的位置）及相关的物理化学特性（见第 5章）；
.纯度（杂质）；
.标记化学品的放射化学纯度和活度（适用时）；
.测定各参数时的温度。

b) 供试土壤：
.采集地点的详细信息；

.采集土壤的日期与程序；
.土壤的性质，如 pH值、有机碳含量、质地（砂、粉砂土、黏土的百分比）、阳离子交换

量、容积密度（针对扰动土）等特性；
.土壤生物活性（只针对老化受试物的用土）；
.土壤储存的时间及条件（如有储存）。

c) 试验条件： .试验开始日期； .淋溶柱的内径和长度； .土壤柱的总用土量； .受试物与参比物的使用量； .人工雨降雨量、降雨频率和降雨时间； .试验设置温度； .平行试验组数（至少两次）； .在不同土壤段、淋溶液中受试物、转化产物和参比物的分析方法； .在土壤段和淋溶液中，转化产物的定性鉴别、定量分析方法。
d) 试验结果： .以每段土壤和淋溶液中受试物浓度与其占初始添加量百分比分别表示结果的表格； .质量平衡（必要时）； .淋溶液体积； .淋溶距离，相对移动系数（适用时）； .在土壤段中检出的受试物百分比与土壤段深度的关系图； .结果讨论与说明。