水稻田土壤和植株中蟲威的殘留測定及消解動(dòng)態(tài)

水稻田土壤和植株中蟲威的殘留測定及消解動(dòng)態(tài)

飼養(yǎng)動(dòng)物是氨基磺酸酯農(nóng)藥。由美國杜邦公司開發(fā)的新型低毒、低殘留、高光譜高效農(nóng)藥，對小菜蛾、番茄夜蛾、棉扇蟲等抗性病蟲害防治效果良好。其作用機(jī)理是鈉通道抑制劑,主要通過阻斷害蟲神經(jīng)細(xì)胞中的鈉通道,導(dǎo)致靶標(biāo)害蟲失調(diào)、麻痹、最終死亡。目前,一些國家已經(jīng)制訂了茚蟲威在部分蔬菜水果商的最高殘留限量(MRL)標(biāo)準(zhǔn),我國和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)尚未規(guī)定茚蟲威在水稻上的最高殘留限量(MRL)標(biāo)準(zhǔn)。美國EPA規(guī)定茚蟲威在棉花中的最高殘留限量(MRL)值為2mg/kg,日本規(guī)定茚蟲威在豆類蔬菜上的最高殘留限量(MRL)值為0.2mg/kg。本文研究了15%茚蟲威懸浮劑在水稻田中的消解動(dòng)態(tài)情況,為茚蟲威在水稻田中的合理使用準(zhǔn)則及開展其安全性評價(jià)提供重要科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1試驗(yàn)樣品的采集茚蟲威在水稻田水和稻田土壤中的動(dòng)態(tài)消解:選一塊30m2的田塊,單獨(dú)施藥,施藥劑量為制劑量447.76g/hm2(有效成分67.5ga.i./hm2),施藥后2h,1、3、5、7、10、14、21、28、35、42d分別采集稻田水(隨機(jī)采集稻田水,每個(gè)小區(qū)不少于10個(gè)點(diǎn),樣品不少于1L)和稻田土壤樣品(隨機(jī)取點(diǎn)10~12個(gè),用土鉆采集0~10cm的土壤1~2kg),試驗(yàn)重復(fù)3次。同時(shí)采集空白對照樣品。茚蟲威在水稻植株中的動(dòng)態(tài)消解:施藥時(shí)期為水稻分蘗期時(shí)施藥,施藥時(shí)應(yīng)保證用于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的水稻均勻著藥。施藥劑量為制劑量447.76g/hm2(有效成分67.5ga.i./hm2),施藥后2h,1、3、5、7、10、14、21、28、35、42d分別采集水稻植株樣品(隨機(jī)在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)10~12個(gè)采樣點(diǎn)采集2kg生長正常、無病害的水稻植株),試驗(yàn)重復(fù)3次。同時(shí)采集空白對照樣品。1.2試驗(yàn)材料供試材料:15%茚蟲威懸浮劑(青島海利爾藥業(yè)有限公司)。供試作物:水稻。1.3測試方法1.3.1浴升溫振蕩機(jī)及tp-200a-1sa-u-dAgilen-7890A高效氣相色譜儀,SHY-2AS水浴恒溫振蕩機(jī),PYX-DHG-9101-1SA電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵,TP-220A電子天平,具塞磨口三角瓶、梨形抽濾瓶、250mL分液漏斗、布氏漏斗、具塞量筒、容量瓶、移液管、玻璃棒等。1.3.2試劑茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.5%,青島海利爾藥業(yè)有限公司),色譜甲醇(江蘇漢邦科技有限公司)、二氯甲烷、乙腈;氯化鈉、無水硫酸鈉。1.3.3gc/ecd檢測1)水稻田水樣品提取用分液漏斗準(zhǔn)確量取100mL水樣,搖勻后用30、30、20mL二氯甲烷進(jìn)行萃取3次,合并二氯甲烷萃取液,在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上(45℃)濃縮近干,用5mL正己烷定容待GC/ECD檢測。2)稻田土壤樣品及水稻植株樣品提取用250mL錐形瓶分別準(zhǔn)確稱取25g土壤和10g水稻植株,分別加入60mL乙腈和100mL乙腈,振蕩30min,過濾將濾液分別全部轉(zhuǎn)移至具塞量筒里,再分別加入約10gNaCl,劇烈振蕩后靜置待分層,分別移取30mL和50mL上清液至250mL錐形瓶內(nèi),在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上(45℃)濃縮近干,用5mL正己烷定容待GC/ECD檢測。1.3.4氣化室和設(shè)備檢測器為ECD;色譜柱為HP-5(30m×0.53mm×5μm)毛細(xì)管色譜柱;氣化室溫度280℃,檢測器溫度300℃,柱箱溫度270℃;載氣為N2,純度>99.999%,恒流,2mL/min,尾吹總量60mL/min;采用不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1.0μL。茚蟲威的保留時(shí)間(Rt)為11.5min。2結(jié)果與討論2.1氣相色譜條件的選擇在水稻田水、稻田土壤、水稻植株、水稻稻桿、稻谷谷殼和稻谷糙米中分別添加茚蟲威的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液至其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.01、0.10、0.50mg/kg,每個(gè)處理重復(fù)5次,按上述所選定的方法及檢測條件進(jìn)行樣品的分析檢測,試驗(yàn)結(jié)果見表1。在選定的氣相色譜條件下茚蟲威的最小檢出量是1.0×10-11g。在水稻田水、水稻田土壤、水稻植株、水稻稻桿、稻谷谷殼和稻谷糙米中的最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1.0×10-2mg/kg。2.2標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備準(zhǔn)確稱取茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)品50.25mg,置于100mL的棕色容量瓶中,用正己烷溶解并定容至標(biāo)線,然后采用分步稀釋法得到1.00、0.50、0.10、0.05、0.01mg/L系列的茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在上述氣相色譜條件下進(jìn)行檢測,以茚蟲威的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的質(zhì)量濃度(x,mg/L)與相對應(yīng)的色譜峰的峰面積(y)作標(biāo)準(zhǔn)曲線。其線性方程為y=19255x-640.48,相關(guān)系數(shù)為r2=0.9820。2.3蟲威在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的殘留情況2010—2011年2年在湖南長沙東岸鄉(xiāng)、浙江杭州蔣村鎮(zhèn)、廣西南寧石埠鎮(zhèn)3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)將15%茚蟲威懸浮劑施用于水稻田后,在施藥后21d時(shí),茚蟲威在水稻田水、稻田土壤及水稻植株中的降解率均達(dá)90%以上,其中在水稻田水中的半衰期在2.81~3.17d之間,平均值為2.97d,在水稻田土壤中的半衰期在7.48~9.92d之間,平均值為8.61d,在水稻植株中的半衰期在6.42~7.57d之間,平均值為6.79d。這表明在我國自然條件下,茚蟲威農(nóng)藥使用后在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的消解較快。試驗(yàn)結(jié)果表明:茚蟲威在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的殘留量(C,mg/kg)與其施用后的取樣時(shí)間(t,d)之間呈較明顯的負(fù)指數(shù)關(guān)系,故可以用一級(jí)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式Ct=C0e-kt(式中:C0為施藥后茚蟲威的原始沉積量,Ct為施藥后間隔t時(shí)間的茚蟲威質(zhì)量分?jǐn)?shù),K為消解速率常數(shù),t為施藥后的取樣天數(shù))來擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)。茚蟲威在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的消解動(dòng)力學(xué)方程及其相關(guān)系數(shù)和半衰期見表2。3農(nóng)藥殘留分析試驗(yàn)建立了水