水稻田土壤和植株中虫威的残留测定及消解动态

水稻田土壤和植株中虫威的残留测定及消解动态

饲养动物是氨基磺酸酯农药。由美国杜邦公司开发的新型低毒、低残留、高光谱高效农药，对小菜蛾、番茄夜蛾、棉扇虫等抗性病虫害防治效果良好。其作用机理是钠通道抑制剂,主要通过阻断害虫神经细胞中的钠通道,导致靶标害虫失调、麻痹、最终死亡。目前,一些国家已经制订了茚虫威在部分蔬菜水果商的最高残留限量(MRL)标准,我国和联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)尚未规定茚虫威在水稻上的最高残留限量(MRL)标准。美国EPA规定茚虫威在棉花中的最高残留限量(MRL)值为2mg/kg,日本规定茚虫威在豆类蔬菜上的最高残留限量(MRL)值为0.2mg/kg。本文研究了15%茚虫威悬浮剂在水稻田中的消解动态情况,为茚虫威在水稻田中的合理使用准则及开展其安全性评价提供重要科学依据。1材料和方法1.1试验样品的采集茚虫威在水稻田水和稻田土壤中的动态消解:选一块30m2的田块,单独施药,施药剂量为制剂量447.76g/hm2(有效成分67.5ga.i./hm2),施药后2h,1、3、5、7、10、14、21、28、35、42d分别采集稻田水(随机采集稻田水,每个小区不少于10个点,样品不少于1L)和稻田土壤样品(随机取点10~12个,用土钻采集0~10cm的土壤1~2kg),试验重复3次。同时采集空白对照样品。茚虫威在水稻植株中的动态消解:施药时期为水稻分蘖期时施药,施药时应保证用于动态试验的水稻均匀着药。施药剂量为制剂量447.76g/hm2(有效成分67.5ga.i./hm2),施药后2h,1、3、5、7、10、14、21、28、35、42d分别采集水稻植株样品(随机在试验小区内10~12个采样点采集2kg生长正常、无病害的水稻植株),试验重复3次。同时采集空白对照样品。1.2试验材料供试材料:15%茚虫威悬浮剂(青岛海利尔药业有限公司)。供试作物:水稻。1.3测试方法1.3.1浴升温振荡机及tp-200a-1sa-u-dAgilen-7890A高效气相色谱仪,SHY-2AS水浴恒温振荡机,PYX-DHG-9101-1SA电热恒温鼓风干燥箱,RE-2000A旋转蒸发器,SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵,TP-220A电子天平,具塞磨口三角瓶、梨形抽滤瓶、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试剂茚虫威标准品(纯度99.5%,青岛海利尔药业有限公司),色谱甲醇(江苏汉邦科技有限公司)、二氯甲烷、乙腈;氯化钠、无水硫酸钠。1.3.3gc/ecd检测1)水稻田水样品提取用分液漏斗准确量取100mL水样,摇匀后用30、30、20mL二氯甲烷进行萃取3次,合并二氯甲烷萃取液,在旋转蒸发仪上(45℃)浓缩近干,用5mL正己烷定容待GC/ECD检测。2)稻田土壤样品及水稻植株样品提取用250mL锥形瓶分别准确称取25g土壤和10g水稻植株,分别加入60mL乙腈和100mL乙腈,振荡30min,过滤将滤液分别全部转移至具塞量筒里,再分别加入约10gNaCl,剧烈振荡后静置待分层,分别移取30mL和50mL上清液至250mL锥形瓶内,在旋转蒸发仪上(45℃)浓缩近干,用5mL正己烷定容待GC/ECD检测。1.3.4气化室和设备检测器为ECD;色谱柱为HP-5(30m×0.53mm×5μm)毛细管色谱柱;气化室温度280℃,检测器温度300℃,柱箱温度270℃;载气为N2,纯度>99.999%,恒流,2mL/min,尾吹总量60mL/min;采用不分流进样,进样量1.0μL。茚虫威的保留时间(Rt)为11.5min。2结果与讨论2.1气相色谱条件的选择在水稻田水、稻田土壤、水稻植株、水稻稻杆、稻谷谷壳和稻谷糙米中分别添加茚虫威的标准工作溶液至其质量分数分别为0.01、0.10、0.50mg/kg,每个处理重复5次,按上述所选定的方法及检测条件进行样品的分析检测,试验结果见表1。在选定的气相色谱条件下茚虫威的最小检出量是1.0×10-11g。在水稻田水、水稻田土壤、水稻植株、水稻稻杆、稻谷谷壳和稻谷糙米中的最低检出质量分数均为1.0×10-2mg/kg。2.2标准工作溶液的制备准确称取茚虫威标准品50.25mg,置于100mL的棕色容量瓶中,用正己烷溶解并定容至标线,然后采用分步稀释法得到1.00、0.50、0.10、0.05、0.01mg/L系列的茚虫威标准工作溶液,在上述气相色谱条件下进行检测,以茚虫威的标准工作溶液的质量浓度(x,mg/L)与相对应的色谱峰的峰面积(y)作标准曲线。其线性方程为y=19255x-640.48,相关系数为r2=0.9820。2.3虫威在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的残留情况2010—2011年2年在湖南长沙东岸乡、浙江杭州蒋村镇、广西南宁石埠镇3个试验点将15%茚虫威悬浮剂施用于水稻田后,在施药后21d时,茚虫威在水稻田水、稻田土壤及水稻植株中的降解率均达90%以上,其中在水稻田水中的半衰期在2.81~3.17d之间,平均值为2.97d,在水稻田土壤中的半衰期在7.48~9.92d之间,平均值为8.61d,在水稻植株中的半衰期在6.42~7.57d之间,平均值为6.79d。这表明在我国自然条件下,茚虫威农药使用后在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的消解较快。试验结果表明:茚虫威在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的残留量(C,mg/kg)与其施用后的取样时间(t,d)之间呈较明显的负指数关系,故可以用一级化学反应动力学方程式Ct=C0e-kt(式中:C0为施药后茚虫威的原始沉积量,Ct为施药后间隔t时间的茚虫威质量分数,K为消解速率常数,t为施药后的取样天数)来拟合试验数据。茚虫威在水稻田水、稻田土壤和水稻植株中的消解动力学方程及其相关系数和半衰期见表2。3农药残留分析试验建立了水