劉 斐，郭正元，劉慧琳，石 卿

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

溴蟲(chóng)腈（chlorfenapyr），學(xué)名為 4-溴-2-（4-氯苯基）-1-乙氧甲基-5-三氟甲基吡咯-3-腈，又名除盡、蟲(chóng)螨腈，是通過(guò)對(duì)芳基吡咯類抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)改造而開(kāi)發(fā)成功的一種芳基取代的吡咯化合物殺蟲(chóng)劑。目前，已有研究表明溴蟲(chóng)腈對(duì)水生生物和鳥(niǎo)類有一定程度的影響[1]。美國(guó)國(guó)家環(huán)保署規(guī)定溴蟲(chóng)腈在各種蔬菜、水果上的最大允許殘留量（Maximum Residue Limit，MRL）為 1 mg/kg[2]。日本的“肯定列表制度”規(guī)定在菜用大豆、青花菜、小松菜、四季豆、大蔥、胡蘿卜等蔬菜產(chǎn)品上的MRL分別為 0.05、3.0、3.0、0.05、3.0、0.1 mg/kg[3]。溴蟲(chóng)腈在我國(guó)應(yīng)用研究比較多[4]：孫國(guó)強(qiáng)等[5]發(fā)現(xiàn)溴蟲(chóng)腈在土壤中降解時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)半年；曹永松等[6]比較了溴蟲(chóng)腈TiO2和摻鐵TiO2制備的懸浮劑的光穩(wěn)定性；陳文團(tuán)等[7]研究了土壤中溴蟲(chóng)腈的殘留降解動(dòng)態(tài)。上述研究結(jié)果表明，在最佳萃取條件下，溴蟲(chóng)腈添加量為 10、100、200 μg時(shí)，回收率分別是 105.00%、80.33%、102.33%。

關(guān)于溴蟲(chóng)腈在作物及其環(huán)境土壤中的殘留動(dòng)態(tài)已有一些研究，但在水稻中的的殘留動(dòng)態(tài)和最終殘留的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。在水稻田中施用15%溴蟲(chóng)腈水乳劑后，對(duì)溴蟲(chóng)腈在土壤、田水和植株中的降解動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究，旨在為農(nóng)藥的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑及試驗(yàn)地點(diǎn)

供試藥劑為15%溴蟲(chóng)腈水乳劑（青島奧迪斯生物科技有限公司）；試驗(yàn)于2011年分別在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地和浙江杭州浙江農(nóng)科院試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.2 儀器與試劑

Agilent-6890N型氣相色譜儀（帶電子捕獲檢測(cè)器，美國(guó)Agilent公司），ZHWY-2102雙層大容量全溫度恒溫培養(yǎng)振蕩器（上海智城分析儀器制造有限公司），TP-220A電子天平，SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵（浙江黃巖求精真空泵廠），RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠），梨形抽濾瓶，玻璃層析柱（20×1.5 cm），具塞三角瓶，分液漏斗，布式漏斗等常用玻璃儀器。

溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)品 100 μg/mL（SB05-172-2008），無(wú)水硫酸鈉，中性氧化鋁（用前130℃烘4 h），活性炭，石油醚（60~90℃），二氯甲烷，乙酸乙酯，丙酮，乙腈，正己烷（試劑均為分析純）。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇未施用過(guò)溴蟲(chóng)腈的水稻田2 668 m2，筑埂做成面積為30 m2的試驗(yàn)小區(qū)，每小區(qū)設(shè)3個(gè)平行，小區(qū)間設(shè)有保護(hù)行，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照區(qū)。

水稻植株施藥：于水稻分蘗期，用溴蟲(chóng)腈15%水乳劑1 012 g/hm2（有效成分151.8 g/hm2，下同）對(duì)水稀釋，對(duì)水量為750 L/hm2，噴霧施藥1次（施藥后保持小區(qū)水深約 3 cm），于施藥后 2 h，1、3、5、7、10、14、21、28、35、42 d，分別在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇 12點(diǎn)取水稻植株（地上部分全株）1 kg左右，于實(shí)驗(yàn)室低溫（-20℃）冰柜中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

田水和土壤施藥：和水稻植株消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，選擇面積為30 m2未插秧的水稻田小區(qū)，用溴蟲(chóng)腈15%水乳劑1 012 g/hm2對(duì)水稀釋，對(duì)水量為750 L/hm2，噴霧施藥1次（施藥后保持小區(qū)水深約 3 cm），于施藥后 2 h，1、3、5、7、10、14、21、28、35、42 d，分別在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)12點(diǎn)取稻田水樣2 L左右，12點(diǎn)取土壤（用土壤取樣器取0～10 cm深稻田土樣）樣品2 kg左右，于實(shí)驗(yàn)室低溫（-20℃）冰柜中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 分析方法

1.4.1 樣品提取與凈化 （1）稻田土壤：準(zhǔn)確稱取土壤樣品20 g于250 mL具塞三角瓶?jī)?nèi)，加入50 mL丙酮，于水浴恒溫振蕩器上振蕩約40 min，用布式漏斗減壓抽濾，每次用10 mL丙酮清洗布氏漏斗，洗滌2次，合并濾液。將提取液轉(zhuǎn)移到裝有50 mL 2%硫酸鈉水溶液的250 mL分液漏斗中，分次加入50、40、30 mL二氯甲烷振搖3次，靜置分層，收集合并二氯甲烷相，在45℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，用正己烷定容至5 mL，待GC-ECD檢測(cè)。（2）稻田水：用量筒準(zhǔn)確量取水樣100 mL，置于250 mL分液漏斗中，加入10 g氯化鈉，搖勻，再分別用50 mL、30 mL、20 mL二氯甲烷萃取3次，合并二氯甲烷萃取液，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在40℃下減壓濃縮至近干，用正己烷定容至5 mL，待GC-ECD檢測(cè)。（3）水稻植株：準(zhǔn)確稱取切碎的水稻植株10 g，置于250 mL具塞三角瓶中，加入50 mL乙腈振蕩40 min，用布氏漏斗減壓抽濾，再用10~20 mL乙腈洗滌殘?jiān)?，合并濾液，轉(zhuǎn)移到裝有50 mL 2%硫酸鈉水溶液的250 mL分液漏斗中，分次加入50、40、30 mL二氯甲烷振搖1 min，萃取三次，靜置分層后收集二氯甲烷相，在45℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至1~2 mL，待柱層析凈化。在玻璃層析柱（20×1.5 cm）中從下至上依次裝入1.5 cm厚的無(wú)水硫酸鈉、2 g中性氧化鋁、0.2 g活性炭、1.5 cm厚的無(wú)水硫酸鈉，輕輕敲實(shí)，用10 mL的石油醚∶乙酸乙酯 =1∶1（V/V）混合溶劑預(yù)淋，棄去預(yù)淋液，加入待凈化樣品，再用60 mL淋洗液淋洗，收集淋洗液，在45℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，用正己烷定容至5 mL，待GC-ECD檢測(cè)。

1.4.2 GC-ECD檢測(cè)條件 色譜柱：HP-5彈性石英毛細(xì)管柱（5%Phenyl Methyl Siloxane，30.0 m×360 μm×0.25 μm）；氮?dú)?（99.999%）流速：2.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250℃；柱溫：230℃；檢測(cè)器溫度：300℃；柱+尾吹總流量：55 mL/min；分流比：20；進(jìn)樣量：1 μL。在上述條件下溴蟲(chóng)腈的保留時(shí)間為3.0 min左右。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

用外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。準(zhǔn)確稱取溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)品，采用系列稀釋法，用正己烷配制成濃度（x，mg/L）分別為 0.005、0.01、0.05、0.1、0.5 mg/L的溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，并在選定的氣相色譜檢測(cè)條件下檢測(cè)，測(cè)定出溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度（x，mg/L）所對(duì)應(yīng)色譜峰的峰面積（y）。

1.6 添加回收率測(cè)定

用未施用過(guò)溴蟲(chóng)腈的稻田土壤、水和植株樣品，進(jìn)行3個(gè)濃度的添加回收率試驗(yàn)，3個(gè)濃度分別為：稻田土壤 0.05、0.50、1.00 mg/kg；稻田水0.01、0.05、0.10 mg/kg；水稻植株 0.05、0.10、0.50 mg/kg。按1.4中所述方法進(jìn)行提取、凈化和色譜分析，測(cè)定樣品添加回收率。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品中溴蟲(chóng)腈含量的測(cè)定

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析和處理得到溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的回歸方程式為：y=2867 3 x-16.33，相關(guān)系數(shù)（R2）為0.999 9，達(dá)到了試驗(yàn)所需要求。而且，溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度與其相對(duì)應(yīng)的色譜峰面積在所選的濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，完全可以用來(lái)進(jìn)行樣品中溴蟲(chóng)腈殘留量的定量分析與測(cè)定。樣品測(cè)定結(jié)果表明：樣本的溴蟲(chóng)腈的最小檢出量為2.0×10-12g，土壤、田水、植株中溴蟲(chóng)腈的最低檢出濃度分別是0.000 5 mg/kg、0.000 1 mg/L、0.001 mg/kg。

2.2 測(cè)定方法的準(zhǔn)確度與精密度

從表1中可以看出：溴蟲(chóng)腈在土壤中的平均添加回收率為90.0%~108.0%，變異系數(shù)為8.7%~10.6%；在田水中的平均添加回收率為96.2%~105.0%，變異系數(shù)為9.7%~10.9%；在植株中的平均添加回收率為87.9%~105.0%，變異系數(shù)為5.6%~10.0%。這表明該方法在準(zhǔn)確度、精密度及靈敏度方面均符合農(nóng)藥殘留分析要求。

2.3 溴蟲(chóng)腈在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)

從表2中可以看出，溴蟲(chóng)腈在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)力學(xué)符合Ct=C0e-kt一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，濃度與時(shí)間呈指數(shù)函數(shù)顯著相關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果表明，溴蟲(chóng)腈在稻田水中消解最快，水稻植株中其次，稻田土壤中消解最慢。這可能是因?yàn)樘锼形⑸飳?duì)溴蟲(chóng)腈的消解作用較大，而植株葉片生長(zhǎng)正處分蘗旺期，對(duì)附著其上的溴蟲(chóng)腈有生長(zhǎng)稀釋作用等原因所造成。

表1 溴蟲(chóng)腈在稻田土壤、稻田水和水稻植株中的添加回收率

表2 溴蟲(chóng)腈在稻田土壤、稻田水和水稻植株中的消解方程和半衰期

3 結(jié)論

建立了稻田土壤、田水和水稻植株樣品中溴蟲(chóng)腈殘留分析方法。樣品以丙酮（或乙腈）提取，二氯甲烷萃取，中性氧化鋁+活性炭純化，氣相色譜檢測(cè)，方法簡(jiǎn)便，易于操作。溴蟲(chóng)腈在稻田土壤、稻田水和水稻植株中的平均添加回收率分別為90.0%~108.0%、96.2%~105.0%和87.9%~105.0%，變異系數(shù)分別為8.7%~10.6%、9.7%~10.9%、5.6%~10.0%。研究了溴蟲(chóng)腈在稻田土壤、稻田水和水稻植株中的消解動(dòng)態(tài)，得出了溴蟲(chóng)腈在湖南、浙江兩試驗(yàn)地的稻田土壤中消解動(dòng)態(tài)方程分別為Ct=0.045 8 e-0.0819t、Ct=0.029 5 e-0.2030t，半衰期分別為 8.46 d、13.88 d；在田水中的消解方程分別為Ct=0.048 4 e-0.1907t、Ct=0.014 7 e-0.1026t，半衰期分別為 3.63 d、6.75 d；在水稻植株中的消解方程分別為Ct=0.672 7 e-0.1231t、Ct=0.461 7 e-0.1002t，半衰期分別為 5.63 d、6.92 d。

[1]麥燕玲，劉紅梅，劉承蘭，等.溴蟲(chóng)腈在黃瓜和莧菜中的殘留動(dòng)態(tài)研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，28（1）：67-69.

[2]陳九星，曹永松，王躍龍，等.溴蟲(chóng)腈在甘藍(lán)及土壤中的殘留檢測(cè)及降解動(dòng)態(tài)[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25（10）：1373-1377.

[3]Lshikawa S，Nactoko E，Kawamura S，et a1.Investigation of Pesticide Residues in Foods Distributed in Kitakyushu City[J].Sholoahin Eiseigaku Zasshi，2004，45（2）：87-94.

[4]王冬生，袁永達(dá).氰氟蟲(chóng)腙對(duì)甜菜夜蛾幼蟲(chóng)防治效果的試驗(yàn)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（18）：8572-8573.

[5]孫國(guó)強(qiáng)，陸貽通.溴蟲(chóng)腈農(nóng)藥的作用機(jī)理應(yīng)用及開(kāi)發(fā)前景[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13（7）：69-71.

[6]曹永松，侯 櫻，陳瑩瑩，陸貽通.納米TiO2光催化降解溴蟲(chóng)腈[J].精細(xì)化工，2005，22（9）：663-667.

[7]陳文團(tuán)，鐘國(guó)華，施楚新，等.溴蟲(chóng)腈在土壤的殘留動(dòng)態(tài)[J].生態(tài)環(huán)境，2007，16（5）：1441-1445.