氟環(huán)唑在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)研究

戴亮 蔡智華

摘要 [目的]建立稻田田水、土壤和水稻植株樣品中氟環(huán)唑的氣相色譜分析方法，為正確評(píng)價(jià)氟環(huán)唑在稻田環(huán)境中的殘留情況提供理論依據(jù)。[方法]采用氣相色譜分析方法研究了125 g/L氟環(huán)唑懸浮劑在水稻及其稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)情況。[結(jié)果]氟環(huán)唑的最小檢出量為5.0×10-11 g，最低檢測濃度田水為0.005 0 mg/kg、土壤為0.012 5 mg/kg、植株為0.025 0 mg/kg。當(dāng)添加濃度在0.025 0～1.000 0 mg/kg時(shí)，氟環(huán)唑在不同樣品中的平均回收率為78.5%～101.1%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%～9.0%。氟環(huán)唑在田水、稻田土壤和水稻植株中的消解遵循一級(jí)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，平均消解半衰期分別為3.55、15.00、4.50 d。[結(jié)論]氟環(huán)唑在稻田田水、土壤、植株中消解均較快，屬于易消解農(nóng)藥。

關(guān)鍵詞 氟環(huán)唑；水稻；消解動(dòng)態(tài)；氣相色譜

中圖分類號(hào) S482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）05-137-03

Degradation Dynamics of Epoxiconazole in Rice and Paddyfield

DAI Liang1， CAI Zhihua2， GUO Zhengyuan1* （1. College of Resources and Environment， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128； 2. Yiyang Agriculture Bureau， Yiyang， Hunan 413000）

Abstract [Objective] One GC analysis method for determination of Epoxiconazole in rice and paddyfield was established to provide theoretical basis for the evaluation of Epoxiconazole residue in paddyfield. [Method] The degradation dynamics of 125 g/L Epoxiconazole SE in rice and paddyfield were studied by using GC analysis method. [Result] The minimum detectable amount of epoxiconazole was g； and the minimum detectable concentration of paddy water， soil and rice plant were 0.005 0， 0.012 5 and 0.025 0 mg/kg， respectively； when adding concentration was 0.025 0-1.000 0 mg/kg， the average recovery rate of Epoxiconazole in different samples were 78.5%-101.1%， and the RSD ranged from 2.0% to 9.0%； the degradation dynamics of Epoxiconazole in paddyfield water， paddyfield soil and plant accorded with the first order chemical reaction kinetic equation， and their average halflife were 3.55， 15.00 and 4.50 days， respectively. [Conclusion] Epoxiconazole degraded fast in paddyfield water， paddyfield soil and plant， so it belonged to an easy degraded pesticide.

Key words Epoxiconazole； Rice； Degradation dynamics； GC

基金項(xiàng)目 農(nóng)業(yè)部藥檢所項(xiàng)目。

作者簡介 戴亮（1989- ），男，湖南衡陽人，碩士研究生，研究方向：環(huán)境污染物檢測技術(shù)。*通訊作者，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事環(huán)境污染物檢測技術(shù)研究。

收稿日期 20141222

氟環(huán)唑是一種由德國巴斯夫公司研發(fā)的具有預(yù)防和防治效果的三唑類廣譜殺菌劑[1]。一般的殺菌劑藥效普通，殺菌能力弱，而廣譜殺菌劑不僅是一種能防治多種病害的殺菌劑，還能與多種殺菌劑組合配方，其殺菌效果更強(qiáng)，藥效更是普通殺菌劑的數(shù)倍[2]。氟環(huán)唑不僅對(duì)一系列禾谷類作物如立枯病、白粉病、眼紋病等十多種病害具有良好的防治作用，還能防治糖用甜菜、花生、油菜、草坪、咖啡及果樹等植物上的病害。氟環(huán)唑內(nèi)吸性強(qiáng)，可迅速被植株吸收并傳導(dǎo)至感病部位，使病害侵染立即停止。氟環(huán)唑既能有效控制病害，又能通過調(diào)節(jié)酶的活性提高作物自身抗病性，使作物本身的抗病性大大增強(qiáng)。它使綠葉更綠，從而保證作物光合作用最大化，提高產(chǎn)量及改善品質(zhì)[3]。

近年來，由于常規(guī)殺菌劑品種的長期使用及亂用，造成了絕大多數(shù)病害對(duì)其產(chǎn)生了抗性，使其防治效果降低并且只有在使用大劑量時(shí)其防治效果才有效，該種情況為氟環(huán)唑等新型、高效殺菌劑提供了市場機(jī)遇[4]。但是氟環(huán)唑也是一種農(nóng)藥，而農(nóng)藥在環(huán)境中的使用會(huì)對(duì)許多生物造成一定毒害，除消滅目標(biāo)生物外，對(duì)其他生物也會(huì)產(chǎn)生危害，對(duì)人類也可能造成危害，使人身體中毒[5]。因此為保證人們食用安全的稻米，有必要進(jìn)行氟環(huán)唑在水稻上安全使用標(biāo)準(zhǔn)研究，探討氟環(huán)唑在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)規(guī)律，建立起能夠準(zhǔn)確、快速檢測稻田環(huán)境中氟環(huán)唑殘留量的實(shí)用方法，為正確評(píng)價(jià)氟環(huán)唑在稻田環(huán)境中的殘留情況提供科學(xué)依據(jù)。為此，筆者研究了125 g/L氟環(huán)唑懸浮劑在水稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)，旨在為評(píng)價(jià)氟環(huán)唑在稻田環(huán)境中的殘留提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試農(nóng)藥。

125 g/L氟環(huán)唑懸乳劑（江西正邦生物化工股份有限公司。

1.1.2 供試作物。水稻。

1.1.3 儀器與試劑。Agilent Technologies 7890型氣相色譜儀（美國安捷倫科技公司生產(chǎn)，帶ECD檢測器）；

恒溫雙層培養(yǎng)搖床（KYC1102C，上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；

水浴恒溫振蕩器（THZ82A，江蘇省榮華儀器制造有限公司）；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE2000，上海亞榮生化儀器廠）；

低溫冷卻液循環(huán)泵（DLSB5L/25，河南鞏義市予華儀器廠）；

循環(huán)水式真空泵[SHZD（Ⅲ），河南鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司]；電子天平（上海光正醫(yī)療儀器有限公司）。

氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品：純度98.9%，江西正邦生物化工股份有限公司提供；正己烷為色譜純；乙酸乙酯、石油醚、二氯甲烷、丙酮、乙腈、氯化鈉、

無水硫酸鈉、弗羅里硅土均為分析純。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)在長沙市郊區(qū)、北京市郊區(qū)和杭州市郊區(qū)進(jìn)行，按農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則要求設(shè)試驗(yàn)小區(qū)。在水稻移栽田進(jìn)行氟環(huán)唑消解試驗(yàn)，設(shè)小區(qū)面積30 m2，每處理3次重復(fù)，處理間設(shè)保護(hù)隔離區(qū)，另設(shè)空白對(duì)照。施藥時(shí)期為水稻分蘗期，施藥劑量用按125 g/L氟環(huán)唑懸乳劑180 g/hm2對(duì)水稀釋液均勻噴霧施藥1次，施藥后于2 h及1、3、5、7、10、14、21、28、35 d采集稻田水、田土和植株樣品，測定樣品中氟環(huán)唑殘留量。

1.3 分析方法

1.3.1 氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。用萬分之一分析天平稱取30.0 mg氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品于50 ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容，搖勻，配制成氟環(huán)唑母液600 mg/L，用梯度稀釋法依次用正己烷稀釋配制0.012、0.060、0.120、0.600、1.200 mg/L氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，保存于0～4 ℃冰箱中。

1.3.2 樣品提取。

1.3.2.1 稻田水樣。量取田水樣品50 ml，加入50 ml的5% NaCl溶液，再分別用40、30、30 ml二氯甲烷-丙酮體積比1∶1混合溶液萃取3次，合并萃取液，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，用正己烷定容至5 ml，待氣相色譜ECD檢測器測定。

1.3.2.2 稻田土壤樣。稱取土壤樣品20 g加入10 ml蒸餾水，再加入70 ml甲醇-石油醚（5∶2，V/V）混合溶液，振蕩30 min，減壓抽濾，合并抽濾液。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至少量溶液，再分別用40、30、30 ml石油醚萃取3次，留取上層液，合并萃取液，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，待層析柱凈化。

1.3.2.3 水稻植株樣。稱取水稻植株樣品10 g，加入70 ml二氯甲烷-乙腈（9∶1，V/V）混合溶液，振蕩30 min，減壓抽濾，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，用正己烷定容至5 ml，待氣相色譜ECD檢測器測定。

1.3.3 樣品凈化。取1根玻璃層析柱在底部墊少量脫脂棉花，先加入2 cm厚的無水硫酸鈉，再加5 g弗羅里硅土，再加入2 cm厚的無水硫酸鈉，先用石油醚把層析柱預(yù)淋，再用少量石油醚將旋轉(zhuǎn)蒸干的濃縮殘留物溶解，并移入層析柱中，用40 ml石油醚-乙酸乙酯（95∶5，V/V）混合液預(yù)淋洗，棄去預(yù)淋液，再用80 ml石油醚-乙酸乙酯（6∶4，V/V）混合液洗脫，之后收集淋洗液，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，用正己烷定容至5 ml，待氣相色譜ECD檢測器測定。

1.3.4 色譜條件。

氣相色譜柱為Agilent 19091J—413（325 ℃）（30 m×320 μm×0.25 μm）HP5柱5% PMS：1401，60276；進(jìn)樣口溫度：250 ℃，分流進(jìn)樣（分流比10∶1）；氮?dú)饬魉伲?.8 ml/min；柱溫：初始溫度190 ℃保持0.5 min，階升8 ℃/min 到216 ℃保持15 min；檢測器溫度：280 ℃，尾吹流量33.977 ml/ min；進(jìn)樣量：1 μl。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的靈敏度、準(zhǔn)確度及精密度

采用外標(biāo)法定量（峰面積），用濃度分別為0.012、0.060、 0.120、0.600、1.200 mg/L的氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)工作系列溶液，在選定的氣相色譜條件下進(jìn)樣測定，以濃度 （x）和對(duì)應(yīng)的峰面積（y）進(jìn)行線性回歸處理，得回歸方程為y=6 022.2x-121.06，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，表明氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度與其對(duì)應(yīng)的氣相色譜峰面積在所選的濃度范圍內(nèi)成良好的線性關(guān)系，完全可以用于樣品中氟環(huán)唑的定量分析。

分別在空白田水、土壤、植株樣品中添加3個(gè)濃度的氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)濃度重復(fù)5次，用上述分析方法測定其回收率，測得平均回收率在78.5%～101.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%～9.0%（表1），符合衛(wèi)生檢驗(yàn)對(duì)準(zhǔn)確度的要求。

2.2 最小檢出量與最低檢測濃度

根據(jù)添加回收率試驗(yàn)，在“1.3.4”條件下氟環(huán)唑的最小檢出量為5.0×10-11g，最低檢測濃度：田水為0.005 0 mg/kg、土壤為0.012 5 mg/kg、植株為0.025 0 mg/kg。

2.3 氟環(huán)唑在水稻環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)

2.3.1 稻田田水中的消解動(dòng)態(tài)。

2013年在長沙市郊區(qū)、北京市郊區(qū)和杭州市郊區(qū)三地進(jìn)行了125 g/L氟環(huán)唑懸乳劑在稻田田水中的消解規(guī)律試驗(yàn)。結(jié)果顯示，氟環(huán)唑在田水中的消解過程是一個(gè)快速降解的過程。在施藥14 d后，氟環(huán)唑在田水中的消解率基本達(dá)90%以上。氟環(huán)唑在田水中的平均消解半衰期為3.55 d（表2）。對(duì)消解動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，消解動(dòng)態(tài)曲線符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方

圖1 氟環(huán)唑在三地稻田田水中的消解動(dòng)態(tài)曲線

2.3.2 稻田土壤中的消解動(dòng)態(tài)。2013年在長沙市郊區(qū)、北京市郊區(qū)和杭州市郊區(qū)三地進(jìn)行了125 g/L氟環(huán)唑懸乳劑在稻田土壤中的消解規(guī)律試驗(yàn)。結(jié)果顯示，在施藥35 d后，氟環(huán)唑在土壤中的消解率大部分在65%以上，氟環(huán)唑在土壤中平均的消解半衰期為15.00 d（表3）。對(duì)消解動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，消解動(dòng)態(tài)曲線符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（圖2）。

2.3.3 水稻植株中的消解動(dòng)態(tài)。

2013年在長沙市郊區(qū)、北京市郊區(qū)和杭州市郊區(qū)三地進(jìn)行了125 g/L氟環(huán)唑懸乳劑在水稻植株中的消解規(guī)律試驗(yàn)。結(jié)果顯示，氟環(huán)唑在植株中的

消解過程是一個(gè)快速降低的過程。在施藥14 d后，氟環(huán)唑在植株中的消解率大部分在90%以上。氟環(huán)唑在植株中的平均的消解半衰期為5.20 d（表4）。對(duì)消解動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，消解動(dòng)態(tài)曲線符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（圖3）。

3 結(jié)論

建立了稻田田水、土壤和水稻植株樣品中氟環(huán)唑的氣相色譜分析方法，樣品用有機(jī)溶劑提取，弗羅里硅土柱純化，HP5色譜柱分離，ECD檢測器檢測。分析方法通過添加回收率試驗(yàn)，氟環(huán)唑的最小檢出量為5.0×10-11g，最低檢測濃度田水為0.005 0 mg/kg、土壤為0.012 5 mg/kg、植株為0.025 0 mg/kg。當(dāng)添加濃度在0.025～1.000 mg/kg時(shí)，氟環(huán)唑在不同樣品中的平均回收率為78.5%～101.1%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%～9.0%。

研究了125 g/L氟環(huán)唑懸浮劑在水稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)規(guī)律，氟環(huán)唑在田水、稻田土壤和水稻植株中的消解遵循一級(jí)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程Ct=C0e-kt，平均消解半衰期分別為3.55、15.00、4.50 d。可見，氟環(huán)唑在稻田田水、土壤、植株中消解均較快，屬于易消解農(nóng)藥。

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