徐永安
(國家糧食和物資儲備局科學研究院 糧食儲運研究所,北京 100037)
當前,針對農藥獸藥殘留超標等問題,國家正在實施農藥獸藥使用減量和產地環(huán)境凈化行動。作為高毒農藥和主要儲糧熏蒸殺蟲劑的磷化鋁,也日益面臨壓力。根據近年來筆者參加有關評估研討、論證會情況,結合國內外儲糧害蟲防治技術現狀與發(fā)展,我們對化學熏蒸殺蟲方法在內的儲糧害蟲“綜合防治”技術,包括磷化氫(PH3,磷化鋁ALP,下同)、硫酰氟(SO2F2,SF)熏蒸殺蟲技術,儲糧防護劑、物理防治、生物防治方法,以及相關發(fā)展技術途徑等進行了調研和梳理,特撰此文將有關情況與廣大同仁交流探討。
根據調研和測算,國內外包括磷化鋁(磷化氫,下同)熏蒸殺蟲在內的儲糧害蟲綜合防治技術應用情況有:
我國糧食行業(yè)每年使用磷化鋁約2 480 t,每年熏蒸糧食數量約為2.17~2.60億 t,主要是糧食儲備數量大、周期長。
我國硫酰氟使用量約為100 t/年,熏蒸糧食數量470萬t左右為磷化鋁熏蒸糧食數量的1.8%~2.2%,近幾年雖有所增加,總體上使用量較低。
我國儲糧防護劑用量約為500 t/年左右,包括防蟲磷、甲嘧磷、殺螟松、溴氰菊酯等,年處理儲糧5 000萬t左右,為磷化鋁熏蒸糧食數量的19.2%~23%[1]。
我國低溫儲糧技術應用規(guī)模達700萬t,為年磷化鋁熏蒸糧食數量的2.7%~3.2%;氣調殺蟲倉容已達3 000萬 t以上,實際應用規(guī)模估計在1 500萬t左右,為年磷化鋁熏蒸糧食數量的5.8%~6.9%;還有,食品級惰性粉(二氧化硅)防治技術應用超過2 000萬t,為年磷化鋁熏蒸糧食數量的7.7%~9.2%[2]。
在我國,以上非化學熏蒸防治方法,作為害蟲防治輔助手段,占磷化鋁熏蒸年處理糧食數量比例合計約為37.%~44.5%。其中氣調殺蟲、低溫防蟲及惰性粉等物理防治方法占磷化鋁熏蒸年處理糧食數量比例合計約為16.2%~19.3%(表1,未考慮疊加使用的情況)。
表1 儲糧害蟲綜合防治方法應用情況Table 1 Application of the integrated control methods for stored grain pest
鄧樹華(2020)通過我國11個省市45家糧食倉儲企業(yè)的儲糧殺蟲劑安全使用現狀調研,結果表明儲糧防護劑為輔助手段、使用率達51.1%,磷化氫為主要殺蟲手段、使用率高達88.9%等[3]。
美國占糧食產量10%~15%的谷物用磷化鋁處理,硫酰氟處理量約為磷化鋁的10%[4]。張國樑報道(2006),美國8個州2.01億t玉米儲藏中使用的藥劑中,馬拉硫磷、甲嘧磷、二氧化硅等儲糧防護劑占磷化鋁熏蒸劑處理糧食數量的比例為17.6%[5]。
綜上,磷化鋁(磷化氫)是當前國內外防治儲糧害蟲的主要殺蟲劑,在儲糧害蟲防治技術中占主導地位。在我國非化學熏蒸防治方法,特別是氣調殺蟲、低溫防蟲、以及惰性粉防治等物理防治方法應用等有了較大的發(fā)展。隨著儲糧害蟲綜合防治技術的發(fā)展,儲糧熏蒸殺蟲幾率的降低,熏蒸殺蟲的糧食數量會逐漸下降,其他非化學熏蒸方法防治害蟲的糧食數量會上升,對化學熏蒸劑的依賴會減輕;其中特別是物理防治方法,預期會上升的比較快,在非化學熏蒸防治方法中突顯出來。
目前,國內外大都允許使用的儲糧熏蒸劑有兩種,一是磷化氫,另一種是硫酰氟。
磷化鋁是磷化氫熏蒸殺蟲的原料制劑,磷化鋁分解產生的磷化氫氣體用于儲糧熏蒸殺蟲,被行業(yè)稱為“王牌”儲糧熏蒸殺蟲劑。
磷化氫熏蒸劑,具有殺蟲廣譜,對所有蟲期(卵)都有效,藥效高、有效濃度低、用藥量少,規(guī)范操作對糧食基本無殘留(達到食品安全國家標準谷物中磷化氫最大殘留限量以下)、對糧食品質無影響,施藥安全、擴散性強(表2)、操作簡單,生產成本低、殺蟲費用低等優(yōu)點。
表2 熏蒸劑理化特性Table 2 Physical and chemical properties of fumigants
磷化氫熏蒸劑還有一個特點,對環(huán)境基本無影響,在空氣中降解快。釋放到空氣中的磷化氫與空氣中的羥基自由基反應后迅速分解,半衰期為5~28 h。磷化氫在空氣中的最終氧化產物是磷含氧酸(磷酸、亞磷酸、次磷酸)和無機磷酸鹽,在水中氧化形成次磷酸,在土壤中氧化成正磷酸鹽,它們將沉積并有助于土壤和地表水的營養(yǎng)環(huán)境。磷化氫氣體不會造成永久的環(huán)境危害[6]。
磷化氫熏蒸殺蟲存在的問題主要是害蟲的抗藥性日益嚴重,這一點國內外情況相同。國際上從上世紀30年代、我國從上世紀60年代開始使用磷化氫,由于選擇性作用的結果,害蟲對磷化氫的抗性不斷增加。在長期研究、尋找可替代熏蒸劑無果的情況下,就如何保護使用好磷化氫,國內外把研究的重點放在磷化氫殺蟲機理研究和熏蒸技術開發(fā)上。
在我國,依據“采取有效的密閉措施,保持一定的磷化氫氣體濃度和足夠的熏蒸處理時間”是磷化氫熏蒸殺蟲的關鍵,其中“時間是比濃度還要重要的劑量因素”的磷化氫殺蟲機理,結合國內外相關研究及實踐,研究開發(fā)了集“倉外施藥、環(huán)流均布、快速檢測”于一體的磷化氫環(huán)流熏蒸殺蟲成套技術和裝備,在確保殺蟲效力的同時降低了用藥量,有效延緩了害蟲抗藥性的發(fā)展,也為倉房內糧堆均溫、均濕提供了一種新的技術手段[7-14]。
我國年產磷化鋁8 000 t左右,其中國內使用3 100 t,銷售出口4 900 t。生產企業(yè)主要有山東龍口化工廠、沈陽豐收農藥有限公司等,產品出口美國、德國等國家。
印度年產磷化鋁5 000 t,其中國內使用3 000 t,出口2 000 t。2019年中國糧食產量6.6億 t,印度為3.1億 t,印度糧食產量約為我國的50%,其磷化鋁單位糧食產量使用量為我國的兩倍多,可能與其熱帶季風氣候有關,重復熏蒸次數多、用藥量大及熏蒸糧食數量占比大等[1]。
德國德蒂亞·德格施 (Detia Degesch)集團有限公司,國際上最大的磷化鋁生產經銷企業(yè)之一。該公司1977年成立,在8個國家/地區(qū)設有子公司(德國、美國、阿根廷、巴西、智利、南非、墨西哥、加拿大),包括1979年開業(yè)的位于弗吉尼亞州的美國子公司(是美國唯一一家磷化鋁熏蒸劑和磷化鎂熏蒸劑生產企業(yè)),2020年收購的總部位于加拿大蒙特利爾的一家儲存產品蟲害防治公司(Adalia Group)。該集團公司大約有500名員工,是已知同類企業(yè)中員工較多的,主要生產經銷產品有磷化鋁、磷化鎂及殺鼠劑等,號稱是磷化鋁和磷化鎂技術領導者,產品銷往全球100多個國家,基本覆蓋北美和南美。
歐美磷化鋁產品劑型主要有片劑(每片3 g釋放1 gPH3)、丸劑(每片0.6 g釋放0.2 gPH3)、氣袋(每袋34 g釋放11 gPH3,便于收集殘渣)三種劑型[15-16]。
2019年全球糧食產量27.2萬 t,綜合考慮施藥量、糧食容重、糧堆容重系數(糧堆容重)、重復熏蒸次數及磷化鋁熏蒸糧食數量占糧食產量比重等因素,測算全球糧食行業(yè)磷化鋁需求使用量均值為1.5萬 t/年(表3)。
表3 全球糧食行業(yè)磷化鋁需求量測算(t)Table 3 Calculation of the demand for aluminum phosphate in global food industry
按全球糧食行業(yè)磷化鋁需求使用量占全球磷化鋁需求使用量的80%計,加上煙草和海運等行業(yè)的需求使用量,估計全球磷化鋁需求使用量為1.9萬 t/年左右。
全球磷化鋁產量中,中國和印度兩國生產磷化鋁1.3萬 t/年,其他國家生產6 000萬 t左右。
據此測算,我國糧食產量占全球24.3%(2019年),且長期儲備量大,但磷化鋁使用量僅占全球的16.2%左右,說明我國磷化鋁使用量比較低,特別是近二十年環(huán)流熏蒸、減量增效和非化學熏蒸方法防治害蟲、減輕依賴效果明顯。
2.4.1 熏蒸氣密性要求
氣密性是熏蒸過程中保持熏蒸劑有效濃度和足夠時間周期的狀態(tài)性能指標,強調密封是熏蒸成功的決定性因素。對于氣密差的倉房,建議采用特制熏蒸薄膜及粘結劑、柔性膠帶、沙袋等進行氣密處理。并在使用前,務必檢查薄膜是否有損壞。氣密性測試,使用經批準的“泄漏測試煙霧劑”或壓力試驗方法,在熏蒸前驗證密封效果。
“泄漏測試煙霧劑”多用于管道工程、儲罐等泄漏測試。在我國糧食產后、集并前臨時存放及糧食加工備料等環(huán)節(jié)熏蒸倉房設施的氣密性,可研究借鑒使用“泄漏測試煙霧劑”氣密測試方法。
2.4.2 施藥方式
一般采用金屬磷化物(磷化鋁、磷化鎂,下同)自然潮解方式施藥。熏蒸最合適溫度15~30 ℃。由于低溫時害蟲新陳代謝速度減慢、活動弱、甚至休眠,磷化氫的作用會減弱,同時磷化鋁潮解釋放磷化氫的速率也會減慢,因此不建議在低于10 ℃時進行大宗商品熏蒸。磷化氫發(fā)生器和環(huán)流熏蒸在磷化鋁使用手冊中也有提及,但因氣密性差,其主流技術仍是塑料薄膜密封自然潮解熏蒸。
2.4.3 熏蒸劑量和熏蒸持續(xù)時間
不同國家磷化鋁熏蒸劑量和熏蒸持續(xù)時間也不同。德國磷化鋁熏蒸推薦劑量和熏蒸持續(xù)時間為5~10 g/m3和5~14 d。其中磷化氫濃度取決于施藥劑量和熏蒸空間密封性能兩個因素,施藥劑量大,初始濃度高;密封效果好,有效濃度維持時間長;另外,磷化氫熏蒸需要足夠的持續(xù)時間才能殺死害蟲,尤其是在溫度接近應用下限時。
在美國散存平房倉、帳幕磷化鋁熏蒸施藥量按體積計為7.7~15.3 g/m3,立筒倉、船艙為3.41~6.81 g/m3;袋裝糧熏蒸施藥量按面積計為0.97~2.91 g/m2,貨運車廂,集裝箱為1.45~4.68 g/m2,空倉熏蒸(倉房、廠房)為0.65~1.94 g/m2等。其中溫度低、氣密性差選用較高的劑量。其熏蒸手冊中給出的熏蒸持續(xù)時間為3~10 d,但特別強調這是最短的熏蒸持續(xù)時間,可能不足以在所有條件下控制所有倉儲害蟲[15-16]。
我國儲糧環(huán)流熏蒸殺蟲技術及推廣應用規(guī)模居世界首位,先進適用。但歐美熏蒸殺蟲場景比較全、具體,特別是公路、鐵路、水路等運輸過程中的動態(tài)防治,我們尚正在研究或未深入開展,值得學習和借鑒。
《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》GB 2763—2016中農藥殘留物的定義是:由于使用農藥而在食品、農產品和動物飼料中出現的任何特定物質,包括被認為具有毒理學意義的農藥衍生物,如農藥轉化物、代謝物、反應產物及雜質等;規(guī)定糧食中磷化鋁農藥的殘留物為磷化氫;檢測方法按照《糧食衛(wèi)生標準的分析方法》GBT5009.36—2003、《糧油檢驗 糧食中磷化物殘留量的測定 分光光度法》GB/T 25222規(guī)定的方法測定,測定糧食中的磷化物殘留量以磷化氫(PH3)計[17-19]。
據此,糧食中磷化物殘留的來源主要有兩個方面:一是使用磷化鋁藥劑進行磷化氫熏蒸后,糧食籽粒物理吸附的揮發(fā)性磷化氫氣體殘留(非揮發(fā)性殘留系不可逆的化學吸附,殘留物為磷酸鹽),二是熏蒸遺留或拋灑在糧食中的磷化鋁藥劑殘渣[20]。
我國磷化氫熏蒸殺蟲的主流技術是環(huán)流熏蒸,據《中國的糧食安全》白皮書數據(2019),2018年我國實現環(huán)流熏蒸系統(tǒng)的倉容達到2.8億 t,已基本在全國各地的糧食倉儲企業(yè)中推廣普及[21]。環(huán)流熏蒸采用倉外投藥工藝,即使是采用糧面施藥,也是使用專用器皿定量盛裝磷化鋁藥劑并收集磷化鋁殘渣,磷化鋁殘渣一般不會混入糧堆中。即磷化氫環(huán)流熏蒸在糧食中的殘留主要是物理吸附,經通風散氣,通常10 d左右,揮發(fā)性磷化氫氣體殘留即可降到0.03 mg/kg左右(食品安全國家標準-谷物中磷化氫最大殘留限量為0.05 mg/kg)[1,17,22-23]。
糧食中因含有磷化鋁藥劑殘渣引起的磷化物超標,通常是不規(guī)范作業(yè)造成的。上世紀80年代一項進口糧食中磷化物污染的調查,“采集樣品541份,檢出磷化物274份,檢出率50.65%,磷化物超標25份占4.6%,最高一份樣品磷化物含量為0.286 mg/kg,為國家衛(wèi)生標準5倍多”,報告建議“簽訂進口糧食合同條款中,要明確規(guī)定糧食輸出國必須改變過去對小麥施放磷化物熏蒸劑時直接在小麥表面撒藥及用尼龍條袋插入的投藥方式,改用先進衛(wèi)生安全的專用器皿,避免藥物與糧食直接接觸[24]”。
除進口糧食外,農戶儲糧、經銷商暫存等也可能存在磷化物超標隱患。
還有采用非環(huán)流熏蒸(如局部自然潮解)施藥熏蒸作業(yè)時,使用透氣的棉布袋裝磷化鋁等方式,在糧堆內部埋藏施藥及收集殘渣時應注意防止遺漏或遺撒。這是非環(huán)流熏蒸工藝防范磷化鋁殘渣混入糧堆、控制磷化物殘留增加或超標的關鍵[22]。
一般56%磷化鋁片劑殘渣中殘留有3%~5%未反應的磷化鋁。其中自然潮解殘渣中的磷化鋁殘留量,因配制56%磷化鋁片劑使用的磷化鋁原粉純度的不同、自然潮解率有差別,磷化鋁原粉純度低、殘渣中的磷化鋁殘留量高,原粉純度高、殘渣中的磷化鋁殘留量低。而使用磷化氫發(fā)生器(倉外投藥)產生的磷化鋁殘渣中的磷化鋁殘留量通常在1%以下,可以認為是片劑原料中非磷化鋁組分帶進的還原性物質[25]。
磷化鋁藥劑自然潮解后的殘渣正常應為灰白色,主要由氫氧化鋁、碳酸銨、滑石粉及少量未分解的磷化鋁原粉等組成。
熏蒸散氣后,首先是殘渣收集,歐美國家要求不要將殘渣收集在桶、塑料袋或其他密閉容器中;可用透氣布袋收集殘渣,一次收集量不要超過7 kg。
殘渣處置有干法和濕法兩種方法。也可以采取衛(wèi)生填埋、焚化爐焚化、或政府批準的其他方法進行處置。
干法處置是許多熏蒸作業(yè)者的首選,最佳做法是使用帶蓋的金屬籃子及鎖放在標有危險警告標志的區(qū)域內,并注意保護殘渣免遭雨淋,一次處置量最多5~8 kg。
濕法處置是一種快速處置殘渣的方法。將殘渣放入含有2%低泡沫表面活性劑水溶液(使處理液表面張力最小化,改善殘渣粉末的親水性,利于提高殘渣反應速率)的桶中,使殘渣完全浸入處理液,保持36 h以上。由于磷化氫氣體可能會突然釋放,并有著火隱患,濕法處置操作應該在露天進行,勿覆蓋殘渣處置容器,應避免一次處理量太多。
最先進的殘渣處置裝置包括特殊密封并有安全排氣功能。
殘渣處理后廢液的處置可選擇焚化或在法律法規(guī)允許場所傾倒。此外,禁止在密閉車輛上裝載運輸殘渣。如法規(guī)允許,應將殘渣裝在籃框里、使用敞斗車運輸[15-16]。
我國規(guī)定,磷化鋁殘渣可采用水法處理,每次將小于2 kg的磷化鋁殘渣放入專門設置的桶、盆或水泥池中,加入3~5倍重量的熱開水,輔以攪排,使其快速分解(亦有利于產生的磷化氫氣體釋放溢出)[22,26]。
翟燕萍(2004)報道了以磷化鋁原粉為原料,研究在制備磷化氫的同時,對其反應殘渣進行資源化利用、制備活性氧化鋁(高溫焙燒)的可能性。實驗得到納米級的氧化鋁(Al2O3)樣品,具有比表面積大、孔容、孔分布性能好、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)良性能;并建議將進一步研究測試其催化性能,將其制成催化劑載體(活性氧化鋁的高選擇性和高反應活性,在工業(yè)上廣泛被用作催化劑載體)。這或許是磷化鋁殘渣處置的另一可能技術途徑,即以磷化鋁為原料,工廠化制備磷化氫氣體(鋼瓶劑型)產品,同時研究制備附加值高的副產物資源化產品,實現磷化氫氣體產品制備與副產物資源化開發(fā)利用的規(guī)模化、集約化[27]。
在調研國內外磷化鋁殘渣處置方法及相關研究進展基礎上,建議綜合考慮磷化鋁殘渣組分、處置效率及殘渣處理產生的固體、液體廢棄物無害化環(huán)保達標排放要求、資源化利用可能性等,銜接相關標準規(guī)范制修訂,開展磷化鋁殘渣無害化、資源化處置技術研究[22,26,28-32]。
硫酰氟于上世紀五十年代在美國進行了首次殺蟲劑藥品注冊,主要用作建筑物熏蒸劑。國際上將硫酰氟用作食品(糧食)熏蒸劑僅有十幾年的歷史。
硫酰氟熏蒸劑也是一種廣譜熏蒸殺蟲劑。具有殺蟲廣譜,氣體擴散快速、滲透力強(表2,較磷化氫沸點略高、蒸汽壓略低);熏蒸殺蟲速度快,并遵從CT值規(guī)律,可高濃度短時間,也可低濃度長時間;熏蒸散氣時間短,可快速從糧堆中散逸,糧食吸附量少;無味、無色,不會與被熏蒸物反應產生不愉快的氣味;穩(wěn)定性好、不燃燒,無腐蝕性,可在有儀器和電子設備區(qū)域使用;與磷化氫無交互抗性,且低溫條件下使用方便,以及具有毒性較低(表4)等特點[33-35]。
表4 儲糧化學毒物危害程度分級匯總表Table 4 Summary of hazard classification of stored gain chemicals
硫酰氟職業(yè)接觸限值(容許接觸水平,強制性):時間加權平均容許濃度PC-TWA為20 mg/m3,短時間接觸容許濃度PC-STEL為40 mg/m3[35]。
2004年前后,國際上準許硫酰氟用于食品(糧食)熏蒸(瑞士、美國、澳大利亞等)。在我國,2006年國家質檢總局發(fā)布《出入境口岸硫酰氟衛(wèi)生處理應用規(guī)程》SNT 1760—2006,規(guī)定熏蒸食品(干堅果、谷物及加工品)時,硫酰氟的最大濃度不超過128 g/m3;常壓熏蒸時,硫酰氟濃度與時間的乘積值不超過1 500 (g·h)/m3。2008年《糧油儲藏 熏蒸劑使用準則》GB/T22497—2008中有關允許使用的熏蒸劑及其限制條款規(guī)定“同一批糧食不得重復使用高劑量硫酰氟(≥20 g/m3)”,目前《硫酰氟熏蒸技術規(guī)程》糧食行業(yè)標準正在研究制定中[36-37]。
在2004年美國環(huán)保署《硫酰氟和氟離子慢性膳食暴露評估》(硫酰氟殘留膳食攝入風險評估)報告中估計,因硫酰氟成本高、使用操作沒有磷化鋁簡便,作為磷化氫抗藥性管理用藥,僅約可替代10%的磷化氫用量。
就是說磷化氫在儲糧害蟲防治熏蒸殺蟲方面的主導地位,并沒有因為硫酰氟的應用而受到影響,反而因為硫酰氟作為應對磷化氫抗性的技術手段,在一定程度上支持了磷化氫應用技術的發(fā)展。即在殺蟲效力方面,兩者有一定的互補性,不是替代性競爭關系。
這從另一個角度反映了磷化氫的地位和短期內難以替代性,以及硫酰氟的應用特征;也是從熏蒸殺蟲專業(yè)角度,做好硫酰氟應用技術開發(fā)的科學依據[4,34]。
參照上述美國硫酰氟膳食評估報告估算,硫酰氟將取代約10%的磷化氫使用量,由于約10%~15%的谷物用磷化氫處理,硫酰氟將用于1%~1.5%的谷物處理。即以糧食年產量的1%~1.5%和年熏蒸糧食數量的10%進行硫酰氟用作磷化氫抗性管理的需求使用量測算;同時假設完全替代磷化鋁,對硫酰氟需求使用量進行測算。
3.3.1 熏蒸糧食數量測算
根據我國磷化鋁年使用量,綜合考慮熏蒸施藥量、熏蒸空間體積、熏蒸糧堆體積、糧食容重等因素,測算我國糧食行業(yè)每年熏蒸糧食數量為2.17~2.60億 t(表5)。另外測算熏蒸糧食數量中包括重復熏蒸。
表5 年熏蒸糧食數量Table 5 Amount of annual fumigated grain
3.3.2 硫酰氟抗性管理需求量測算
美國年產5.5億t糧食,用于抗性管理,年需硫酰氟151~301 t,因氣密性差、用藥量大,實際使用量可能要高一些;我國年產6.5億t糧食,用于抗性管理,按年糧食產量的1%~1.5%測算,年需硫酰氟189~377 t,測算值偏??;按我國年熏蒸糧食數量的10% 測算,年需硫酰氟495~990 t,測算值較為合理(表6)。盡管我國儲糧倉房氣密性好、用藥量小,但目前硫酰氟的使用量僅約為100 t/年,占每年磷化鋁熏蒸糧食數量的2%左右,低于美國“硫酰氟將取代約10%的磷化氫使用量”估算,年使用量偏低。即在硫酰氟作為磷化氫抗性管理用藥方面,較國外有差距。
3.3.3 硫酰氟替代磷化氫需求量測算
按上述我國糧食行業(yè)每年熏蒸糧食數量,硫酰氟施藥量按10 g/m3和20 g/m3計,硫酰氟替代磷化氫年需要量分別為4 952 t和9 905 t(表6)。還有一種測算方法,用硫酰氟施藥量與磷化鋁施藥量的比值乘以磷化鋁年使用量,硫酰氟年需要量分別為4 960 t和9 920 t(表7),兩者測算結果相近。
表6 硫酰氟需求量測算(I)Table 6 Calculation of the demand for sulfuryl fluoride (I)
表7 硫酰氟需求量測算(II)Table 7 Calculation of the demand for sulfuryl fluoride (II)
硫酰氟是國際上主要使用的兩種儲糧熏蒸殺蟲劑之一,與磷化氫無交互抗性。
硫酰氟用作儲糧熏蒸殺蟲劑存在的問題主要有殺蟲成本高,殺卵效果差,存在氟離子殘留和硫酰氟殘留、熏蒸作業(yè)安全及可能影響環(huán)境等問題,有關情況見“硫酰氟熏蒸技術應用與發(fā)展概要”[34,38-39]。
關于磷化鋁對硫酰氟的價格成本優(yōu)勢。近幾年磷化鋁價格高啟,主要是磷礦石系戰(zhàn)略性資源,相關磷化工產業(yè)發(fā)展又有節(jié)能減排多重壓力,在宏觀調控下,預期磷化鋁原料赤磷的價格會進一步提高,高啟的磷化鋁價格(5 萬元/t)也會進一步上漲并維持在高位;同時,硫酰氟熏蒸殺蟲用藥量大、殺蟲成本高的問題,也會隨著熏蒸殺蟲工藝的優(yōu)化、殺蟲效率的提高而降低(作業(yè)成本)。這樣,磷化鋁對硫酰氟的價格成本優(yōu)勢或許會逐漸削弱。
硫酰氟用作儲糧熏蒸殺蟲劑的優(yōu)勢不如磷化氫突出,但從應對磷化氫抗性,優(yōu)勢互補,以及作為磷化氫后備手段角度,應系統(tǒng)地對其開展研究。這是拓展、完備我國儲糧害蟲防治方法和能力,適應發(fā)展的需要。
針對存在問題,“減少施藥量、減少殘留、減少排放”是硫酰氟熏蒸殺蟲技術發(fā)展的必然要求。如此,既利于防范食品安全風險、作業(yè)安全風險及保護環(huán)境,還有助于降低熏蒸成本,包括藥劑成本、作業(yè)成本,是系統(tǒng)性開展硫酰氟高效熏蒸殺蟲技術研究的重中之重。
即以硫酰氟 “低施藥量、低殘留、低排放”“三低熏蒸”為目標,研究優(yōu)化熏蒸技術方案,提出硫酰氟高效熏蒸殺蟲技術要求,制定標準規(guī)范[34]。
硫酰氟如果大量使用,排放量也會急劇增加,熏蒸及其殘留帶來的問題就會凸顯出來。尤其是環(huán)境問題,可能會給CO2溫室氣體減排帶來新增因素壓力。
環(huán)境影響是個敏感的話題?;诖烁钊腴_展硫酰氟對環(huán)境影響研究,包括硫酰氟在大氣中的降解途徑、機理及溫室效應指數等。特別是硫酰氟在大氣中降解需36年,其一年的排放量雖不足以和二氧化碳排放總量相比(聯合國環(huán)境署報告數據,2019年全球溫室氣體排放總量創(chuàng)下了591億噸二氧化碳當量),因是新因素增量,而36年的積累量及積累效應也是值得關注和認真研究的,應予以高度重視。還要研究硫酰氟熏蒸尾氣回收、低排放技術等,總之拿出我們自己的科學依據及解決方案[39-40]。
磷化氫可謂是經典的、最具應用價值的優(yōu)良儲糧熏蒸殺蟲劑。幾十年來,盡管人們一直在研究、篩選和比對,希望能找到一種可以替代的新熏蒸劑,但至今磷化氫仍是國內外普遍使用的儲糧害蟲熏蒸殺蟲劑并占據著主導地位。
磷化氫熏蒸殺蟲劑存在的問題主要是害蟲的抗藥性日益嚴重。在明確熏蒸氣密性要求、優(yōu)化熏蒸殺蟲工藝(環(huán)流熏蒸)-減量增效,努力做好非化學熏蒸方法防治害蟲-減輕依賴,延緩害蟲對磷化氫抗藥性發(fā)展的基礎上,近十幾年來國際上將硫酰氟用于磷化氫抗性管理,兩者可優(yōu)勢互補、組合應用,從而豐富了應對儲糧害蟲磷化氫抗藥性治理的手段;同時作為抗性治理綜合防治措施,亦增加了一種可選用的熏蒸劑,展現出了良好的發(fā)展與應用前景。