陳家武,曹社會(huì),金 山,張娜,鄭 堯
(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,陜西 楊凌712100)
毒死蜱(chlorpyrifos),化學(xué)名為O,O-二乙基-O-3,5,6-三氯-2吡啶基硫逐磷酸酰,由美國(guó)陶氏公司1964年研發(fā),不僅具有高效、低毒、低殘留等優(yōu)點(diǎn),還適宜麥類、玉米(Zeamays)、棉花(Gossypiumspp.)、豆類及果樹(shù)等各種作物,對(duì)防治害蟲(chóng)有良好的效果[1]。但是,毒死蜱在使用過(guò)程中仍存在著極易造成水體、大氣、土壤、動(dòng)植物污染及對(duì)人類健康構(gòu)成威脅等一系列問(wèn)題[2]。蘋果(Maluspumila)樹(shù)葉作為一種飼料資源,在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但是對(duì)樹(shù)葉內(nèi)的農(nóng)藥殘留是否超過(guò)安全標(biāo)準(zhǔn),鮮見(jiàn)報(bào)道。果園套種其他作物的實(shí)踐由來(lái)已久,且規(guī)模較大,對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益、改良土壤和改善環(huán)境都有著良好的效果[3-5]。有報(bào)道指出[6-7],白三葉(Trifoliumrepens)在果園種植具有很好的水土保持、土壤改良和環(huán)境改善作用,農(nóng)業(yè)部曾向全國(guó)推廣種植。白三葉做為一種極有飼用價(jià)值的牧草,其安全利用問(wèn)題,尤其農(nóng)藥殘留是否超標(biāo),也鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)氣象色譜法測(cè)定不同處理的蘋果樹(shù)葉和白三葉葉內(nèi)毒死蜱的殘留量,初步了解毒死蜱在這兩種植物體內(nèi)的降解情況,為安全利用其做為飼料提供一些科學(xué)依據(jù)。
1.1試驗(yàn)地點(diǎn)及材料 試驗(yàn)于2009年10月在西北農(nóng)林科技大學(xué)果園(108°24′ E,34°20′ N,海拔521 m)進(jìn)行。蘋果樹(shù)品種為秦冠,樹(shù)齡3~5年,果樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)健壯,套種白三葉為2年齡。40%毒死蜱原藥由陜西上格之路生物科學(xué)有限公司生產(chǎn),背負(fù)式噴霧器(15 L)由臺(tái)州市綠蜻蜓噴霧器有限公司生產(chǎn)。
1.2試驗(yàn)方法 采用小區(qū)試驗(yàn),每小區(qū)面積2 m×50 m。根據(jù)農(nóng)藥殘留試驗(yàn)的一般要求,試驗(yàn)分3個(gè)處理:對(duì)照為噴施10 L自來(lái)水(CK),常規(guī)劑量組為噴施10 L自來(lái)水+5 g毒死蜱,2倍劑量組為噴施10 L自來(lái)水+10 g毒死蜱。不同處理的小區(qū)之間設(shè)5 m的隔離帶,防止農(nóng)藥飄移。噴藥在2009年9月12日10:00進(jìn)行,使用背負(fù)式噴霧器,一人操作完成,歷時(shí)1 h。試驗(yàn)期間除不噴施試驗(yàn)用藥外其他管理均正常進(jìn)行。
隨機(jī)采樣,每個(gè)處理取3個(gè)重復(fù),每個(gè)樣品500 g左右,用棉布袋裝,并貼上標(biāo)簽。首次采樣在噴施后1 h進(jìn)行,12:00。第2次采樣在當(dāng)天17:00,以后采樣按第3、7、14、21天的順序,依次為9月12日,9月18日,9月25日,10月2日,每天17:00采樣時(shí)間依據(jù)岳永德[8]的方法。
試驗(yàn)期間,天氣以晴朗為主,氣溫在25℃左右,風(fēng)力2級(jí)左右,無(wú)雨。
1.3樣品處理及檢測(cè) 本試驗(yàn)參考NY/T761-2008[9],并根據(jù)試驗(yàn)室條件略有改進(jìn)。
1.3.1提取 把采取的鮮樣,用高速粉碎機(jī)粉碎,裝入自封袋內(nèi),貼上標(biāo)簽,用電子天平準(zhǔn)確稱取25.0 g,放入組織勻漿機(jī)中,加入50.0 mL乙腈,在勻漿機(jī)中高速勻漿2 min后用濾紙過(guò)濾,濾液收集到裝有5~7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中,收集濾液40~50 mL,蓋上塞子,劇烈震蕩1 min,在室溫下靜置30 min,使乙腈相和水相分層。
1.3.2凈化 從具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液,放入50 mL燒杯中,將燒杯放在80℃水浴鍋上加熱,杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ肟諝饬?,蒸發(fā)近干,加入2.0 mL丙酮,蓋上鋁箔,備用。
將上述備用液完全轉(zhuǎn)移至15 mL刻度離心管中,再用約3 mL丙酮分3次沖洗燒杯,并轉(zhuǎn)移至離心管,最后定容至5.0 mL,在超聲波震蕩器上震蕩30 s,分別移入2個(gè)2 mL自動(dòng)進(jìn)樣器樣品瓶中,供色譜測(cè)定。
1.3.3試驗(yàn)儀器及試劑
儀器分別為島津GC-2010氣相色譜儀,氮磷檢測(cè)器(TSD),GCsolution工作站(日本島津公司生產(chǎn))。組織勻漿機(jī)(荷蘭Philips公司生產(chǎn)),高速粉碎機(jī),電子天平,量筒,恒溫水浴鍋,燒杯。
試劑均為國(guó)藥集團(tuán)分析純,毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)用品。
1.3.4測(cè)定 測(cè)定部分參考NY/T761-2008[9]。殘留量的測(cè)定由西北農(nóng)林科技大學(xué)測(cè)試中心測(cè)定,對(duì)所有的結(jié)果最后用Excel計(jì)算、統(tǒng)計(jì)分析,作圖。
2.1對(duì)照組中毒死蜱的殘留量 未噴施毒死蜱的蘋果樹(shù)和白三葉葉內(nèi)殘留的毒死蜱在0.06 mg/kg附近波動(dòng),蘋果葉內(nèi)的殘留量略高于三葉草(圖1),第7天蘋果樹(shù)葉略低于相同條件下的白三葉,這可能是由于果園施藥差異造成的。果園中長(zhǎng)期使用農(nóng)藥,導(dǎo)致類似毒死蜱的有機(jī)磷農(nóng)藥在蘋果樹(shù)以及白三葉葉內(nèi)長(zhǎng)期未能降解完全,楊凌地區(qū)降水較少,也減緩了殘留農(nóng)藥被稀釋到環(huán)境中的可能。測(cè)定結(jié)果表明,長(zhǎng)期降解情況下,白三葉更為徹底。
2.2常規(guī)劑量處理下毒死蟬的殘留量 蘋果樹(shù)噴施常規(guī)劑量毒死蜱,樹(shù)葉內(nèi)的殘留量在1.8 d達(dá)到半衰期,白三葉葉內(nèi)則為2.2 d,第21天的殘留量分別為0.553和2.051 mg/kg(圖2)。前期變化較為顯著,第3天之后,降解速度減慢。愈接近于降解完全,降解的速度愈慢。第7天蘋果樹(shù)葉內(nèi)毒死蜱的殘留量較第3天高,這可能是由于動(dòng)態(tài)殘留樣品的不可逆性和大田試驗(yàn)精確度較實(shí)驗(yàn)室低造成的差異。
圖1 對(duì)照組毒死蜱殘留量隨時(shí)間變化
圖2 常規(guī)劑量毒死蜱殘留量變化
2.32倍劑量處理下毒死蜱的殘留量 噴施2倍劑量毒死蜱蘋果樹(shù),蘋果葉內(nèi)的殘留量在1.8 d達(dá)到半衰期,三葉草則為3.4 d,第21天的殘留量分別為1.049和5.219 mg/kg(圖3)。和常規(guī)劑量處理下的蘋果樹(shù)相比,同期變化不明顯,在第3天至第4天,這一變化更加平緩,這可能與施藥劑量有關(guān)。
圖3 2倍劑量毒死蜱殘留量變化
2.4不同處理毒死蜱在蘋果葉和白三葉上殘留動(dòng)態(tài) 毒死蜱在蘋果葉中的半衰期為1.8 d,是一個(gè)易消解的毒藥,這和洪文英等[10]的結(jié)論接近。從降解到1%時(shí)的天數(shù)可以看出(表1),蘋果葉中為9.2和9.5 d,白三葉中為11.3和17.5 d。降解程度均與時(shí)間成正相關(guān),但由對(duì)照可以得出,毒死蜱很難在蘋果葉和白三葉中降解完全。
表1 40%毒死蜱在蘋果葉和白三葉上殘留動(dòng)態(tài)消解方程
在噴藥當(dāng)天采樣的檢測(cè)結(jié)果之所以和以后幾天的結(jié)果之間有一個(gè)突出的變化,這可能主要是和植物的吸收作用有關(guān),噴藥后,有一部分會(huì)流失或轉(zhuǎn)化,或者由于環(huán)境而發(fā)生變化。梁菁等[11]在環(huán)境中光化學(xué)降解影響因素的研究中指出,農(nóng)藥的降解程度和當(dāng)?shù)毓獾某煞郑陨頋舛鹊母叩鸵约八幁h(huán)境的酸堿條件等都有很大關(guān)系,這就解釋了剛噴施毒死蜱和其被植物吸收后的降解速率變化顯著的原因,主要因?yàn)閲娛┖?,農(nóng)藥暴露在環(huán)境下,降解速度要比在植物體內(nèi)慢的多。鄭立慶等[12]在環(huán)境中的光化學(xué)降解研究進(jìn)展總結(jié)出天然有機(jī)物、無(wú)機(jī)物,以及各種農(nóng)藥的相互作用,都會(huì)影響農(nóng)藥的降解速率,這從另一個(gè)方面說(shuō)明結(jié)果中出現(xiàn)兩種植物降解后殘留量不同的原因,主要因?yàn)樗鼈兊某煞植煌?/p>
對(duì)照組的殘留量都在0.06 mg/kg附近波動(dòng),根據(jù)歐盟等國(guó)家對(duì)人類食品中毒死蜱含量限量[13]的要求,飼喂家畜是安全的。噴藥后,殘留量在第21天時(shí)還處在一個(gè)較高的水平,尤其是白三葉葉內(nèi)的含量還高達(dá)2.051和5.219 mg/kg,這和對(duì)照組的差異明顯,由此可以看出,噴施毒死蜱后要降解到與對(duì)照組相當(dāng)?shù)乃?,還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。最大限量,歐盟、美國(guó)和日本都有一個(gè)貿(mào)易標(biāo)準(zhǔn),分別是0.05、0.01和0.01 mg/kg,而我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)為1.0 mg/kg[14],這些都表明,噴藥后蘋果樹(shù)葉和白三葉飼喂畜禽存在安全隱患。
蘋果葉和白三葉內(nèi)毒死蜱的變化趨勢(shì)相符,白三葉的殘留量整體在蘋果葉之上,導(dǎo)致這種結(jié)果有2種可能,一是毒死蜱在蘋果葉內(nèi)降解的速度比在白三葉內(nèi)降解的速度快;二是,白三葉更容易吸收毒死蜱,因而初始含量比較高,導(dǎo)致降解速度慢于蘋果葉。洪文英等[10]在對(duì)白菜(Brassicacampestrisssp.chinensis)中毒死蜱殘留量研究中得出半衰期劑量為1.650~1.824 mg/kg,這和2倍劑量處理時(shí),蘋果葉內(nèi)毒死蜱的半衰期劑量相同。這也說(shuō)明,不同植物,毒死蜱在其體內(nèi)的半衰期不同,降解速率也不同。張志勇等[15]分析兩種葉菜類蔬菜對(duì)毒死蜱的吸收轉(zhuǎn)移規(guī)律,得出不同的植物,不同部位,不同物質(zhì)對(duì)毒死蜱的吸收降解積累的速率不同的結(jié)論。趙麗娟等[16]毒死蜱在梨(Pyrusspp.)和土壤中殘留研究發(fā)現(xiàn)毒死蜱的半衰期在梨中為5.2 d,在土壤中為5.6 d;周世萍等[17]的研究表明,毒死蜱在大棚西芹(Apiumgraveolens)中的半衰期為9.9 d;吳華等[18]關(guān)于毒死蜱在豆角(Vignaunguiculata)、辣椒(Capsicumannuum)和土壤中的殘留動(dòng)態(tài)研究中得出,毒死蜱在廣州豆角中的半衰期為4.30 d,在辣椒中為4.7 d。以上研究說(shuō)明,毒死蜱在不同的作物或物質(zhì)內(nèi)的降解速率不同。本研究表明,蘋果葉和白三葉對(duì)毒死蜱的降解,在加大劑量之后,降解速度明顯比常規(guī)劑量慢,而且在第21天時(shí)的殘留量也明顯高于常規(guī)劑量。這和梁菁等[10]的農(nóng)藥降解和自身劑量有關(guān)的結(jié)論一致。
毒死蜱在蘋果葉和白三葉內(nèi)不易完全降解,但長(zhǎng)期內(nèi),蘋果葉內(nèi)毒死蜱又較白三葉降解得徹底。用蘋果葉和三葉草來(lái)飼喂畜禽,還存在著蓄積中毒的潛在危險(xiǎn),需做進(jìn)一步飼養(yǎng)試驗(yàn)。
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