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)境保護研究所，湖南 長沙 410128）

溴蟲腈（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、蟲螨腈，是通過對芳基吡咯類抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)改造而開發(fā)成功的一種芳基取代的吡咯化合物殺蟲劑。目前，已有研究表明溴蟲腈對水生生物和鳥類有一定程度的影響[1]。美國國家環(huán)保署規(guī)定溴蟲腈在各種蔬菜、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]。溴蟲腈在我國應(yīng)用研究比較多[4]：孫國強等[5]發(fā)現(xiàn)溴蟲腈在土壤中降解時間可長達半年；曹永松等[6]比較了溴蟲腈TiO2和摻鐵TiO2制備的懸浮劑的光穩(wěn)定性；陳文團等[7]研究了土壤中溴蟲腈的殘留降解動態(tài)。上述研究結(jié)果表明，在最佳萃取條件下，溴蟲腈添加量為 10、100、200 μg時，回收率分別是 105.00%、80.33%、102.33%。

關(guān)于溴蟲腈在作物及其環(huán)境土壤中的殘留動態(tài)已有一些研究，但在水稻中的的殘留動態(tài)和最終殘留的研究尚未見報道。在水稻田中施用15%溴蟲腈水乳劑后，對溴蟲腈在土壤、田水和植株中的降解動態(tài)進行研究，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 供試藥劑及試驗地點

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

1.2 儀器與試劑

Agilent-6890N型氣相色譜儀（帶電子捕獲檢測器，美國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。

溴蟲腈標準品 100 μg/mL（SB05-172-2008），無水硫酸鈉，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 田間試驗設(shè)計

選擇未施用過溴蟲腈的水稻田2 668 m2，筑埂做成面積為30 m2的試驗小區(qū)，每小區(qū)設(shè)3個平行，小區(qū)間設(shè)有保護行，同時設(shè)置空白對照區(qū)。

水稻植株施藥：于水稻分蘗期，用溴蟲腈15%水乳劑1 012 g/hm2（有效成分151.8 g/hm2，下同）對水稀釋，對水量為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)隨機選擇 12點取水稻植株（地上部分全株）1 kg左右，于實驗室低溫（-20℃）冰柜中儲存?zhèn)溆谩?/p>

田水和土壤施藥：和水稻植株消解動態(tài)試驗同時進行，選擇面積為30 m2未插秧的水稻田小區(qū)，用溴蟲腈15%水乳劑1 012 g/hm2對水稀釋，對水量為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12點取稻田水樣2 L左右，12點取土壤（用土壤取樣器取0～10 cm深稻田土樣）樣品2 kg左右，于實驗室低溫（-20℃）冰柜中儲存?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：準確稱取土壤樣品20 g于250 mL具塞三角瓶內(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。（2）稻田水：用量筒準確量取水樣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。（3）水稻植株：準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乙腈洗滌殘渣，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厚的無水硫酸鈉、2 g中性氧化鋁、0.2 g活性炭、1.5 cm厚的無水硫酸鈉，輕輕敲實，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。

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

1.5 標準曲線繪制

用外標標準曲線法進行定量分析。準確稱取溴蟲腈標準品，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的溴蟲腈標準工作溶液，并在選定的氣相色譜檢測條件下檢測，測定出溴蟲腈標準工作溶液的濃度（x，mg/L）所對應(yīng)色譜峰的峰面積（y）。

1.6 添加回收率測定

用未施用過溴蟲腈的稻田土壤、水和植株樣品，進行3個濃度的添加回收率試驗，3個濃度分別為：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中所述方法進行提取、凈化和色譜分析，測定樣品添加回收率。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品中溴蟲腈含量的測定

經(jīng)統(tǒng)計分析和處理得到溴蟲腈標準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，達到了試驗所需要求。而且，溴蟲腈標準工作溶液的濃度與其相對應(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，完全可以用來進行樣品中溴蟲腈殘留量的定量分析與測定。樣品測定結(jié)果表明：樣本的溴蟲腈的最小檢出量為2.0×10-12g，土壤、田水、植株中溴蟲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 測定方法的準確度與精密度

從表1中可以看出：溴蟲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 溴蟲腈在稻田環(huán)境中的消解動態(tài)

從表2中可以看出，溴蟲腈在稻田環(huán)境中的消解動力學(xué)符合Ct=C0e-kt一級動力學(xué)方程，濃度與時間呈指數(shù)函數(shù)顯著相關(guān)。試驗結(jié)果表明，溴蟲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。這可能是因為田水中微生物對溴蟲腈的消解作用較大，而植株葉片生長正處分蘗旺期，對附著其上的溴蟲腈有生長稀釋作用等原因所造成。

表1 溴蟲腈在稻田土壤、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，方法簡便，易于操作。溴蟲腈在稻田土壤、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%。研究了溴蟲腈在稻田土壤、稻田水和水稻植株中的消解動態(tài)，得出了溴蟲腈在湖南、浙江兩試驗地的稻田土壤中消解動態(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。

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