蘇 龍，龔道新,*，趙 佳，廖嬋娟

（1.湖南農業(yè)大學資源環(huán)境學院，湖南 長沙 410128；2.湖南農業(yè)大學農業(yè)環(huán)境保護研究所，湖南 長沙 410128）

高效氯氰菊酯（圖1）為擬除蟲菊酯類殺蟲劑，是氯氰菊酯的高效體，其活性比氯氰菊酯高1 倍，對光穩(wěn)定、持效性長，在植物體內無內吸和傳導作用，對昆蟲有很高的胃毒和觸殺作用，具有廣譜、高效、快速的作用特點[1]。隨著高效氯氰菊酯使用量增加和使用范圍擴大，引發(fā)的安全問題也日益受到人們的關注。研究表明高效氯氰菊酯易通過雨水徑流作用而進入到水體環(huán)境中，對魚[2-3]、蝦[4]、藻[5]類等水生生物具有較大的毒性作用，使魚胚胎蛋白分子發(fā)生破壞，引起胚胎發(fā)育形態(tài)變化[3]，可造成藻細胞內活性氧積累、代謝酶活性降低，影響藻類生長繁殖[4]。高效氯氰菊酯可在動物的脂肪、皮膚、肝臟、腎臟、腎上腺、卵巢和腦等組織中蓄積[6]，導致哺乳動物大腦、肝臟、腎臟和睪丸等組織和細胞的脂質過氧化，抑制組織和細胞抗氧化酶的活性[7]，影響神經、免疫及生殖等系統(tǒng)的發(fā)育[8-9]，具有一定的神經毒性、免疫毒性、肝臟毒性[10-11]、生殖毒性和遺傳毒性[12-15]。近年來，國內學者已對高效氯氰菊酯在金針菇[16]、甘藍[17]、韭菜[18]、火龍果[19]、香蕉[20]、玉米[21]等多種作物中的殘留進行了研究，其殘留檢測方法主要有氣相色譜（gas chromatography，GC）[16-17,20]、高效液相色譜（high-performance liquid chromatography，HPLC）[21]和超高液相色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用（ultra-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）[18-19]等。

圖1 高效氯氰菊酯的結構式Fig.1 Structural formula of beta-cypermethrin

結球甘藍（Brassica oleraceavar.capitata L.）簡稱甘藍，是十字花科蕓薹屬蔬菜作物，具有耐寒、適應性強、易貯耐運等特點，在中國各地廣泛種植，是我國重要的蔬菜之一。近年來，隨著栽培面積的逐漸增加和栽培方式的變化（如高密度、連作、設施大棚等），甘藍小菜蛾、菜青蟲、蚜蟲、夜蛾科害蟲等蟲害日趨嚴重，高效氯氰菊酯可以有效防治甘藍小菜蛾、菜青蟲等蟲害。目前關于甘藍中高效氯氰菊酯殘留分析的文獻報道較少，因此本研究參考NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》[22]中擬除蟲菊酯類農藥殘留測定方法，建立甘藍中高效氯氰菊酯的氣相色譜檢測方法，根據甘藍在我國種植分布，設置田間試驗，研究高效氯氰菊酯在甘藍中的殘留降解動態(tài)和最終殘留量，并對高效氯氰菊酯膳食攝入風險進行評估，以期為高效氯氰菊酯合理科學使用提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高效氯氰菊酯標準品（純度為99%） 沈陽化工研究院有限公司；3%（質量分數）高效氯氰菊酯微囊懸浮劑 重慶中邦藥業(yè)（集團）有限公司；乙腈（分析純）、正己烷（色譜純）、氯化鈉（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；0.22 μm濾膜 上海安譜設備有限公司。

1.2 儀器與設備

6890N氣相色譜儀（配有電子捕獲檢測器） 美國安捷倫科技有限公司；2HWY-2102型恒溫振蕩器 上海智城分析儀器制造有限公司；RE-2000B旋轉蒸發(fā)器、CCA-20低溫冷卻水循環(huán)泵 鞏義市予華儀器有限責任公司；FSJ001高速粉碎機 北京中興偉業(yè)儀器公司；SPH-21026振蕩儀 KQ2200DE型數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；TP-220A電子天平 湘儀天平儀器設備有限公司；FA2004N萬分之一電子天平上海民橋精密科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 田間試驗

選擇我國12 個地點按NY/T 788—2018《農作物中農藥殘留試驗準則》[23]的要求設立試驗小區(qū)，分析高效氯氰菊酯在甘藍上的殘留情況。具體地點為陜西省咸陽市涇陽縣云陽鎮(zhèn)花馬村；福建省寧德市福安市溪潭鎮(zhèn)洪口村；遼寧省遼陽市遼陽縣小北河鎮(zhèn)樹林子村；河南省濟源市軹城鎮(zhèn)西灘新村；四川省成都市彭州市濛陽鎮(zhèn)鳳凰大道四川省農科院植物高技術育種試驗基地；山東省青島市萊西市店埠鎮(zhèn)灣莊村；河北省石家莊市鹿泉區(qū)大河鎮(zhèn)；云南省昆明市盤龍區(qū)北京路農科院基地；湖南省長沙市湖南農業(yè)大學教學科研基地；山西省運城市平陸縣圣人澗鎮(zhèn)馬浮沱村；浙江省杭州市臨安區(qū)清山湖街道；廣西壯族自治區(qū)玉林市玉州區(qū)城北萬豐蔬菜基地。

每個試驗點設置1 個處理小區(qū)和1 個對照小區(qū)（不噴高效氯氰菊酯），小區(qū)面積均為50 m2。對照小區(qū)和試驗小區(qū)之間采用空間隔離，間隔區(qū)為1 m，避免污染。依據高效氯氰菊酯在已登記作物上的施藥量數據，將質量分數3%高效氯氰菊酯微囊懸浮劑按有效成分用藥量為33.75 g/hm2用灌溉水稀釋，用水量為50 L/hm2，于甘藍結球期開始、菜青蟲幼蟲始盛期施藥，對甘藍噴霧施藥2 次，施藥間隔期為7 d，各試驗點第一次施藥時間、作物品種及土壤條件見表1。

表1 試驗點田間信息Table 1 Field information for test sites

1.3.1.1 最終殘留量分析

最后一次施藥后的第7天和第10天分別采集甘藍樣品，同時采集空白對照樣品，采用對角線采樣法，每個小區(qū)采集2 份獨立樣品，測定樣品中高效氯氰菊酯的殘留量。

1.3.1.2 消解動態(tài)實驗

最后一次施藥后2 h及第3、5、7、10、14天分別采集甘藍樣品（選取湖南長沙、山西運城、浙江杭州、廣西玉林四地樣品進行分析），同時采集空白對照樣品，每個小區(qū)采集2 份獨立樣品，測定樣品高效氯氰菊酯的殘留量。

1.3.2 高效氯氰菊酯殘留量的檢測分析

1.3.2.1 標準曲線繪制

稱取高效氯氰菊酯標準品0.050 5 g，用正己烷溶解并轉移至100 mL的棕色容量瓶中，定容后得到高效氯氰菊酯母液。使用時采用梯度稀釋法用正己烷稀釋成質量濃度分別為0.01、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00 mg/L的標準工作溶液，在選定的氣相色譜檢測條件下進行測定，每個標準工作溶液重復進樣3 次，取平均值，以高效氯氰菊酯的質量濃度為橫坐標，相應的色譜峰面積為縱坐標繪制標準工作曲線。

1.3.2.2 樣品提取與凈化

稱取均質勻漿的甘藍樣品10 g，置于250 mL錐形三角瓶中，加入50 mL乙腈，在恒溫（30 ℃、150 r/min）振蕩箱內振蕩提取30 min，靜置5 min之后經布氏漏斗減壓抽濾，收集全部濾液轉入裝有5 g氯化鈉的分液漏斗中，振蕩1 min，靜置分層后分取上層溶液在旋轉蒸發(fā)儀（60 ℃、130 r/min）上濃縮至近干，用正己烷定容至5 mL，經0.22 μm濾膜過濾后轉移至2 mL進樣瓶，待氣相色譜儀測定。

1.3.2.3 氣相色譜條件

色譜柱：HP-5毛細色譜管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），進樣口溫度：270 ℃；電子捕獲檢測器溫度300 ℃；柱溫：先180 ℃保持1 min；再以30 ℃/min速率升溫至270 ℃，保持6 min；載氣：高純氮氣（99.99%）；流速：5 mL/min；尾吹氣流速：45 mL/min；進樣量：1 μL。前期預實驗結果表明，在選定的氣相色譜檢測條件下，高效氯氰菊酯的保留時間為（7.56±0.05）min。

1.3.2.4 方法的添加回收率

向甘藍空白樣品中添加高效氯氰菊酯標準溶液，使高效氯氰菊酯在甘藍的添加水平均分別為0.05、0.5、5 mg/kg，每個水平設置5 個重復，計算回收率和相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）。

1.3.3 膳食風險評估計算方法

根據規(guī)范殘留試驗中值（standard test median residue，STMR）或最大殘留限量（maximum residue limit，MRL），按式（1）計算農藥的國家估算每日攝入量（national estimated daily intake，NEDI），再依據農藥的每日允許攝入量（allowable daily intake，ADI），按式（2）計算風險商（risk quotient，RQ）[24-28]。

式中：STMRi為農藥在某種食品中的STMR（或經過加工因子校正后的STMR）（mg/kg）；Fi為一般人群對該食品的消費量/kg；mb為我國普通人群人均體質量，按63 kg計；RQ為風險商/%；ADI為農藥的每日允許攝入量/（mg/kgmb）。在計算NEDI時，如果沒有合適的STMRi，可直接采用相應的MRL值代替。當RQ≤100%時，認為該農藥殘留對一般人群健康的影響在可接受的風險水平，風險商值越小，風險越低。

1.4 數據處理與分析

實驗結果以平均值±標準差表示，采用Excel軟件處理數據并繪圖。

2 結果與分析

2.1 方法的線性范圍、準確度和精密度分析結果

在0.01～5.00 mg/L范圍內，高效氯氰菊酯的質量濃度與其響應峰面積呈良好的線性關系，標準曲線方程為y＝37 419x+23，決定系數（coefficient of determination，R2）等于0.999 9。由表2可知，在添加水平為0.05、0.50、5.00 mg/kg時，高效氯氰菊酯在甘藍中的回收率在83%～106%之間，RSD在6%～9%之間，在選定的氣相色譜檢測條件下，高效氯氰菊酯在甘藍中的定量限為0.05 mg/kg，準確度和精密度均符合農藥殘留檢測要求，高效氯氰菊酯標液與添加樣品氣相色譜圖見圖2。

表2 高效氯氰菊酯在甘藍中的添加回收率Table 2 Recoveries of beta-cypermethrin in spiked cabbage

圖2 高效氯氰菊酯標準溶液與添加樣品的氣相色譜圖Fig.2 Gas chromatograms of standard solution and spiked samples with beta-cypermethrin

2.2 最終殘留分析結果

高效氯氰菊酯在甘藍中的最終殘留數據見表3和表4，3%（質量分數）高效氯氰菊酯微囊懸浮劑按有效成分33.75 g/hm2對甘藍噴霧施藥2 次，施藥間隔期為7 d，末次施藥后7 d時，甘藍樣品中高效氯氰菊酯的殘留量為＜0.05 mg/kg（低于定量限）～0.28 mg/kg，STMR為0.13 mg/kg，殘留最大值（highest residue，HR）為0.28 mg/kg。末次施藥后10 d時，甘藍樣品中高效氯氰菊酯的殘留量為＜0.05 mg/kg（低于定量限）～0.21 mg/kg，STMR為0.07 mg/kg，HR為0.21 mg/kg。

表3 甘藍中高效氯氰菊酯的最終殘留量Table 3 Final residues of beta-cypermethrin in cabbage

表4 最終殘留量匯總Table 4 Summary of final residues

2.3 消解動態(tài)分析結果

通過圖3可以看出，在施藥2 h后，山西運城、浙江杭州、湖南長沙、廣西玉林甘藍中高效氯氰菊酯的原始沉積殘留量分別為0.30、1.62、0.31、1.00 mg/kg，殘留量隨著時間延長逐漸降低，到第10天時，湖南長沙甘藍中未檢出高效氯氰菊酯，其他三地甘藍中高效氯氰菊酯的殘留量在0.05～0.19 mg/kg之間，到第14天時，廣西玉林甘藍中高效氯氰菊酯的殘留量為0.07 mg/kg，其他三地甘藍中未檢出高效氯氰菊酯。高效氯氰菊酯在甘藍中的殘留量（C）與其施用后的取樣時間（t）之間呈一定的負指數關系，可用一級化學反應動力學方程式Ct＝C0e-kt（其中C0為施藥后高效氯氰菊酯的原始沉積量，Ct為施藥后間隔t時刻高效氯氰菊酯的殘留量，k為消解速率常數，t為施藥后的時間）來擬合實驗數據，經擬合計算得到山西運城、浙江杭州、湖南長沙、廣西玉林四地高效氯氰菊酯在甘藍中的消解半衰期（t1/2）分別為3.8、2.0、2.7和3.7 d，屬易降解農藥（t1/2＜30 d），其相關系數（r）在0.967～0.994之間（表5）。

圖3 高效氯氰菊酯在甘藍中的消解動態(tài)曲線Fig.3 Dissipation curves of beta-cypermethrin in cabbage

表5 高效氯氰菊酯在甘藍中的消解動力學參數Table 5 Kinetic parameters for dissipation of beta-cypermethrin in cabbage

2.4 膳食風險評估結果

高效氯氰菊酯已經在小麥、大豆、十字花科蔬菜等28 種可食用作物獲得登記。GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》[29]中規(guī)定高效氯氰菊酯的ADI為0.02 mg/kgmb。根據高效氯氰菊酯在不同作物中登記情況和居民的人均膳食結構及本研究得到的STMR（采收間隔期7 d的STMR）進行膳食風險計算，遵循風險最大化原則，風險評估結果見表6，可知普通人群高效氯氰菊酯的NEDI為0.575 mg，計算得到其RQ為45.6%，RQ低于100%，處于可接受水平。

表6 高效氯氰菊酯膳食風險評估Table 6 Dietary risk assessment of beta-cypermethrin

3 結 論

本實驗分析了高效氯氰菊酯在甘藍中的最終殘留和消解動態(tài)，樣品采用乙腈提取，經抽濾、鹽析、濃縮后，正己烷定容，氣相色譜檢測，方法準確度和精密度均符合農藥殘留檢測要求。質量分數3%高效氯氰菊酯微囊懸浮劑按有效成分33.75 g/hm2對甘藍噴霧施藥2 次，施藥間隔期為7 d，距末次施藥后7 d時，甘藍樣品中高效氯氰菊酯的殘留量為＜0.05 mg/kg（低于定量限）～0.28 mg/kg，STMR為0.13 mg/kg，HR為0.28 mg/kg。距末次施藥10 d時，甘藍樣品中高效氯氰菊酯的殘留量為＜0.05 mg/kg～0.21 mg/kg，STMR為0.07 mg/kg，HR為0.21 mg/kg。

農藥的殘留消解過程與施藥劑量、施藥時期、作物類型、取樣時間、所在區(qū)域的氣候條件等有關，高效氯氰菊酯在甘藍中的殘留量隨著時間延長逐漸降低，盧洪秀等[17]曾研究了高效氯氰菊酯在甘藍中的殘留動態(tài)及不同溫度下的洗滌去除風險評估，得出高效氯氰菊酯前期降解速度較快，7 d后的消解率達到84%，其在甘藍中的消解半衰期為0.98 d，擬合計算結果表明，山西運城、浙江杭州、湖南長沙、廣西玉林四地高效氯氰菊酯在甘藍中的消解半衰期分別為3.8、2.0、2.7、3.7 d。綜上結果均表明高效氯氰菊酯在甘藍中的消解半衰期非常短，屬易降解農藥（t1/2＜30 d）。

中國制定高效氯氰菊酯在甘藍中的MRL為5 mg/kg，CAC、美國、歐盟制定的高效氯氰菊酯在甘藍中的MRL分別為1、2、1 mg/kg。本實驗甘藍樣品中高效氯氰菊酯殘留量均未超過我國制定的MRL。膳食風險評估結果中普通人群高效氯氰菊酯的NEDI為0.575 mg，RQ為45.6%，表明高效氯氰菊酯的膳食攝入風險處于可接受水平。