高效氯氟氰菊酯在茶葉和土壤中的殘留及環境行為研究

王海峰，喬 鵬

（生態環境部固體廢物與化學品管理技術中心，北京 100029）

引言

高效氯氟氰菊酯是除蟲試劑，能夠有效對抗螨蟲及其他害蟲等病蟲害，具備強烈的胃毒與觸殺效果，能夠有效防治玉米、煙草、棉花、蔬菜、果蔬等農作物常見的菜青蟲、小菜蛾。蚜蟲、食心蟲、卷葉蛾、葉螨、玉米螟、棉鈴蟲等害蟲，并且對蠅、蚊等害蟲同樣具有除蟲效果。與其它殺蟲劑相比較，高效氯氟氰菊酯的化學結構融入了氟原子，讓除蟲效力更大，活性更強，藥性更快。擁有較強的土壤滲透作用，提升了藥劑的耐雨能力，現階段，我國與氯氟氰菊酯相關的農業研究主要圍繞在土壤、玉米、蔬菜、白茶與其它茶葉等層面，其中對茶葉的分析及研究相對不足，需要通過相關實踐方法，對茶葉的生物特征、土壤性征、病害特征及氯氟氰菊酯的化學性能進行初步的分析及研究，以此明確氯氟氰菊酯應用的有效性與安全性。

1 方法與材料

1.1 試劑與儀器

實驗儀器：超聲提取器、色譜儀、勻漿機及蒸發儀。

實驗試劑：石油醚、乙酸乙酯、硫酸鈉、氯化鈉、乙腈、環己烷、弗羅里硅土、氯氟氰菊酯樣品。其中弗羅里硅土主要為90-110目、400℃下進行4小時活化，應用前需要在120℃環境中烘感3小時，并加入6%的純水進行活化。

1.2 實驗設計

首先：根據《田間實驗操作規程》，筆者在2018年至2019年分別于福州、泉州、廈門等地區開展高效氯氟氰菊酯對茶葉及土壤的殘留實驗。并考察確定實驗小區的土壤面積為29m2，重復實驗5次，并在實驗小區中設置保護帶及相應的對照小區。隨后將3.6%的高效氯氟氰菊酯應用在茶葉食葉蟲初盛時期。土壤及茶葉樣品放于-30℃的保溫箱中存儲，以待后續實驗。其次：土壤與茶葉中的殘留實驗。根據實際應用情況，設計兩個劑量模組：19.23i/hm2的高劑量試劑與11.23i/hm2的低劑量試劑。在實驗進行期間，需要對實驗組與對照組進行6次施藥工作，每重復3次，重復5株茶樹。并在最后施藥后的8、16、24h進行樣本采集。

1.3 樣本處理

首先是提取，其一，分別稱取35.0g茶葉樣本，并放入稱重瓶內，逐漸施加200mL的乙腈試劑，均勻攪拌2min，并在過濾后逐漸施加20g氯化鈉試劑，進行震蕩分層操作，持續2min，靜置0.5h后，提取100mL懸浮液樣本，放入蒸發器內進行濃縮烘干。最后用5mL石油醚對溶液進行定容操作，直到溶液徹底凈化。其二，稱取40g土壤并置于稱重瓶內，依次施加100mL的乙腈試劑，通過超聲波凈化的方式，持續提取半小時，隨后用硫酸鈉進行過濾操作，并將最后的樣品置于蒸發器內進行烘干，以5mh石油醚進行定容操作，直到溶液凈化。其次，凈化，將脫脂棉塞入在析柱內部，施加少量硫酸鈉，氧化鋁及佛羅里硅土，并在容器上部用硫酸鈉進行封頂。隨后以100mL石油醚澆筑，并用乙酸乙酯、石油醚對濃縮物進行洗脫操作，最后將洗脫溶液置于蒸發器內烘干，并用己烷進行定容，直到溶液整體容量濃縮到10mL為止。最后是色譜分析。其一，色譜條件，譜柱應為BPX702，柱溫應維持在240℃，樣本溫度為270℃。柱壓為78.43kpa。分流比為3:2。其二是繪制曲線。將氯氟氰菊酯試劑用己烷進行稀釋，以此獲得不同含量的標準溶液。最后在色譜條件良好的環境中進行測試，并用氯氟氰菊酯作為濃度坐標，離子峰為縱坐標，以此繪制曲線。與之相應的繪制方程為k=323888q-1234.5（w=0.3456）。其中數值在0.003到0.6μg/mL區間內，峰值與濃度呈現良好的關系。最后是可靠性分析。在實驗后期，將氯氟氰菊酯試劑逐漸添加到空白土壤內，并重復6次。隨后對土壤樣本進行測試處理。

2 實驗結果與數據分析

通過上述實驗流程，能夠有效發現氯氟氰菊酯在茶葉土壤中的回收率普遍為80%-90%。標準差為2%-6%。在茶葉中的樣本回收率具體為98%-120%，標準差為3%-8%。整體數據符合我國農藥殘留試驗要求。在氯氟氰菊酯對茶葉與茶葉土壤的降解作用層面，需要通過氯氟氰菊酯在茶葉內部及土壤內部的降解情況進行具體的分析。首先是氯氟氰菊酯在茶葉內部的降解行為，根據上述實驗能夠發現，在實驗后茶葉內部的氯氟氰菊酯的沉積量分別是0.078-0.154mgkg；0.045-0.344mg/kg；0.424-1.043mg/kg。而在氯氟氰菊酯試劑在茶葉的降解的半衰期內，相關沉積情況分別為5.7-11.4 d；6.5-23.0 d；7.4-10.5 d。基本符合動力學原理。其次，在土壤中的降解情況。根據上述實驗可發現，氯氟氰菊酯在茶葉土壤中的最初沉積量分別為0.134-0.634mg/kg；0.345-1.56mg/kg；0.231-7.34mg/kg。半衰期階段，氯氟氰菊酯的降解情況分別為8.9-15.0d；11.32-13.4d；3.2-21.4d。基本符合動力學原理及模式。而在氯氟氰菊酯對茶葉的最終殘留層面。同樣需要從茶葉與土壤兩方面來分析，首先在茶葉內的最終殘留，根據13.4i/hm2，1次的施藥劑量，茶葉內的氯氟氰菊酯分別為 0.021-0.047mg/kg；0.021-0.037mg/kg；0.001-0.009mg/kg。明顯小于氯氟氰菊酯的MRL值。其次，是茶葉土壤內的最終殘留。根據12.5i/hm2，1次的施藥量。茶葉土壤內的氯氟氰菊酯殘留量分別為：0.005mg/kg；0.021mg/kg；0.017mg/kg。小于氯氟氰菊酯的MRL值。

3 實驗結論

高效氯氟氰菊酯試劑在茶葉與土壤內的消解行為符合動力學原理，在茶葉的半衰期是6.3-19.3d。而在土壤內的半衰期是3.2-18.2d。茶葉土壤的半衰期在地域與時間中存在著顯著的差異性。在排除溫度與其他客觀因素的影響后，氯氟氰菊酯的殘留量可能與降水量、微生物含量存在明顯的內在聯系。根據我國相關規定。高效氯氟氰菊酯在茶葉內的MRL數值應為0.3mg/kg。根據推薦量進行一次施藥，19d后的茶葉內的氯氟氰菊酯的最終殘留量普遍小于0.3mg/kg。而在劑量超過2倍時，可額外增加1次釋藥劑量。在19d后茶葉內的氯氟氰菊酯明顯小于0.3mg/kg。由此可知，在此劑量下，全面應用該試劑較為安全。因此建議相關人員在茶葉種植工作中應將最高用量維持在13.5i/hm2內，并以19d作為安全間隔。

4 結語

高效氯氟氰菊酯試劑在我國茶葉種植中具有廣泛的現實意義，能夠有效提升茶葉的抗病害能力，增加茶葉的產量，使茶葉種植更加現代化、科學化、信息化。通過對高效氯氟氰菊酯試劑在茶葉及土壤中的殘留，明確試劑在病害防治中的應用方法及劑量，使茶葉種植人員能夠有效解決茶葉種植中所存在的諸多問題，以此提升茶葉種植的質量與效率，推動我國社會市場經濟的快速發展。