貴州銅仁植煙土壤高效氯氰菊酯和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽殘留狀況研究

張 皓，譚智勇，吳 亮，成 婧，彭小悅，吳文良

（1.核工業二三〇研究所分析測試中心，湖南省伴生放射性礦產資源評價與綜合利用工程技術研究中心，長沙410007；2.銅仁學院，貴州銅仁 554300；3.湖南出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，長沙 410004；4.常德市產商品質量監督檢驗所，湖南常德 415000）

貴州省銅仁市地處東經107°45′～109°30′，北緯27°7′～29°5′，位于貴州省東北部，與湖南、重慶接壤，屬于典型的中亞熱帶濕潤氣候，是貴州省重要產煙區[1-2]。煙草是銅仁市重要的經濟作物，隨著煙草產業的發展和種植年限的不斷增加，煙草的病蟲害越來越多。據調查統計，我國煙草侵染性病害有68種，害蟲等有害生物達200多種[3-5]。當前，化學防治仍然是病蟲害防治的主要手段，但長期大量、廣泛地使用農藥導致植煙土壤、煙葉中的農藥殘留量不斷增加，病蟲害的抗藥性增強和病蟲再度猖獗。

高氯·甲維鹽主要有效成分為高效氯氰菊酯和甲維鹽，高效氯氰菊酯是擬除蟲菊酯類殺蟲劑，具有極強的胃毒和觸殺作用，活性高、廣譜、速效、持效期較長，對蔬菜、棉花、果樹等多種作物上的鱗翅目、鞘翅目等多種害蟲有良好的防治效果[6-7]。甲維鹽是以發酵產品阿維菌素B1為起始原料合成的一種新型、高效半合成抗生素殺蟲劑，既有胃毒作用又兼觸殺作用，對鱗翅目昆蟲的幼蟲和其他許多害蟲及螨類的活性極高。這2種藥劑復配有較好的生物活性，增效明顯，對多種害蟲尤其鱗翅目害蟲防效較好[7-10]。近年來，高氯·甲維鹽在煙草種植上應用愈發廣泛，主要用于防治煙蚜（Myzus persicae）、煙青蟲（Helicoverpa assulta）、斜紋夜蛾（Spodoptera litura）和小地老虎（Agrotis ipsilon）等。本研究探究了貴州銅仁植煙土壤高效氯氰菊酯和甲維鹽的殘留狀況，為銅仁市乃至貴州省合理使用煙用農藥、保證農產品質量安全和保護生態環境提供科學依據和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

LC-MS 1290B-6470B安捷倫高效液相色譜串聯質譜儀、7890B-5977B氣相色譜-質譜聯用儀，美國安捷倫科技有限公司；APLE-2000加速溶劑萃取儀、加壓流體萃取儀，吉天儀器有限公司；TTL-DCII氮吹濃縮儀，北京同泰聯科技發展有限公司。

97.2%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽標準品，偉業計量有限公司；100 mg/L高效氯氰菊酯、丙酮（農殘級）、正己烷（農殘級）、乙腈（LC-MS純），上海安譜科技有限公司。

1.2 樣品采集

試驗于2019年11月進行，在貴州省銅仁市7個縣46個鄉鎮的主要植煙種植地區采集55份土壤樣品。取樣遵循均勻性、代表性的原則，根據基本煙田面積的大小和分布情況布置取樣點，取樣深度為0～10 cm，采用四分法取約1 kg土樣，土壤樣品采集后冷藏、避光、密封保存。

1.3 樣品制備

除去樣品中的枝棒、葉片、石子等異物，先用冷凍干燥儀將樣品冷凍干燥后稱取適量樣品于研缽中，研磨成流沙狀，過篩，將樣品完全混勻備用。

1.4 土壤中高效氯氰菊酯殘留分析

1.4.1 樣品前處理

準確稱取10 g（精確至0.01 g）的土壤樣品，加入適量硅藻土混勻，使用加壓流體萃取儀萃取，萃取溶劑為正己烷-丙酮（1∶1，V/V）混合溶劑。采用氮吹濃縮裝置濃縮萃取液并更換溶劑。氮吹濃縮儀設置溫度30℃，小流量氮氣將提取液濃縮至1.5～2.0 mL，用5～10 mL二氯甲烷洗滌濃縮器管壁，再用小流量氮氣濃縮至0.5 mL，重復2次上述淋洗管壁和濃縮操作，最后用二氯甲烷定容。用石英砂代替實際樣品，按照與供試樣品前處理同樣的步驟制備空白試樣。

1.4.2 儀器測試條件

（1）氣相色譜條件

色譜柱：Agilent HP-5 ms（30 m×0.25 mm×0.25μm）。進樣口溫度：280℃；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1.0μL，柱流量：1.0 mL/min（恒流）；柱溫：初始溫度45℃，保持2 min，以20℃/min的速率升至180℃保持1 min，再以相同升溫速率升至290℃保持7.5 min。

（2）質譜分析條件

電子轟擊源（EI）；離子源溫度：230℃；離子化能量：70 eV；接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；溶劑延遲時間：5.5 min；掃描模式：選擇離子掃描（SIM）模式。

1.4.3 標準溶液配制及標準曲線繪制

取6個2 mL進樣瓶，分別取適量高效氯氰菊酯標準使用液，同時加入與高效氯氰菊酯標準使用液相同濃度的替代物標準使用液（2-氟聯苯、對三聯苯-d14），在每個進樣瓶中加入200 ng內標（-d12）溶液，再用二氯甲烷定容至1.0 mL。此時高效氯氰菊酯和替代物濃度為50、100、200、500μg/L和1 000μg/L。按照1.4.2儀器測試條件進行分析，得到不同濃度各目標化合物的質譜圖，記錄各目標化合物的保留時間和定量離子質譜峰的峰面積（或峰高）。采用內標法以目標物濃度與內標物濃度比值（相對濃度）為橫坐標，以其目標物的峰面積和對應內標物峰面積的比值為縱坐標，建立標準曲線。

1.5 土壤中甲維鹽殘留分析

1.5.1 樣品前處理

準確稱取5 g（精確至0.01 g）的土壤樣品至50 mL離心管，加入5 mL酸化乙腈（含1%冰乙酸），渦旋混勻1 min，超聲波提取5 min，4 000 r/min離心5 min。取1 mL上清液過0.22μm有機系濾膜于樣品瓶中，待測。

1.5.2 儀器測試條件

（1）液相色譜條件

流動相：乙腈為有機相，0.1%甲酸為水相；流速：0.3 mL/min；進樣體積：5μL；柱溫：35℃；優化的UPLC梯度洗脫程序見表1。

表1 液相色譜梯度洗脫程序

（2）質譜分析條件

電子轟擊源（AJS-ESI）；載氣和碰撞氣體為氮氣；干燥氣體溫度：250℃；流速：10 L/min；霧化器壓力：137.9 kPa；鞘氣溫度：350℃；鞘氣流速：11 L/min；毛細管電壓：3 000 V；檢測方式：多反應監測（MRM），正離子模式；對甲維鹽的質譜條件進行了優化，定量和輔助定性離子對及相對保留時間見表2。

表2 甲維鹽的質譜測定參數

1.5.3 標準溶液制備及標準曲線繪制

取5個2 mL進樣瓶，分別取適量甲維鹽標準使用液，用空白陰性基質定容至1.0 mL，使得甲維鹽的最終工作濃度分別為0.5、1、5、10μg/L和20μg/L，按照1.5.2儀器測試條件進行分析，得到不同濃度甲維鹽的質譜圖，記錄甲維鹽的保留時間和定量離子質譜峰的峰面積，采用外標法，以甲維鹽質量濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，建立標準曲線。

2 結果與分析

2.1 標準曲線和定量限

2.1.1 高效氯氰菊酯標準曲線和定量限

在50～1 000μg/L范圍內，高效氯氰菊酯的線性方程為y=0.058 193x-0.009 021，R2=0.995 893 31（圖1），R2＞0.99，表明該分析方法線性關系較好，符合分析要求。通過對空白樣品進行低濃度加標確定了高效氯氰菊酯檢出限為5μg/kg，定量限為200μg/kg。

圖1 高效氯氰菊酯標準曲線圖

2.1.2 甲維鹽標準曲線和定量限

在0.5～20μg/L范圍內，甲維鹽的線性方程為y=2 482.013 231x+269.032 587（圖2），R2=0.999 609 03，R2＞0.999，表明該分析方法線性關系較好，符合分析要求。通過對空白樣品進行低濃度加標，確定了甲維鹽檢出限為0.125μg/kg，定量限為0.5μg/kg。

圖2 甲維鹽標準曲線圖

2.2 方法精密度和準確度分析

添加回收試驗結果顯示，高效氯氰菊酯、甲維鹽加標平均回收率分別為83.9%～100.5%和96.4%～102.5%，相對標準偏差分別為3.96%～6.43%和1.96%～8.79%（表3），說明檢測方法重現性好，精密度和準確度高。

表3 高效氯氰菊酯和甲維鹽添加回收率和相對標準偏差

2.3 銅仁植煙土壤中高效氯氰菊酯殘留狀況

由表4可知，55個土壤樣品中有54個未檢出高效氯氰菊酯，其中德江縣有1個土壤樣品中高效氯氰菊酯含量為0.44 mg/kg。55個土壤樣品的檢測結果表明，目前銅仁植煙土中高效氯氰菊酯殘留量以低于0.005 mg/kg為主，其中德江縣存在高效氯氰菊酯殘留量大于0.44 mg/kg的可能性。

表4 銅仁植煙土壤樣品中高效氯氰菊酯檢測結果

2.4 銅仁植煙土壤中甲維鹽殘留狀況

由表5可知，55個土壤樣品中均未檢出有甲維鹽（低于方法檢出限值0.125μg/kg）。55個土壤樣品的檢測結果表明，目前銅仁植煙土中甲維鹽殘留較低，以低于0.125μg/kg為主。

表5 銅仁植煙土壤樣品中甲維鹽檢測結果

3 討論與結論

化學農藥長期使用帶來的毒性效應可能會影響生態環境的安全，研究農藥在環境中的殘留及其轉移規律具有重要意義。農藥進入環境后大部分進入土壤中，國內關于煙葉中農藥殘留的相關研究相對較多，但關于植煙土壤中的農藥殘留研究相對較少。本研究探究了貴州銅仁植煙土壤高效氯氰菊酯和甲維鹽的殘留狀況，結果發現，55個土壤樣品中僅有1個土壤樣品中檢出高效氯氰菊酯。高效氯氰菊酯和甲維鹽均屬于易降解農藥，半衰期分別為8.4～11.2 d和35.5d[12]，目前我國尚未有土壤中高效氯氰菊酯和甲維鹽相關殘留標準。下一步筆者將開展高效氯氰菊酯與甲維鹽在環境中的遷移轉化規律研究，以期為制定植煙土壤中高效氯氟氰菊酯和甲維鹽殘留限量標準提供理論依據。