?噁唑菌酮和代森錳鋅可分散粒劑在番茄和土壤中的消解動態?

摘 要：為研究復配試劑噁唑菌酮和代森錳鋅可分散粒劑在番茄和土壤中施用后的食品安全性和環境歸宿行為，將殺菌劑施用于番茄植株農藥殘留消解動態試驗小區（15 m2）和土壤動態試驗小區（20 m2），結合HPLC和GC檢測技術，通過添加回收建立噁唑菌酮、代森錳鋅在番茄和土壤基質中的殘留檢測方法。結果表明：噁唑菌酮在番茄和土壤中的最小檢出量分別為1×10-9 g和8×10-9 g，最低檢出濃度均為0.05 mg/kg，代森錳鋅的最小檢出量為3.5×10-11g，最低檢出濃度為0.035 mg/kg，平均回收率（n=5）為78.01%～106.03%，相對標準偏差平均值均小于5.22%。該方法重復性好，準確度高，試驗結果表明番茄中噁唑菌酮、代森錳鋅的半衰期為1.61～14.43 d，土壤中其半衰期為2.64～22.35 d，其消解規律遵循一級化學反應動力學方程：Ct=C0e-kt。

關鍵詞：噁唑菌酮;代森錳鋅;番茄;土壤;消解動態

中圖分類號：X592 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）12-0055-05

Digestion Dynamics of 68.75% Famoxadone and Mancozeb in Tomato and Soil Ecosystem

LI Jin-gui1，2，3，CHEN Heng-hui1，2，CHEN Ling1，2，GONG Dao-xin1，2

（1. Institute of Agricultural Environmental Protection， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC; 2. College of Resources amp; Environment， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC; 3. School of Safety and Security，

Hunan Vocational College of Safety Technology， Changsha 410151， PRC）

Abstract： To study the environmental fate and behavior of the compounding agents famoxadone and mancozeb dispersible granules and their impacts on food safety after application in tomato and soil ecosystems， the fungicides were applied to the plot of pesticide residue digestion dynamic test on tomato plant （15 m2） and the plot of soil dynamic test （20 m2）. With HPLC and GC detection techniques integrated， a method for detecting residues of famoxadone and mancozeb in tomato and soil matrix was established by adding recovery experiments. The results show that： The minimum detectable amounts of famoxadone in tomato and soil are 1×10-9 g and 8×10-9 g， respectively; for mancozeb， they are 3.5×10-11 g. The minimum detectable amount of mancozeb is 3.5×10-11 g; and the minimum detectable concentrations in tomato and soil are 0.05 mg/kg and 0.035 mg/kg， respectively. The average recovery rate （n=5） is 78.01%-106.03%， and the average relative standard deviation is less than 5.22%. The method has high accuracy and good repetition. It shows that the half-life of famoxadone and mancozeb are between 1.61-14.43d in tomato， and between 2.64-22.35d in soil. The residual digestion follows the kinetic equation of first-order chemical reaction： Ct=C0e-kt.

Key words： famoxadone; mancozeb; tomato; soil; digestion dynamics

噁唑菌酮（Famoxadone）是美國杜邦公司研制的一種新型高效、廣譜性噁唑類殺菌劑[1]。該殺菌劑通過抑制病原菌線粒體的電子傳遞而致效，使病原菌無法產生所必需的能量，從而達到殺菌的目的[2]，被廣泛應用于防治柑橘、土豆和黃瓜等作物的重要病害，如：白粉病、銹病、穎枯病、霜霉病、晚疫病等[3-4]。Liu C Y等[5]研究了噁唑菌酮在西瓜以及其土壤中殘留降解;梁林等[3]建立了噁唑菌酮在馬鈴薯和土壤中的殘留分析方法;Likas D T等[6]采用氣相色譜法測定番茄、葡萄和葡萄酒中惡唑菌酮等殘留量;De M A S等[7]就氣相色譜-電子捕獲檢測和氣相色譜-質譜檢測篩選葡萄和葡萄酒中噁唑菌酮的方法進行了比較。

代森錳鋅（Mancozeb）是由美國Rohmamp;Hass公司發現的新型有機硫殺菌劑，為乙撐雙二硫代氨基酸甲酸錳和鋅離子的配位化合物，主要通過使酶喪失活性從而達到殺菌的作用[8-10]。關于代森錳鋅的一些研究工作也已開展起來，陳武瑛[11]、方楠等[12]研究了代森錳鋅在蘋果、蘆筍和豇豆中的殘留消解動態;基于超高效液相色譜-串聯質譜法檢測技術的方法也被葉倩等[13]建立;Domico L M[14]和Calviello G等[15]相繼開展了關于代森錳鋅毒理行為等研究工作。

關于噁唑菌酮和代森錳鋅可分散粒劑在番茄和土壤生態系統中的消解動態研究鮮少見相關文獻報道。本文研究噁唑菌酮和代森錳鋅可分散粒劑在番茄和土壤生態系統中施用后，噁唑菌酮和代森錳鋅在作物上的消解動態規律和土壤環境體中歸宿行為，為確保該農藥在其推薦使用劑量和安全間隔期內可以科學施用提供相關數據支撐和科學指導，為實踐生產中在番茄和

土壤基質中檢測噁唑菌酮和代森錳鋅建立可靠方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 儀器與設備 安捷倫1260型高效液相色譜儀（配有紫外檢測器和化學工作站）和安捷倫7890A型氣相色譜儀FPD檢測器;RE-2000A型旋轉蒸發儀;SPH-21026振蕩儀;CCA-20低溫冷卻水循環泵;TP-220A電子天平;FA2004N萬分之一電子天平;XK80-A快速混勻器;TD-5A高速離心機。具塞磨口三角瓶，移液管，梨形抽濾瓶，布氏漏斗，濾紙，離心管等為實驗室常用儀器設備。

1.1.2 標準品與試劑 標準品：噁唑菌酮（純度96.01%），代森錳鋅（純度99.5%），二硫化碳（純度99.9%）。試劑：鹽酸，甲醇（分析純），二水合氯化亞錫，磷酸（97%）;氨水和氯化鈉均為分析純;乙腈、甲醇（色譜）為色譜純。

1.1.3 試驗地概況 田間試驗分別于2015—2016年在湖南長沙、浙江杭州、河北石家莊進行。選擇未施用過68.75%噁唑菌酮·代森錳鋅可分散粒劑的土壤園。（1）湖南長沙。中亞熱帶季風濕熱氣候區，平均氣溫16.8～17.3℃。多年平均降雨量為1 483.6 mm，降水主要集中在4—7月，多年平均地表徑流深550～8 506 mm，多年平均地表徑流總量82.65億m3，年平均相對濕度為80%。土壤園的土壤為第四紀紅土紅壤，土壤質地偏粘（粘土），pH值為5.2，有機質含量為2.51%。（2）浙江杭州。亞熱帶季風氣候，溫和濕潤、光照充足、雨量豐沛、四季分明。常年平均氣溫15.3℃，年降水量1 350 mm，土壤園的土壤為紅壤，pH值為5.9，有機質含量為3.64%。（3）河北石家莊。溫帶季風氣候、半濕潤半干旱大陸性季風氣候，全省年平均氣溫在4～13℃之間。年平均降水量為400～800 mm。土壤園的土壤為棕壤，pH值為6.8，有機質含量為4.56%。

1.2 試驗設計

1.2.1 田間試驗 試驗按NY/T788—2004《農藥殘留試驗準則》要求設計試驗小區，按順序排列，每小區設3次重復，小區間設置隔離行，同時設置空白對照小區。

1.2.2 番茄消解動態試驗 在番茄長至一半大小的時候施藥1次，施藥時應保證用于動態試驗的番茄均勻著藥。用68.75%噁唑菌酮·代森錳鋅可分散粒劑2.18g/m2施藥，在施藥后2 h和1、2、3、5、7、10、14、21 d分別采集番茄樣品，每個處理重復3次，處理間設保護隔離帶，另設空白對照處理區。番茄樣本的采集：待番茄長至一半大小的時候，在小區內將這些番茄做好標記，用隨機方式每次采集標記的番茄6～12個，裝入樣品袋中包扎妥當。然后將田間采集的番茄樣品全部勻漿，混勻后四分法取250 g勻漿后的樣品，裝入樣品容器中，貼好標簽，于-18℃冷凍保存。

1.2.3 土壤消解動態試驗 在番茄地邊選取一塊20 m2的地塊，單獨施藥，施藥劑量為：用68.75%噁唑菌酮·代森錳鋅可分散粒劑2.18 g/m2施藥，在施藥后2 h和1、3、5、7、10、14、21、30 d分別采集土壤（0～10 cm的表層土壤）樣品，另設空白對照處理區。土壤樣本的采集：在小區內隨機選8個以上采樣點用土鉆取0～10 cm的地表土2 kg，在不銹鋼盆內混合均勻后，分取200 g兩份，裝入樣品容器中。田間樣品采集后，貼好標簽，在實驗室內置于-18℃冰箱中冷凍保存待測。

1.3 分析方法

1.3.1 檢測條件 經反復多次試驗后，確定檢測噁唑菌酮的高效液相色譜檢測條件。色譜柱為Column XDB C18色譜柱;配備紫外檢測器;柱溫30℃;流動相A為磷酸水溶液（pH值=3），B為色譜甲醇（A∶B體積比為25∶75）;流速0.8 mL/min;檢測波長為230 nm（經紫外分光光度計檢測，噁唑菌酮最大吸收波長為231 nm）;進樣量20 μL;噁唑菌酮相對保留時間約為10.89 min。在該條件下，噁唑菌酮與雜質峰無干擾，且峰型優美，滿足農藥殘留分析要求。

采用頂空-氣相色譜法[16-17]檢測代森錳鋅：Agilent Technologies 7890A氣相色譜儀帶FPD檢測器（測S模式）;色譜柱為DB-1701石英毛細管色譜柱，30 m×0.32 mm×0.25 μm;進樣口溫度120℃;檢測器溫度150℃;柱溫60℃;載氣流量高純N2，1 mL/min;尾吹29 mL/min;氫氣流量50 mL/min;空氣流量65 mL/min;分流進樣，分流比5∶1;進樣量1 μL，相對保留時間為4.15 min。

1.3.2 提取方法 噁唑菌酮在番茄上的提取采用QuEChERS[18]前處理方法：準確稱取勻漿后的番茄樣品10.0 g，置于50 mL具塞塑料離心管內，加入10 mL乙腈，渦旋1 min，加入2 g氯化鈉，劇烈搖晃30 s，4 000 r/min下離心5 min，然后再取上層乙腈1 mL，轉移至裝有30 mg PSA和100 mg無水硫酸鎂的2 mL離心管內，渦旋1 min，放入離心機內在4 800 r/min下離心2 min，經0.22um有機濾膜，等待HPLC檢測。

噁唑菌酮在土壤上采取的是鹽析分層提取方法：準確稱取土壤樣品20.0 g，置于250 mL三角瓶內，加入40 mL乙腈，震蕩30 min，經布氏漏斗減壓抽濾，用20 mL乙腈洗滌漏斗和抽濾瓶，將抽濾液倒入稱有5.0 g氯化鈉的具塞量筒中，取上清液30 mL，45℃下旋轉蒸發至近干，用色譜甲醇定容至5 mL，然后經0.22 um有機濾膜，待HPLC檢測。

代森錳鋅：準確稱取番茄和土壤樣品各5.00 g于50 mL頂空瓶中，依次向頂空瓶中分別加入10 mL蒸餾水和20 mL 3%SnCl2·HCl溶液，將瓶口用密封墊密封，壓上鋁蓋，使用壓蓋器壓緊密封。反復振搖頂空瓶使樣品與溶液充分混合，將頂空瓶放置于80℃水浴鍋中恒溫水浴反應2 h，其間每隔20 min取出頂空瓶劇烈振搖1 min，使其充分反應。反應完成后取出頂空瓶，待其冷卻后用注射器注入5 mL正己烷，劇烈振搖1 min，使二硫化碳被正己烷充分吸收，將頂空瓶放入離心機2 000 r/min離心2 min后，打開密封蓋取上層清液（正己烷相）待GC-FPD（S）檢測。

1.4 標準溶液曲線和回歸方程

1.4.1 噁唑菌酮標準工作溶液配制 準確稱取噁唑菌酮的標準品0.052 1 g（精確至0.000 1 g），轉入100 mL的棕色容量瓶中，用色譜甲醇溶解并配制成噁唑菌酮質量濃度為1 000.0 mg/L的標準母液。然后采用梯度稀釋法使噁唑菌酮的質量濃度為0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00 mg/L，并在上述HPLC檢測條件下進行測定。以噁唑菌酮的質量濃度（x，mg/L）為橫坐標、相應的色譜峰面積（y）為縱坐標繪制噁唑菌酮的標準工作曲線。

1.4.2 代森錳鋅與二硫化碳標準曲線 代森錳鋅標準粉末的配制：準確稱取0.020 1 g的代森錳鋅標準品加入100 mL蒸發皿中，滑石粉至20.000 0 g;然后用研磨棒研磨30 min，使之混合均勻，即得到質量濃度為1 000 μg/g的母體標準粉末，并將其轉入50 mL頂空瓶中密封保存。然后準確稱取按上述配制方法得到的質量濃度為1 000 μg/g的母體標準粉末0.400 0 g，加入滑石粉至20.000 0 g，之后用研磨棒研磨30 min，使之混合均勻，即得到質量濃度為20 μg/g標準工作粉末，并將其轉入50 mL頂空瓶中密封保存備用。

該檢測方法下代森錳鋅的二硫化碳轉化率：理論上，1 mol代森錳鋅反應產生2 mol二硫化碳，在轉化率試驗中不添加樣品基質，測定實際產生的二硫化碳的量與母體理論上產生的二硫化碳的量之間的比值即為轉化率。試驗測得代森錳鋅的二硫化碳轉化率平均為61.9%。固體工作標樣的線性試驗：分別稱取代森錳鋅的20 μg/g工作標樣0.050、0.100、0.500、1.000、2.000 g（精確到0.002 g），重復3次。上述方法進行處理后進行GC-FPD（S）檢測。該測定方法以二硫化碳含量A（μg）-農藥標樣量X（μg）做標準曲線。

二硫化碳標準溶液的配制：在室溫為5℃左右的低溫工作室中，在分析天平上準確稱取0.380 4 g二硫化碳標準品，立即用正己烷（分析純）將其溶解并轉入100 mL的棕色容量瓶中，然后用正己烷定容至刻度，即得到質量濃度為3 800 mg/L的二硫化碳母液。之后采用梯度稀釋法用正己烷逐級稀釋，即可配制得到一系列濃度的二硫化碳標準工作溶液。將3 800 mg/L的二硫化碳標準溶液采用梯度稀釋法分別配制成1.900、0.380、0.190、0.076、0.038 mg/L的標準系列，在上述條件下測定。

1.4.3 重復性和準確性 在番茄、土壤空白中分別添加0.05、0.50、2.00 mg/kg的噁唑菌酮標準工作溶液和0.10、0.50、5.00的代森錳鋅標準工作溶液，且每一個濃度的添加回收同時做5個平行，以確保數據的重復性和準確度。

2 結果與分析

2.1 標準曲線及回歸方程

經統計分析處理得出噁唑菌酮的標準工作方程為：y=81.325x+0.543 1（R2=1.000 0）。由圖1可知：噁唑菌酮的質量濃度與其相對應的色譜峰面積之間呈良好的線性關系。

按照《2016年國家食品污染物和有害因素風險監測工作手冊》水果中二硫代氨基甲酸（鹽）酯類農藥殘留量測定的操作程序（氣相色譜溶劑吸收法）給出的計算方式，以二硫化碳濃度的對數為橫坐標，二硫化碳峰面積的對數為縱坐標繪制標準曲線。在實驗中測得標準曲線如下：LogA=1.065×LogC+3.889，R2=0.994，如圖2所示。

由此可見，代森錳鋅標樣量與二硫化碳含量線性相關性良好，不同濃度的固體標樣分解產生二硫化碳的轉化率穩定。

2.2 添加回收率及其重復性

在1.4.3所述濃度條件下，對番茄和土壤空白進行噁唑菌酮和代森錳鋅添加，其回收率結果如表1所示。

由表1可知，噁唑菌酮在番茄和土壤基質上的添加回收率在78.07%～100.42%范圍內，其相對標準偏差在1.52%～5.22%范圍內;代森錳鋅在番茄和土壤上的添加回收率在86.23%～106.03%范圍內，其相對標準偏差在1.85%～3.65%范圍內。其添加回收率和相對標準偏差經過重復性實驗驗證，符合農藥殘留實驗準則。

在上述選定的液相色譜檢測條件下，噁唑菌酮在番茄樣品中的最小檢出量為1×10-9 g，在土壤樣品中的最小檢出量為8×10-9 g;最低檢出濃度均為0.05 mg/kg;代森錳鋅在番茄和土壤樣品中的最小檢出量為3.5×10-11 g，最低檢出濃度均為0.035 mg/kg。

2.3 消解動態

2.3.1 原始沉積量 噁唑菌酮和代森錳鋅在番茄和土壤中的原始沉積量見表2。

2.3.2 噁唑菌酮的消解動態 噁唑菌酮在番茄中的消解過程為一個逐漸降低的過程。在施藥后第3 d時，噁唑菌酮在番茄中的消解率為29.35%～62.60%;第7 d時，其消解率為49.63%～77.91%;第14 d時，其消解率為69.93%～88.86%;第21 d時，其消解率為76.68%～89.24%。試驗結果還發現：噁唑菌酮在番茄中的殘留量（C，mg/kg）與其施用后的取樣時間（t，d）之間呈較明顯的負指數關系，故可用一級化學反應動力學方程式：Ct=C0e-kt（其中C0為施藥后噁唑菌酮的原始沉積量，Ct為施藥后間隔t時間時噁唑菌酮的殘留量，K為消解速率常數，t為施藥后的天數）來擬合試驗數據。噁唑菌酮在番茄和土壤上的消解動力學方程試驗結果如表3所示。

2.3.3 代森錳鋅的消解動態 代森錳鋅在番茄中的消解過程為一個逐漸降低的過程。在施藥后第3 d時，代森錳鋅在番茄中的消解率為71.61%～89.13%;第7 d時，其消解率為88.10%～96.43%;第14 d時，其消解率在98.49%以上;第21 d時，均未檢出。同樣其消解也滿足一級化學反應動力學方程式：Ct=C0e-kt。代森錳鋅在番茄和土壤上的消解動力學方程試驗結果歸納總結為表4。

3 結論與討論

建立了QuEChERS前處理和高效液相色譜法檢測噁唑菌酮在番茄和土壤中殘留檢測方法。該方法前處理簡單、經濟和快捷;方法準確度、精密度和靈敏度較高。經驗證，噁唑菌酮在番茄和土壤基質中平均回收率為78.07%～100.42%，相對標準偏差在1.52%～5.22%，符合農藥殘留分析的要求。依據建立的方法，研究了噁唑菌酮在番茄和土壤生態系統中的降解規律。采用頂空-氣相色譜法檢測代森錳鋅，經驗證代森錳鋅在番茄和土壤基質中平均回收率為86.23%～106.03%，相對標準偏差為1.85%～3.65%。其重復性、準確性和限量值滿足殘留檢測要求。

68.75%噁唑菌酮和代森錳鋅可分散粒劑于番茄和土壤生態系統后，其有效成分噁唑菌酮和代森錳鋅在番茄和土壤中的殘留量施藥后取樣時間的長短和氣候等因素有關。一般來講，在其他因子相同時，施藥劑量越大其殘留量也越大，施藥后取樣時間越短其殘留量也越高;降水量越大，其殘留量越小。

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