噻唑膦在黃瓜和土壤中的殘留及消解動態研究

魏蕓霞，江珍鳳，劉照清，劉春來，肖 怡，李素平，熊興明，劉一平，3*

(1.醴陵市農業局農產品質量監督檢驗檢測中心 湖南 醴陵 412200；2. 湖南省農藥檢定所，湖南 長沙 410005；3. 湖南農業大學植保學院，湖南 長沙 410128)

噻唑膦[1-2]，英文通用名：fosthiazate，化學名稱：O-乙基-S-仲丁基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代膦酸酯，相對分子質量為283.35，其結構式(圖1)。噻唑膦在水中溶解度為9.85mg/L，正己烷中為15.14mg/L。噻唑膦為有機磷類殺線蟲劑，主要作用方式為抑制根結線蟲乙酰膽堿酯酶的合成，可用于黃瓜、番茄、西瓜等蔬菜和水果上防治各類根結線蟲、根腐(短體)線蟲、胞囊線蟲、莖線蟲等[3-9]。

圖1 噻唑膦化學結構式

歐盟[10]制定噻唑膦在黃瓜上的殘留限量標準值為0.02mg/kg，日本[12]制定噻唑膦在黃瓜上的殘留限量標準值為0.2mg/kg，韓國[12]制定噻唑膦在黃瓜上的殘留限量標準值為0.5mg/kg，中國[13]規定噻唑膦在黃瓜中的殘留限量標準值為0.2mg/kg。關于噻唑膦在蔬菜[14-16]和水果[17-18]等作物上的殘留研究國內外已有報道，多采用氣相色譜(GC)、氣相色譜-質譜(GC-MS)、液相色譜(HPLC)和液相色譜-串聯質譜(UPLC-MS/MS)等方法，本研究在參考文獻的基礎上進行方法優化，選用乙腈提取結合氣相色譜-火焰光度檢測器(GC-FPD)，測定了噻唑膦在黃瓜和土壤中的殘留量，并對其降解規律和最終殘留進行了研究，為噻唑膦在黃瓜上的安全評價提供了科學依據。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 藥劑及試劑 噻唑膦標準品(99.5%)，5%噻唑膦可溶液劑(SL)。乙腈和乙酸乙酯(均為色譜級，美國天地公司)，氯化鈉(均為分析純，上海國藥集團化學試劑有限公司)。

1.1.2 儀器設備 Varian CP-3800氣相色譜儀(帶FPD檢測器，美國瓦里安公司)，IKA-25高速組織分散器(德國IKA公司)，AB204-E型電子天平(瑞士梅特勒公司)，T-500型電子天平(常熟雙杰測試儀器廠)，XH-J型渦旋振蕩器(金壇市醫療儀器廠)，SHZ-C型水浴恒溫振蕩器(上海躍進醫療器械廠)，N-EVAP111型旋轉氮吹儀(Organomation Associates Jnc. 美國)，DHG-9140型烘箱(上海一恒科技有限公司)。

1.2 田間試驗設計 試驗分別于2015和2016年在湖南省張家界市、山東省濟南市和浙江省杭州市進行。按農藥殘留試驗準則要求設試驗小區，小區間設保護帶，另設對照小區。5%噻唑膦水溶液劑防治黃瓜根結線蟲，推薦制劑用藥量為1 125～1 500g.a.i/ha；施藥方法為穴施(土壤噴霧)，施藥1次，于黃瓜移栽前施藥。

1.2.1 消解動態試驗 黃瓜樣品：于黃瓜移栽前施藥，施藥劑量為2 250g.a.i/ha，施藥后2h、1 、3 、5 、7 、10 、14 、21 、30 d采樣，在小區內用隨機方式多點采集生長正常的黃瓜樣品6～10根，裝入樣品袋中包扎妥當，貼好標簽，保存在-20 ℃冰箱中待測。

土壤樣品：施藥劑量為2 250g.a.i/ha，施藥后2h、1 、3 、5 、7 、10 、14 、21 、30d采樣，土壤取樣選擇5個以上采樣點，取土深度為0～10cm，采樣量≥1kg，除去土壤中的碎石、雜草和雜物，在不銹鋼盆中混合均勻后，取500g裝入樣品袋中，貼好標簽，保存在-20℃冰箱中待測。

1.2.2 最終殘留試驗 5%噻唑膦可溶液劑最終殘留試驗劑量設2個：低劑量按1 500g.a.i/ha和高劑量按2 250g.a.i/ha施藥，收獲期用隨機方式分別采集成熟黃瓜6～12根和0～15cm土壤樣品500g，所有樣品均裝入樣品袋中，貼好標簽，保存于-20℃冰箱中待測。

1.3 分析方法

1.3.1 樣品前處理

1.3.1.1 黃瓜樣品 稱取25g勻漿黃瓜樣品于250mL燒杯中，加50mL乙腈，組織分散機勻漿1min，玻璃漏斗過濾，收集濾液于裝有5g NaCl的100mL具塞量筒中，劇烈振搖1min，靜置10min，待液面完全分層，用移液管移取10mL上層有機相于50mL小燒杯中，置于70℃恒溫水浴上濃縮近干，乙酸乙酯洗脫溶解定容至5mL，過0.22μm微孔濾膜至2mL進樣瓶中，待GC-FPD測定。

1.3.1.2 土壤樣品 稱取25g土壤樣品于250mL平底燒瓶中，加50mL乙腈，置于振蕩器上振蕩30min，玻璃漏斗過濾，收集濾液于裝有5g NaCl的100mL具塞量筒中，劇烈振搖1min，靜置10min，待液面完全分層，用移液管移取10mL上層有機相于50mL小燒杯中，置于70℃恒溫水浴上濃縮近干，乙酸乙酯洗脫溶解定容至5mL，過0.22μm微孔濾膜至2mL進樣瓶中，待GC-FPD測定。

1.3.2 氣相色譜條件 色譜柱：DB-1701P(0.32mm×30m×0.25μm)，進樣口溫度：220℃，檢測器溫度：300℃，柱流量(N2)：2.0mL/min，(H2)：14.0mL/min，(空氣)：17.0mL/min，進樣量：1μL；程序升溫：柱溫70℃(保持1min)，20℃/min升到190℃，10℃/min升到230℃，20℃/min升到260℃(保留7.5min)。

1.3.3 標準曲線與添加回收率

1.3.3.1 標準曲線 用乙酸乙酯將噻唑膦標準品配制成母液，并依次稀釋成0.5、0.2、0.1、0.05、0.01mg/L的一系列標準溶液，在上述氣相色譜條件下進行測定，以噻唑膦標準溶液濃度與對應的峰面積作標準曲線。

1.3.3.2 添加回收率 在空白黃瓜和土壤樣品中添加濃度分別為0.01、0.1、0.5mg/kg的噻唑膦標準溶液，每個濃度設5個平行，同時設空白對照。按上述前處理方法進行操作和分析，計算添加回收率和相對標準偏差。

2 結果與分析

2.1 標準曲線和靈敏度 以峰面積y為縱坐標，進樣濃度x為橫坐標繪制標準曲線，噻唑膦標樣線性方程為：y=329 178x+228.56，相關系數為：R2=0.999 8，結果表明，噻唑膦的色譜峰面積與其相對應的標準工作溶液在0.01～0.5mg/L范圍內呈良好的線性關系。通過3倍信噪比計算得儀器對噻唑膦的最小檢出量為1.0×10-14g。

2.2 回收率和精密度 噻唑膦的添加回收率試驗結果(表1)，當添加水平為0.01～0.5mg/kg時，黃瓜的平均回收率在103.2%～107.8%之間，相對標準偏差為5.6%～12.3%，土壤中的平均回收率在82.0%～93.5%之間，相對標準偏差為8.2%～10.7%，均滿足殘留分析的要求。由最低添加水平得到黃瓜和土壤中的最低檢測濃度為0.01mg/kg，相關色譜圖(圖2)。噻唑膦的保留時間為12.873min。

表1 噻唑膦在黃瓜和土壤中的添加回收率

A.噻唑膦標樣(0.05mg/L)；B.黃瓜空白樣品；C.黃瓜添加(0.5mg/kg)；D.土壤空白樣品；E.土壤添加(0.5mg/kg)圖2 噻唑膦在黃瓜和土壤中的色譜圖

2.3 消解動態試驗結果 用5%的噻唑膦可溶液劑對黃瓜地進行噴霧施藥，噻唑膦在黃瓜和土壤中的原始沉積量最高分別為0.96mg/kg和10.49mg/kg，且殘留量均隨著時間的推移而逐漸降低。施藥5d后，噻唑膦在黃瓜和土壤中的消解率分別>50.97%和51.28%，藥后30d后黃瓜和土壤中噻唑膦的消解率分別在90.25%和89.62%以上，符合一級反應動力學方程；噻唑膦在黃瓜和土壤中的降解半衰期分別為2.17～3.81d和5.37～9.76d，噻唑膦在黃瓜中的降解速率比在土壤中要快(表2)。噻唑膦的消解動力學參數(表2)。

表2 噻唑膦在黃瓜和土壤中的消解動力學參數

續表

2.4 最終殘留試驗結果 最終殘留試驗結果表明，施用5%噻唑膦可溶液劑分別按有效成分1 500g.a.i/ha和2 250g.a.i/ha的劑量對其施藥，收獲期采樣分析，噻唑膦在黃瓜中的殘留量在<0.01mg/kg～0.066mg/kg之間，在土壤中最終殘留量在<0.01mg/kg～0.879mg/kg之間，且劑量越大，殘留量越高。根據最終殘留試驗結果，噻唑膦在黃瓜中的最終殘留量最大值為0.066mg/kg，低于我國規定的最高殘留限量值0.2mg/kg。

3 結論與討論

3.1 建立了一種用于測定噻唑膦在黃瓜和土壤中殘留量的氣相色譜分析方法 當添加濃度在0.01～0.5mg/kg時，黃瓜和土壤中的平均回收率在82.0%～107.8%之間，相對標準偏差為5.6%～12.3%，說明建立的檢測方法完全符合農藥殘留量分析與檢測的技術要求。

3.2 根據消解動態試驗結果 噻唑膦在黃瓜和土壤中的殘留量隨著時間的推移而逐漸減少，藥后30d后黃瓜和土壤中噻唑膦的消解率分別在90.25%和89.62%以上；噻唑膦在黃瓜和土壤中的降解半衰期分別為2.17～3.81d和5.37～9.76d，噻唑膦屬易降解農藥[19]。

3.3 我國制定的噻唑膦在黃瓜上的殘留限量標準(MRL)為0.2mg/kg 由最終殘留試驗結果可知，噻唑膦在黃瓜中的最終殘留量最大值為0.066mg/kg，低于其MRL值。因此，建議使用5%噻唑膦可溶液劑防治黃瓜根結線蟲，最高用藥劑量1 500g.a.i/ha，于黃瓜移栽前期噴霧施藥1次，收獲期黃瓜安全。