硫酰氟熏蒸在磚圓倉應用效果評價研究

崔 淼，黃呈兵，方江坤，方智毅，汪中明?

（1.國家糧食和物資儲備局科學研究院，北京 100037；2.福建省儲備糧管理有限公司漳州直屬庫，福建 漳州 363005；3.福建省儲備糧管理有限公司漳浦直屬庫，福建 漳州 363200）

磚圓倉由于占地少、機械化程度高等優點在我國有一定范圍的應用。但由于磚圓倉高度較高，氣密性無法得到保障，熏蒸過程中操作方法不正確等原因往往會造成熏蒸效果不佳，操作不當的話，甚至會發生中毒、爆炸等生產安全事故。隨著環流熏蒸技術的發展，磚圓倉等筒式倉型的殺蟲問題也得到了一定程度的解決。但與平房倉相比，由于氣密性、環流熏蒸工藝配置和操作方法等因素的影響，磚圓倉的深糧層的熏蒸效果常常不甚理想[1-2]。

硫酰氟氣態下密度是空氣的2.88倍，前期預試驗證明了其具有較好的沉降和穿透能力。但它是否能夠自然穿透10 m高以上的糧堆，如何利用現有的環流裝備更好的對磚圓倉進行熏蒸，本研究將對硫酰氟在磚圓倉的施用方式、氣體擴散以及殺蟲效果進行探索，為該熏蒸劑在磚圓倉的應用推廣提供技術支撐。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗在福建省儲備糧管理有限公司漳州直屬庫Z3、Z4、Z5號倉進行，具體情況見表1。

表1 試驗倉房情況Table 1 Experimental warehouse

1.2 儀器及設備

SP Tr-GAS@200硫酰氟濃度檢測儀：江蘇舒茨儀器股份有限公司；SF-ExplorIR硫酰氟報警儀：美國SPECTROS儀器有限公司；環流風機（功率7.5 kW）、氣密性測試風機（功率3 kW）：浙江臺州閩鑫倉儲設備廠；倉內PVC環流管（75 mm）、倉外管道不銹鋼（110 mm）：自制。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗蟲籠

挑選成蟲蟲齡一致的玉米象 Sitophilus zeamais、谷蠹Rhizopertha dominica、長角扁谷盜Cryptolestes pusillus Oliver、嗜卷書虱Liposcelis bostrychophila，所有蟲種飼養于國家糧食和物資儲備局科學研究院糧食儲運研究所昆蟲飼養室，飼養方法見參考文獻[3]。將裝有四種成蟲的布袋蟲籠放置于糧堆內部深度為50 cm處。熏蒸散氣后，將蟲籠取出，統計成蟲死亡率，并將含有蟲卵的飼料放入恒溫恒濕箱內進行8周的飼養，統計卵孵化后成蟲種類。

1.3.2 氣密性測試

全倉密閉（窗戶，軸流風機口，檢查口，通風口）只留一個通風口連接氣密性測試風機，對面檢測管連接壓力計，開始正壓壓入到壓力計550 Pa時停止，快速關閉風機閥門，壓力計等降至500 Pa時開始計時至250 Pa所用的時間（半衰期）。

1.3.3 熏蒸方式及用藥量

1.3.3.1 整倉熏蒸 采取倉外稱重施藥的方式。根據預設濃度計算好用藥量，將需要用量的鋼瓶氣均勻垂直放置于倉外。施藥人員佩戴好自給式呼吸器，同時打開鋼瓶氣閥，讓氣體緩慢排出，直至將預先計算好用量的藥劑全部釋放至糧堆中，確保氣體釋放徹底。

1.3.3.2 下行環流 將鋼瓶閥門與倉房下行環流管道連接，確保氣體自糧面向下環流。啟動風機，開啟鋼瓶閥門，直至將預先計算好用量的藥劑全部釋放至糧堆中。開始投藥即開始環流，投藥結束后即停止環流。

1.3.3.3 熏蒸散氣 當倉內氣體檢測濃度降至4 mg/m3以下，開始散氣。散氣采用自然通風散氣，散氣20 h以上，記錄倉內空氣中硫酰氟最高容許濃度降低到20 mg/m3所用時間，并監測記錄倉外上風向、下風向空氣中硫酰氟濃度變化情況。

表2 試驗倉房熏蒸方式及用藥量Table 2 Fumigation method and dosage of experimental warehouse

1.3.4 氣體采樣點布置及濃度檢測

磚圓倉整倉布置點（5個點）：上層糧堆深度1.5 m，上中層4 m，中層6 m，中下層8 m，下層深度10 m。

投藥結束每 6 h檢測一次硫酰氟濃度。48 h后每天定時檢測兩次。

1.3.5 熏蒸后倉內害蟲長期監測

熏蒸結束后，對三個糧倉進行長期害蟲檢測。檢測周期為1個周進行1次，在糧堆上層0.5 m、中上層4 m、中下層7 m以及下層10 m，分別進行扦樣檢查，并進行結果記錄。

1.4 數據處理

用WPS Office Excel 2020處理數據。

2 結果與分析

2.1 氣體穿透糧堆過程濃度變化

為了解不同倉房氣密性，不同藥劑濃度穿透磚圓倉10 m糧堆的規律，Z3、Z5和Z4倉氣密性分別為72 s、98 s、87 s，熏蒸藥劑濃度分別采用15 g/m3、10 g/m3和5 g/m3。Z3倉氣密性較差，采用整倉熏蒸的方式，Z5和Z4在熏蒸初始階段環流3 h。

Z3倉在投藥結束4 h后，糧堆各層檢測點均能夠檢測到藥劑濃度，且底層 10 m的濃度達到28 g/m3，氣體均勻性為 0.3（最低濃度與最高濃度的比值）[3]，詳見表3。此時糧堆中上層4 m處的氣體濃度最高，往下濃度逐漸降低。熏蒸11 h后，氣體均勻性達到0.58，接近均勻。19 h整倉氣體達到均勻。在此階段，藥劑平均濃度衰減速度很快，從4 h的64.7 g/m3很快降至27.7 g/m3，平均衰減速度為 2.5g/(m3·h)。此后整倉氣體濃度保持均勻并逐漸衰減的趨勢，濃度衰減速度有所下降，到120 h時，平均衰減速度為0.2g/(m3·h)。整倉氣體平均濃度衰減至設定濃度50%，用時約4 d。

表3 Z3號糧倉內硫酰氟濃度變化表Table 3 The change of sulfuryl fluoride concentration in No.Z3 warehouse

Z5倉在熏蒸過程中環流了3 h，而之后檢測結果顯示出來的氣體擴散速度和分布均勻性，均較Z3有很大的差距（詳見表4）。熏蒸結束4 h，僅在糧堆上層1.5 m處檢測到氣體濃度。12 h，中上層開始檢測到氣體濃度，僅為1.5 g/m3。20 h，糧堆底層可以檢測到氣體濃度，但整個中下層的濃度均很低。36 h，底層濃度達到最高，而此時8 m處的濃度卻較低，可能與檢測點附近的糧食雜質有關。之后濃度逐漸衰減，整個檢測過程中，整倉的氣體均未能達到均勻，且平均濃度較低，最高僅為 5.6 g/m3，遠低于設置熏蒸濃度，應與環流過程中造成氣體損失有關。

表4 Z4號糧倉內硫酰氟濃度變化表Table 4 The change of sulfuryl fluoride concentration in No.Z4 warehouse

Z4倉采用熏蒸的藥劑濃度較低，為5 g/m3。熏蒸過程中環流了3 h。從表5可見，熏蒸結束后5至12 h，中層以上均能檢測到氣體濃度，表明此時氣體穿透了6 m的糧堆。直至21 h糧堆底層才檢測到氣體濃度。在氣體擴散過程中，同樣是中上層4 m處的氣體濃度最高。整倉氣體濃度在97.5 h才達到均勻，此時氣體平均濃度為3.8 g/m3。

表5 Z5號糧倉內硫酰氟濃度變化表Table 5 The change of sulfuryl fluoride concentration in No.Z5 warehouse

整倉熏蒸的Z3倉與采用環流3 h的Z4和Z5倉相比，反而是氣體最先穿透10 m糧堆，并且整倉氣體最先到均勻。可見環流造成了大量的氣體損失，并不利于硫酰氟氣體在糧堆內擴散。

Z4和Z5倉熏蒸方式相同，Z5氣密性稍高于Z4，且 Z5倉設置濃度為 10 g/m3，是 Z4倉的 2倍。但在氣體分布擴散過程中，氣體到達糧堆底層的時間基本一致，兩個倉房的整倉氣體平均濃度反而是Z4倉偏高。經與糧庫確認，Z5倉的環流管道可能由于年久失修，管道內部可能出現老化漏氣的現象，導致此次環流過程中大量藥劑的損失。

2.2 熏蒸殺蟲和防護效果

熏蒸過程中，3個試驗倉在糧面表層均放置蟲籠和含蟲卵的飼料，包括玉米象、谷蠹、長角扁谷盜和嗜卷書虱4種害蟲。熏蒸散氣結束后，4種害蟲均全部死亡。含有蟲卵在恒溫恒濕箱內進行8周的飼養后均未發現蟲卵孵化的現象。表明最低為5 g/m3的熏蒸濃度均可有效殺滅4種害蟲。

表6 糧堆預埋蟲籠成蟲死亡率Table 6 Mortality of adult insect cages embedded in grain piles

熏蒸結束，對3個倉房的害蟲進行定期監測。福建漳州庫目前Z5號倉底部9.5 m深發現米象4頭和書虱少許，Z4也發現幾頭書虱，其他倉尚無發現活蟲根據本次熏蒸試驗的硫酰氟藥劑濃度設置，Z3、Z5和Z4分別采用15 g/m3、10 g/m3和5 g/m3。結合濃度監測的結果來看，Z3倉整倉氣體均勻的快，平均濃度在5 g/m3以上的保持時間在5 d以上，熏蒸效果較好。而Z5倉雖然設置濃度為10 g/m3，但濃度檢測卻顯示濃度均勻性差，且平均濃度一直較低，甚至要低于Z4倉。因此，在無蟲期的防護上，Z4、Z5倉分別為96、93 d。主要原因還是由于實際濃度偏低，尤其是中下層和底層，導致無法殺滅蟲卵。

表7 熏蒸后倉內害蟲長期監測情況Table 7 Long-term monitoring of pests in the warehouse after fumigation

3 討論

筒式倉房由于糧堆高于10 m以上，磷化氫熏蒸時均需要通過環流管道才能實現氣體的均勻擴散。韓志強[4]研究淺圓倉熏蒸時發現，倉房半衰期為603 s，其有效濃度的維持時間依舊不是很理想。根據我國新建倉驗收的最低氣密性標準，平房倉≥40 s，筒倉、淺圓倉≥60 s[5]，為提高磷化氫熏蒸效果和降低費用，對于磚圓倉，更需要提高倉房的氣密等級。由于硫酰氟氣體分子量大，具有較強穿透力，本試驗表明其自然擴散能力可以迅速穿透10 m以上糧堆，并實現均勻，而由于筒式倉的環流管道較長，環流過程中更易導致氣體損失，因此，對于磚圓倉的硫酰氟熏蒸，更適合采用整倉不環流熏蒸。

4 結論

硫酰氟氣體穿透能力強，可在4 h內穿透10 m糧堆。磚圓倉的環流管道較長，采用環流熏蒸時，由于環流管道老化，造成氣體損失。對于氣密性不好的磚圓倉，采用5 g/m3的熏蒸藥劑濃度可以達到很好的快速殺蟲的效果，對于殺卵和長期防護，還需要進一步探索施用濃度和熏蒸方法。