陳 柏
(遼寧省農業發展服務中心農村能源環保事業部,沈陽 110034)
滅菌唑(triticonazole),化學名稱(RS)-(E)-5-(4-氯亞芐基)-2,2-二甲基-1-(1-氫-1,2,4-三唑-1-基甲基)環戊醇,是由拜耳公司研制和開發的三唑類殺菌劑,主要通過抑制甾醇生物合成中C-14脫甲基化酶而發揮殺菌作用。目前該殺菌劑主要登記用于防治禾谷類作物、豆科作物及果樹病害例如鐮孢(霉)屬、柄銹菌屬、麥類核腔菌屬、黑粉菌屬、腥黑粉菌屬、白粉菌屬、圓核腔菌、殼針孢屬、柱隔孢屬等引起的病害如白粉病、銹病、黑腥病、網斑病等,尤其是對種傳病害有特效,既可種子處理,也可莖葉噴霧,持效期長達4~6周[1,2]。
目前我國尚未制定玉米上滅菌唑殘留限量標準。基于此,本文采用拌種施藥法在遼寧、河北、黑龍江、陜西、山東、安徽進行了田間殘留試驗,并利用高效液相色譜-質譜/質譜法研究滅菌唑在玉米植株和土壤中的消解動態和最終殘留,以期為該藥劑的合理使用準則的制定和環境風險評價提供科學依據。
島津LC-20AD型高效液相色譜系統,日本島津;API4000Q型質譜系統,美國應用生物系統公司;THZ-82數顯回旋振蕩器,常州國華電器有限公司;T500Y電子天平,常熟市雙杰測試儀器廠;MS105DU電子天平(精度0.01 mg),梅特勒-托利多公司;GL-88旋渦混合器,江蘇海門麒麟醫用儀器廠。
28%滅菌唑懸浮種衣劑,巴斯夫歐洲公司;滅菌唑標準品,99.2%,沈陽化工研究院;乙腈(色譜純),迪馬科技有限公司;甲酸(色譜純),福祿克公司;超純水,密理博超純水機制備。
1.2.1 田間試驗
按照《農藥殘留試驗準則》(NY/T 788—2004)[3]要求設計試驗小區,小區面積30 m2,重復3次,隨機排列,小區間設保護帶。另設未施藥對照小區。于2015年在遼寧省阜新市、河北省隆堯縣進行了28%滅菌唑懸浮種衣劑在玉米植株和土壤中的殘留消解動態和最終殘留試驗。
1.2.1.1 消解動態試驗
玉米播種前拌種,100 kg種子用28%滅菌唑懸浮種衣劑300 g (有效成分用量為84 g)。待玉米苗高至10 cm開始第1次采樣,并于第1次采樣后1、3、5、7、14、21、30、45 d采集植株樣品。同時選一塊30 m2的地塊單獨施藥,28%滅菌唑懸浮種衣劑有效成分用量為1 000 g/hm2,藥后2 h、1、3、5、7、14、21、30、45 d采集土壤樣品。
1.2.1.2 最終殘留試驗
試驗設2個拌種劑量:100 kg種子有效成分用量為56 g (劑量200 g);有效成分84 g (劑量300 g)。玉米播種前拌種施藥,于收獲期采集玉米樣品。每處理重復3次,另設空白對照,小區間用塑料薄膜隔開。
1.3.1 樣品提取及凈化
分別稱取磨碎的玉米籽粒、植株和土壤樣品 5.0 g于250 mL磨口三角瓶中,加入20 mL純水 (pH約為7.8)和50 mL乙腈,190 rpm振蕩提取60 min,抽濾,10 mL乙腈洗滌殘渣,一并轉入250 mL茄型瓶中,于40 ℃水浴緩慢旋轉蒸發,直至茄型瓶中全部為水相,然后轉移至25 mL玻璃試管中,純水定容至20 mL,待凈化。先用5 mL甲醇活化C18固相萃取小柱,再用5 mL 0.1%甲酸平衡C18小柱,將提取液5.0 mL轉移至固相萃取,洗脫(洗脫液為2.5 mL體積比90∶10的乙腈與0.1%甲酸水溶液混合物)。收集洗脫液,并定容至2.5 mL。凈化后的樣品稀釋適當倍數后進行LC/MS/MS測定。
1.3.2 測定條件
液相色譜測定條件:色譜柱為Agilent Zorbax Extend C18(50 mm×2.1 mm,3.5 μm),柱溫40 ℃,采用梯度洗脫,流動相流速為0.5 mL/min。在0.5 min時,乙腈和0.1%甲酸水溶液的體積比為20∶80;1.0 min時,乙腈和0.1%甲酸水溶液的體積比為95∶5;2.9 min時,乙腈和0.1%甲酸水溶液的體積比為20∶80;4 min時停止。在此條件下,滅菌唑的保留時間2.05 min。
質譜條件為離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:正離子模式;離子源電壓:4 500 V;離子源溫度:500 ℃;霧化氣:25 L/min;進樣量:10 μL:干燥氣:50 L/min;Gas 2 (加熱氣):40 L/min;檢測方式:多重反應監測(MRM)。

表1 質譜條件
膳食攝入風險評估是在毒理學和殘留化學評估的基礎上,根據我國居民膳食消費量,估算農藥的膳食攝入量,包括長期和短期膳食攝入[4]。
1.4.1 長期膳食攝入評估
長期膳食攝入評估是依據國家衛生行政部門發布的中國居民營養與健康狀況監測調查,或相關參考資料的數據,結合殘留化學評估推薦的規范殘留試驗中值(STMR),計算國家估算每日攝入量(NEDI)。
根據規范殘留試驗中值(STMR/STMR-P)或最大殘留限量(MRL)計算某種農藥國家估算每日攝入量(NEDI),計算公式如下:
式中:STMRi為農藥在某一食品中的規范殘留試驗中值;STMR-Pi為用加工因子校正的規范殘留試驗中值;Fi為一般人群某一食品的消費量。
計算NEDI時,如果沒有合適的STMR或STMR-P,可以使用相應的MRL。
1.4.2 短期膳食攝入評估
短期膳食攝入評估是依據國家衛生行政部門發布的中國居民營養與健康狀況監測調查,或相關參考資料的數據,基于每餐或一日內膳食結構和具體 食品特征,結合殘留化學評估推薦的規范殘留試驗中值(STMR)或最高殘留值(HR),計算國家估算短期攝入量(NESTI)。
本文采用長期膳食攝入評估。
在儀器條件下,滅菌唑的最低檢出量為5×10-11g。在5~500 μg/L范圍內得到質量濃度與峰面積的線性回歸方程y=411x+121,相關系數為0.999 3,說明滅菌唑質量濃度(x)與色譜峰面積(y)呈良好的線性關系。
在玉米植株和土壤的空白樣本中分別添加了0.02、1.0 mg/kg 2個不同質量分數的滅菌唑標準溶液,在玉米籽粒的空白樣本中分別添加了0.01、1.0 mg/kg 2個不同質量分數的滅菌唑標準溶液,搖勻,放置2 h后依樣品提取、凈化方法進行處理,測得玉米籽粒中滅菌唑添加平均回收率為84.6%~90.8%,相對標準偏差為1.6%~9.2%;植株中滅菌唑添加平均回收率為71.5%~101.7%,相對標準偏差為2.9%~6.7%;土壤空白添加平均回收率為84.1%~91.0%,相對標準偏差為2.1%~5.2%,說明該方法符合農藥殘留分析的基本要求。
根據添加回收率試驗,滅菌唑在玉米籽粒中的最低檢測濃度為0.01mg/kg,在土壤與植株中最低檢測濃度為0.02 mg/kg。
施藥后不同時間,滅菌唑在玉米和土壤中的殘留量測定數據列入表2。可見,滅菌唑在土壤中的殘留量隨時間延長而逐漸降低,施藥后間隔時間與殘留量成指數關系,消解動態曲線符合一級動力學方程Ct=C0e-kt,其在土壤中的殘留消解半衰期為14.4~25.2 d。但滅菌唑在玉米植株中的降解較快,本試驗中未能得出消解曲線及其半衰期。

表2 滅菌唑在玉米植株和土壤中的殘留消解動態試驗結果
在高、低2個拌種劑量下,玉米收獲期采樣,結果表明滅菌唑在遼寧、河北、黑龍江、陜西、山東、安徽6地的玉米植株和土壤中的最終殘留量均低于0.02 mg/kg。滅菌唑在玉米籽粒中的最終殘留量均低于0.01 mg/kg。
目前滅菌唑在我國登記作物有小麥和玉米。根據滅菌唑在小麥上收獲期殘留中值為0.01 mg/kg[5],滅菌唑在鮮食玉米和玉米收獲期殘留中值均為0.01 mg/kg。根據MRL制定一般原則確定,擬推薦農藥最大殘留量0.05mg/kg。風險評估計算表見表3。

表3 風險評估計算表
結合我國農藥登記情況和我國居民的人均膳食 結構,普通人群滅菌唑的國家估算每日攝入量是0.003 5 mg,占日允許攝入量的2.2%。擬推薦農藥最大殘留量通常不會對一般人群健康產生不可接受的風險。
滅菌唑在土壤中的殘留消解半衰期為25.2 d (遼寧)、14.4 d (河北)。滅菌唑在玉米植株中的降解較快,未能得出消解曲線及其半衰期。結果顯示該藥為易降解性農藥,且在玉米植株中消解速率比在土壤中的消解速率快。玉米植株,籽粒和土壤中均未檢出滅菌唑。膳食風險評估結果顯示滅菌唑對一般人群是安全的。
目前中國尚未制定滅菌唑在玉米中的最高殘留限量標準。參照英國和日本制定的滅菌唑在玉米上的最高殘留限量(MRL)分別為0.01 mg/kg和0.05 mg/kg[6],結合本試驗中的最高殘留值和膳食風險評估結果,推薦我國玉米中滅菌唑的最高殘留限量值為0.05 mg/kg。在28%滅菌唑懸浮種衣劑的推薦用藥劑量和施用方法下,滅菌唑在玉米中的最終殘留均低于0.05 mg/kg,對人體安全。