（环境科学专业论文）阿维菌素和高氯在甘蓝和土壤中的残留消解动态及阿维菌素的光解研究.pdf

a b s t r a c t r e s i d u e sa n a l y t i c a lm e t h o d so fa v e r m e c t i na n db e t a - c y p e r m e t h r i ni nc a b b a g e a n ds o i lw e r ee s t a b l i s h e d d i s s i p a t i o na n dt h et e r m i n a lr e s i d u e so fa v e r m e c t i na n d b e t a - c y p e r m e t h r i ni nc a b b a g ea n ds o i l a sw e l l a sp h o t o c h e m i c a ld e g r a d a t i o no f a v e r m e e t i ni na q u e o u ss o l u t i o n ，w e r es t u d i e di nt h i sp a p e r r e s i d u e so fa v e r m e c t i nw e r ee x t r a c t e df r o mc a b b a g ew i t ha c e t i ce t h e r ，w h i l e r e s i d u e so fa v e r m e c t i nw e r ee x t r a c t e df r o ms o i lw i t l la c e t o n i t r i l ea n dw a t e r , a n d d e t e r m i n e db yh p l c ( f l d ) t h el i m i to fd e t e c t i o no fa v e r m e c t i n ( l o d ) w a so 1n g a n dt h em e t h o dd e t e c t i o nl i m i t ( m d l ) o fa v e r m e c t i ni nt h es a m p l e so fc a b b a g ea n ds o i l w a s0 0 0 2 m g k g t h ea v e r a g er e c o v e r i e sa n dc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o n so ft h em e t h o d w e r e7 7 7 4 9 0 3 2 ，1 5 0 4 7 8 f o rs o i ls a m p l e s ，a n d7 5 6 8 8 4 。5 2 ，1 9 8 3 1 8 f o rc a b b a g es a m p l e s ，r e s p e c t i v e l y t h e s er e s u l t ss h o w e dt h a tt h em e t h o da c c o r d sw i t h d e m a n d so fr e s i d u ea n a l y s i so fp e s t i c i d e s r e s i d u e so fb e t a - c y p e r m e t h r i nw e r ee x t r a c t e df r o mc a b b a g ew i t ha c e t o n i t r i l e ， w h i l er e s i d u e so fb e t a - c y p e r m e t h r i nw e r ee x t r a c t e df r o ms o i lw i t ha c e t o n i t r i l ea n d w a t e r , c l e a n e du pw i t hf l o r s i la n dd e t e r m i n e db yg c e c d t h el i m i to fd e t e c t i o no f b e t a - c y p e r m e t h r i n ( l o d ) w a s0 01n ga n dt h em e t h o dd e t e c t i o nl i m i t ( m d l ) o f b e t a - c y p e r m e t h r i ni nt h es a m p l e so fc a b b a g ea n ds o i lw a s0 01m g k g t h ea v e r a g e r e c o v e r i e sa n dc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o n so ft h em e t h o dw e r e8 6 3 7 1 0 4 6 6 3 5 1 4 5 3 f o rs o i ls a m p l e s ，a n d9 6 5 5 - 11 4 8 6 ，2 9 6 6 6 1 f o r c a b b a g es a m p l e s ， r e s p e c t i v e l y t h e s er e s u l t ss h o w e dt h a tt h em e t h o da c c o r d sw i t hd e m a n d so fr e s i d u e a n a l y s i so fp e s t i c i d e w i t ht h em e n t i o n e dm e t h o d ，d i s s i p a t i o nd y n a m i c sa n dt h et e r m i n a lr e s i d u e so f a v e r m e c t i na n db e t a - c y p e r m e t h r i ni nc a b b a g ea n ds o i lh a db e e ns t u d i e di na n h u ia n d b e i j i n gd u r i n g2 0 0 7a n d2 0 0 8 t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h ed i s s i p a t i o nh a l f l i f eo f a v e r m e c t i ni ns o i li na n h u ii n2 0 0 7w a s1 9 8d ；t h ed i s s i p a t i o nh a l f l i f ei nc a b b a g ew a s 2 d ；t h ed i s s i p a t i o nh a l f l i v e so fa v e r m e c t i ni n s o i li na n h u ia n db e i j i n gi n2 0 0 8w e r e 1 0 6 d ，1 5 5 d ，r e s p e c t i v e l y ；t h ed i s s i p a t i o nh a l f l i v e si nc a b b a g ew e r e0 9 4 d ，1 14 d ， r e s p e c t i v e l y ；t h ed i s s i p a t i o nh a l f l i f eo fb e t a c y p e r m e t h r i ni ns o i li na n h u ii n2 0 0 7w a s 3 2 8 d ；t h ed i s s i p a t i o nh a l f l i f e i n c a b b a g ew a s3 7 7 d ；t h ed i s s i p a t i o n h a l f l i f eo f b e t a - c y p e r m e t h r i ni ns o i l i na n h u ia n db e i j i n gi n2 0 0 8w e r e7 5 2 d ，1 0 9 8 d ， r e s p e c t i v e l y ；t h ed i s s i p a t i o nh a l f l i v e si nc a b b a g ew e r e4 7 3 d 、3 0 7 d ，r e s p e c t i v e l y t h e t e r m i n a lr e s i d u e so fa v e r m e c t i ni nb o t hc a b b a g ea n ds o i lw e r el e s st h a nl o q ；t h e i i t e r m i n a lr e s i d u e so fb e t a - c y p e r m e t h r i ni nc a b b a g ew e r el o w e rt h a nt h em r li nc h i n a a n dj a p a n ( 2 0a n d1 0m g k g ，r e s p e c t i v e l y ) p h o t o c h e m i c a ld e g r a d a t i o no fa v e r m e c t i ni na q u u ss o l u t i o nf o l l o w e dt h ef i r s t o r d e rr e a c t i o n t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep h o t o d e g r a d a t i o nr a t eo fa v e r m e c t i nu n d e r u vl a m pi r r a d i a t i o nw a sq u i c k e rt h a nu n d e rh i g hp r e s s u r em e r c u r yl a m p ( h p m l ) i r r a d i a t i o n t h ep h o t o l y t i cd e g r a d a t i o nr a t eo fa v e r m e c t i nd e c r e a s e dw i t ht h ei n i t i a l c o n c e n t r a t i o n si n c r e a s i n ga n dw i t ht h ep hv a l u e d e c r e a s i n g s d s 、n i t r a t ea n dp i g m e n t s e x h i b i t e dp h o t o q u e n c h i n ge f f e c t so nt h ep h o t o l y s i so fa v e r m e c t i n ，t h ep h o t o q u c n c h i n g e f f e c t si n c r e a s e dw i t ht h ec o n c e n t r a t i o n si n c r e a s i n go fs d sa n dn i t r a t e k e yw o r d s ：a v e r m e c t i n ，b e t a c y p e r m e t h r i n ，c a b b a g e ，r e s i d u ed y n a m i c s ，p h o t o l y s i s i i i 英文缩略 g k g m g u g n g m e v ，k g l m l u l m g m l l m e t e m i n h d t i 2 g c h p l c e c d f l d m r l l o q s d c v r s d 术语与略语表 英文全称 g r a m k i l o g r a m m i l l i o n g r a m m i c r o g r a m n a n o g r a m m i l l i g r a m m i l l i l i t e r l i t e r m i l l i l i t e r m i c r o l i t e r m i l l i g r a m m i l l i l i t e r g r a m l i t e r m i l l i l i t e r l i t e r m i n u t e h o u r ( s ) d a y ( s ) h a l f - l i f e g a sc h r o m a t o g r a p h y h i 曲一p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y e l e c t r i cc a p t u r ed e t e c t o r f l u o r e s c e n c ed e t e c t o r m a x i m u mr e s i d u el i m i t l i m i to f q u a n t i f i c a t i o n s t a n d a r dd e v i a t i o n c a p e 佑c i e n to fv a r i a t i o n r e l a t e ds t a n d a r dd e v i a t i o n 中文 克 千克 毫克 微克 纳克 毫克每千克 升 毫升 微升 毫克每毫升 克每升 毫克每升 分 小时 天 半衰期 气相色谱 高效液相色谱 电子捕获检测器 荧光检测器 最大残留限量 定量限 标准偏差 变异系数 相对标准偏差 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽农业大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 拯金鬈 时间： 。7 年6 月夕日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意安徽农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：j 蝇金客 时间： 第一导师签名： 。7 年6 月7 日 酮：彳引其i 日 1 文献综述 农药是指在农业生产中用于防治农作物病虫害、消除杂草、促进或控制植物 生长的各种药剂的统称。正确使用农药可使粮食、棉花、水果增产【l 】；对控制农 作物病、虫、草、鼠危害，促进产品高产优质，保证农业丰产丰收具有重要的作 用【2 】。据估计，全国的粮食作物从生产到储藏过程中，因病、虫、草、鼠的危害， 损失至少2 0 一3 0 ；棉花损失约1 5 ；水果、蔬菜则高达2 0 3 0 。显然，2 1 世纪的农业仍离不开农药，对农药的研究、生产和使用将继续发展【3 】。但近年来， 由于农药的不合理使用，导致农药残留过量过滥，农药中毒事件时有发生，严重 威胁着人们的健康安全。随着人民生活水平的提高，食品安全问题受到各国的及 大关注【4 】。 影响农产品安全的一个重要因素是农药残留，对农药残留进行有效控制，是 获得无公害农产品的关键。所谓农药残留，即农药使用后残存在生物体、农副产 品和环境中的农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。农药残留由于具有 一定的毒性因而对人类健康有危害。随着人们生活水平的提高，人们对农药残留 问题也越来越重视，为此，许多国家制定了农药在食品中的最高残留限量( m g t s ) p 7 。农作物的进出i z l 都要求农药残留要低于各国的m r l s 。随着我国加入w t o ， 农产品的进出口将不断扩大，农药残留的检测标准与国际标准接轨就变得越来越重 要。另外，农药的使用已经造成对空气、地下水、湖泊、土壤等的环境污染，同 时，农药的滥用还造成了一些生物濒临灭纠8 1 。环境污染问题已成为2 1 世纪所面 临的最重要的问题之一，因此分析检测及控制农药的残留对改善环境污染、保证 人类健康有着极其重要的意义i 引。 农药对环境的污染及其产生的社会问题已经引起了世界各国的高度重视，并 在农药管理法规中要求生产企业在新农药申请登记时提供详细的农药残留试验资 料。中国在1 9 8 2 年颁布并实施的农药登记规定中要求申请农药品种登记时， 必须提供每日允许摄入量( a d i 值) 、最高残留限量( m r l 值) 、残留动态、农药 残留半衰期、安全间隔期和在作物上的最终残留等资料，以及残留分析方法【m 1 3 】。 1 1 高效氯氰菊酯简介 1 1 1 高效氯氰菊酯理化性质 高效氯氰菊酯的英文通用名：b e t a - c y p e r m e t h r i n 所属类型：拟除虫菊酯类杀 虫剂，化学名称： 2 ，2 二甲基3 ( 2 ，2 二氯乙烯基) 环丙烷羧酸a 氰基。( 3 苯氧基) 一苄酯，顺反式比约4 0 ：6 0 ，其商品名称有：虫必除、百虫宁、保绿康、克多邦、 绿邦、顺天宝、农得富、绿林、好防星、高保、赛得、绿丹、田大宝、高露宝、 奇力灵、绿青型1 4 】。高效氯氰菊酯是由日本住友株式会社开发的，中名叫高效灭 百可，是一种高效、广谱性杀虫剂，具有触杀和胃毒作用，在植物体内无内吸和 传导作用，杀虫速度快，但容易产生抗药性，连续用药不得超过两次，对蚜虫、 稻飞虱、地下害虫防治效果不错 i s “t 6 】。化学结构式如下： 咿。一。一峄节一c 忙c 2 0 0 稳定，对空气和日光稳定，热稳定性好。鼠急性经e ll d 5 0 为6 4 9 m g k g ， 本品对皮肤有轻微刺激，能引起过敏；对眼睛有中等刺激作用。作用范围广，对 于棉花、果树、蔬菜等多种作物上的鳞翅目、鞘翅目等多种害虫有良好的防治效 果，且持效期较长，作用迅速，击倒速度快，药效受温度影响大【l 9 。 1 1 2 高效氯氰菊酯作用机理 昆虫的神经冲动在传导过程中，轴突有大量的n a + 、c 进出，离子进出受离 子通道的控制，除虫菊酯类农药，就是破坏轴突离子通道而影响神经功能的神经 毒剂，它们大都具有一个环丙烷，环丙烷中c 。和c 3 是两个不对称碳原子，使得这 个环具空间立体结构，当整个分子所具有的构型与其作用的轴突受体构型取同一 致时，易与受体结合，改变神经膜的三维结构，离子通道空隙变小，神经膜对n a + 、 k + 透性降低产生毒性，构型越吻合，杀虫活性越耐删。 高效氯氰菊醋对害虫具有胃毒和触杀作用，其作用部位在昆虫的神经系统， 是神经性毒剂，昆虫接触药剂后由于过度兴奋、麻痹而死亡 2 f l 。 1 1 3 高效氯氰菊酯残留分析技术进展 袁玉伟等研究了毒死蜱、氰戊菊酯和高效氯氰菊酯在甘蓝中的残留动态。用 乙腈提取，过弗罗里矽柱，正己烷定容：采用气相色谱法( g c - - e c d ) 进行农药残 留检测，研究了毒死蜱、氰戊菊酯和高效氯氰菊酯在春季结球甘蓝中的残留降解 动态和最终残留量【2 2 】；刁传芸等研究了梨中氯氰菊酯、高效氯氰菊酯残留动态， 通过在田间对梨进行套袋与不套袋处理，利用优化的检测方法对梨不同部位( 果 皮、果肉、全果) 进行测定，然后进行残留动态分析【2 3 】；何华等研究了高效氯氰菊 酯在土壤中的降解动态，在实验室条件下研究了高效氯氰菊酯两个异构体在3 种土 壤中的降解动态【2 4 】；王长方等研究了甘蓝中高效氯氰菊酯残留去除方法，利用水 浸泡、洗洁精浸洗、臭氧处理等不同的方法处理甘蓝叶片，研究不同处理方法对 2 甘蓝中高效氯氰菊酯的去除效果 2 5 】；殷春杭等研究了蔬菜中高效氯氰菊酯等农药 残留分析方法，采用乙腈同时提取蔬菜中的高效氯氰菊酯和氰戊菊酯，用安捷伦 的弗罗里硅土柱( 5 0 0 m g ；6 m l ) 进行净化，气相色谱法( e c d 检测器) 进行测定【2 6 1 ； 杨燕涛等研究了高效氯氰菊酯、氰戊菊酯与毒死蜱在扁豆上残留动态，样品中高 效氯氰菊酯和氰戊酯经乙腈提取，提取溶液经净化、浓缩后，用气相色谱电子捕 获检测器( e c d ) 检测【2 引。 1 2 阿维菌素简介 1 2 1 阿维菌素理化性质 阿维菌素是由日本北里大学大村智等和美国m e r c k 公司首先开发的一类 具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯化合物，由链霉菌中灰色链 霉菌s t r e p t o m y c e sa v e r m i t i l i s 发酵产生。天然阿维菌素中含有8 个组分，主要 有4 种臣p a l a 、a 2 a 、b l a 和b 2 a ，其总含量8 0 ；对应的4 个比例较小的同系 物是a l b 、a 2 b 、b l b 和b 2 b ，其总含量 2 0 2 8 】。阿维菌素是一种新型抗生素 类，具有结构新颖、农畜两用的特点。阿维菌素的商品名较多，如害极灭、齐 螨素、爱福丁、农家乐、除虫菌素等。化学名称：阿维菌素：2 ，6 双脱氧4o ( 2 ，6 双脱氧3 一o 甲基一a - l 广阿拉伯糖基吡喃已基) 3o 甲基a - l - 阿拉伯糖基毗喃已基 【氧化 - 3 ，4 ，5 ，6 ，6 ，7 ，1 0 ，1 4 ，1 5 ，1 7 a ，2 0 ，2 0 a ，2 0 b - 十四氢2 0 ，2 0 b 双羟5 ，6 ，8 ，1 9 四甲基 6 一( 1 一甲丙基) 螺旋 1 1 ，1 5 一甲撑一2 h ，1 3 h ，1 7 h - 呋喃】4 ，3 ，2 - p q ，2 ，6 ，【苯并双氧环八癸炔 - 吡喃1 7 酮【” 3 0 】 化学结构如下： 原药精粉为白色或黄色结晶( 含b 1 a 9 0 ) ，蒸气压 2 1 0 m p a ，熔点1 5 0 一1 5 5 ，2 l 时溶解度在水中7 8 微克升、丙酮中1 0 0 、甲苯中3 5 0 、异丙 醇7 0 ，氯仿2 5 ( g l ) 常温下不易分解。在2 5 ，p h 5 , - 一9 的溶液中无分解现 象。阿维菌素是一种大环内酯双糖类化合物。是从土壤微生物中分离的天然 产物，对昆虫和螨类具有触杀和胃毒作用并有微弱的熏蒸作用，无内吸作用， 对根节线虫作用明显l 3 引。 1 2 2 阿维菌素作用机理【3 4 j 阿维菌素通过胃毒和触杀作用( 主要是胃毒作用) 来达到目的，无熏蒸作用，内 吸作用较小。当害虫咬食或虫体接触药剂后，可通过口腔、爪垫、足节窝和体壁 等器官或部位进入体内，阻断无脊椎动物的神经传导系统，使害虫中央神经系统 的信号不能被运动神经元接受，产生麻痹而造成死亡，从而杀死害虫。阿维菌素 对害虫、害螨的药效虽不如有些神经毒剂那么快，但它能麻痹害虫，使之极少取 食，达到使作物免遭虫害的目的。通常在施药后的2 3d ，阿维菌素的杀虫效果达 到最高峰，残效期约7 1 5d ；无杀卵作用，但对叶片有较好的穿透性，能渗入叶 内，杀死潜藏在叶内的幼虫，并且抑制新生的幼虫潜入叶内；阿维菌素还能使接 触叶片上药液的雌性成虫的食量和产卵量均下降，影响繁殖能力。 阿维菌素是一种神经性毒剂，具有独特作用机制：作用于昆虫神经元突触或 神经肌肉突触的y 一氨基丁酸( g h s a ) 系统，激发神经末梢放出神经传递抑制剂的 g a b a ，促使g a b a 门控的c 1 一通道延长开放，大量c l _ 涌入造成神经膜电位超极化， 致使神经膜处于抑制状态，从而阻断神经冲动传导而使昆虫麻痹、拒食、死亡。 阿维菌素对不同的生物体有不同的药理作用。此外，还有研究表明，阿维菌素系 列物在果蝇头部的神经膜上有饱和的高亲和位点，在蝗虫的肌肉神经上有高亲和 位点。据报道，除了g a b a 受体控制的氯化物通道外，阿维菌素还能影响其他配 位体控制的氯化物通道，如i v e r m e c t i n s 可以诱导无g a b a 能神经支配的蝗虫肌纤维 膜的传导的不可逆增加。 脊椎动物和昆虫的神经系统是有所不同的。两者间神经系统最主要的区别在 于运动神经胆碱能的性质。在脊椎动物中，调节运动神经的化学介质是胆碱( 包括 乙酰胆碱和丁酰胆碱等) ，而在昆虫和其他非脊椎动物体内，运动神经是由g a b a 和谷氨酸盐来调节的。非脊椎动物具有一族谷氨酸门控的c 1 一通道，而哺乳动物没 有，所以阿维菌素对人类和牲畜安全。 阿维菌素具有良好的层移活性( 指阿维菌素在喷施后能渗入作物叶片组织中， 表皮薄壁细胞内形成药囊，长期贮存) ，特别是在阴凉的条件下，阿维菌素对叶片 有更好的穿透性，所以阿维菌素有较好的持效期。由于阿维菌素良好的层移性， 对危害植物叶片的螨类、潜叶蝇、潜叶蛾以及其他钻蛀性害虫或刺吸式害虫等常 规药剂难以防治的害虫有良好的防治效果。但对蚜虫无效。阿维菌素在植物叶片 的薄壁细胞积蓄很多，此浓度完全可以对取食该组织的叶螨发挥作用；而蚜虫以 其口针穿透韧皮部取食，到达韧皮部的量很小，不足以对蚜虫造成灭杀作用。 1 2 3 阿维菌素残留分析技术进展 虽然阿维菌素属于微生物源农药，但它对大鼠的l d 5 0 为10 m g k g ，与硫磷对 大鼠的l d 5 0 ( 3 5 , - - - 1 2 5m g k g ) 相仿，属高毒农药。另外，阿维菌素对哺乳动物 4 的繁殖能力具有潜在的毒性。a h m e de l b e t i e h a 等研究发现，摄入量为1 1 9 - - 2 1 3 m g ( 只d ) 后，雄性老鼠的生育生殖能力显著下降，且配偶发生死胎的机率 明显提高【35 。因此，国际上对阿维菌素的最高残留限量( m r l ) 要求非常严格， 对其残留的检测十分重视，各国都制定了相当严格的m r l 值。中国农业部规定其 在柑桔中m r l 为2 0r t g k g ，叶菜中为5 0 g k g t 3 6 】：欧盟规定其在果蔬产品、谷物 等农产品中m r l 为1 0 岖肚g ；韩国规定其在苹果中m r i ，为2 0p g k g ，芹菜为5 0 l , t g k g ；以色列规定其在黄瓜、茄子、桃子、草莓等果蔬农产品中m r l 为1 0 1 , t g k g ； 澳大利亚规定在苹果、梨、番茄等产品中的m r l 为1 0 9 9 k g 。 陈勇达等研究了阿维菌素在黄瓜上消解动态，用丙酮浸泡过夜提取，二氯甲 烷萃取后，用丙酮转入试管，氮气吹干后待衍生化。衍生试剂a ：n ，n ! - - 甲基甲 酰胺+ n ! 甲基咪唑( n m i m ) + 三氟乙酸酐( t f a a ) ( 体积比为1 2 ：2 ：3 ) ；衍生 试剂b ：甲醇+ 浓度2 8 氨水( 体积比为1 5 ：1 ) ，在待衍生化样品中先加入0 2m l 衍生试剂a ，3 0 水浴1h 后加o 1m l 衍生试剂b ，3 0 水浴反应3 0m i n 后冷却， 加入1m l 甲醇、2m 1 蒸馏水、21 1 1 l 乙酸乙酯摇匀进样【3 7 】；谢显传等研究了甘蓝、 黄瓜、西兰花、葱、菠菜、草莓、梨、苹果这8 种果蔬产品中阿维菌素及其有毒 代谢物的残留，运用柱前衍生高效液相荧光色谱法检测。用乙腈匀浆震荡提取后， 取有机相衍生化。衍生试剂a ：n ! 甲基咪唑( n m m ) + 乙腈( 体积比为3 ：7 ) ； 衍生试剂b ：三氟乙酸酐( t f a a ) + 乙腈( 体积比为3 ：7 ) ，在0 5m l 乙腈溶解 的待衍生化样品中先后分别加入0 2 5m l 衍生试剂a 和0 2 5 m l 衍生试剂b ，避光 反应3 0 m i n 后，加入l m l 甲醇摇匀后再反应1h t 3 引。 用紫外检测器检测阿维菌素残留量的方法，能扩展众多国内实验室对阿维菌 素残留的检测能力。高国文对大白菜中阿维菌素采用丙酮浸提，二氯甲烷萃取， 浓缩后用甲醇定容。h p l c u v 测定条件为流动相：甲醇：乙腈：水= 4 2 ：4 2 - 1 6 ( 体积比) ，流速1m l m i n ，迪马c 1 8 柱，检测波长2 4 5a m 3 9 ；梁振益等检测了 阿维菌素在青瓜、菠菜和梨中的残留量，样品经丙酮提取，石油醚萃取后用硅胶 净化，i - i p l c l w 测定条件为流动相：甲醇：水= 8 5 ：1 5 ( 体积比) ，流速l m l m i m 色谱柱：h i l s i l c l 8 ，检测波长2 4 5 姗；柱温：室温( 2 5 ) ，阿维菌素b 体能够 得到有效分离【柏】；张卫等研究了水和土壤中阿维菌素微生物降解情况，土样用甲 醇振荡提取，二氯甲烷萃取后浓缩待测。水样用二氯甲烷直接萃取，浓缩后定容 待测。采用h p l c - - u v 对阿维菌素浓度进行测定：y w g 2 c 1 8 的不锈钢柱，流动 相梯度洗脱程序( a ：水，b ：乙睛) o r a i n ，a ：b = 8 0 ：2 0 ( 体积比，下同) ； 4 0m i n ，a ：b = 5 5 ：4 5 ；5 0m i n ，a ：b = 1 0 ：9 0 ；1 2 5m i n ，a ：b = 1 0 ：9 0 ； 1 3 0r a i n ，a ：b = 0 ：1 0 0 ，流量0 7m l m i n ，检测波长2 5 4n m 4 l j ；张启迪建立了 阿维菌素b l a 在淡水中含量的高效液相色谱荧光检测法。用乙酸乙酯提取，浓缩 蒸干后，用1 一甲基咪唑和三氟乙酸酐进行荧光衍生化，经水解后用h p l c - - t d 检 测。色谱条件为色谱柱：o d s c l 8 柱；流动相：甲醇：水= 9 8 ：2 ( 体积比) ，流 速1 0m l m i n ；激发波长3 6 5n m ，发射波长4 7 5n m 4 2 1 。 1 32 4 阿维氯氰微乳剂简介 1 3 12 4 阿维氯氰微乳剂简介 由于新农药品种研制和生产的投资与风险越来越大，市场开发的周期越来越 长，再加上有害生物抗药性发展迅速，使得有效药剂的供应越发显得短缺，特别 是对一些难防治又易产生抗性的害虫，如棉铃虫，问题更为突出【4 3 。近年来，随 着人们对各种药剂的结构、活性及抗药性研究的不断深入，人们不断提出农药混 用、复配等方案。实验室研究和实际应用都表明，农药的合理复配在防治抗性害 物、提高防效、降低农本、保障农业丰收、延长农药的使用寿命、减少农药对环 境的污染等方面均起到了重要的作用m 】。 阿维菌素是一种新型高效广谱的杀虫杀螨剂【4 5 ，由于它属于生物农药，发酵、 提取工艺较为复杂，生产成本一直居高不下，并且对夜蛾科害虫的防治效果不够 理想，使得其推广应用受到相当程度的限制。高效氯氰菊酯属于拟除虫菊酯类农 药，高效、中等毒性、杀虫谱广，具有较强的触杀和胃毒作用，一般用1 5 3 0 9 a i l - f i n 2 ，即5 高效氯氰菊酯乳油3 0 0 6 0 0 m i 便可控制棉铃虫的危害【4 6 】4 6 。因此将 阿维菌素与高效氯氰菊酯复配可以互补不足，充分发挥各自的长处。 2 4 阿维氯氰微乳剂是以阿维菌素和氯氰菊醋通过微乳化技术配制而成的 一种高效、广谱杀虫剂，该制剂以水为介质，不含毒性大的有机溶剂，所用的少 量溶剂在自然条件下易于降解，在市场竞争中处于有利位置，因而具有极高的经 济效益和生态效益。 1 3 2 阿维菌素与高氯混剂登记动态 北京华戎生物激素厂于1 9 9 6 年首家登记1 阿维高氯乳油( 企业商品名称剑) ， 登记用于防治甘蓝小菜蛾、苹果树红蜘蛛、梨树梨木虱。至去年累计登记l 至1 0 1 7 种不同含量的制剂7 6 个厂次，占复配制剂登记总数的2 2 9 。其中1 、1 8 、 2 3 种含量分别登记2 3 个厂次、1 6 个厂次和9 个厂次，分别占该组复配制剂登记数 的3 0 3 、2 l 和1 1 8 。山东省菏泽北联农药制造有限公司于去年首次登记1 0 高渗阿维高氯可分散粒剂，登记用于防治十字花科蔬菜小菜蝌4 引。 6 2 1 研究的意义 2 引言 农药长期大量使用，对环境生物安全和人体健康的不利影响，已经越来越引 起人们的关注。对于如何解决农药残留的问题已进行了深入研究。在加强农药登 记管理和农药残留检测工作的同时，积极研究和探索农药在农作物及其土壤中残 留的动态状况也是农药残留控制的重要手段之一。 结球甘蓝( b r a s s i e a o l e r a c e al v a r c a p i t a t al ) ，简称甘蓝，又名卷心菜、包菜、 洋白菜、茴子白等。甘蓝具有耐寒、抗病、适应性强、易贮耐运、产量高和品质 好等特点，在我国各地普遍栽培，是东北、西北、华北等地区春、夏、秋季的主 要蔬菜之一。甘蓝在生产栽培过程中，受到不同病虫的侵害【4 9 】，其中常见的虫 害有菜青虫、小菜蛾、蚜虫和夜蛾科害虫等。 2 4 阿维氯氰微乳剂是以阿维菌素和氯氰菊醋通过微乳化技术配制而成的 一种高效、广谱杀虫剂，对多种害虫有很好的防效，尤其是对抗性小菜蛾、棉铃虫 效果突出。现已取得其在十字花科蔬菜害虫小草蛾防治上的登记，并开始批量生 产 5 0 】。2 4 阿维氯氰微乳剂的开发应用，在防治抗性害物、提高防效、降低农本、 保障农业丰收、延长农药的使用寿命、减少农药对环境的污染等方面均起到了重 要的作用。 本文研究建立了阿维菌素和高效氯氰菊酯在甘蓝和土壤中的残留检测方法， 通过田间试验，揭示其在甘蓝和土壤中的残留消解动态，为国家有关部门制定这 种农药混剂在甘蓝上安全使用标准和相关法规提供科学依据。通过室内光解实验， 揭示阿维菌素在水环境中的光化学行为，为了解该农药在水环境中的转归提供参 考。 2 2 研究的内容 1 ) 建立阿维菌素和高效氯氰菊酯在甘蓝和土壤中的残留分析方法； 2 ) 研究2 4 阿维高氯微乳剂在甘蓝和土壤中的残留消解动态： 3 ) 研究2 4 阿维高氯微乳剂在甘蓝和土壤中的最终残留量； 4 ) 研究阿维菌素在水溶液中的光化学降解。 7 3 材料与方法 3 1 试剂和药品 无水硫酸钠、石油醚、丙酮、正己烷、氯化钠、乙酸乙酯、n 一甲基咪唑、三 氟乙酸酐、硝酸钠、甲基绿、甲基橙均为分析纯；乙腈、甲醇为分析纯和色谱纯。 弗罗里硅土：( 柱层析用，6 0 一- 1 0 0 目，德国r i e d e l d eh a e n 公司) ，使用前于 马弗炉中6 5 0 灼烧5 h ，冷却至室温后取出。使用前加5 水脱活，于1 3 0 活化 4 h ，置于干燥器中备用，最多贮存一周。 阿维菌素标准样品：纯度9 6 7 ( 农业部农药检定所) ； 高效氯氰菊酯标准样品：纯度为9 5 ( 农业部农药检定所) ； 供试农药：2 4 阿维高氯微乳剂( 安徽省农产品安全重点实验室提供) 3 2 仪器设备 s p 2 0 0 0 a 型气相色谱仪( 具e c d 检测器) ； a g i l e n t11 0 0 高效液相色谱仪( 配可变波长紫外检测器) ： a g i l e n t l 2 0 0 高效液相色谱仪( 荧光检测器) ； 恒温振荡器( s h a c 型) ； 走马灯式石英水冷光解仪( 安徽农业大学环境光化学实验室自制) ； 旋转真空蒸发仪( i 冱5 2 a a 型) ； 电子天平( f a l l 0 4 型) ； 1 5 0 w 高压汞灯( i - 海电光器件厂) ； 2 0 w 紫外灯( 上海金光灯具厂) ； 电热恒温鼓风干燥箱( d h g 9 0 7 0 a 型) ； 多功能食品加工机( s q 2 11 9 b 型，上海帅佳电子科技有限公司) ； 玻璃层析柱( 2 0 e r ax o l0 e m ) 等。 3 3 农药标准溶液配制 高氯标准贮备液：称取5 m g 的高氯标准品，用丙酮溶解并定容至1 0 m l ，摇 匀即得到5 0 0 m g l 1 的标准贮备液，贮存于4 c 冰箱中备用。 高氯标准工作液：分别移取一定量的高氯标准贮备液，用正己烷逐级稀释成 不同浓度的标准工作液，贮存于4 冰箱中备用。 阿维菌素标准贮备液：称取1 0 m g 的阿维菌素标准品，用色谱乙腈溶解并定容 至1 0 m l ，摇匀即得n l o o om g l 1 的标准贮备液，贮存于4 c 冰箱中备用。 阿维菌素标准工作液：分别移取一定量的阿维菌素标准贮备液，用色谱乙腈 逐级稀释成不同浓度的标准工作液，贮存4 c 冰箱中备用。 3 4 高氯和阿维菌素在甘蓝上的添加回收实验方法 3 4 1 样品的制备 甘蓝样品先切碎，再经匀浆处理；土壤样品因考虑到土壤阴干后可能造成农 药损失，所以土壤样品未经风干处理而采用压细处理后直接测定，同时测定土壤 含水率。 3 4 ，2 农药的添加 高氯：分别称取1 0 9 l j 蓝样品及土壤样品置于离心管中，添加一定浓度的高氯 标准工作溶液，使甘蓝和土壤中添加高氯浓度分别为0 0 1 m g k g 、0 1 m g k g 、l m g k g 。 每浓度设置5 个重复。待其平衡1 小时后，进行样品的提取。 阿维菌素：分别称取1 0 9 - 甘- 蓝样品及土壤样品置于离心管中，添加一定浓度的 阿维菌素标准工作溶液，使甘蓝和土壤中添加阿维菌素浓度分别0 0 0 5 m g k g 、 0 0 5 m g k g 、0 5 m g k g 。每浓度设置5 个重复。待其平衡1d , 时后，进行样品的提取。 3 4 3 样品的提取 高氯：称取适量甘蓝样品和土壤样品，置于5 0 m l 具塞离心管中，摇匀后分 别加入2 0 m l 乙腈、乙腈和水，在恒温振荡器上振荡提取3 0 r a i n 。再向离心管中 加入5 0 9 n a e l ，剧烈振荡5 m i n 后在离心机上3 0 0 0 r m i n 离心5 分钟，取上清液( 乙 腈) 1 0 m l 过无水硫酸钠后收集于1 5 0 m l 浓缩瓶中，在4 5 0 下浓缩至干，用1 0 m l 丙酮正己烷= 1 9 洗残渣( 可用超声助溶) ，待净化。 阿维菌素：将甘蓝样品置于1 0 0 m l 具塞离心管中，加入2 0 m l 乙酸乙酯，振荡 3 0 m i n ，倒入装有5 9n a c l 的具塞量筒中，然后依次用2 0 m l 、1 0 m l 乙酸乙酯提取 第二次，第三次，合并提取液，激烈振荡，静置，取乙酸乙酯相2 5 m l ，过无水硫 酸钠于1 5 0 m l 浓缩瓶中，4 0 0 浓缩干，用乙腈定容至5 m l ；将土壤样品置于1 0 0 m l 具塞离心管中，分别加入1 0 m l 水和2 0 m l 乙腈，振荡3 0 m i n ，倒入装有5 9n a c l 的 具塞量筒中，然后加入分别5 m l 水和1 0 m l 乙腈提取第二次，合并提取液，激烈振 荡，静置，取乙腈相1 5 m l ，过无水硫酸钠于1 5 0 m l 浓缩瓶中，4 0 0 浓缩干，用乙 腈定容至5 m l 。 3 4 4 样品的净化 高氯：玻璃层析柱中装入5 水脱活的弗罗里硅土2 0 9 ，上下各加入约2 c m 高无水硫酸钠，轻轻敲打使填充致密。用1 0 m l 丙酮正己烷= 1 9 溶液预淋层析柱， 将浓缩提取物过柱，收集淋出液于1 5 0 m l 浓缩瓶中，然后用1 0 m l 丙酮正己烷= 1 9 溶液淋洗，合并淋出液，于4 0 0 浓缩至干，用5 m l 正己烷分三次洗涤浓缩瓶，定 容至5 m l 容量瓶中，待测。 阿维菌素：测定甘蓝和土壤样品中阿维菌素的残留量时，样品无需进化，经 衍生化过0 4 5 u m 滤膜后直接进样测定。 9 3 4 5 样品的测定方法 阿维菌素用液相色谱检测：色谱柱为c 8 ( 1 5 0 x 0 4 6 r a m ，5 u r n ) ，柱温3 0 。c ， 流动相为乙腈：水= 9 5 ：5 ，流速为1 0 m l m i m 荧光检测器，激发波长3 6 5n l t l i 发 射波长4 7 0n n l ，进样体积为2 0 1 t l 。 高氯用气相色谱检测：色谱柱h p 5 ，0 2 5 1 a m x 0 3 2 m m x 3 0 m ，柱温：2 6 0 。c ， 检测器：e c d ，检测器温度：2 8 0 c ，进样口温度：2 6 59 c ，氮气流速：5 m l m i n ， 进样量为2 l a l 。 3 52 4 阿维高氯微乳剂在甘蓝上的残留动态实验 3 5 1 田间试验 试验时间：2 0 0 7 年、2 0 0 8 年 试验地点：北京市、安徽省 试验农药：2 4 阿维高氯微乳剂 试验作物：甘蓝 3 5 2 田间试验设计 按套，r7 8 8 2 0 0 4 农药残留试验准则要求设计试验小区，小区面积均为 2 0m2 ，每个处理设3 个重复，顺序排列，小区之间设保护行。设不喷药对照小区。 田间试验设计见表1 。 3 5 3 气候条件和土壤类型 安徽为亚热带湿润季风气候区，其土壤类型为黄褐土。北京为温带季风气候， 土壤类型为棕土。 3 5 42 4 阿维高氯微乳剂在甘蓝植株、土壤中的消解动态 在甘蓝定植4 周后，施以2 4 阿维高氯微乳剂一次，剂量为8 3 4 克亩( 2 倍推荐高剂量，相当于3