沈群超 胡仕孟 胡寅俠 華曉霞 潘丹霞
摘 要:為研究乙酰甲胺磷在蔬菜上使用后產(chǎn)生的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn),以不同制劑、不同濃度的乙酰甲胺磷為試驗(yàn)材料,分析乙酰甲胺磷及其代謝產(chǎn)物在小白菜中的消解動(dòng)態(tài)變化,結(jié)果表明:(1)乙酰甲胺磷代謝產(chǎn)生甲胺磷,代謝率與農(nóng)藥的劑型有關(guān);(2)不同制劑的乙酰甲胺磷在小白菜中的半衰期基本一致,在26.8~28.5 h之間,而代謝物甲胺磷的半衰期略有差異,在36.7~42.3 h之間;(3)乙酰甲胺磷在葉菜中使用會(huì)產(chǎn)生較高的甲胺磷殘留風(fēng)險(xiǎn),且安全間隔期在12天以上。
關(guān)鍵詞:乙酰甲胺磷;甲胺磷;白菜;消解
中圖分類(lèi)號(hào):S-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 論文編號(hào):2014-0007
0 引言
乙酰甲胺磷(acephate)中文名稱(chēng)O,S-二甲基-N-乙?;?硫代磷酰胺,是甲胺磷(methamidophos)乙?;蟮漠a(chǎn)物。由于其廣譜、高效、低毒、價(jià)廉等特性,成為甲胺磷等高度農(nóng)藥禁用后的理想替代品。然而由于其工藝的特殊性和自身的不穩(wěn)定性,造成乙酰甲胺磷制劑中含有少量的甲胺磷,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許乙酰甲胺磷中含有0.5%~1.0%的甲胺磷[1-2],因此作物中可能存在甲胺磷的殘留風(fēng)險(xiǎn)。以慈溪市為例,近5年的蔬菜質(zhì)量安全檢測(cè)結(jié)果顯示,由于甲胺磷超標(biāo)引起不合格的產(chǎn)品中,有70%不同程度的檢出了乙酰甲胺磷。雖然已有部分的研究表明乙酰甲胺磷的使用會(huì)產(chǎn)生甲胺磷的殘留風(fēng)險(xiǎn)[3-5],但是對(duì)其中所含甲胺磷的來(lái)源、殘留變化規(guī)律研究甚少。為全面了解乙酰甲胺磷的代謝情況并正確評(píng)價(jià)其安全性,筆者選擇市售不同濃度、不同制劑、不同廠家的乙酰甲胺磷農(nóng)藥,以白菜為研究對(duì)象探索乙酰甲胺磷及甲胺磷的殘留消解規(guī)律,為下一步提出乙酰甲胺磷的合理化使用建議提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)
田間試驗(yàn)時(shí)間為2013年5—6月,試驗(yàn)地點(diǎn)為慈溪市逍林友誼農(nóng)場(chǎng)。
1.2 試驗(yàn)材料
1.2.1 試驗(yàn)農(nóng)藥 30%乙酰甲胺磷乳油(A)、75%乙酰甲胺磷可溶性粉劑(B),30%的乙酰甲胺磷乳油(C),A、B均來(lái)自湖北沙隆達(dá)股份有限公司,C來(lái)自廣東奧森農(nóng)藥有限公司。
1.2.2 試驗(yàn)作物 利豐雙耐小白菜,由浙江省農(nóng)科院蔬菜所研制。
1.3 田間試驗(yàn)
3種農(nóng)藥設(shè)3個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),并設(shè)空白對(duì)照1個(gè),共10個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積11 m2,首次用藥時(shí)小白菜平均株重21.46 g。30%的乙酰甲胺磷以300倍液、75%的乙酰甲胺磷以700倍液,用電動(dòng)噴霧器噴霧。藥后1、24、72、120、168、336 h以5點(diǎn)法取樣,每小區(qū)取樣1.0~1.5 kg。樣本經(jīng)初步粉碎后保存于-18℃中待測(cè)[6]。
1.4 分析方法
1.4.1 儀器設(shè)備 氣相色譜-火焰光度檢測(cè)器、勻漿機(jī)、離心機(jī)、氮吹儀。
1.4.2 試劑 乙腈(分析純)、氯化鈉(分析純)、丙酮(色譜純)。由農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供的甲胺磷、乙酰甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為100 μg/mL,介質(zhì)為丙酮。保存于-18℃的環(huán)境中,按需稀釋。
1.4.3 分析步驟
(1)樣品處理。稱(chēng)取粉碎樣25.0 g,加入50 mL乙腈,以15000 r/min高速勻漿2 min,轉(zhuǎn)入已加入足量氯化鈉的(約2~3 g)50 mL離心管,充分振蕩后以4000 r/min離心5 min,使乙腈和水相分離。取上清液10 mL,在70℃水浴中氮吹至近干,用丙酮定容至10 mL,混勻待測(cè)。
(2)氣相色譜條件。載氣:氮?dú)猓?9.999%),恒流2.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度220℃;爐溫:程序升溫,以20℃/min從100℃升溫至250℃,保留5 min;檢測(cè)器:溫度250℃,補(bǔ)償氣30 mL/min;色譜柱:DB-1701 (30 m×0.32 mm×0.25 mm,固定液為14%氰丙基苯基甲基聚硅氧烷)。
(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。由于甲胺磷、乙酰甲胺磷在氣相色譜分析中有較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)[7-8],以空白小白菜的提取液為介質(zhì)稀釋得到甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液1、2、3、4、5 μg/mL和乙酰甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5、1、3、6、10 μg/mL,在此范圍內(nèi),農(nóng)藥濃度與峰面積呈線(xiàn)性相關(guān),乙酰甲胺磷的線(xiàn)性方程為y=6377.87x+268.54(R=0.9978),甲胺磷的線(xiàn)性方程為y=3746.38x-156.39(R=0.9967)。
1.4.4 添加回收 以小白菜為介質(zhì),乙酰甲胺磷在0.03~5 mg/kg的添加濃度范圍內(nèi),回收率為76%~110%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1%~14%,方法最低檢出限0.03 mg/kg;甲胺磷在0.01~5 mg/kg的添加濃度范圍內(nèi),回收率為75%~100%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為10%~15%,方法最低檢出限為0.01 mg/kg。
2 結(jié)果與分析
2.1 1 h甲胺磷代謝率
1 h甲胺磷代謝率是以假設(shè)施藥1 h后的甲胺磷殘留量均由乙酰甲胺磷代謝產(chǎn)生,以甲胺磷的殘留量與1 h前乙酰甲胺磷的量之比值[9]。計(jì)算方式如式(1),甲胺磷相對(duì)分子質(zhì)量為141.13,乙酰甲胺磷相對(duì)分子質(zhì)量為183.17。
如果代謝率高于供試農(nóng)藥中甲胺磷的百分含量則認(rèn)為乙酰甲胺磷代謝產(chǎn)生甲胺磷,反之則認(rèn)為代謝不產(chǎn)生甲胺磷,以?xún)烧叩牟钪当容^不同農(nóng)藥的甲胺磷代謝率快慢。筆者對(duì)供試農(nóng)藥和施藥1 h后作物上乙酰甲胺磷和甲胺磷的殘留濃度進(jìn)行分析,結(jié)果(表1)顯示,A含甲胺磷0.3%,1 h后代謝產(chǎn)率18.3%,而B(niǎo)不含甲胺磷,1 h后代謝產(chǎn)率28.6%,C中甲胺磷5.8%,超出標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍,1 h后代謝率為29.8%。由此分析認(rèn)為乙酰甲胺磷在作物中可代謝產(chǎn)生甲胺磷且與供試藥劑的劑型有關(guān),粉劑的代謝率要大于乳油。
2.2 乙酰甲胺磷的消解動(dòng)態(tài)
試驗(yàn)結(jié)果(圖1)顯示,A、B、C中的乙酰甲胺磷均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,施藥后的采樣間隔時(shí)間與小白菜中的農(nóng)藥殘留量呈指數(shù)關(guān)系,消解過(guò)程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)降解模型。A在白菜中的原始沉積量為 17.84 mg/kg,120 h后分解率達(dá)到92.9%,336 h后殘留低于檢出限,動(dòng)力學(xué)方程為C=27.498e-0.0259t(R=0.9622),半衰期為26.8 h,128 h后可低于國(guó)家限量指標(biāo)(葉菜類(lèi)≤1.0 mg/kg)[10];B在小白菜中的原始沉積量為13.09 mg/kg,120 h后分解率為93.8%,336 h殘留低于檢出限,動(dòng)力學(xué)方程式C=19.901e-0.0243t(R=0.9615),半衰期為28.5 h,123 h后可低于國(guó)家限量指標(biāo);C在小白菜中的原始沉積量為11.55 mg/kg,120 h消解率為95.7%,336 h后低于檢出限,動(dòng)力學(xué)方程式為C=15.453e-0.0256t(R=0.9772),半衰期為27.1h,107 h后可低于國(guó)家限量指標(biāo)。
2.3 甲胺磷的消解動(dòng)態(tài)
試驗(yàn)結(jié)果(圖2)顯示,雖然乙酰甲胺磷的消解會(huì)產(chǎn)生新的甲胺磷,但是甲胺磷在小白菜中的總殘留仍然隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,且與施藥后的采樣間隔天數(shù)呈指數(shù)關(guān)系,消解過(guò)程仍然符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)降解模型。A中甲胺磷的原始沉積量為4.29 mg/kg,動(dòng)力學(xué)方程式為C=4.870e-0.0164t(R=0.9945),半衰期為42.3h,279 h后殘留低于國(guó)家限量指標(biāo)(≤0.05 mg/kg);B中甲胺磷的原始沉積量為5.95 mg/kg,動(dòng)力學(xué)方程為C=5.823e-0.0187t(R=0.9947),半衰期為37.1 h,254 h后低于國(guó)家限量指標(biāo);C中甲胺磷的原始沉積量為5.62 mg/kg,動(dòng)力學(xué)方程式為C=5.724e-0.0189t(R=0.9975) ,半衰期為36.7 h,251 h后低于國(guó)家限量指標(biāo)。
3 結(jié)論
3.1 乙酰甲胺磷代謝產(chǎn)生甲胺磷
研究結(jié)果顯示,乙酰甲胺磷在作物上代謝產(chǎn)生甲胺磷,1 h代謝率為18.0%~28.6%,代謝的快慢與農(nóng)藥的劑型有關(guān),粉劑的代謝率要高于乳油。
3.2 乙酰甲胺磷的安全風(fēng)險(xiǎn)
不同制劑的乙酰甲胺磷在小白菜中的消解均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程式,且三者的半衰期基本一致,在26.8~28.5 h之間,3種乙酰甲胺磷農(nóng)藥在107~128 h后低于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn),完全符合農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則規(guī)定的乙酰甲胺磷7天即168 h的安全間隔期。336 h后3種農(nóng)藥的乙酰甲胺磷在作物上均無(wú)殘留。
3.3 乙酰甲胺磷的代謝產(chǎn)物甲胺磷的安全風(fēng)險(xiǎn)
乙酰甲胺磷農(nóng)藥中,其原有和代謝產(chǎn)生的甲胺磷之和,仍然隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,且基本趨勢(shì)一致,符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程式,其半衰期在36.7~42.3 h的之間,略長(zhǎng)于乙酰甲胺磷。不論農(nóng)藥中是否含有甲胺磷、甲胺磷的含量是否符合標(biāo)準(zhǔn),其藥后1 h均檢出高濃度的甲胺磷,濃度為4.29~5.95 mg/kg。雖然乙酰甲胺磷107~128 h后到達(dá)安全水平,但甲胺磷需在251~279 h到達(dá)安全水平,因而乙酰甲胺磷用藥安全間隔期應(yīng)在12天即288 h以上。
4 討論
乙酰甲胺磷的安全風(fēng)險(xiǎn)主要是甲胺磷的殘留超標(biāo)問(wèn)題,其來(lái)源有2個(gè)。一是乙酰甲胺磷農(nóng)藥本身所含有的甲胺磷,包括乙酰甲胺磷原藥生產(chǎn)過(guò)程中未完全乙?;牟糠趾鸵阴<装妨邹r(nóng)藥在存貯過(guò)程中分解產(chǎn)生的甲胺磷。這部分相對(duì)穩(wěn)定,并且可以通過(guò)加強(qiáng)農(nóng)藥投入品的檢查確保其中的甲胺磷含量在一定范圍內(nèi),而且農(nóng)藥作用于作物后其中的甲胺磷直接進(jìn)入降解環(huán)節(jié)。二是乙酰甲胺磷使用后在作物上降解產(chǎn)生的甲胺磷,也是作物中甲胺磷的主要來(lái)源。它的含量由乙酰甲胺磷降解產(chǎn)生甲胺磷的速度決定,受到環(huán)境、作物、農(nóng)藥劑型等多方面的影響[11-12],存在不確定性,因而也造成部分研究結(jié)果中甲胺磷殘留變化規(guī)律的不一致性[13-15]。
2002年5月農(nóng)業(yè)部發(fā)布第199號(hào)公告,禁止甲胺磷在蔬菜上的使用。結(jié)合筆者的結(jié)果發(fā)現(xiàn),乙酰甲胺磷先于甲胺磷消解完畢,從檢測(cè)技術(shù)上而言,無(wú)法區(qū)分殘余的甲胺磷是來(lái)自甲胺磷農(nóng)藥的使用還是使用乙酰甲胺磷農(nóng)藥而產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,給農(nóng)產(chǎn)品的安全和溯源管理帶來(lái)了難度。鑒于乙酰甲胺磷的安全風(fēng)險(xiǎn),推薦使用吡蟲(chóng)啉、氟啶脲等作為替代藥劑,適時(shí)取消乙酰甲胺磷的登記。
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