（蔬菜学专业论文）拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究.pdf

华中农业大学学位论文独创性声明及使削授权书 学位论文 壬如需保密，解密时间年月 日 是否保密 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，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。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做了明确的说明，并表示了谢意。 研究生签名：麴磐疼 时问：) ，a i 年；月p 日 学位论文使用授权书 本人完全了解“华中农业大学关于保存、使用学位论文的规定”，即学生必须按 照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷版和电 子版，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。本人同意华中农业大学可以用不同h - 式在不同媒体上发表、传播学位论 文的全部或部分内容。 注：保密学位论文在解密后适用于本授权书。 学位论文作者签名：荔f 幺辛扛 导师签名： 弘礼萄 签名日期：p 。年月。曰签名日期：如。年# 月旧 丰：请将本表直接装讪在学位论文的扉页和目录之问 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态韧步研究 摘要 拟除虫菊酯类农药是在蔬菜生产中普遍使用的高效、广谱、低毒的杀虫剂。在 农产品的质量安全检测中其残留超标问题时有发生，系统地研究拟除虫菊酯类农药 在蔬菜中残留及消解规律，对促进蔬菜安全生产具有重要的现实意义。本试验选择 氯氰菊酯，氰戊菊酯，溴氰菊酯三种常用的菊酯类农药，建立了三种农药的残留分 析的气相色谱方法，并系统地进行这三种农药施药剂量，施药次数等施药因素在豇 豆，雪罩蕻和红菜薹三种蔬菜中农药残留舰律的研究，对这些常用农药施用后的安 全性进行量化评估。结果如下： 1 气相色谱检测方法：应用配备u - e c d 的a g i l e n t 6 8 9 0 n 型气相色谱仪和h p 5 毛细管柱，同时测定蔬菜中三种农药的残留量。测定结果：三种拟除虫菊酯类农药 的含量与峰面积之间呈线性关系，三种农药在三种蔬菜中的平均添加回收率范围在 8 6 5 9 8 6 之间，变异系数范围在2 3 7 8 之问，最低检测浓度范围0 0 0 2 o 0 0 5 m g k g ，该方法具有较高的准确度和精确度。试验结果表明采用本试验的检测 方法检测这三种农药在蔬菜中的残留量是可行的。 ， 2 农药消解动态：不同农药在不同蔬菜中以及同一蔬菜不同部位的消解规律 各不相同。氯氰菊酯在豇豆叶片、豇豆果实、雪里蕻、红菜薹中的半衰期分别为3 1 5 d 、 2 6 3 d 、2 9 5 d 、3 0 9 d ，氰戊菊酯分别为4 8 5 d 、3 6 3 d 、3 5 4 d 、3 9 7 d ，溴氰菊酯分别 为3 0 1 d 、2 7 7 d 、2 6 1 d 、3 2 3 d 。 3 施药剂量与农药残留量的关系：蔬菜中农药的残留量与农药的施药剂量呈 正相关。根据防治效果及食用安全性综合考虑，上述蔬菜生产中施用氯氰菊酯、氰 戊菊酯、溴氰菊酯的剂量应为常用推荐剂量至最高推荐剂量，即三种农药的施药剂 量分别为2 0 3 0 m l 6 6 7 m 2 、1 5 4 0 m l 6 6 7 m 2 、2 0 4 0 m l 6 6 7 m 2 。当用最高推荐剂量 喷施时，用3 0 m l 6 6 7 m 2 喷施剂量喷施氯氰菊酯，在豇豆果实中，3 d 左右达到安全采 收期；在雪晕蕻中，9 d 达到安全采收期；在红菜薹中，5 d 达到安全采收期。用 4 0 m l 6 6 7 m z 施药剂量喷施氰戊菊酯，在豇豆果实中，7 d 后达到安全采收期：在红 菜薹中，l l d 后达到安全采收期，而雪里蕻在施药l l d 后，残留量仍高于最大允许 残留量。用4 0 m l 6 6 7 m 2 的溴氰菊酯喷施后，在豇豆果实及红菜薹中，3 d 后均达到安 全采收期；在雪里蕻中，7 d 后达到安全采收期。 4 施药次数与农药残留量的关系：蔬菜中农药的施药次数对农药的最终残留 量有一定的影响。两次施药处理的蔬菜农药残留量都不同程度的大于一次施药处理 的，随着施药后时间的推移，在相同间隔期内两次施药处理的蔬菜中的农药残留量 与一次处理的差值越来越小因此，增加施药次数应该相应延长蔬菜的安全采收期。 5 同一蔬菜不同品种间与农药残留量的关系：同一蔬菜不同品种间对农药的 最终残留量影响比较小按6 0 m l 6 6 7 m 2 的施药剂量在山东早熟豇豆、杜豇、加工七 拟除虫菊酯类农药存蔬菜中残留及消解动态初步研究 号豇豆上喷施氯氰菊酯农药，农药在叶片中消解半衰期分别为3 1 5 d 、3 1 1 d 和3 2 7 d ， 在果实中分别为2 6 3 d 、2 5 1 d 和2 4 3 d 。按8 0 m l 6 6 7 m 2 的旌药剂量喷施氰戊菊酯， 农药叶片中的消解半衰期分别为4 8 5 d 、5 1 2 d 和4 7 8 d ，在果实中分别为3 6 3 d 、3 5 9 d 和3 9 2 d 。按8 0 m l 6 6 7 m 2 的施药剂量喷施溴氰菊酯，农药在叶片上的消解半衰期分 别为3 o l d 、3 1 9 d 和3 1 3 d ，在果实中分别为2 7 7 d 、2 7 4 d 和2 7 7 d 。 农药在豇豆果实中的降解速度明显快于豇豆叶片中。氯氰菊酯在叶片中的消解 半衰期比果实中平均延长了0 6 6 d 。氰戊菊酯在叶片中的消解半衰期比果实中平均延 长了1 2 1 d 。溴氰菊酯在叶片中的消解半衰期比果实中平均延长了0 3 5 d 。而三种农 药在豇豆叶片中的原始残留量是果实中的1 4 2 1 倍左右。 关键词：豇豆；雪里蕻；红菜薹；氯氰菊酯；氰戊菊酯；溴氰菊酯；农药残留； 消解动态 2 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 a b s t r a c t p y r e t h r o i d s a r e b r o a d - s p e c t r u mi n s e c t i c i d e s ，a n ds p r a y e df r e q u e n t l y o nt h e v e g e t a b l e sa n dt h ef r u i t e r st op r e v e n ta n dt oc u r et h ep l a n td i s e a s e sa n dp e s t s b e c a u s e p e s t i c i d er e s i d u e so fm o s tv e g e t a b l e sf r e q u e n t l ye x c e e d e dt h ea c c e p t a b l el e v e l ，i ti s i m p o r t a n tf o rs a f e t yt os t u d yt h ed e g r a d a t i o no fp y r e t h r o i d si nd i f f e r e n tk i n d so f v e g e t a b l e s t h i se x p e r i m e n tb u i l d e du pt h em e t h o d so fg ct od e t e r m i n et h et h r e e p e s t i c i d e so fc y p e r m e t h r i n , f e n v a l e r a t e ，d e l t a m e t h r i n ；a n ds t u d i e dt h ed e g r a d a t i o no f t h e t h r e ep e s t i c i d e si nh g n as e s q u i p e d a l i s ，x u el ih o n ga n dh o n gc a it a i a sf o l l o w st h e r e s u l t s ： 1 t h i ss t u d yu s e da g i l e n t 6 8 9 0 ng cw i t i lh p 一5c a p i l l a r t yc o l u m nt od e t e c tt h e r e s i d u ep e s t i c i d e si nt h ev e g e t a b l e s t h em i n i m a ld e t e r m i n a t i o nc o n c e n t r a t i o ns c o p eo f t h i sm e t h o dw a sf r o m0 0 0 2 m g k gt oo 0 0 5 m g k g ；t h ea v e r a g er e c o v e r i e ss c o p ew a sf r o m 8 6 5 t o9 8 6 ：t h ea v e r a g er s ds c o p ew a sf r o m2 3 t o7 8 t h em e t h o dw a s a p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no ft h et h r e ep y r e t h r o i d si na c t u a ls a m p l e sw i t hs a t i s f a c t o r y r e s u l t s 2 t h er e s u l t so ft h e d e g r a d a t i o ne x p e r i m e n t ss h o w e dt h a t i n i t i a lr e s i d u e c o n c e n t r a t i o na n dd e g r a d a t i o nr a t ew e r ed i f f e r e n ti nh g n as e s q u i p e d a l i s ，x u el ih o n ga n d h o n gc a it a if o re a c ho fc y p e r m e t h r i n , f e n v a l e r a t e , d e l t a m e t h r i n t h eh a l fl i f eo f c y p e r m e t h r i nw a s3 1 5d a y si nt h el e a v e so fh g n as e s q u i p e d a l i s 2 6 3d a y si nt h ef r u i t s o fh g n as e s q u i p e d a l i s 2 9 5d a y si nx u el ih o n ga n d3 0 9d a y si nh o n gc a it a i t h eh a l f l i f eo ff e n v a l e r a t ew a s4 8 5d a y si nt h el e a v e so fv g n as e s q u i p e d a l i s 3 6 3d a y si nt h e f r u i t so fv g n as e s q u i p e d a l i s ，3 5 4d a y si nx u el ih o n ga n d3 9 7d a y si nh o n gc a it a i t h e h a l fl i f eo fd e l t a m e t h r i nw a s3 0 1d a y si nt h el e a v e so fl q g n as e s q u i p e d a l i s 2 7 7d a y si n t h ef r u i t so ff g n as e s q u i p e d a l i s 2 6 1d a y si nx u el ih o n ga n d3 2 3d a y si nh o n ge a it a i 3 a st h er e s u l to ft h er e s e a r c ha b o u to fc o n c e n t r a t i o n , e a c ho ft h et h r e ep e s t i c i d e s h a dt h et r e n dt h a tt h er e s i d u ei n c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo fc o n c e n t r a t i o n b a s e do nt h e e d i b l es a f e t yo fv e g e t a b l e sa n dt h en e e dt op r e v e n tt h ep l a n td i s e a s e sa n dp e s t s ，i n v e g e t a b l ep r o d u c t i o n , r e c o m m e n d e dm a x i m u ms i z ew e r es u g g e s tt ob eu s e dt os p r a y p e s t i c i d e s t h es p r a y e dd o s a g eo fc y p e r m e t h r i nr a n g e df r o m2 0t o3 0 m l 6 6 7 m z ，o f f e n v a l e r a t ef r o m l 5t o4 0 m l 6 6 7 m 2 ，o fd e l t a m e t h r i nf r o m2 0t o4 0 m l 6 6 7 m 2 t h er a n g e o ft h es a f e t yi n t e r v a lo fc y p e r m c t h r i nw a sf r o m3d a y st o9d a y s ，t h es a f e t yi n t e r v a lo f f e n v a l e r a t ew a sf r o m7d a y st oll d a y sa n ds o m e t i m el o n g e r , t h es a f e t yi n t e r v a lo f d e l t a m e t h r i nw a sf r o m3d a y st o7d a y s 4 t h et i m e so f s p r a y i n gp e s t i c i d e sh a dab i to fe f f e c t so nr e s i d u e so ft h ep e s t i c i d e s 3 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 i nv e g e t a b l e s t h ei n i t i a lr e s i d u e sh a dh i g hd i f f e r e n c eb e t w e e no n et i m ea n ds e c o n dt i m e s , b u tw i t ht i m eg o i n go n , t h er e s i d u e so f p e s t i c i d e sw a sn e a r s oi tw a sn e e dt od e l a y i n gt h e s a f e t yi n t e r v a lw i t i li n c r e a s i n gt h et i m e so f s p r a y i n gp e s t i c i d e s 5 t h er e s u l t so f e x p e r i m e n ts h o w e dt h a ti th a dl i t t l ed i f f e r e n c eo f t h ed e g r a d a t i o no f p e s t i c i d e st os p r a yp e s t i c i d e s o nt h ed i f f e r e n tv a r i e t yo fc o m m o nv e g e t a b l e t h e d e g r a d a t i o nh a l f t i m eo f c y p e r m e t h r i ni nt h el e a v e so f o n e sw a sd e l a y e d o 6 6d a y st h a ni n t h ef - m i t so fl , q g n as e s q u i p e d a l i s ；t h ed e g r a d a t i o nh a l f t i m eo f f e n v a l e r a t ei nt h el e a v e so f o n e sw a sd e l a y e d1 2 1c l a y st h a ni nt h ef h j i 忸o fh g n as e s q u i p e d a l i s ；t h ed e g r a d a t i o nh a l f t i m eo fd e l t a m e t h r i ni nt h el e a v e so fo n e sw a sd e l a y e d0 3 5d a y st h a ni nt h ef i - u i t so f f i g n as e s q u i p e d a l i s k e yw o r d s ：h g n as e s q u i p e d a l i s ；x u e l i h o n g ；h o n gc a it a i ；c y p e r m e t h r i n ； f e n v a l e r a t e ；d e l t a m e t h r i n ；p e s t i c i d er e s i d u e s ；d e g r a d a t i o n 4 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 1 前言 1 1 拟除虫菊酯类农药的发展状况 农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生 物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成物或者来源于生物、其他天然物质 的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂( 陈小帆，2 0 0 4 ) 。农药的使用使得农业 生产力大大提高，农药的发明和使用被认为是农业生产的革命( 仲维科等，2 0 0 0 ) 。 在世界人口不断增长的今天，粮食的需求将越来越紧张。估计到2 0 2 0 年，世界粮食 需求量将由2 0 0 0 年的1 9 0 4 亿吨增长至2 4 8 7 亿吨，但耕地却有减无增( 朱行， 2 0 0 2 ) 。与此同时，农业生产中遭受病虫害的情况时常发生，据统计，每年全世界因 受病虫害影响而减少的粮食产量约占粮食总产量的3 0 左右( 吴文君，2 0 0 0 ) 。在 目前及今后相当长一段时日j 内，农药在粮食增产方面仍将发挥极其重要的作用。 拟除虫菊酯类农药是继有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类农药之后具有生物活性 优异、环境相容性较好的一大类杀虫剂，在国际农药市场中占1 9 的份额，在防治 卫生害虫和农业害虫中占有重要的地位( 刘尚钟等，2 0 0 4 ) 。 除虫菊酯的研究从2 0 世纪早期丌始，先后经历了两个时期的发展：第一个时期 研究人员着重研究天然除虫菊酯的化学结构，发现其包括六个有效的活性化合物， 它们的化学结构都由醇、酸和酯键三部分组成( k a t s u d a y1 9 9 9 ；刘寿民等，2 0 0 2 ) ； 第二个时期是在第一个时期取得成果的基础上，开始了拟除虫菊酯的人工合，合成 的大量活性化合物不仅具有天然除虫菊酯击倒快、生物活性强、广谱、高效、低毒 和低残留的理想特征，还克服了天然除虫菊酯对日光和空气不稳定，只能用于防治 家庭卫生害虫，不适合防治农业和林业害虫的缺陷。6 0 年代后期，特别是7 0 年代， 随着第一个对日光较稳定的拟除虫菊酯开发成功，许多可农用的产品相继出现，例 如e l l i o t t ( 1 9 7 3 ，1 9 7 4 ) 研发的二氯苯醚菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯不仅比天然除虫菊 酯活性更强，并且对日光稳定，只需使用有机磷、氨基甲酸酯l o - - 2 0 的剂量就 能达到很好的防治效果( 刘尚钟等，2 0 0 4 ) 。目前，商品化的拟除虫菊酯杀虫剂品种 近4 0 个，占全世界杀虫剂销售额的1 9 ，1 9 9 4 年达到了1 5 6 亿美元( 吴文君，2 0 0 0 ) 。 拟除虫菊酯类农药在农药中占有重要的地位是由多方面的原因形成的： 首先，由于有机氯农药的大部分禁止，以及有机磷农药毒性大，农药残留中毒 事件时有发生，而拟除虫菊酯类农药具有广谱、高效、速效；结构大多属酯、醚， 在生物体内及环境中易降解，对哺乳动物毒性低，加之单位面积用药量少，使用较 安全等特点有关( 吴文君，2 0 0 0 ) 。 其次，生产拟除虫菊酯类农药的原料，经过4 0 多年的研究到7 0 年代，已经从 原先人工栽培的除虫菊中提取变为人工合成大量的拟除虫菊酯类化合物( 郑永权等， h i _ ，。 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 1 9 9 8 ) ，大大降低了生产成本，迄今已商品化的拟除虫菊酯类化合物有近4 0 个品种， 拟除虫菊酯类化合物主要应用在农业上，如防治棉花、蔬菜和果树的食叶和食果实 害虫，这方面的用量占拟除虫菊酯农药总销售量的9 5 ( 丁智慧等，2 0 0 1 ) 。 1 2 拟除虫菊酯类农药在环境中的降解转化过程 拟除虫菊酯类农药在环境中的降解转化受温度、湿度、p h 值、含水量、有机质 含量、黏度及气候等综合环境因子的影响。拟除虫菊酯类农药在施用的过程中，大 约9 0 的农药不是作用于靶生物，而是通过空气、土壤和水扩散到周围的环境中， 土壤是农药残留的重要场所。 1 2 1 生物降解 拟除虫菊酯类农药有较强的疏水性，施用于农田尤其是水田，除部分附着于植 株，大量的为土壤所吸附，且迁移率很低。由于拟除虫菊酯类农药水解较慢，土壤 中光解因受表层土壤遮盖而受到抑制，故生物降解是拟除虫菊酯类农药在自然状态 下最主要的降解方式。 。 目前报道所获得的拟除虫菊酯类农药降解活性酶主要有：氯菊酯酶 ( p e r m e t h r i n a s e ) ，氯菊酯酶可以降解氯菊酯、杀灭菊酯、溴氰菊酯等1 2 种拟除虫 菊酯类农药；a l c a l i g e n e ss p y f l l 酶对氯菊酯、溴氰菊酯、杀灭菊酯和三氟氯氰菊酯 的降解活性较高( 虞云龙，樊德方，1 9 9 8 ) 。从活性污泥的富集培养物中分离得到的 菌株q w 5 ，可降解几种拟除虫菊酯类农药，( 丁海涛，礼顺鹏，2 0 0 3 ) ； 1 2 2 光解 环境中的光化学降解在很多情况下是某些农药降解的主要途径。对于拟除虫菊 酯类化合物也是如此，他们含有很多生色基团，对可见光及紫外光( 8 0 0 2 0 0 n m ) 有明显吸收，所吸收的能量导致光化学反应。在光源，溶剂，载体，复配化合物变 化时，其降解行为在量和质上有显著区别。 在多种光降解途径中，光氧化占有重要地位，拟除虫菊酯类农药分子中异丁烯 基等取代基团在光作用下能够被氧化为环氧化物、醇、醛、羧酸和臭氧化物等物质。 由于分子结构与光解条件的复杂性，被检出的也不是全部的降解产物。r u z o 等人的 研究表明氧化产物取决于氧化过程的类型即单线态氧，三线态氧和臭氧氧化。( 比刚， 田世忠，2 0 0 0 ：r u z o 。s m i t h ，1 9 8 2 ) 1 2 3 水解 拟除虫菊酯类农药水解动力学特性基本相似，即在酸性水溶液中稳定，随着水 中o h 一浓度增大，水解加剧。水解速率与温度成正效应。即水温越高，水解越快。 水解反应的作用机理是亲核反应，随着碱性增加，作为亲核试剂的o h - 浓度加大， 6 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 反应速率加快。而在酸性条件下，h + 使羰基质子化，h 3 0 + 作为亲核试剂进攻羰基， 酸性增加，h + 浓度增加，h 2 0 以h 3 0 + 形式存在，亲核性因而减弱，反应速度减慢( 何 华等，2 0 0 3 ：赵华等，2 0 0 4 ) 。 1 3 拟除虫菊酯类农药残留研究进展 农药残留( p e s t i c i d er e s i d u e ) 指使用农药后，在农产品及环境中农药活性成分 及其在性质上和数量上有毒理学意义的( 或降解，转化) 产物( n y 厂r7 8 8 2 0 0 4 ) 。 农药残留是农药使用后的必然结果，但当超过了一定量就会对人及其生态系统造成 危害，因此，农药残留越来越引起人们的注意，2 0 世纪6 0 年代初，由联合国粮农 组织( f a o ) 和世界卫生组织( w h o ) 联合组成的农药残留专家联席会议( j m p r ) 定期对国际食品法典委员会( c a c ) 提出的制定最大允许残留标准的农药进行评价， c a c 基于评价的数据制定最大残留限量标准( 田子华等，2 0 0 3 ) 。我国对农药残留 的重视开始于7 0 年代末8 0 年代初，在2 0 世纪8 0 年代，对农药残留研究的首要任 务是残留检测方法的探索，到了8 0 、9 0 年代，人们对农药残留的研究工作主要放在 针对农产品中有机磷，有机氯，氨基甲酸酯类以及拟除虫菊酯类农药残留的快速， 准确，精确，灵敏的定性定量分析方法上的探索( 宋茹等，2 0 0 1 ；黄琼辉，2 0 0 2 ) ， 而对农药的消解动态、半衰期、施药因素等与农药残留相关的因素研究很少( 田子 华等，2 0 0 3 ) 。 关于拟除虫菊酯类农药在果树、中药、烟草、玉米以及少数蔬菜等农作物中残 留动态规律都有过报道。朱鲁生等研究甲氰菊酯在节果上的残留消解动态表明，苹 果上的甲氰菊酯残留主要受施药浓度的影响，而受施药次数的影响不大( 朱鲁生等， 1 9 9 5 ) 。文礼章等研究溴氰菊酯在烟叶上残留消解动态时表明，溴氰菊酯在烟草上的 残留量随着施药次数的增加而增加，但次数增加量则与每次的施药量，距收获时的 间隔期及间隔期的总降雨量有关；同时提出两次施药之间的问隔期不应少于5 天，否 则误差较大( 文礼章等，1 9 9 8 ) 。刘乾开等研究顺式氯氰菊酯在白菜、黄瓜和柑橘上 的残留消解动态时指出：一般夏季比秋季消解快，生长稀释降低了农药残留水平； 夏季在黄瓜和小白菜上消解快，秋季在大白菜和柑橘果实上消解缓慢( 刘乾开等， 1 9 9 4 ) 。徐家基等在功夫菊酯( 2 5 氯氟氰菊酯乳油) 施用于大豆上的残留消解动态 的研究中提出功夫菊酯在大豆中残留量随着施药次数增多略有增高，但以农药的施 药量影响最大，施药次数次之( 徐家基等，1 9 9 6 ) 然而，到目前为止，农药在蔬菜中的残留及消解动态的研究报道中，还没有发 现豇豆、雪里蕻和红莱薹在这方面的报道。在农药防治豇豆的锈病、蚜虫、豆荚螟 和螨类等病虫害，雪里蕻的蚜虫、斑潜叶蝇、病毒病和霜霉病等病虫害以及红菜薹 蚜虫、黄条跳甲、小菜蛾以及霜霉病、软腐病等等的同时，农药残留逐渐被人们所 关注。目前这三种蔬菜中的安全采收期是根据某种农药在某种蔬菜上的安全采收期 7 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 来制定的。虽然这种标准的制定有其好处，可以节约人力和物力资源，但并不能直 接反应豇豆、雪黾蕻和红菜薹在施用这三种农药后，其农药残留及消解动态的实际 情况。因此，作为研究农药残留发展的趋势之一，某种农药在蔬菜中的安全采收期 应根据此种农药直接在该种蔬菜上的农药残留数据来制定。 1 4 菊酯类农药残留检测方法的研究状况 1 4 1 样品的前处理技术 常规液液分配萃取法( l l e ) ：l l e 是传统的、但目前仍比较常用的样品萃取方 法。由于拟除虫菊酯类农药是亲酯性化合物，用有机溶剂提取比较容易，目前常用 的提取拟除虫菊酯类农药的溶剂有乙腈、丙酮以及丙酮一石油醚、丙酮一正己烷混 合溶剂等。庞国芳等比较了用乙腈、丙酮及丙酮一正己烷混合溶剂提取粮谷、水果 和蔬菜中8 种拟除虫菊酯类农药的方法，结果表明，单用丙酮或乙腈提取的效果比 用丙酮一正己烷提取的好，主要是因为用丙酮一正己烷提取会增加干扰物的提取量。 对于谷类样品而言，用乙腈提取优于用丙酮提取，可减少共萃取物的干扰，且联苯 菊酯和二氯苯醚菊酯的回收率比丙酮提取高1 0 。对水果样品而言，用丙酮及乙腈 提取效果相近( 庞国芳等，1 9 9 8 ) 。 固相萃取法( s p e ) ：s p e 是一种基于液固分离萃取的试样预处理技术，由液固 萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来，其实质是一个柱色谱分离过程，其富集机 理即固定相和溶剂选择与高效液相色谱有许多类似之处。该方法与常规的液液萃取 相比，不仅有很高的回收率和高的富集倍数，减少了大量的有机溶剂，减少了有毒 化合物对环境的污染，而且简单快速、易于实现自动化( 江桂斌，2 0 0 4 ) 。拟除虫菊 酯类农药的固相萃取法所用的吸附剂多为氟罗里硅土，其次为正相的硅胶吸附剂( 刘 俊亭等，1 9 9 6 ) 。氟罗里硅土对亲酯性化合物有特别的吸附作用，适合于油性杂质的 净化，用低极性的溶剂洗脱氟罗里硅土柱，对菊酯类农药的回收率很高( 仲维科等， 2 0 0 0 ) 。朱九生等选用硅胶微量柱提取土壤中的氯氰菊酯，回收率为8 2 - - 9 1 。 c 1 8 反相固相萃取柱也可用于除虫菊酯类杀虫剂残留量的分析( 朱九生等，1 9 9 7 ) 刘俊亭等利用反相c 1 8 烷基硅胶作为吸附剂提取净化血浆、尿中的多种菊酯类农药， 回收率分别达到8 1 - - 9 3 、9 0 一1 0 2 ，该方法简便，能在短时间内处理大量 样品，且能有效去除样品中杂质的干扰( 刘俊亭等，1 9 9 6 ) 。 超临界流体萃取( s f e ) ：s f e 的基本原理就是利用压力和温度对超临界流体溶解 能力的影响而达到萃取分离的目的，当气体处于超临界状态时，其性质介于液体和 气体之间，既有和液体相近的密度，也有很好的扩散系数，其黏度高于气体但明显 低于液体，因此对基体有很好的渗透性和较强的溶解能力，可以将基体中某些分析 物与基体分离而转移至流体中，从而将萃取的分析物进行分离，达到分离提纯的目 8 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 的，超l i 缶界流体萃取将萃取分离两个不同的过程连成一体( 江桂斌，2 0 0 4 ) 。邱明月 等用超临界流体萃取谷物( 大米、小米、玉米) 中的二氯苯醚菊酯、氯氰菊酯、速 灭杀丁、溴氰菊酯等4 种拟除虫菊酯类农药残留量，回收率和精密度均较高，且整 个分析时i b j 少于l h ( 邱月明等，1 9 9 4 ) 。l e h o t a ys 利用甲醇调节c 0 2 淋洗剂的极性， 从蔬菜和水果中提取除虫菊酯，使得回收率大大提高。超临界流体萃取与传统的液 液萃取相比，还具有速度快、效率高、应用范围广、可选择性强、无毒和费用小等 特点( l e h o t a yse ta 1 ，1 9 9 5 ) 。 凝胶渗透色谱( g p c ) ：g p c 是基于物质分子大小和形状的不同，通过具有分子 筛性质的固定相( 凝胶) ，使物质达到分离。该方法主要应用于含脂肪类食物样品中 的农药残留分析，其主要优点是可明显减少溶剂的使用量和分析时问。王兆基等利 用g p c 提取蔬菜中6 种拟虫菊酯类农药，回收率为8 6 6 - - 9 9 7 ，检测限为 o 0 4 m g k g ( 王兆基等，1 9 9 8 ) 。 微波萃取法( m a e ) ：微波萃取是利用极性分子可以迅速吸收微波能量加热一些 具有极性的溶剂，达到萃取样品中目标化合物和分离杂质的目的。与传统的振荡提 取法相比，微波萃取具有高效、安全、快速、试剂用量少和易于自动控制等优点( 江 桂斌，2 0 0 4 ) 。郝金玉等人利用微波萃取除虫菊酯，选用正己烷为溶剂，约2 0 0 s 即 可获得结果，提取率高( 郝金玉等，2 0 0 1 ) 。 1 4 2 检测技术的研究进展 。 ； 1 4 2 1 分光光度法 分光光度法是基于物质对光的吸收特性和吸收强度，对物质进行定性和定量的 分析方法，也是一种比较古老的分析方法。c u e t s 用硫化二钠进行显色以测定丙烯菊 酯等除虫菊酯类农药的残留量。将样品提取后，配成乙醇稀释液，加入硫化二钠呈 橙色到红色，用5 4 0 n m 波长的光测定其消光值，最小检出限为2 0 0 u g ( c u e t s ，1 9 5 3 ) 。 w i l l i a m s 将样品用石油醚提取后加8 5 磷酸和醋酸乙酯( 4 ：1 ) ，加热后显色，用 5 5 0 n m 波长的光测量红色溶液的消光值，最低检测限为7 u g ( w i l l i a m s e ta 1 ，1 9 5 6 ) 。 此法的主要优点是简便快捷，设备简单，但灵敏度和精确度都较低，难以满足当前 痕量的农药残留量检测要求，现在已很少使用该方法进行拟除虫菊酯类农药的残留 分析。 1 4 2 2 色谱法 色谱法是目前菊酯类农药最主要的检测方法，根据检测过程中的物理化学特性 又可以分为薄层色谱法、气相色谱法和高效液相色谱法三类。 薄层色谱法( t l c ) ：t l c 法是一种较成熟、应用较为广泛的微量快速检测方法， 首先用适宜的有机溶剂从样品中提取菊酯类农药，经净化浓缩后，在薄层硅胶板上 分离展开，显色后再与标准菊酯类农药比较其比移值( 毋) 即溶质斑点中心移动的 距离与溶剂前缘移动的距离之比来进行定性测定，用薄层扫描仪进行定量测定。该 9 拟除虫菊酯类农药存蔬菜中残留及消解动态初步研究 方法的特点是经济、简便、快速，但其精确度不是很高( 樊德方，1 9 8 2 ) 。o v l i v e r 曾用薄层色谱法分离天然除虫菊素的组分，以硅胶g 做吸附剂，以苯一醋酸乙酯( 1 7 ： 3 ) 做展开剂，并用8 5 磷酸一o 5 3 鞣酸醋酸溶液一丙酮( 3 ：1 ：2 6 ) 显色，检测 限可到l u g ( o v l i v e r ，1 9 7 3 ) 。任荣光用硅胶h s gf 2 5 4 板分析生物材料中的甲氰菊 酯，灵敏度达5 u g ( 任荣光，1 9 9 4 ) 。 气相色谱法( g c ) ：g c 法是进入2 0 世纪5 0 年代以后，在柱层析的基础上发展 起来的一种新型的仪器分析方法。他已经成为目前典型的，应用最广的仪器分析方 法。该方法将提取、净化、浓缩后的菊酯类农药注入气相色谱柱，程序升温气化后， 不同的菊酯类农药在固定相中分离，经检测器扫描出色谱图，通过保留时间来定性， 通过峰高或峰面积与标准曲线来定量。目前，关于用c , c 检测蔬菜样品中拟除虫菊 酯农药的残留已有大量的报道，如国标( g b t5 0 0 9 1 1 0 - 2 0 0 3 ) 中用玻璃柱内径 3 m m ，长1 5 m 或2 m ，内填充3 o v - 1 0 1 c h r o m o s o r b w ( a w d m cs 1 ( 8 0 1 0 0 目) 的色谱柱，用电子捕获检测器( e c d ) 测定植物性食品中氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴 氰菊酯残留量，检出限分别为2 1 u g k g ，3 1 u g k g ，o 8 8 u g k g 。随着g c 的发展，高 分辨能力、灵敏度和分析速度的毛细管柱逐渐代替了填充柱。 该方法的主要优点是检测器灵敏度高，是目d 口对拟除虫菊酯类农药各种组成成 分和光学异构体的有效分离的手段。但是由于e c d 和m s d 检测器为非选择性检测 器，对被检测样品的净化要求严格，样品处理较为复杂，而且对仪器设备要求较高， 不适合于现场快速检测。 高效液相色谱法( h p l c ) ：高效液相色谱法是在液相层析柱的基础上，引入气 相色谱理论并加以改进而发展起来的色谱分析方法。由于部分拟除虫菊酯类农药具 有挥发性及热不稳定性，而气相色谱方法需要较高的气化温度，在进样后的气化过 程中立体结构易发生变化，所得数据可靠性差，用高效液相色谱法分析检测部分具 有挥发性及热不稳定性的拟除虫菊酯类农药具有一定的优势。m e t w a l l y 等用h p l c 方法测定了4 种蔬菜中氯氰菊酯的农药残留量，回收率为6 3 - - 7 7 ( m e t w a u ye t a 1 ，1 9 9 7 ) 。b a k e r 等用紫外检测器测定了水果和蔬菜中残留的9 种拟除虫菊酯类农 药，与毛细管气相色谱一电子捕获检测器结果相比，除虫菊酯和灭虫菊酯两种农药 的灵敏度较高外，其余7 种的灵敏度都较低( b a k e r e t a l ，1 9 8 2 ) 。随着h p l c 检测 器的发展，h p l c 应用越来越普及，李云春等用反相高效液相色谱、二级管阵列检 测器测定了茶叶中的氯氰菊酯和氰戊菊酯( 李云春等，2 0 0 3 ) 。g a l e r a 等采用柱后 h y p e r s i lc 1 8 柱分离、二极管阵列( d a d ) 检测器测定土壤种的氯氰菊酯、氰戊菊 酯和氯菊酯( g a l e r ae ta 1 ，1 9 9 6 ) 。l o p e z 等采用柱后光化学诱导h p l c 分离、荧光 检测方法测定蔬菜中7 种拟除虫菊酯的农药残留量( l o p e ze ta 1 ，2 0 0 1 ) 。但是h p l c 缺点是还没有通用型检测器，灵敏度也没有g c 高。 气质联用( g c - - m s ) 和液质联用( h p l c m s ) ：多种分析技术联用是现代农 药残留分析的发展特点。联用技术一般兼有分离、定量和定性子一体的特点，目前 1 0 拟除虫菊酯类农药在蔬菜中残留及消解动态初步研究 常用的联用技术有g c m s 和h p l c - - m s 等。如陈剑刚等用固相萃取- - g c - m s 测 定水体中拟除虫菊酯残留( 陈剑刚等，2 0 0 5 ) ；刘永波( 2 0 0 5 ) 等用固相萃取- - g - c - m s 测定蔬菜水果中4 4 种有机氯和拟除虫菊酯类农药的多残留的研究。张均媚等用 g c m s 测定茶叶中的联苯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯( 张均媚等，2 0 0 5 ) 。但是联 用技术的仪器价格昂贵，没有单纯用g c 、h p l c 那么普及。 1 4 2 3 免疫分析法( i m m u n o a s s a y ) 利用抗原和抗体的特异性结合反应检测的方法称为免疫分析法。与传统的仪器 分析法相比具有快速、简单、灵敏和选择性高等优点，被列为2 0 世纪9 0 年代优先 研究、开发和利用的农药残留检测技术。但是其开发难度大，且只适应于单一化合 物或结构相似的化合物，应用有一定的局限性。b o n w i c k 等以拟除虫菊酯类农药共 有结构间苯氧基苯甲酸为半抗原与载体蛋白偶联合成免疫制剂的抗体能特异识别氯 菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯等多种农药，可作为测定这一类农药总 残留量的方法( b o n w i c k e t a l ，1 9 9 4 ) ：s t a n k e r 等用单克隆抗体n 检测肉中的氯菊 酯，检测范围为5 0 - - 5 0 0 u g k g ，也发现该抗体对相关化合物氯氰菊酯和溴氰菊酯有 交叉反应，可作为这一类化合物总量测定的方法。因此免疫分析可广泛用于现场样 品和大量样品的快速检测，因为大多数情况下检测人员只需确定某种类型农药的残 留，这大大推广了免疫分析方法在农药残留分析中的应用( s t a n k e r e t a l ，1 9 8 9 ) 。 1 5 氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯三种农药理化性质简介 1 5 i 氯氰菊酯( c y p e r m e t h r i n ) 的概况 化学式：c 2 2 h 1 9 c 1 2 n 0 3 分子量：4 1 6 3 2 o 一。一。一。下c h = c 红菜薹 豇豆果实，这与完全以叶片为主的豇豆叶片和雪里蕻的比表面积大于以薹为 主且带部分叶片的红菜薹，红菜薹的比表面积大于以果实为主的豇豆的比表面积相 一致。 4 2 1 2 生长速度 蔬菜上农药的消解速度在很大程度上与蔬菜的生长稀释作用有关。蔬菜生长速 度越快，蔬菜所引起的生物稀释作用就越强，其农药的降解速度就越快，最终残留 量也越低( 米勒，1 9 8 8 ) 。有研究报道，农药在作物苗期时施药，农药降解速度快， 残留量相对较少，在作物的成熟期时施用，由于作物的生长速度较慢，对农药的生 物稀释作用变小，农药的降解速度变慢，残留量相对较高( 施海萍等，2 0 0 4 ) 。本试 验中豇豆果实中三种农药的半衰期明显比豇豆叶片，雪里蕻和红菜薹中的农药的半 衰期短。由于喷药时豇豆叶片基本长成，而雪罩蕻和红菜薹的叶片还处于继续生长 状态，所以豇豆叶片中三种农药的半衰期比雪里蕻和红菜薹长。而豇豆果实丌始喷 药时仍然处于迅速生长阶段，且在4 天左右迅速长成，而此时豇豆叶片基本长成， 雪里蕻和红菜薹还处于缓慢的生长阶段，因此农药在这些蔬菜中的的消解速度比在 豇豆果实中慢。 4 2 2 环境因素与农药残留量的关系 环境因素包括人为的和自然的因素两个方面，自然因素如降雨量、温度、湿度、 光照、土壤的p h 值和微生物情况等都对农药的残留及降解有影响。三种农药都比 较耐光、热，渗透性差，主要附着在植株的表面，受雨水的影响较大，在酸性或碱 性条件下易分解。由于拟除虫菊酯农药有较高的疏水性，除部