（环境工程专业论文）毒死蜱·丙溴磷混剂在甘蓝和土壤中的消解动态研究.pdf

摘要 本研究以有机磷杀虫剂毒死蜱和丙溴磷为对象，对这两种农药在秋季和春 季、合肥和北京两地栽培条件下在甘蓝和土壤上的残留消解动态进行了研究，主 要结果如下： l 本研究对甘蓝中毒死蜱、丙溴磷采用乙酸乙酯直接提取等前处理方式，用气相 色谱法测定其残留量。条件为： a g i l e n t6 8 9 0 气相色谱仪，具f p d 检测器；色谱柱：d b 一3 5 m s ( 2 9 4 mx0 2 5 m m 0 2 5 u m ) ；气体流量：氢气流量1 0 0 m l m i n ，空气流量1 3 0 m l m i n ；温度条件： 进样口2 2 0 ，检测器2 5 0 ；柱温，程序升温，2 0 0 ，保持5 m i n ；再以2 0 m i n 至2 4 0 ，保持l m i n ：进样量l u l 。 该方法简便、准确，毒死蜱和丙溴磷的保留时间分别约为1 2 3 0 5 m i n 和 1 4 7 7 5 m i n ；以三倍噪声信号计算，仪器的最小检出量分别为0 1 n g 和0 4 n g 。 甘蓝和土壤样品中毒死蜱添加浓度为0 0 1 m g k g 、0 1 m g k g 和l m g k g ，甘 蓝的平均回收率为7 8 4 3 9 3 2 8 ，变异系数为6 3 8 1 2 8 6 ：土壤的平均回 收率为9 0 6 5 - - 一9 3 9 3 ，变异系数为3 2 9 - - 一11 0 3 ； 甘蓝和土壤样品中丙溴磷添加浓度为0 0 5 m g k g 、0 1 m g k g 和l m g k g ，甘 蓝的平均回收率为8 8 0 6 - - 一9 7 4 8 ，变异系数为4 6 2 - - 7 7 3 ：土壤的平均回 收率为8 6 4 4 - - - 1 0 4 6 1 ，变异系数为5 8 2 7 7 9 。 该方法的灵敏度、准确度、精密度均符合农药残留技术测定要求。 2 通过2 0 0 7 、2 0 0 8 两年的田间试验研究了毒死蜱丙溴磷混剂在甘蓝及土壤上的 降解动态。结果表明，毒死蜱丙溴磷混剂在甘蓝及土壤中的残留消解动态符合 一级动力学反应模式，其结果具有较高的相关性。 在田间自然条件下，毒死蜱在甘蓝上的平均半衰期为1 8 8 - 2 6 6 天，在土 壤中平均降解半衰期为3 0 2 8 6 7 天；丙溴磷在甘蓝上的平均半衰期为2 4 4 2 8 0 天，在土壤中平均降解半衰期为4 2 8 5 5 2 天。 关键词：毒死蜱，丙溴磷，甘蓝，农药残留，气相色谱 a b s t r a c t i tw a sr e s e a r c h e dt h a tt h er e s i d u et r e n d so fc h l o r p y r i f o sa n dp r o f e n o f o so n c a b b a g ea n ds o i l i n d i f f e r e n ts e a s o n si nh e f e ia n db e i j i n g ，t h er e s u l t sw e r ea s f o l l o w s ： 1c h l o r p y r i f o sa n dp r o f e n o f o sr e s i d u ew e r ee x t r a c t e dw i t he t h y la c e t a t ef r o mc a b b a g e s a m p l e sa n dt h e na n a l y z e dw i t hg c a g i l e n t6 8 9 0g a sc h r o m a t o g r a p h ye q u i p p e dw i t h f l a m e p h o t o m e t r i cd e t e c t o r ( f p d ) a n d ap a c k e dc o l u m nn a m e dd b - 3 5 m s ( 2 9 4 m x o 2 5 m m 0 2 5 u r n ) t h eo p e r a t i n gc o n d i t i o n sw e r ed e s c r i b e db e l o w ： p r e s s u r eo fh y d r o g e na n da i rw e r e 10 0 m l m i na n d13 0 m l m i n ，r e s p e c t i v e l y t e m p e r a t u r eo fi n j e c t o ra n dd e t e c t o rw a s2 2 0 。ca n d2 5 0 。c ，r e s p e c t i v e l y , a n db a s i c s i n g l e - s t e ph e a t i n gp a t t e r no ft h ec o l u m no v e nw a ss h o w e da sf o l l o w s ：i n i t i a l t e m p e r a t u r e ，2 0 0 。c ，i n i t i a lt i m e ，5 m i n ；p r o g r a mr a t e ，2 0 c m i n ；f i n a lt e m p e r a t u r e ， 2 4 0 ，f i n a lt i m e ，l m i n u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s ，t h er e t e n t i o nt i m ef o r c h l o r p y r i f o sa n dp r o f e n o f o s w a s l 2 3 0 5 m i na n d1 4 7 7 5 m i n ，r e s p e c t i v e l y , a n dl i m i to fd e t e c t i o nw a s0 1 n ga n d 0 4 n g ，r e s p e c t i v e l y w h e nt h ea d d i c t i v ea m o u n tw a so o l m g k g ，0 1 m g k g ，l m g k g ，t h ea v e r a g e r e c o v e r yo fc h l o r p y r i f o si nc a b b a g ea n ds o i lw a s 7 8 4 3 9 3 2 8 a n d9 0 6 5 9 3 9 3 ，s e p a r a t e l y a tt h es a m et i m e ，t h ec o e f f i c i e n to f v a r i a t i o no f t h i sm e t h o dw a s 6 3 8 , - - 1 2 8 6 ，3 2 9 1 1 0 3 r e s p e c t i v e l y w h e nt h ea d d i c t i v ea m o u n tw a so 0 5 m g k g ，0 1 m g k g ，l m g k g ，t h ea v e r a g e r e c o v e r yo fp r o f e n o f o si nc a b b a g ea n ds o i lw a s 8 8 0 6 9 7 4 8 a n d8 6 4 4 - 10 4 61 ，s e p a r a t e l y a tt h es a m et i m e ，t h ec o e f f i c i e n to fv a r i a t i o no ft h i sm e t h o d w a s 4 6 2 7 7 3 ，5 8 2 - - 。7 7 9 r e s p e c t i v e l y t h e r e f o r e ，t h es e n s i t i v i t ya n da c c u r a c ya n dp r e c i s i o no ft h em e a n sa c c o r d e dw i t h d e m a n do ft h ed e t e c t i o ns k i l lo fp e s t i c i d er e s i d u e 2t h et h e s i s c o n s i d e r e d t e n t a t i v e l y a b o u tt h e d i s s i p a t i o nd y n a m i c s o f c h l o r p y r i f o s p r o f e n f o se ce m u l s i o ni nc a b b a g ea n ds o i l i t sr e s u l ts h o w e dt h a tt h e d i s s i p a t i o nd y n a m i c so fp e s t i c i d ea c c o r d e dw i t hc = c 。i ns o i l m o r e o v e ri th a dh i g h c o r r e l a t i o n u n d e rf i e l de n v i r o n m e n t ，t h ea v e r a g eh a l f - l i v e so f c h l o r p y r i f o sw a s l 8 8 2 6 6 d a y s i nc a b b a g ea n d3 0 2 - 8 6 7 d a y si ns o i l ，s e p a r a t e l y ；t h ea v e r a g eh a l f - l i v e so f p r o f e n f o s w a s 2 4 4 - - - 2 8 0 d a y si nc a b b a g ea n d4 2 8 5 5 2 d a y si ns o i l ，s e p a r a t e l y k e y w o r d ：c h l o r p y r i f o s ，p r o f e n f o s ，c a b b a g e ，p e s t i c i d er e s i d u e ，g c f p d i i 英文缩略词表 v 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：时间： 年月f o 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： 第一导师签名： i i 时间： 时间： 岬年6 月f 。日 口声舌可口日 文献综述 我国是农药生产和使用大国，农药使用量居世界第一，产量居世界第二，据 统计，我国农药年生产能力已达n 5 5 5 7 t ，每年防治病、虫、草害和鼠害面 积约3 亿h m 2 次，可挽回1 5 左右的农产品损失。 农药的广泛使用，一方面给农业带来了重大利益；但另一方面，农药使用以 后，真正为作物利用的只有1 0 ，一部分农药由于其很强的化学稳定性，施用后 不易分解，仍有一部分或大部分残留在土壤中或作物上。对环境而言，农药毕竟 是一种具有毒物属性外源化学物质，施用后会对环境及生态造成一定的影响，并 可能对人类形成直接和间接的危害，由此而产生的食品安全、环境保护问题，已 引起人们的高度重视。 一农药引发的问题 ( 一) 农药对水环境的污染。农药进入水体环境的途径主要有以下几个方面： ( 1 ) 向水体中施药，导致农药直接施入水体。( 2 ) 土壤中的农药随地面径流或经渗 滤液通过土层而至地下水。可溶性和不可溶性的农药均可被雨水或灌溉水冲洗或 淋洗，最终进入水体环境。( 3 ) 农药厂和其它农用化学品生产厂的污水排放导致 大量农药进入水体。农药对水质污染的顺序一般为：( 1 ) 田沟水( 最大) ；( 2 ) 河水；( 3 ) 海水；( 4 ) 自来水； ( 5 ) 地下水。2 0 0 3 年中国环境状况公报 的数据和中国农业科学院在北京、天津、河北、山东、陕西等地的6 0 0 个地下水 样的调查显示，我国一些地区地下水正面临被硝酸盐( 硝酸盐是氮肥、动物粪便、 动植物尸体等中所含氮化合物降解的终端产品) 污染严重威胁。另外，我国中西 部地区的湖泊、河流及东南沿海和近海海域都出现了严重的富养化且呈加重趋势 2 1 。欧美一些国家对地下水进行调查，也在地下水中检测出将近6 0 种农药3 1 。 ( 二) 农药对土壤的污染。使用普通农药喷洒技术，农药一般4 0 一- - 6 0 直接 降落并残留在土壤中，5 - - 3 0 漂浮于空气中，最终也随降雨返回地面浸入土壤。 土壤中的残留农药一部分随地表径流和地下渗水，污染水域，进而影响到其它生 物的正常生存。另一部分能被植物吸收积累后，通过食物链不断传递、不断累积。 例如有一些农药对蚯蚓毒性很大，在蚯蚓体内还会产生蓄积。土壤中农药除了对 土壤生物存在巨大危害，也可通过如下途径进入各类生物体内：土壤一陆生植 物寸食草动物；土壤寸土壤中无脊椎动物j 脊椎动物_ 食肉动物；土壤j 水 中浮游生物寸鱼和水生生物专食鱼动物，比较起来，随雨水径流、灌溉水排入 水体的农药能对生物产生最直接的危害。 ( 三) 对农作物和食品的污染。土壤中农药的残留与农药直接喷施于农作物 是导致农药对作物和食品污染的重要原因。农药对农作物和食品的污染一般在m g k g ( 1 0 咱) 级水平。研究发现，农药对食品的污染程度一般为：肉类( 最大) ， 其次是蛋类、食油、家禽、水产品、粮食、蔬菜、水果、牛奶。 ( 四) 农药对人体的危害。多数农药有很强脂溶性和很弱水溶性，大量使用 中、低性农药在食物和环境中残留毒性的积累效应也日益成为严重问题。由于农 药使用量过大，超出了环境对农药的自然消解能力，形成了食物中有害毒素积累， 农药残留能够通过食物链富集，人体处于食物链中的顶端位置，往往富集了较大 剂量的高残留农药。据统计，全世界每年因农药中毒约1 0 0 万人，其中死亡约2 万人。有研究指出，某些农药属于内分泌干扰剂化合物，它们可导致人体的内分 泌紊乱，减少体内荷尔蒙的分泌，还有的能模仿体内的荷尔蒙。农药残留导致人 类中毒事件时有发生，对人类的身体健康亮起了红灯，对于人类自身来说，农药 残留是急需解决的问题。 二农药使用存在的问题及解决对策 在防治病虫草害的过程中，喷洒出去的农药，只有不足1 的农药可喷到靶 标害虫上，对害虫起作用的部分还不到全部用药量的0 0 3 ，可见农药的利用效 率之低。农药使用的低效率使大量农药流失到环境中，污染环境，造成人畜中毒， 与当前发展绿色农业、有机农业等形式背道而驰。我国在农药中主要存在以下问 题4 1 ：1 剧毒、高毒农药使用量大；2 农药器械使用技术落后；3 施药观念落后； 4 施药针对性差。 农药是农业生产用于防治病、虫、杂草对农作物危害不可缺少的物质，农药 对环境残留危害是不可避免的，但人类可以通过适当措施加以控制，使其残留影 响尽量减少到环境可允许的程度。 1 正确、安全、合理地使用农药，控制农药的使用量和使用次数，根据病虫 害测报的实地情况，直接击中病虫害发生面积，提高防治效果；2 禁止和限制使 用一些严重污染环境，威胁人类健康的剧毒和高残留农药；3 调整农药结构，研 究开发与环境相容性好的高效、低毒，低残留的农药新品种；4 采取综合防治的 方法，对病虫害进行综合防治；5 大力推动生物农药的发展；6 发展基因控制技术； 7 ) 3 1 1 强对农药使用者的宣传和培训；8 健全常规农药残留监控，加强农药使用领域 的监督执法工作，用法律手段促进农药安全、科学合理地使用。 2 1 引言 我国自1 9 9 3 年禁止使用有机氯化物农药后，杀虫剂、杀螨剂、除草剂的使 用比率从1 9 8 0 年的9 3 0 4 、5 6 5 、o 8 1 调整到1 9 9 6 年的7 1 2 7 、9 7 6 、1 5 8 2 ，而在发达国家这三种农药的使用比率通常为2 ：1 ：2 ，相比而言， 我国农药的生产与使用比率欠佳。 由于农药的不合理使用、过度使用及使用更稳定的化学物质作为农药，在农 产品中的农药残留越来越严重且降解缓慢，我国农药残留问题日渐突出。就作物 种类而言，我国单位面积农药用量最大的是占农作物播种面积1 0 的蔬菜，因而 蔬菜中农药残留问题最为严重 1 。2 0 0 5 年5 月，农业部农药检定所组织在上海、 北京、重庆、山东和浙江5 个省市的农药检定所对5 0 个蔬菜品种，1 2 9 3 个样品进 行农药残留的检测，超标率为3 0 的1 。 近几年食品安全事故频繁发生，其中很多是由于农产品中农药残留超标引起 的农药中毒。中国农科院的统计资料表明，农药蔬菜残留超标现象突出，一是目 前造成蔬菜质量安全问题的主要原因是有机磷和氨基甲酸酯类农药，在所抽检 蔬菜中韭菜不合格率最高，其次是甘蓝，主要是甲胺磷、氧化乐果、甲拌磷、克 百威、乙酞甲胺磷超标。二是一种蔬菜中含有多种残留的现象比较普遍。随着我 国加入w t 0 ，农药残留超标将会对农产品出口贸易造成严重阻碍。因此，发展快 速、可靠、高灵敏度的农药残留分析方法尤其是多残留分析方法显得极为重要。 这不仅关系到人民群众的身体健康，而且对增加农产品出口、提高农民收入以及 农业的可持续发展都有着极其重要的意义。 1 1 毒死蜱的性质和使用情况 1 1 1 毒死蜱的理化性质 中文通用名称乐斯本、白蚁清、氯砒磷、氯蜱硫磷、杀虫死、泰乐凯、 陶斯松 英文通用名称c h l o r p y r i f o s 商品名称d u r s b a n 、l o r s b a n 、n u r e l l e 、s u p e r k i l l 化学名称 o ，o 二乙基o 一( 3 ，5 ，6 三氯吡啶基) 硫逐 结构式 一 内 哟 h h 2 2 c c 分子式c 9 hi i c l 3 n 0 3 p s 分子量 3 5 0 6 毒死蜱纯品为白色颗粒状结晶，室温下稳定，有硫醇臭味，比重1 3 9 8 ( 4 3 5 c ) ， 熔点4 1 5 - - - 4 3 5 c ，蒸气压2 5 m p a ( 2 5 。c ) 。溶解性( 2 5 c ) ：水2 m g l 、丙酮6 5 0 9 l ， 苯7 9 0 9 l ，异辛烷7 9 0 9 l 氯仿6 3 0 9 l 、甲醇4 5 0 9 l ，易溶于大多数有机溶剂。其 水解速率随p h 值、温度升高而加速。 1 1 2 毒死蜱的毒理学特性 1 1 2 1 毒性对人畜中等毒性，大鼠急性经口毒性l d 5 0 为1 6 3 m g k g ，急性经皮 毒性l d s o 2 3 3 0 m g k g 。 1 1 2 2 生态效应对眼睛有轻度刺激，对皮肤有明显刺激，长时间多次接触会 产生灼伤，对水生生物和蜜蜂有较高毒性7 1 。a m y c 等8 1 研究结果表明，毒死蜱 能抑制大鼠乙酰胆碱酯酶的活性。1 9 9 5 年w h i t n e y 等9 1 研究表明，毒死蜱在无 明显毒性效应或代谢物产生的作用下可对大脑发育或功能产生影响，低剂量引起 d n a 和蛋白质合成特异性抑制，长期或重复给予亚毒性剂量可对细胞、神经轴突 产生影响，甚至引起行为改变。 1 1 3 毒死蜱的使用情况 毒死蜱c h l o p y r i f o s l 9 6 5 年美国陶氏化学公司在美国获得登记，是目前全球 应用最广泛的五种杀虫剂之一。我国将该药列为甲胺磷等5 种高毒农药的取代药 剂品种之一。毒死蜱对害虫具有触杀、胃毒和熏蒸作用，并具有较强的渗透性、 但无内吸作用，中等毒性。毒死蜱不仅可以抑制胆碱酯酶活性，还可以阻断植物 的光合作用，因此既是杀虫剂又是除草剂，在农业和家庭中应用普遍。适用于防 治柑橘、棉花、玉米、苹果、梨、水稻、花生、大豆、小麦及茶树等多种作物的 害虫和螨类，也可用于防治蚊、蝇等卫生害虫和家畜的体外寄生虫，甚至对于地 下虫害，比如韭蛆也具有杀灭作用们，也广泛地用于高尔夫球场草坪害虫的防 治。2 0 多年应用证明，毒死蜱使用浓度没有增加，害虫对它基本无抗药性。 1 2 丙溴磷的性质和使用情况 1 2 1 丙溴磷的理化性质 中文通用名称丙溴磷 英文通用名称p r o f c n o f o s 商品名称速灭抗库龙统打北农9 3 1 化学名称o 乙基一o 一( 4 溴2 一氯苯基) s 丙基硫代磷酸酯 4 结构式 c , h ，。鎏一。 c ，h ，s c l r 分子式：c ll h l 5 b r c l o s p s 分子量： 3 7 3 6 丙溴磷纯品为淡黄色油状透明液体，相对密度1 4 5 5 ( 2 0 ) ，沸点1 1 0 ( o 1 3 p a ) ，蒸气压为1 3 3 6 1 0 。3 p a ( 2 0 ) ，在2 0 c 水中溶解度为2 0 m g l 。能 与大多数有机溶剂互溶，在中性、弱酸性条件下稳定，在碱性条件下易分解。 1 2 2 丙溴磷的毒理学特性 1 2 2 1 毒性 急性毒性为大鼠经口l d = 3 5 8 m g k g ，经皮l d = 3 3 0 0 m g k g 。 1 2 2 2 生态效应丙溴磷分子结构比较稳定，在生物体内很难被代谢分解、排泄， 长期食用受污染的蔬菜可导致内分泌紊乱、癌症等疾病，大量进食超标蔬菜，会危 害神经中枢1 1 1 1 。已有研究表明丙溴磷对人红细胞有毒性作用1 勿，可致家兔周围 神经传导功能损害t 1 3 l 。 1 2 3 丙溴磷的使用情况 丙溴磷是中等毒性的非内吸性广谱有机磷杀虫剂，是7 0 年代后期由瑞士 c i b a g e i g y 公司开发的新品种。毒性中等，有触杀和胃毒作用，主要用于防治 棉花和蔬菜地的有害昆虫和螨类，对抗性害虫表现出高的生物活性。主要是通过 抑制昆虫乙酰胆碱酯酶来达到除虫效果，在蔬菜病虫害防治上效果明显。 国内企业于1 9 9 4 年首次登记生产后进入市场，现已有2 0 多个厂家在我国登 记了3 0 多个相关产品，其中原药1 0 个，制剂2 1 个，剂型主要是4 0 7 l 油，部 分为2 0 乳油。常见制剂有2 0 、4 0 、5 0 丙溴磷乳油，2 5 丙溴磷辛硫磷乳油， 2 2 和4 4 丙溴磷加氯氰菊酯复配制剂等。农业部2 0 0 2 年将丙溴磷为作为高效、 低毒、低残留的无公害农产品向农业植保部门和广大农业生产者推荐，并可以在 茶叶上使用。 1 3 毒死蜱的残留分析概况 液相色谱法 测定毒死蜱的方法有大多为气相色谱法( e c d 、f p d ) n 钔，也有液相色谱法的 报道n 钉。唐鹏等6 1 通过实验对比分析，确立了高效液相法测定毒死蜱残留的 最佳分析条件。色谱柱：l u n ac 1 8 ( 1 5 0 m m x 4 6h i m ，5 u ) ；流动相：甲醇：水 ( p h = 3 ) = 1 0 ：9 0 ；检测波长：2 3 0n m ；进样量：5 0u l ,流速：lm l m i n ：柱温： 室温。添加标准样品的回收率和变异系数分别为8 8 5 - - 1 0 1 4 和0 9 9 - - 1 6 9 8 。此方法的回收率、线性相关性和精密度均符合残留分析要求。 g c m s 法 赵海峰等1 7 1 报道了以g c m s d 法快速测定蔬菜中毒死蜱等四种有机磷农药残 留的方法。改方法在农业部标准n y t 7 6 1 - 2 0 0 4 8 1 的基础上进行了改进，与原方 法相比节省溶剂约6 0 ，节省溶剂约5 0 。样品以乙腈提取，提取液离心后用丙酮 + 正己烷( 1 + 4 ) 定容，经0 4 5t i m 滤膜过滤后用气一质联用仪检测。甲胺磷、毒死 蜱、对硫磷和氯氰菊酯的加标回收率分别为6 7 3 - - - 9 2 5 、9 5 - 1 0 5 、9 1 2 - - 1 0 7 5 和8 6 2 - - - 1 0 6 2 。 汪军蝴报道了以g c m s 定性定量分析出口西兰花样品中毒死蜱的农药残留 量。以正己烷提取，滤渣再用5 0 m l 正己烷二次提取，弗罗里硅土柱净化，用正己 烷乙酸乙酯( 9 5 5 ，v v ) 淋洗，采用不分流进样方式使用g c f p d 检测，该方法 的最小检出限为2 o u g k g ，且在0 o l m g k g 一- - o 1 m g k g 的范围内线性关系良好， 而其相关系效为0 9 9 9 9 ，方法回收率为9 1 1 。 s p e g c 法 超临界流体萃取( s u p e r c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n ，s f e ) 是一种利用超临 界状态下的流体作为提取剂进行萃取的方法。可通过改变温度、压力或添加少量 的有机溶剂，优化萃取过程，提高提取效率。它能同时完成萃取和分离，分离效 率高，操作周期短，传质速度快，溶解力强。徐敦明等呓0 1 建立了利用离线超临 界c o 。萃取气相色谱( s p e g c ) 测定鱼肌肉中毒死蜱残留量的分析方法。s c c 0 2 萃 取过程仅需约1h ，常规方法则需2 d 或更长时间，有机溶剂用量仅为常规方法的 1 1 0 ，无污染环境。 取大鲤鱼1 5 尾并分别称重，用微量注射器以1 0m g k g 的药量进行注射。在1 、 3 、6 、1 2 和2 4h 各取鱼3 尾( 3 个重复) ，并取鱼肌肉磨成匀浆，在优化条件下萃取 鱼肌肉中的毒死蜱。该方法的适宜条件为：温度1 0 0 ，压力4 1 3 7 0m p a ，c 0 2 ： 流量为1m l m i n ，动态萃取3 0 m i n ，静态萃取时间1 5m i n ，调节剂甲醇( 添加量o 5 m l ) ，收集液丙酮。鱼肌肉中添加毒死蜱浓度l o m g k g 、5m g k g 、1m g k g 时采取 上述分析方法的的回收率为7 7 3 1 0 5 1 ，相对标准偏差为2 4 - 1 5 4 。利用 实验建立的方法对鱼体肌肉中的毒死蜱残留进行了测定，结果表明毒死蜱在鱼肌 肉中的消解半衰期为6 1 2h 。这与u s e p a 眨报道的结果基本一致。 固相萃取一毛细管气相色谱法 固相萃取技术最早由b r e i t e r 等2 2 1 提出，后用于水中农药的提取和净化， 并称为“固相萃取( s p e ) 。与传统的液液萃取法相比，s p e 具有如下优点：( i ) 分析物的高回收率；( 2 ) 更有效地将分析物与干扰组分分离；( 3 ) 不需要使用超纯 6 溶剂，有机溶剂的低消耗减少对环境的污染；( 4 ) 能处理小体积试样；( 5 ) 无相分 离操作，容易收集分析物级分；( 6 ) 操作简单、省时、省力、易于自动化。目前， 在国外农药固相萃取技术已被广泛应用于水果、蔬菜2 3 1 、土壤2 4 1 2 5 1 和植物眨6 1 样品上，国内相关应用也日趋增多眩7 1 。 吴小毛等2 踟以固相萃取一毛细管气相色谱法测定蔬菜、土壤和水中的毒死 蜱残留量。取5 0 m l 水样于1 0 0m l 三角瓶内，添加毒死蜱标样至一定浓度，静止平 衡1h 后缓慢转入活化的s p e 柱，控制流速5 m l m i n ( 呈滴状) 缓慢抽取，当所有水 溶液都通过s p e 柱，弃去水液。用3 2m l 乙酸乙酯洗涤三角瓶，分别转入s p e 柱， 洗涤s p e 柱，每次在柱上停留l 2m i n ，真空抽于后，合并所有淋洗液n l om l 刻度试管中，然后用氮气流吹扫乙酸乙酯溶剂，定容至5 m l ，供g c - f p d i 贝! 定。土 壤和蔬菜样品分别以丙酮提取后抽滤，滤液收集于2 5 0 m l 平底烧瓶，经蒸发浓缩 后过s p e 柱，操作方法同水样。其试验结果表明，固相萃取法与传统方法的回收 率和变异系数相当，但前者更加省时、省力和省溶剂。 e l i s a 法 近年来，酶联免疫吸附分析( e l i s a ) 技术以其抗原抗体反应的高度专一性和 特异性、测定方法简单、快速、灵敏度高等优点，在农药残留分析和环境监测中 得到广泛应用，此方法在国内外均有研究报告。 m a n c l f i s 等人2 们从毒死蜱中三氯吡啶环上通过亲电反应引入一个2 一巯基丙 酸，合成了半抗原和人工抗原，通过动物免疫获得了特异性抗体。韩丽君等3 们 3 从毒死蜱的磷酸酯乙氧基部位引入间隔臂，进行毒死蜱的酶免疫化学研究， 制备了具有高度特异性的抗体，对相应的e l i s a 方法进行了优化，最终开发出土 壤和水体中毒死蜱的残留量检测方法。用e l i s a 方法测得土壤中毒死蜱的添加回 收率为8 0 3 3 - - - 8 3 3 6 ，c v 为5 2 8 - - - 9 8 3 ，最低检出限为0 0 0 5m g k g ，与g c 测定结果基本相当，符合农药残留分析的要求；用e l i s a 方法测得水样中毒死蜱 的添加回收率为9 3 4 0 - - - 1 0 2 1 ，c v 为4 0 4 - - - 5 1 8 ，在水样中的最低检出浓 度为0 0 8u g l ，检测灵敏度远高于g c 。 植物酯酶速测法 陈帆等3 2 1 对植物酯酶速测毒死蜱残留量进行了研究。该方法的作用机理为 植物酯酶在一定的条件下能水解橙红色的乙酰一2 ，6 一二氯酚靛酚生成深蓝色的2 ， 6 一二氯酚靛酚b 3 】，但如果存在有机磷农药，则对植物酯酶产生抑制作用，使其 无法水解乙酰- 2 ，6 - - - 氯酚靛酚，故使样品溶液仍旧呈现橙红色或淡蓝色。依据 这一特性可以顺利的检测出有机磷农药的残留量。 实验选用从市售的面粉中提取的植物酯酶，以乙酰一2 ，6 一二氯酚靛酚为底物， 以毒死蜱为抑制剂，在6 0 5 r i m 波长处用比色法测定，根据吸光值，计算植物酯酶 7 的抑制程度，从而确定出毒死蜱的残留量。该实验通过正交法测定植物酯酶酶活 的最优反应条件为0 6 m l 的酶液，1 5 m i n 的反应时间，4 0 的反应温度和p h 值7 5 的磷酸缓冲液。此检测方法具有操作方便，快速测定，灵敏度较高，成本低的优 点，非常适用于田间地头的快速定性测定和检测机构的半定量测定。 1 4 丙溴磷的残留分析概况 g c - f p d 法 卢英华等乃4 建立了一种简便、快速的水中丙溴磷的富集方法及g c f p d 测定 方法。采用g d x 一5 0 1 吸附剂富集水中丙溴磷( 吸附柱经丙酮、甲醇、蒸馏水依次 洗脱后，用蒸馏水充满柱子备用) 用g c - f p d 法直接测定丙溴磷含量。总的富集过 程约需4 h 。此方法测得水中丙溴磷的检出限为0 4m g l ，4 0 u g l 、7 0u g l 、1 0 0 u g l - - 种浓度的平均加标回收率为8 8 6 - 9 9 3 相对标准偏差在3 2 3 - - - 4 9 6 范围内，符合水质分析的要求。 液相色谱法 丙溴磷目前国内大都采用气相色谱法分析，王永昌3 5 1 对丙溴磷液相色谱分 析的条件做了研究。实验以甲烷贝司为内标物，操作条件为： 色谱柱：2 5 0 m m 4 6 m m ( i d ) 不锈钢柱，内装s p h e r s o r b c l 8l o u m ； 流动相：v ( 乙腈) ：v ( 水) = 8 0 ：2 0 ； 流速：1 o m l m i n ； 检测波长：2 5 4 n m ； 进样量：5 u l 保留时间( m i n ) ：丙溴磷9 7 6 ，甲烷贝司1 1 3 7 。 该方法的标准偏差为0 3 2 8 0 ，变异系数为0 3 6 8 0 ，回收率为9 8 9 6 。 c - c - m s 法 在农药残留的定量分析方面，g c m s 检测器的灵敏度比e c d 和f p d 检测器有所 不及，但在农药残留的定性定量分析方面具有较强的优越性，尤其是在样品中干 扰杂质较多的情况下，气谱质谱联用检测技术发挥着越来越重要的作用。i s m a i l s m m 等人3 6 报道了用g c m s 法测定西红柿中丙溴磷的残留量。赵晓萌等人啪1 用气相色谱一质谱法检测蔬菜和水果中3 5 种农药残留。 s p e - g c 法 王建华等3 8 1 报道了一种快速、准确的测定方法。样品与硅藻土混合后用c o 。 超临界流体萃取水果蔬菜中多种残留有机磷农药( 萃取压力为3 0 m p a ，温度为5 0 ) ，用乙酸乙酯收集。并用此方法测定了西红柿、草莓、金桔和柠檬等样品， 测得的结果与传统方法一致。 1 5 研究目的与主要内容 甘蓝属十字花科植物，是中国消费者经常食用的一种蔬菜，毒死蜱和丙溴磷 是目前防治甘蓝上主要害虫普遍使用的药剂之一。由于农民一般缺乏综合防治和 合理使用农药的概念，乱用或滥用农药的现象较为普遍，甘蓝中农药残留风险大。 因此研究毒死蜱和丙溴磷在甘蓝中的降解规律，有利于指导毒死蜱和丙溴磷的安 全用药，把农药使用的残留水平控制在允许的安全范围内，为制定农药的安全使 用准则和我国无公害生产提供理论依据。对于欧盟和日本等国家和地区日益增多 的农药残留检测标准，以及日益严格的农药残留限量标准，尽快建立和完善我国 食品中农药残留的方法和标准，已成为刻不容缓的任务。 农药的降解残留受多种因素的影响，如温度、降雨、蔬菜品种等，因此同一 种蔬菜、同一种农药在不同地区、不同季节其残留降解不一样。通过两年两地的 残留动态试验，探讨6 7 5 a i g h m 2 毒死蜱丙溴磷水乳剂施用一次后在甘蓝及土壤 中降解和消解动态。建立消解动态模型得出半衰期，并且根据收获时的残留量与 残留降解结果的分析，来评价不同影响因素与农药残留的相关性，作出消解速率 结论，为科学合理使用毒死蜱和丙溴磷及制定其安全使用标准提供科学的依据。 9 2 1 材料 2 材料与方法 2 1 1 主要仪器 a g i l e n t6 8 9 0 型气相色谱( f p d 检测器) ，恒温振荡器( s h a c 型) ，旋转真空 蒸发仪( r e - 5 2 a a 型) ，电子天平( f a l l 0 4 型，感量0 0 1 9 ) ，超声波清洗器，电 热恒温鼓风干燥箱( d h g - 9 0 7 0 a 型) ，粉碎机、具塞离心管，漏斗、浓缩瓶等。 2 1 2 主要试剂 毒死蜱标准样品、丙溴磷标准样品 乙酸乙酯、氯化钠、无水硫酸钠，均为分析纯 2 2 方法 2 2 1 样品前处理 2 2 1 1 土壤样品 因考虑到土壤阴干后可能造成农药损失，所以土壤样未经阴干处理而采取压 细处理后直接测定，同时测定土壤含水量。 2 2 1 2 甘蓝样品 取1 0 0 0 0 9 甘蓝样先切碎，加入5 0 m l 蒸馏水后再经捣碎机捣碎处理。 2 2 2 分析步骤 2 2 2 1 土壤样品 准确称取1 0 0 0 9 经处理后的土壤于5 0 m l 具塞离心管中，加入6 0 0 9 氯化钠 和2 0 m l 乙酸乙酯，在恒温振荡器上振荡提取4 0 m i n ，在离心机上4 0 0 0 r m i n 离 心5 分钟，从上层乙酸乙酯取1 0 m l 过无水硫酸钠后收集于浓缩瓶中，4 0 下浓 缩至干，用5 m l 乙酸乙酯洗涤浓缩瓶，定容至5 m l 容量瓶中，待测。 2 2 2 2 甘蓝样品 准确称取1 5 0 0 9 经处理后的甘蓝样于5 0 m l 具塞离心管中，加入6 0 0 9 n a c l 摇匀后加入2 0 m l 乙酸乙酯，在恒温振荡器上振荡提取4 0 m i n 在离心机上 4 0 0 0 r m i n 离心5 分钟，从上层乙酸乙酯中取1 0 m l 过无水硫酸钠后收集于浓缩 瓶中，4 0 下浓缩至干，用5 m l 乙酸乙酯洗涤浓缩瓶，定容至5 m l 容量瓶中， 待测。 2 2 3 气相色谱检测条件 1 0 a g i l e n t6 8 9 0 气相色谱仪，具f p d 检测器，d b 3 5 m s ( 2 9 4 m x0 2 5 m mx 0 2 5 u r n ) 毛细管柱。进样方式：不分流方式；柱流量2 o r a l m i r a 进样口温度2 2 0 ；检测器温度2 5 0 ，氢气流j 量1 0 0 m l m i n ，空气流量1 3 0 m l m i m 程序升温： 起始温度，6 0 ，保持1 m i n ，以3 0 。c m i n 至2 0 0 ，保持5 m i r a 在以2 0 m i n 至2 4 0 ，保持l m i n 。进样l u l 。 2 2 4 定性定量方法 按毒死蜱和丙溴磷的保留时间定性，外标峰面积法定量。计算公式如下： 。 足搓茎z 终 阵w x r 样从标准曲线上计算出样品中毒死蜱或丙溴磷含量( n g ) ； v 终样品溶液的最终定容体积( m l ) ； x 测定溶液占总提取液的比例； v 样样品溶液进样体积( “l ) ； w 样品重量( g ) 。 2 2 。5 标准曲线 2 2 。5 1 毒死蜱的标准曲线 用分析天平准确称取毒死蜱标准品0 0 0 5 9 于5 m l 容量瓶中，用丙酮定容， 摇匀，得浓度为l m g m l 的毒死蜱标准溶液。用系列稀释法配制0 0 4 m g l 、0 2 m g l 、 0 4 m g l 、o 8 m g l 、2 m g l 、4 m g l 六个不同浓度标样，在上述条件下测定，以 峰面积一进样量绘制标准曲线，结果见图2 1 。其线性回归方程式为： y = 4 4 4 7 7 x + 1 4 2 2 9 ，相关系数r = o 9 9 9 9 。表明毒死蜱的进样量在0 0 4 - 4 n g 范围 内，线性关系良好。 2 0 0 0 0 日 m 1 5 0 0 0 蟹 o ：1 0 0 0 0 匿5 0 0 0 誊 o o1 进样量n gs a m p l ea m o u n t 图2 - 1 毒死蜱标准曲线 f i g u r e2 - 1t h es t a n d a r dc u r v eo fc h l o r p y r i f o s 2 2 5 2 丙溴磷的标准曲线 用分析天平准确称取丙溴磷标准品0 0 0 5 9 于5 m l 容量瓶中，用丙酮定容， 摇匀，得浓度为l m g m l 的丙溴磷标准溶液。用系列稀释法配制o 0 5 m g l 、0 i m g l 、 o 5 m g l 、l m g l 、2 m g l 、4 m g l 六个不同浓度标样，在上述条件下测定，以峰 面积进样量绘制标准曲线，结果见图2 2 。其线性回归方程式为： y = 2 6 0 4 8 x - 4 5 7 1 9 ，相关系数r = o 9 9 9 6 。表明丙溴磷的进样量在o 0 5 - 4 n g 范围 内，线性关系良好。 1 2 0 0 0 爵 2 ：1 0 0 0 0 薏8 0 0 0 a ) ：6 0 0 0 囊4 0 0 0 鐾2 0 0 0 o ol2345 进样量n gs a m p l ea m o u n t 图2 - 2 丙澳磷标准曲线 f i g u r e2 - 2t h es t a n d a r dc u r v eo f p r o f e n o f o s 2 3 方法的灵敏度、准确度和添加回收率 2 3 1 方法的灵敏度 通常以方法的最低检出浓度( 最低检出限) 表示，要求低于或等于m r l 值即 可。在上述色谱条件下，采用外标法定鼍，毒死蜱的仪器最小检出量为0 0 1 n g ， 最低检出浓度为0 0 1m g k g ；丙溴磷的仪器最小检出量为0 0 4 n g ，最低检出浓 度为0 0 4 m g k g 。由最小检出量转化为最低检出浓度的计算公式如下3 9 1 4 0 川： 最低检出浓度c m g ，k g ，= 芎辜票嚣霭曼毒翕善芋言善萋紊射 2 3 2 方法的准确度 通常以方法的添加回收率表示。进行添加回收率试验时，添加农药的量，一 般以该试样的农药最高残留限量( m r l ) 作参照，添加回收率以接近1