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抑霉唑在苹果、土壤中的残留及消解动态

2015-06-15秦旭徐应明赵立杰孙扬梁学峰王林孙约兵

江苏农业科学 2015年4期
关键词:残留气相色谱苹果

秦旭+徐应明+赵立杰+孙扬+梁学峰+王林+孙约兵

摘要:由乙酸乙酯、正己烷混合提取液(体积比1 ∶ 1)提取样品,用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)检测,测定抑霉唑在苹果、土壤中的残留、消解动态及最终残留量。结果表明,当样品中添加水平为0.005~2 mg/kg时,平均回收率为90.1%~98.8%,相对标准差(RSD)为2.51%~8.52%;抑霉唑的最小检出量为0.002 ng,最低检出浓度为0.005 mg/kg。田间残留试验结果表明,抑霉唑在苹果、土壤中消解较快,半衰期分别为10.2~14.8、8.0~14.2 d,施药后35 d的消解率均在90%以上,属于易降解农药;10%抑霉唑水乳剂按推荐剂量500倍稀释液和1.5倍推荐剂量333倍稀释液兑水喷雾施药3~4次,在距最后1次施药7、14、21 d时,抑霉唑在苹果中的残留量均低于国家标准。

关键词:抑霉唑;苹果;残留;消解动态;气相色谱

中图分类号: S481+.8 文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2015)04-0294-02

收稿日期:2014-05-12

基金项目:农业部农药残留试验项目(编号:2010F199)。

作者简介:秦 旭(1982—),男,吉林公主岭人,硕士,助理研究员,从事农药分析技术与残留污染行为研究。Tel:(022)23618071;E-mail:qinxu621@163.com。

通信作者:徐应明,博士,研究员,从事环境污染化学与污染控制技术研究。Tel:(022)23618060;E-mail:ymxu1999@126.com。

抑霉唑是由比利时Janssen公司在1973年开发出来的一种内吸性广谱杀菌剂和果品防腐保鲜剂[1],化学名称为1-[2-(2,4-二氯苯基)-2-(烯丙氧基)乙基]-1H-咪唑。抑霉唑纯品为浅黄色至棕色结晶体,熔点52.6 ℃,沸点>340 ℃,蒸气压0.158 MPa(26 ℃),溶于庚烷、石油醚,在烯酸、碱中稳定,285 ℃以下稳定。抑霉唑溶解度在水中为018 g/L(pH 值7.6,20 ℃),在丙酮、二氯甲烷、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲苯、甲苯、苯中均大于500 g/L(20 ℃),在己烷中为19 g/L(20 ℃)。该农药对侵袭水果、蔬菜、观赏植物的许多真菌病害都有防效,尤其是对长蠕孢属、镰孢属、壳针孢属真菌具有高活性。对柑橘、香蕉、苹果等水果喷施或浸渍抑霉唑,能防治收获后水果的腐烂[2]。国内外对水果中抑霉唑的检测方法已有报道,但有关其在水果中降解和残留情况的报道较少,只有高智席等检测了其在红毛丹中的消解动态[3],武婷等检测了其在梨中的消解动态[4],李振等检测了其在柑橘中的消解动态和最终残留情况[5],但其在苹果中的降解和残留情况尚未见报道。本研究通过简单可靠的前处理方法,使用外标法定量、气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)测定抑霉唑在苹果、土壤中的消解动态和最终残留情况,以期为该农药在苹果上的合理使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

仪器:Agilent 7890A型气相色谱仪(美国安捷伦科技公司),带电子捕获检测器。Heidolph Laborota 4000型旋转蒸发仪(德国海道尔夫公司);T-25 basic Ultra-turrax型高速植物组织捣碎机(德国IKA公司);MILLI-Q型超纯水仪(美国Millipore公司);SL-302电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司);SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵(河南巩义市予华仪器有限公司)及抽滤装置等。

试剂:乙酸乙酯、正己烷、丙酮、无水硫酸钠均为分析纯;100 mg/L抑霉唑标准品(天津市东方绿色技术发展公司),10%抑霉唑水乳剂(陕西美邦农药有限公司)。

1.2 田间试验

2010年分别在天津市西青区、山东省烟台市、陕西省咸阳市的苹果园施用10%抑霉唑水乳剂进行田间试验,小区间设保护行,同时设空白对照。

1.2.1 苹果消解动态试验 在供试苹果园设3个重复小区,每小区3棵果树,施药剂量为333倍稀释液,在苹果生长中期进行全株均匀喷药1次,直至苹果果实和树叶有液滴滴下时停止喷药。施药后2 h、1 d、3 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d对每个处理区以随机多点方式采集苹果样品1 kg,切碎混匀,四分法处理后取250 g样品存放于-20 ℃冰柜中保存待测。

1.2.2 土壤消解动态试验 在供试果园附近选择10 m2地块,单独施药。施药剂量为333倍稀释液,喷雾器兑水1 L,将药液全部喷施于地表。距施药后2 h、1 d、3 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d以五点法采集0~10 cm深的土壤样品1 kg,四分法处理后取250 g样品存放于-20 ℃冰柜中保存待测。

1.2.3 最终残留试验 设置2个施药剂量,分别为推荐剂量500倍稀释液和1.5倍推荐剂量333倍稀释液,每个剂量各设3、4次施药处理,每个处理设3个重复小区,每个小区3棵苹果树。2次施药间隔为10 d,在苹果生长中期开始第1次施药,直至苹果树叶有液滴滴下时停止喷药。距最后1次施药处理7、14、21 d对每小区以随机多点方式采集苹果和0~15 cm深的土壤样品,样品处理方法同消解动态试验。

1.3 分析方法

1.3.1 前处理方法 称取20 g苹果样品置于烧杯中,加入80 mL乙酸乙酯、正己烷混合提取液(体积比1 ∶ 1),用高速植物组织捣碎机匀浆1 min后抽滤,用50 mL上述混合提取液洗涤滤渣;合并提取液并用无水硫酸钠脱水,减压浓缩至干,用 5 mL 丙酮定容待测。称取20 g土壤样品置于磨口带塞三角烧瓶中,加入 50 mL 乙酸乙酯、正己烷混合提取液(体积比1 ∶ 1),振荡提取30 min后抽滤,用30 mL丙酮洗涤滤渣;合并提取液于平底烧瓶中,减压浓缩至干,用5 mL丙酮定容待测。endprint

1.3.2 气相色谱检测条件 进样口温度290 ℃;进样量 1 μL,不分流进样;HP5-MS毛细管柱(30 m × 320 μm×025 μm);载气为高纯氦气,流速为2 mL/min;程序升温:起始温度120 ℃,保持1 min,以10 ℃/min升温至280 ℃;检测器温度300 ℃。在此条件下,抑霉唑保留时间约12.8 min。

2 结果与分析

2.1 线性范围

采用外标法定量,分别用丙酮配制一系列抑霉唑标准溶液(0.002、0.010、0.020、0.100、0.200、0.500、1.000、2.000、8.000 mg/L),在色谱条件下测定,得出抑霉唑的最小检出量为0.002 ng,线性回归方程为y=234.4×108x+7.782×108,r=0.999 6,可见抑霉唑在该浓度区间内有良好的线性关系。

2.2 该方法的准确度、精密度、灵敏度

分别称取空白对照的苹果样品和土壤样品,分别向其中添加适量的抑霉唑标准溶液,通过添加回收试验得出使用该方法抑霉唑在苹果和土壤中的最低检出浓度(LOQ)均为0005 mg/kg。当抑霉唑的添加水平分别为2.000、0.050、0.005 mg/kg 时,其在苹果和土壤中的平均添加回收率为901%~98.7%,相对标准差(RSD)为2.51%~8.52%,完全满足农药残留分析方法的要求[6](表1)。

表1 抑霉唑在苹果和土壤中的添加回收率

样品 抑霉唑添加浓度

(mg/kg)

回收率(%)

重复1 重复2 重复3 重复4 重复5 平均

RSD

(%)

土壤 0.005 98.1 86.7 88.1 92.6 92.4 91.6 4.88

0.050 92.9 88.7 85.4 89.5 94.2 90.1 3.90

2.000 96.0 96.9 97.6 92.9 92.3 95.1 2.51

苹果 0.005 96.9 99.8 81.0 85.7 91.2 90.9 8.52

0.050 101.8 92.6 91.7 92.3 90.4 93.8 4.87

2.000 96.9 100.1 106.8 95.0 95.0 98.8 5.04

2.3 消解动态试验结果

由图1、图2、表2可见,在天津市试验点,抑霉唑在苹果和土壤中的原始沉积量分别为0.346、2.023 mg/kg,残留量均随时间推移逐渐下降,施药后35 d的消解率均在91%以上,在苹果和土壤中的残留消解半衰期分别为10.2 、8.0 d;在山东省试验点,抑霉唑在苹果和土壤中的原始沉积量分别为0180、0.311 mg/kg,残留量均随时间推移逐渐下降,施药后 35 d 的消解率均在90%以上,在苹果和土壤中的残留消解半衰期分别为10.2、10.5 d;在陕西省试验点,抑霉唑在苹果和土壤中的原始沉积量分别为0.352 、0.030 mg/kg,残留量均随时间推移逐渐下降,施药后35 d的消解率均在90%以上,在苹果和土壤中的残留消解半衰期分别为14.8、14.2 d。

从消解动态试验结果可以看出,天津市、山东省、陕西省试验点抑霉唑在苹果、土壤中的消解速率均呈现依次变慢的趋势,这可能是由3地所处的地理位置不同而导致的气候差异所致。

2.4 最终残留试验结果

10%抑霉唑水乳剂在苹果上的施药剂量分别为低剂量

表2 抑霉唑在苹果、土壤中的消解动力学参数

样品 试验地点 动力学方程 相关系数

(r) 半衰期

(d)

苹果 天津市 Ct= 0.130 3e-0.068t 0.700 9 10.2

山东省 Ct= 0.059 4e-0.068t 0.707 8 10.2

陕西省 Ct= 0.261 5e-0.047t 0.872 5 14.8

土壤 天津市 Ct= 2.941 3e-0.087t 0.976 4 8.0

山东省 Ct= 0.386 5e-0.066t 0.983 5 10.5

陕西省 Ct= 0.104 8e-0.049t 0.496 5 14.2

500倍稀释液和高剂量333倍稀释液,在苹果生长中期开始第1次施药,各设3、4次施药处理区,2次施药间隔为10 d。距最后1次施药7、14、21 d时,抑霉唑在苹果中的最终残留量低于0.361 mg/kg;在距最后1次施药14 d时,抑霉唑在苹果中的最终残留量低于0.185 mg/kg;在距最后1次施药21 d时,抑霉唑在苹果中的最终残留量低于0.153 mg/kg。距最后1次施药7 d时,抑霉唑在土壤中的最终残留量为0.093~1.779、0.020~1.625、0.032~0.823 mg/kg。

3 结论与讨论

本研究采用乙酸乙酯、正己烷混合溶液提取和气相色谱-电子捕获检测器进行检测,方法简单快捷、灵敏度高、重现性好。在天津市西青区、山东省烟台市、陕西省咸阳市开展10%抑霉唑水乳剂在苹果中的残留消解动态试验,结果表明抑霉唑在苹果和土壤中的消解半衰期分别为10.2~14.8、8.0~14.2 d。按照《化学农药环境安全评价试验准则》的评价标准[7],抑霉唑在苹果、土壤中均属于易降解农药。

按照田间试验设计方案可知,10%抑霉唑水乳剂在苹果上的施药剂量分别为低剂量500倍稀释液和高剂量333倍稀释液,在苹果生长中期开始第1次施药,各设3、4次施药处理区,2次施药间隔为10 d,距最后1次施药7、14、21 d分别采集苹果样品进行残留分析测定,结果表明,抑霉唑在苹果中的最高残留量为0.361 mg/kg。GB 2763—2014《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》规定,抑霉唑在苹果中的最大残留限量为5 mg/kg。参照上述标准可知,2010年在天津市、山东省、陕西省试验点最终残留的试验结果表明抑霉唑在苹果中的残留是安全的,并推荐10%抑霉唑水乳剂在苹果上的安全间隔期为7 d。

参考文献:

[1]刘尚钟,陈馥衡,李增民. 抑霉唑的合成研究[J]. 农药,1995,34(10):13-14.

[2]张敏恒. 新编农药商品手册[M]. 北京:化学工业出版社,2006:610-611.

[3]高智席,江忠远,李新发,等. 固相萃取-反相高效液相色谱法测定红毛丹中抑霉唑的残留动态[J]. 食品科学,2012,33(8):188-190.

[4]武 婷,刘 波,李 楠. 杀菌剂抑霉唑在梨子中残留动态分析[J]. 分析试验室,2007,26(9):81-83.

[5]李 振,叶兴祥,包环玉.抑霉唑和双胍辛胺在浙江柑桔中的降解与残留[J]. 浙江农业学报,2000,12(6):397-399.

[6]农业部农药检定所. NY/T 788—2004 农药残留试验准则[S]. 北京:农业出版社,2004.

[7]国家环保局. 化学农药环境安全评价试验准则(续)[J]. 农药科学与管理,1990(4):4-9,3.endprint

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