高效氯氟氰菊酯在茶叶和土壤中的残留及环境行为研究

王海峰，乔 鹏

（生态环境部固体废物与化学品管理技术中心，北京 100029）

引言

高效氯氟氰菊酯是除虫试剂，能够有效对抗螨虫及其他害虫等病虫害，具备强烈的胃毒与触杀效果，能够有效防治玉米、烟草、棉花、蔬菜、果蔬等农作物常见的菜青虫、小菜蛾。蚜虫、食心虫、卷叶蛾、叶螨、玉米螟、棉铃虫等害虫，并且对蝇、蚊等害虫同样具有除虫效果。与其它杀虫剂相比较，高效氯氟氰菊酯的化学结构融入了氟原子，让除虫效力更大，活性更强，药性更快。拥有较强的土壤渗透作用，提升了药剂的耐雨能力，现阶段，我国与氯氟氰菊酯相关的农业研究主要围绕在土壤、玉米、蔬菜、白茶与其它茶叶等层面，其中对茶叶的分析及研究相对不足，需要通过相关实践方法，对茶叶的生物特征、土壤性征、病害特征及氯氟氰菊酯的化学性能进行初步的分析及研究，以此明确氯氟氰菊酯应用的有效性与安全性。

1 方法与材料

1.1 试剂与仪器

实验仪器：超声提取器、色谱仪、匀浆机及蒸发仪。

实验试剂：石油醚、乙酸乙酯、硫酸钠、氯化钠、乙腈、环己烷、弗罗里硅土、氯氟氰菊酯样品。其中弗罗里硅土主要为90-110目、400℃下进行4小时活化，应用前需要在120℃环境中烘感3小时，并加入6%的纯水进行活化。

1.2 实验设计

首先：根据《田间实验操作规程》，笔者在2018年至2019年分别于福州、泉州、厦门等地区开展高效氯氟氰菊酯对茶叶及土壤的残留实验。并考察确定实验小区的土壤面积为29m2，重复实验5次，并在实验小区中设置保护带及相应的对照小区。随后将3.6%的高效氯氟氰菊酯应用在茶叶食叶虫初盛时期。土壤及茶叶样品放于-30℃的保温箱中存储，以待后续实验。其次：土壤与茶叶中的残留实验。根据实际应用情况，设计两个剂量模组：19.23i/hm2的高剂量试剂与11.23i/hm2的低剂量试剂。在实验进行期间，需要对实验组与对照组进行6次施药工作，每重复3次，重复5株茶树。并在最后施药后的8、16、24h进行样本采集。

1.3 样本处理

首先是提取，其一，分别称取35.0g茶叶样本，并放入称重瓶内，逐渐施加200mL的乙腈试剂，均匀搅拌2min，并在过滤后逐渐施加20g氯化钠试剂，进行震荡分层操作，持续2min，静置0.5h后，提取100mL悬浮液样本，放入蒸发器内进行浓缩烘干。最后用5mL石油醚对溶液进行定容操作，直到溶液彻底净化。其二，称取40g土壤并置于称重瓶内，依次施加100mL的乙腈试剂，通过超声波净化的方式，持续提取半小时，随后用硫酸钠进行过滤操作，并将最后的样品置于蒸发器内进行烘干，以5mh石油醚进行定容操作，直到溶液净化。其次，净化，将脱脂棉塞入在析柱内部，施加少量硫酸钠，氧化铝及佛罗里硅土，并在容器上部用硫酸钠进行封顶。随后以100mL石油醚浇筑，并用乙酸乙酯、石油醚对浓缩物进行洗脱操作，最后将洗脱溶液置于蒸发器内烘干，并用己烷进行定容，直到溶液整体容量浓缩到10mL为止。最后是色谱分析。其一，色谱条件，谱柱应为BPX702，柱温应维持在240℃，样本温度为270℃。柱压为78.43kpa。分流比为3:2。其二是绘制曲线。将氯氟氰菊酯试剂用己烷进行稀释，以此获得不同含量的标准溶液。最后在色谱条件良好的环境中进行测试，并用氯氟氰菊酯作为浓度坐标，离子峰为纵坐标，以此绘制曲线。与之相应的绘制方程为k=323888q-1234.5（w=0.3456）。其中数值在0.003到0.6μg/mL区间内，峰值与浓度呈现良好的关系。最后是可靠性分析。在实验后期，将氯氟氰菊酯试剂逐渐添加到空白土壤内，并重复6次。随后对土壤样本进行测试处理。

2 实验结果与数据分析

通过上述实验流程，能够有效发现氯氟氰菊酯在茶叶土壤中的回收率普遍为80%-90%。标准差为2%-6%。在茶叶中的样本回收率具体为98%-120%，标准差为3%-8%。整体数据符合我国农药残留试验要求。在氯氟氰菊酯对茶叶与茶叶土壤的降解作用层面，需要通过氯氟氰菊酯在茶叶内部及土壤内部的降解情况进行具体的分析。首先是氯氟氰菊酯在茶叶内部的降解行为，根据上述实验能够发现，在实验后茶叶内部的氯氟氰菊酯的沉积量分别是0.078-0.154mgkg；0.045-0.344mg/kg；0.424-1.043mg/kg。而在氯氟氰菊酯试剂在茶叶的降解的半衰期内，相关沉积情况分别为5.7-11.4 d；6.5-23.0 d；7.4-10.5 d。基本符合动力学原理。其次，在土壤中的降解情况。根据上述实验可发现，氯氟氰菊酯在茶叶土壤中的最初沉积量分别为0.134-0.634mg/kg；0.345-1.56mg/kg；0.231-7.34mg/kg。半衰期阶段，氯氟氰菊酯的降解情况分别为8.9-15.0d；11.32-13.4d；3.2-21.4d。基本符合动力学原理及模式。而在氯氟氰菊酯对茶叶的最终残留层面。同样需要从茶叶与土壤两方面来分析，首先在茶叶内的最终残留，根据13.4i/hm2，1次的施药剂量，茶叶内的氯氟氰菊酯分别为 0.021-0.047mg/kg；0.021-0.037mg/kg；0.001-0.009mg/kg。明显小于氯氟氰菊酯的MRL值。其次，是茶叶土壤内的最终残留。根据12.5i/hm2，1次的施药量。茶叶土壤内的氯氟氰菊酯残留量分别为：0.005mg/kg；0.021mg/kg；0.017mg/kg。小于氯氟氰菊酯的MRL值。

3 实验结论

高效氯氟氰菊酯试剂在茶叶与土壤内的消解行为符合动力学原理，在茶叶的半衰期是6.3-19.3d。而在土壤内的半衰期是3.2-18.2d。茶叶土壤的半衰期在地域与时间中存在着显著的差异性。在排除温度与其他客观因素的影响后，氯氟氰菊酯的残留量可能与降水量、微生物含量存在明显的内在联系。根据我国相关规定。高效氯氟氰菊酯在茶叶内的MRL数值应为0.3mg/kg。根据推荐量进行一次施药，19d后的茶叶内的氯氟氰菊酯的最终残留量普遍小于0.3mg/kg。而在剂量超过2倍时，可额外增加1次释药剂量。在19d后茶叶内的氯氟氰菊酯明显小于0.3mg/kg。由此可知，在此剂量下，全面应用该试剂较为安全。因此建议相关人员在茶叶种植工作中应将最高用量维持在13.5i/hm2内，并以19d作为安全间隔。

4 结语

高效氯氟氰菊酯试剂在我国茶叶种植中具有广泛的现实意义，能够有效提升茶叶的抗病害能力，增加茶叶的产量，使茶叶种植更加现代化、科学化、信息化。通过对高效氯氟氰菊酯试剂在茶叶及土壤中的残留，明确试剂在病害防治中的应用方法及剂量，使茶叶种植人员能够有效解决茶叶种植中所存在的诸多问题，以此提升茶叶种植的质量与效率，推动我国社会市场经济的快速发展。