噻唑膦在黄瓜和土壤中的残留及消解动态研究

魏芸霞，江珍凤，刘照清，刘春来，肖 怡，李素平，熊兴明，刘一平，3*

(1.醴陵市农业局农产品质量监督检验检测中心 湖南 醴陵 412200；2. 湖南省农药检定所，湖南 长沙 410005；3. 湖南农业大学植保学院，湖南 长沙 410128)

噻唑膦[1-2]，英文通用名：fosthiazate，化学名称：O-乙基-S-仲丁基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代膦酸酯，相对分子质量为283.35，其结构式(图1)。噻唑膦在水中溶解度为9.85mg/L，正己烷中为15.14mg/L。噻唑膦为有机磷类杀线虫剂，主要作用方式为抑制根结线虫乙酰胆碱酯酶的合成，可用于黄瓜、番茄、西瓜等蔬菜和水果上防治各类根结线虫、根腐(短体)线虫、胞囊线虫、茎线虫等[3-9]。

图1 噻唑膦化学结构式

欧盟[10]制定噻唑膦在黄瓜上的残留限量标准值为0.02mg/kg，日本[12]制定噻唑膦在黄瓜上的残留限量标准值为0.2mg/kg，韩国[12]制定噻唑膦在黄瓜上的残留限量标准值为0.5mg/kg，中国[13]规定噻唑膦在黄瓜中的残留限量标准值为0.2mg/kg。关于噻唑膦在蔬菜[14-16]和水果[17-18]等作物上的残留研究国内外已有报道，多采用气相色谱(GC)、气相色谱-质谱(GC-MS)、液相色谱(HPLC)和液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)等方法，本研究在参考文献的基础上进行方法优化，选用乙腈提取结合气相色谱-火焰光度检测器(GC-FPD)，测定了噻唑膦在黄瓜和土壤中的残留量，并对其降解规律和最终残留进行了研究，为噻唑膦在黄瓜上的安全评价提供了科学依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 药剂及试剂 噻唑膦标准品(99.5%)，5%噻唑膦可溶液剂(SL)。乙腈和乙酸乙酯(均为色谱级，美国天地公司)，氯化钠(均为分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司)。

1.1.2 仪器设备 Varian CP-3800气相色谱仪(带FPD检测器，美国瓦里安公司)，IKA-25高速组织分散器(德国IKA公司)，AB204-E型电子天平(瑞士梅特勒公司)，T-500型电子天平(常熟双杰测试仪器厂)，XH-J型涡旋振荡器(金坛市医疗仪器厂)，SHZ-C型水浴恒温振荡器(上海跃进医疗器械厂)，N-EVAP111型旋转氮吹仪(Organomation Associates Jnc. 美国)，DHG-9140型烘箱(上海一恒科技有限公司)。

1.2 田间试验设计 试验分别于2015和2016年在湖南省张家界市、山东省济南市和浙江省杭州市进行。按农药残留试验准则要求设试验小区，小区间设保护带，另设对照小区。5%噻唑膦水溶液剂防治黄瓜根结线虫，推荐制剂用药量为1 125～1 500g.a.i/ha；施药方法为穴施(土壤喷雾)，施药1次，于黄瓜移栽前施药。

1.2.1 消解动态试验 黄瓜样品：于黄瓜移栽前施药，施药剂量为2 250g.a.i/ha，施药后2h、1 、3 、5 、7 、10 、14 、21 、30 d采样，在小区内用随机方式多点采集生长正常的黄瓜样品6～10根，装入样品袋中包扎妥当，贴好标签，保存在-20 ℃冰箱中待测。

土壤样品：施药剂量为2 250g.a.i/ha，施药后2h、1 、3 、5 、7 、10 、14 、21 、30d采样，土壤取样选择5个以上采样点，取土深度为0～10cm，采样量≥1kg，除去土壤中的碎石、杂草和杂物，在不锈钢盆中混合均匀后，取500g装入样品袋中，贴好标签，保存在-20℃冰箱中待测。

1.2.2 最终残留试验 5%噻唑膦可溶液剂最终残留试验剂量设2个：低剂量按1 500g.a.i/ha和高剂量按2 250g.a.i/ha施药，收获期用随机方式分别采集成熟黄瓜6～12根和0～15cm土壤样品500g，所有样品均装入样品袋中，贴好标签，保存于-20℃冰箱中待测。

1.3 分析方法

1.3.1 样品前处理

1.3.1.1 黄瓜样品 称取25g匀浆黄瓜样品于250mL烧杯中，加50mL乙腈，组织分散机匀浆1min，玻璃漏斗过滤，收集滤液于装有5g NaCl的100mL具塞量筒中，剧烈振摇1min，静置10min，待液面完全分层，用移液管移取10mL上层有机相于50mL小烧杯中，置于70℃恒温水浴上浓缩近干，乙酸乙酯洗脱溶解定容至5mL，过0.22μm微孔滤膜至2mL进样瓶中，待GC-FPD测定。

1.3.1.2 土壤样品 称取25g土壤样品于250mL平底烧瓶中，加50mL乙腈，置于振荡器上振荡30min，玻璃漏斗过滤，收集滤液于装有5g NaCl的100mL具塞量筒中，剧烈振摇1min，静置10min，待液面完全分层，用移液管移取10mL上层有机相于50mL小烧杯中，置于70℃恒温水浴上浓缩近干，乙酸乙酯洗脱溶解定容至5mL，过0.22μm微孔滤膜至2mL进样瓶中，待GC-FPD测定。

1.3.2 气相色谱条件 色谱柱：DB-1701P(0.32mm×30m×0.25μm)，进样口温度：220℃，检测器温度：300℃，柱流量(N2)：2.0mL/min，(H2)：14.0mL/min，(空气)：17.0mL/min，进样量：1μL；程序升温：柱温70℃(保持1min)，20℃/min升到190℃，10℃/min升到230℃，20℃/min升到260℃(保留7.5min)。

1.3.3 标准曲线与添加回收率

1.3.3.1 标准曲线 用乙酸乙酯将噻唑膦标准品配制成母液，并依次稀释成0.5、0.2、0.1、0.05、0.01mg/L的一系列标准溶液，在上述气相色谱条件下进行测定，以噻唑膦标准溶液浓度与对应的峰面积作标准曲线。

1.3.3.2 添加回收率 在空白黄瓜和土壤样品中添加浓度分别为0.01、0.1、0.5mg/kg的噻唑膦标准溶液，每个浓度设5个平行，同时设空白对照。按上述前处理方法进行操作和分析，计算添加回收率和相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 标准曲线和灵敏度 以峰面积y为纵坐标，进样浓度x为横坐标绘制标准曲线，噻唑膦标样线性方程为：y=329 178x+228.56，相关系数为：R2=0.999 8，结果表明，噻唑膦的色谱峰面积与其相对应的标准工作溶液在0.01～0.5mg/L范围内呈良好的线性关系。通过3倍信噪比计算得仪器对噻唑膦的最小检出量为1.0×10-14g。

2.2 回收率和精密度 噻唑膦的添加回收率试验结果(表1)，当添加水平为0.01～0.5mg/kg时，黄瓜的平均回收率在103.2%～107.8%之间，相对标准偏差为5.6%～12.3%，土壤中的平均回收率在82.0%～93.5%之间，相对标准偏差为8.2%～10.7%，均满足残留分析的要求。由最低添加水平得到黄瓜和土壤中的最低检测浓度为0.01mg/kg，相关色谱图(图2)。噻唑膦的保留时间为12.873min。

表1 噻唑膦在黄瓜和土壤中的添加回收率

A.噻唑膦标样(0.05mg/L)；B.黄瓜空白样品；C.黄瓜添加(0.5mg/kg)；D.土壤空白样品；E.土壤添加(0.5mg/kg)图2 噻唑膦在黄瓜和土壤中的色谱图

2.3 消解动态试验结果 用5%的噻唑膦可溶液剂对黄瓜地进行喷雾施药，噻唑膦在黄瓜和土壤中的原始沉积量最高分别为0.96mg/kg和10.49mg/kg，且残留量均随着时间的推移而逐渐降低。施药5d后，噻唑膦在黄瓜和土壤中的消解率分别>50.97%和51.28%，药后30d后黄瓜和土壤中噻唑膦的消解率分别在90.25%和89.62%以上，符合一级反应动力学方程；噻唑膦在黄瓜和土壤中的降解半衰期分别为2.17～3.81d和5.37～9.76d，噻唑膦在黄瓜中的降解速率比在土壤中要快(表2)。噻唑膦的消解动力学参数(表2)。

表2 噻唑膦在黄瓜和土壤中的消解动力学参数

续表

2.4 最终残留试验结果 最终残留试验结果表明，施用5%噻唑膦可溶液剂分别按有效成分1 500g.a.i/ha和2 250g.a.i/ha的剂量对其施药，收获期采样分析，噻唑膦在黄瓜中的残留量在<0.01mg/kg～0.066mg/kg之间，在土壤中最终残留量在<0.01mg/kg～0.879mg/kg之间，且剂量越大，残留量越高。根据最终残留试验结果，噻唑膦在黄瓜中的最终残留量最大值为0.066mg/kg，低于我国规定的最高残留限量值0.2mg/kg。

3 结论与讨论

3.1 建立了一种用于测定噻唑膦在黄瓜和土壤中残留量的气相色谱分析方法 当添加浓度在0.01～0.5mg/kg时，黄瓜和土壤中的平均回收率在82.0%～107.8%之间，相对标准偏差为5.6%～12.3%，说明建立的检测方法完全符合农药残留量分析与检测的技术要求。

3.2 根据消解动态试验结果 噻唑膦在黄瓜和土壤中的残留量随着时间的推移而逐渐减少，药后30d后黄瓜和土壤中噻唑膦的消解率分别在90.25%和89.62%以上；噻唑膦在黄瓜和土壤中的降解半衰期分别为2.17～3.81d和5.37～9.76d，噻唑膦属易降解农药[19]。

3.3 我国制定的噻唑膦在黄瓜上的残留限量标准(MRL)为0.2mg/kg 由最终残留试验结果可知，噻唑膦在黄瓜中的最终残留量最大值为0.066mg/kg，低于其MRL值。因此，建议使用5%噻唑膦可溶液剂防治黄瓜根结线虫，最高用药剂量1 500g.a.i/ha，于黄瓜移栽前期喷雾施药1次，收获期黄瓜安全。