硫酰氟熏蒸实仓应用研究

2021-12-14王维海张孟华李丹丹

粮食储藏 2021年4期

王维海张孟华李丹丹

(1 中央储备粮长乐直属库有限公司 350217) (2 中储粮成都储藏研究院有限公司 610091)

硫酰氟(sulfurylfluoride)是一种具有生物活性的无机化学物质，也是一种无色无味的中等毒性的熏蒸剂，分子式为SO2F2，分子量为102.06，在常压下沸点为-55.2℃，冰点-120℃，气体密度为2.88。硫酰氟具有渗透性好、扩散速度快、低水溶性、不燃烧等物理特性，对常用的电子电器设备无腐蚀性，能够杀死各类害虫，被认为是磷化铝熏蒸剂的可替代产品[1]。我国也于2007年批准了硫酰氟可用于粮食的熏蒸[2-4]。

近几十年来，磷化铝作为王牌熏蒸剂在国内外粮食仓储企业广泛使用。但其分解产生的磷化氢气体易燃易爆、毒性强，存在着极大的安全隐患，同时存在其对仓储设施腐蚀性强、药渣处理困难、储粮害虫出现抗药性等缺点。因此为解决粮食仓储企业面临的储粮害虫防治问题，在我库高大平房仓开展硫酰氟熏蒸试验，对其扩散、衰减规律、杀虫效果、粮温变化、稻谷品质变化等进行研究，旨在获得硫酰氟熏蒸实仓应用相关数据，进一步验证其应用可行性和科学性。因此，开展硫酰氟熏蒸实仓应用试验研究十分必要。

1 材料与方法

1.1 试验仓房

选取中央储备粮长乐直属库有限公司高大平房仓7号仓作为试验仓房。7号仓储存2018年产早籼稻谷3200 t，散装储存，稻谷水分12.1%，脂肪酸值18.6(KOH/干基)/(mg/100g)，粮堆高度6.5 m，粮堆体积5360 m3，空间体积3552 m3。

1.2 仓内粮情基本情况

仓内压力从500 Pa下降至250 Pa的压力半衰期为136 s。每次磷化氢熏蒸散气后10 d左右，粮面过筛均发现有谷蠹、书虱等活虫。经过磷化氢多次熏蒸后，仓内害虫已产生抗药性。硫酰氟熏蒸前，仓温16℃，仓湿32%，气温18℃，最低粮温12℃，最高粮温27.6℃，平均粮温12.1℃。仓内害虫情况：谷蠹4头/kg、书虱32头/kg、锈赤扁谷盗6头/kg，36号测温点粮堆底部谷蠹25头/kg。

1.3 熏蒸药剂

高压硫酰氟，纯度为99.8%，产地为浙江省台州市。

1.4 试验仪器与设备

粮情测控系统，扦样器，SP Tr-GA S@200硫酰氟浓度检测仪，SF-ExplorIR硫酰氟报警仪，恒温培养箱等。

1.5 埋设虫样

将谷蠹、锈赤扁谷盗、书虱、赤拟谷盗各50头置于诱捕器中，把装有害虫的诱捕器插入粮堆内部，深度为0.5 m。熏蒸散气后，将诱捕器取出，统计害虫死亡率。

1.6 设置检测点

粮仓中心布置1个检测点，置于粮面上方0.5 m 处，即空间浓度检测点。仓内4个角布置4个检测点，每个点按照上、中、下布置3根浓度检测管，置于粮堆深度分别为2 m、4 m、6 m。投药结束后，分别在投药后的1 h、3 h、7 h时各检测1次硫酰氟浓度。之后，每天定时检测1次硫酰氟浓度。

1.7 整仓密闭熏蒸

做好熏蒸前准备工作，按照熏蒸方案，采取粮面施药的方式投药。预设浓度为16 g/m3，全仓用药量为150 kg。施药时，将装有硫酰氟的钢瓶均匀垂直放置于粮面，避免钢瓶与粮面直接接触，防止汽化过程产生的低温导致粮食结露。施药人员佩戴好自给式呼吸器，同时确保钢瓶出气口方向与人撤离的方向相反，由内向外依次打开钢瓶气阀，让气体缓慢排出，确保气体释放彻底。

1.8 熏蒸散气

当仓内气体检测浓度降至1 g/m3以下时，开始散气。散气采用自然通风散气，散气3 d以上。当仓内空气中硫酰氟最高容许浓度降低到20 mg/m3时，散气结束。

1.9 粮温检测

每仓粮堆内均匀布置48根测温电缆和1个数字温湿度传感器，采用贝博粮情检测系统每3 d对仓温、粮温进行检测，并记录好数据。

1.10 品质检测

熏蒸前后分别取样，检测样品的品质指标，分析硫酰氟熏蒸对粮食品质的影响。

1.11 数据分析

用OriginPro 9.0进行绘图，用SPSS17.软件进行方差分析及最小差异显著性检验(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 硫酰氟浓度变化

由图1可知，熏蒸1 h后，仓内空间硫酰氟浓度达到了40.1 g/m3，上层浓度为2.3 g/m3，中层和下层浓度为0.0 g/m3，说明硫酰氟气体还没有扩散到中下层。熏蒸3 h后，空间浓度为41.2 g/m3，上层浓度为6.9 g/m3，中层浓度为1.3 g/m3，下层浓度为0.0 g/m3。熏蒸7 h后，各层浓度均大于26.0 g/m3，说明硫酰氟已扩散到粮堆底部。熏蒸24 h后，全仓平均浓度为32.8 g/m3，在整个熏蒸过程中，此时的硫酰氟浓度达到了最大值，说明硫酰氟从钢瓶内完全释放。从图中还可以看出，熏蒸24 h后，下层的硫酰氟浓度均高于其他粮层的硫酰氟浓度，这可能是由于硫酰氟气体在粮堆中下沉并在粮堆底部累积的作用。随着熏蒸时间的延长，硫酰氟浓度整体呈现逐渐下降的趋势(P<0.05)。

图1 硫酰氟浓度变化情况

2.2 熏蒸过程中粮温的变化情况

图2 粮温变化情况

从图2中可以看出，最高点粮温远高于平均粮温和仓温，这是由于储粮害虫聚集引起的粮堆发热。熏蒸密闭期间，随着仓温的升高平均粮温呈现缓慢上升的趋势，且平均粮温升高的幅度很小，最高点粮温出现了先小幅度升高再大幅度下降，然后缓慢下降的现象。说明：施药后的前3 d，储粮害虫成虫F0代致死效果不明显，害虫活动继续引起粮堆发热。熏蒸到第9 d时，粮温下降明显，储粮害虫成虫F0代致死率呈指数增长(P<0.05)，最终达到致死率100%。

2.3 熏蒸杀虫效果

熏蒸散气后，将埋设虫样取出，观察诱捕器中害虫的死亡情况。诱捕器中的谷蠹、锈赤扁谷盗、书虱、赤拟谷盗成虫F0代致死率100%，且无假死现象。同时，对仓内有虫部位进行取样筛虫，过筛后未发现活虫。熏蒸结束后取样开展储粮害虫F1子代培养，42 d后F1子代抑制率100%。

2.4 熏蒸对粮食品质的影响

熏蒸前，早籼稻谷的出糙率为76%，杂质为0.5%，整精米率为48.5%，折合水分12.1%，脂肪酸值为18.6(KOH/干基)/(mg/100g)；熏蒸后，早籼稻谷的出糙率为75%，杂质为0.5%，整精米率为48.5%，折合水分12.0%，脂肪酸值为18.7(KOH/干基)/(mg/100g)，说明硫酰氟熏蒸不影响粮食品质。