噻呋酰胺和醚菌酯在小麦中的残留消解及其在土壤矿物中的吸附

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yvhtoss
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为了弄清50%噻呋酰胺·醚菌酯水分散粒剂在小麦上施用后其主要成份噻呋酰胺和醚菌酯在小麦样品中的残留消解情况;借助GC-ECD检测技术,通过添加回收实验,研究并建立了小麦样品中噻呋酰胺和醚菌酯残留量的同时分析与检测方法;在此基础上采用符合GAP规范的田间试验,较为系统全面地研究了其在小麦上的残留消解情况;另外,还通过批量平衡法研究了噻呋酰胺和醚菌酯在五种土壤矿物上的吸附及其影响因素。这些研究不仅可以为科学合理地评估其在小麦中的膳食风险提供数据支撑,同时还可以为指导含这两种有效成分的农药制剂的合理施用提供科学依据,并将对因其残留而引起的环境污染的修复治理提供有效途径和可行技术及方法。主要研究结果如下:(1)噻呋酰胺和醚菌酯在小麦样品中的同时分析与检测方法:小麦样品经乙腈提取、采用中性氧化铝层析柱净化、GC-ECD测定;当噻呋酰胺和醚菌酯的添加浓度分别为0.01 mg/kg、0.05 mg/kg和0.50 mg/kg时,小麦籽粒中的添加回收率为85.5%~105.9%,相对标准偏差为6.5%~9.1%;小麦秸秆中的添加回收率为85.5%~105.1%,相对标准偏差为7.1%~9.6%;小麦籽粒和小麦秸秆中的定量限均为0.01mg/kg,最小检出量都为1×10-1111 g;该方法操作简便,其灵敏度、准确度和精密度均符合我国有关农药残留量检测的技术要求。(2)噻呋酰胺和醚菌酯在小麦中的残留消解情况:醚菌酯和噻呋酰胺在小麦籽粒中的消解符合一级动力学方程Ct=C0·e-kt,相关系数在0.7686~0.9929之间,均达显著性水准;其中醚菌酯在小麦籽粒中的半衰期为2.1d~5.3d,噻呋酰胺的半衰期为4.9d~8.3d;这说明醚菌酯和噻呋酰胺在小麦籽粒中易消解,不易造成残留污染;醚菌酯和噻呋酰胺在小麦中的残留情况:在末次施药后21d时醚菌酯在小麦籽粒中的残留量为<0.01~0.078 mg/kg,小麦秸秆中为0.035~5.487 mg/kg;噻呋酰胺在小麦籽粒中的残留量为<0.01~2.836 mg/kg,小麦秸秆中为8.803~18.223 mg/kg;在末次施药后28d时醚菌酯在小麦粒中的残留量为<0.01~0.079 mg/kg,小麦秸秆中为0.018~5.122 mg/kg;噻呋酰胺在小麦籽粒中的残留量为<0.01~1.846 mg/kg,小麦秸秆中为5.150~17.907mg/kg。(3)噻呋酰胺和醚菌酯在小麦籽粒中的膳食风险评估:在末次施药后28d时醚菌酯在小麦籽粒上的残留中值(STMR)是0.017 mg/kg,最高残留值(HR)是0.079 mg/kg;噻呋酰胺在小麦籽粒上的残留中值(STMR)是1.097 mg/kg,最高残留值(HR)是1.645mg/kg。根据我国农药残留登记情况和我国居民人均膳食结构,得到了普通人群噻呋酰胺的估算每日摄入量是0.0332 mg,占日允许摄入量的3.6%;醚菌酯的估算每日摄入量是0.0023 mg,仅占日允许摄入量的0.01%。故认为,醚菌酯和噻呋酰胺在小麦籽粒的残留量不会对普通人群健康造成不可接受的风险。根据膳食风险评估结果推荐噻呋酰胺在小麦籽粒上的MRL值为2.0 mg/kg。50%醚菌酯·噻呋酰胺水分散粒剂在小麦上的合理使用建议为:50%醚菌酯·噻呋酰胺水分散粒剂在小麦上按180g.a.i/ha(制剂用量为24.0g/亩)兑水稀释后施用2次,推荐安全间隔期为28d。(4)噻呋酰胺和醚菌酯在五种土壤矿物(蒙脱石、高岭石、伊利石、磁铁矿、针铁矿,下同)中的吸附:醚菌酯和噻呋酰胺在五种土壤矿物中的吸附平衡时间在10h-24h之间,其吸附动力学过程用伪二级动力学方程表征最佳,其次是颗粒扩散方程,最差的是Elovich方程;其等温吸附过程用Linear和Freundlich吸附模型表征最佳(均达显著性水平),而用Langumir吸附模型描述则较差(达不到显著性水平)。醚菌酯和噻呋酰胺的吸附等温线呈“S型”,而不是“L型”。温度对醚菌酯和噻呋酰胺在五种土壤矿物中吸附的影响:当温度从5℃上升至25℃时,其吸附量逐渐增加,在25℃时达最大值,之后随着温度的升高其吸附量逐渐下降。pH值对醚菌酯和噻呋酰胺在五种土壤矿物中吸附的影响:当pH值从3.0升至5.0时,磁铁矿对醚菌酯的吸附量逐渐减少,到pH值为5.0时达最小值,其余四种土壤矿物对其吸附量则显著增加;当pH值从5.0升至7.0时,其吸附量缓慢上升,其余四种土壤矿物显著减少;当pH值为7.0时达最小值;当pH值从7.0升至11.0时,五种土壤矿物对醚菌酯的吸附量均呈不同程度增加趋势,到pH值为11.0时,达最大值。当pH值从3.0升至5.0时,蒙脱石、高岭石和伊利石对噻呋酰胺的吸附量逐渐增加,到pH值为5.0时达最大值;但当pH值从5.0升至9.0时,其吸附量逐渐下降,到pH值为9.0时达最小值;而当pH值从9.0升至11.0时,其吸附量又逐渐上升。针铁矿和磁铁矿对噻呋酰胺的吸附量则随pH值从3.0升至5.0时显著减少,而当pH值从5.0升至11.0时又缓慢上升。醚菌酯和噻呋酰胺在五种土壤矿物中的红外光谱分析:醚菌酯主要通过氢键和表面络合等作用吸附在高岭石中,通过氢键和电荷转移等作用吸附在蒙脱石中,通过氢键、表面络合和电荷转移等作用吸附在伊利石、针铁矿和磁铁矿中;噻呋酰胺主要通过电荷转移作用吸附在高岭石中,通过氢键和电荷转移等作用吸附在蒙脱石中,通过氢键、表面络合和电荷转移等作用吸附在伊利石、针铁矿和磁铁矿中。
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