烯酰嗎啉在馬鈴薯和土壤中的殘留動態(tài)及風(fēng)險評估

梁 爽，敦亞楠，侯志廣，趙曉峰，王鑫宏，逯忠斌

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院， 吉林 長春 130118)

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烯酰嗎啉在馬鈴薯和土壤中的殘留動態(tài)及風(fēng)險評估

梁 爽，敦亞楠，侯志廣，趙曉峰，王鑫宏，逯忠斌

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院， 吉林 長春 130118)

【目的】 了解烯酰嗎啉在馬鈴薯和土壤中的消解動態(tài)，為其防治馬鈴薯晚疫病時的安全合理用藥提供依據(jù)。【方法】 首先建立一種用氣相色譜儀測定烯酰嗎啉殘留量的檢測方法，然后于2012和2013年在山東、吉林進行田間試驗，對烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖、土壤中的消解動態(tài)和最終殘留量進行檢測，并對施藥后可能產(chǎn)生的膳食安全風(fēng)險進行評估?！窘Y(jié)果】 2012年和2013年烯酰嗎啉在馬鈴薯植株中的半衰期分別為0.7 d(吉林)、0.6 d(山東)和2.5 d(吉林)、1.2 d(山東)，在馬鈴薯土壤中的半衰期分別為0.7 d(吉林)、0.5 d(山東)和4.3 d(吉林)、9.6 d(山東)。烯酰嗎啉施用劑量、施藥次數(shù)不同，則其在馬鈴薯植株、塊莖及土壤中的最終殘留量也不同，烯酰嗎啉最終殘留量在馬鈴薯植株中均低于1.240 mg/kg，在土壤中均低于3.405 mg/kg，在馬鈴薯塊莖中均低于或等于檢測方法的最低定量限0.02 mg/kg，也低于我國制定的烯酰嗎啉在馬鈴薯中的最大殘留限量0.05 mg/kg。采收后馬鈴薯塊莖中烯酰嗎啉的估計暴露量為1.64×10-5mg/kg，風(fēng)險商值為8.18×10-5(遠小于1)，膳食風(fēng)險較低?！窘Y(jié)論】 50%烯酰嗎啉可濕性粉劑推薦施藥劑量為450 g/hm2，施藥次數(shù)不超過3次，施藥間隔期7 d，采收安全間隔期14 d，此條件下食用收獲期的馬鈴薯可靠安全。

烯酰嗎啉；馬鈴薯；氣相色譜；農(nóng)藥殘留動態(tài)；農(nóng)藥風(fēng)險評估

烯酰嗎啉是一種新型內(nèi)吸治療型專用低毒殺菌劑，其作用機制是破壞病菌細胞壁膜的形成、引起孢子囊壁分解，進而使病菌死亡，對霜霉病、霜疫霉病、晚疫病、疫(霉)病、疫腐病、腐霉病、黑脛病等低等真菌性病害均具有很好的防治效果[1-3]。馬鈴薯晚疫病是世界性的流行性和毀滅性病害，90%以上種植馬鈴薯的地區(qū)都有晚疫病發(fā)生，烯酰嗎啉在馬鈴薯上的施用非常普遍。

國內(nèi)外報道烯酰嗎啉殘留量的檢測方法有氣相色譜[4-6]、液相色譜[7]、液質(zhì)聯(lián)用[8-10]、氣質(zhì)聯(lián)用[11-12]等。岑江杰等[13]和Jorge Regueiro等[14]通過動物試驗對烯酰嗎啉的毒性進行了研究，結(jié)果表明烯酰嗎啉在動物試驗中未表現(xiàn)出病理學(xué)改變。Paola Avetta等[15]研究表明，烯酰嗎啉會生成毒性更低的代謝產(chǎn)物。目前國內(nèi)外尚無馬鈴薯中烯酰嗎啉的檢測方法及殘留消解狀況的研究報道?；诖?，本研究建立了一種烯酰嗎啉在馬鈴薯中的殘留消解動態(tài)及最終殘留量的檢測方法，并對其可能產(chǎn)生的膳食安全風(fēng)險進行了評估[16-17]，以期為烯酰嗎啉防治馬鈴薯晚疫病的安全合理用藥提供重要依據(jù)，為馬鈴薯的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供保障。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀 器 Agilent 6890N氣相色譜儀配μ-ECD檢測器， HP-1( 30.0 m×0.25 mm×0.25 μm) 毛細管色譜柱(美國安捷倫公司)，超聲波清洗器(KQ-250DE型)，組織搗碎機(DS-1型)，恒溫水浴振蕩機(SHZ-88型)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(ZFQ-3型)。

1.1.2 試 劑 乙腈，HPLC級；丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯化鈉、正己烷、無水硫酸鈉、中性氧化鋁、活性炭均為分析純,其中氧化鋁600 ℃活化4 h，用前經(jīng)130 ℃烘4 h后加5%蒸餾水減活，在干燥器中保存，無水硫酸鈉用前需在650 ℃下灼燒4 h，在干燥器中保存；50%烯酰嗎啉可濕性粉劑(江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn))；烯酰嗎啉標準品(純度99.5%，美國ChemDiv公司生產(chǎn))。

1.2 試驗方法

1.2.1 烯酰嗎啉的消解動態(tài)試驗 試驗地點為吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗站和山東省濟南市歷城區(qū)遙墻鎮(zhèn)大辛村。測定烯酰嗎啉在馬鈴薯植株中的消解動態(tài)時施藥方式為莖葉噴霧，測定其在土壤中的消解動態(tài)時僅對土壤噴霧。試驗設(shè)50%烯酰嗎啉用量675 g/hm2和對照(清水)2個處理，每個小區(qū)面積為30 m2，3次重復(fù)，并設(shè)保護帶。施藥時期為馬鈴薯晚疫病發(fā)生初期，分別于施藥后0(施藥后2 h)，1，3，5，7，14，20，30，40，60 d及收獲期采集馬鈴薯植株和0～10 cm土壤樣品備用。所有樣品均采用對角線法五點采樣。

1.2.2 烯酰嗎啉最終殘留量試驗 試驗分別設(shè)50%烯酰嗎啉450 g/hm2施藥3次和4次及675 g/hm2施藥3次和4次共4個處理，試驗小區(qū)設(shè)置同1.2.1節(jié)。于馬鈴薯晚疫病發(fā)生初期開始第1次施藥，每間隔7 d施藥1次。于最后一次施藥后14 d和20 d分別采集馬鈴薯植株、塊莖和土壤樣品備用。所有樣品均采用對角線法五點采樣。

1.3 檢測方法

1.3.1 樣品的制備 將馬鈴薯植株和塊莖樣品切碎并混合均勻, 然后按四分法取500 g樣品,用食品加工機打碎；土壤樣品混合均勻后, 除去雜物,四分法取樣500 g。所有樣品均于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 樣品的提取 (1)馬鈴薯植株和塊莖。 稱取樣品20.0 g，加入90 mLV(乙腈)∶V(水)=8∶1的混合溶劑勻質(zhì)提取2 min，濾至裝有7 g氯化鈉的具塞量筒中，劇烈振搖，靜置1 h，取40 mL上清液減壓濃縮至近干，氮氣吹干后立即加入2 mL正己烷定容，待凈化；其余部分棄去。

(2)土壤。稱取土樣50.0 g(折合風(fēng)干土)放入具塞三角瓶中，加入80 mLV(丙酮)∶V(水)=8∶2的混合液，振蕩提取1 h，過濾，20 mL丙酮沖洗殘渣，濾液全部轉(zhuǎn)移至裝有20 mL 100 g/L NaCl溶液的分液漏斗中，二氯甲烷(40，30，30 mL)萃取3次，收集下層有機相減壓濃縮至近干，氮氣吹干后立即加入5 mL正己烷定容，待凈化。

1.3.3 樣品的凈化 依次在層析柱(15 mm×300 mm)中裝入高度為1 cm的無水硫酸鈉、3.0 g中性氧化鋁和0.3 g活性炭的均勻混合物及1 cm的無水硫酸鈉。用50 mL乙酸乙酯預(yù)淋洗層析柱后，加入1.3.2節(jié)中的樣品提取液，用60 mL乙酸乙酯分2次淋洗層析柱，收集淋洗液并減壓濃縮至近干，馬鈴薯植株和塊莖樣品用正己烷定容至2 mL，土壤樣品用正己烷定容至5 mL，待氣相色譜分析。

1.3.4 儀器檢測條件 進樣口溫度280 ℃，檢測器溫度300 ℃；柱溫采用程序升溫，初始溫度為120 ℃，保持1 min，以25 ℃/min升至260 ℃，恒溫22 min；載氣為高純氮氣，流速1.0 mL/min；進樣量為1 μL。烯酰嗎啉2個同分異構(gòu)體的保留時間在 19.693～23.566 min。

1.3.5 添加回收率和精密度測定 取對照處理的馬鈴薯植株20.0 g、土壤50.0 g、馬鈴薯塊莖20.0 g，設(shè)添加烯酰嗎啉 0.02，0.05和0.50 mg/kg 3個水平，重復(fù)5次，按照前述樣品前處理方法及儀器檢測條件，測定烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的回收率，并計算相對標準偏差即精密度值。在重復(fù)性條件下獲得的2次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于這2次測定結(jié)果的算術(shù)平均值的15%，即為達到農(nóng)藥殘留分析標準的精密度。

1.3.6 烯酰嗎啉在馬鈴薯中的膳食風(fēng)險評估 烯酰嗎啉膳食風(fēng)險評估結(jié)果由以下公式計算得出:

估計暴露量=(理論殘留量×食物攝入量)/體質(zhì)量；

(1)

風(fēng)險商值=估計暴露量/每日允許攝入量。

(2)

我國60 kg體質(zhì)量成人的薯類攝入量為0.049 1 kg[18]，烯酰嗎啉的日允許攝入量 (ADI)為0.2 mg/kg b.w.[19](b.w.指人體標準體質(zhì)量)，理論殘留量按兩年兩地馬鈴薯塊莖的最終殘留量的平均值計，體質(zhì)量以成人人均體質(zhì)量60 kg計，按上述參數(shù)計算烯酰嗎啉在馬鈴薯中的估計暴露量和風(fēng)險商值。風(fēng)險商值>1時，即表示對暴露人群存在風(fēng)險；風(fēng)險商值≤1時，表示風(fēng)險在可接受的范圍內(nèi)，風(fēng)險商值越小風(fēng)險越小。

2 結(jié)果與分析

2.1 烯酰嗎啉檢測方法的建立

馬鈴薯淀粉含量為10%～22%[18]，所以在馬鈴薯塊莖的提取過程中，水相和有機相之間存在嚴重的乳化現(xiàn)象，使試驗準確度和精確度出現(xiàn)明顯偏差。本試驗采用乙腈-水混合溶劑提取，通過鹽析來破除乳化，保證了烯酰嗎啉在馬鈴薯中的提取效率和回收率。在樣品提取過程中，取40 mL上清液減壓濃縮至近干，其余部分棄去，這主要是為了在不影響準確性的前提下，減少乳化作用的影響及乙腈溶液在減壓濃縮過程中消耗的時間。在凈化過程中本試驗采用自填層析柱，對填料進行了優(yōu)化，即1 cm無水硫酸鈉、3.0 g中性氧化鋁和0.3 g活性炭的均勻混合物及1 cm無水硫酸鈉是最佳的填料配比，在最大限度地保證回收率的同時也有效地減少了基質(zhì)效應(yīng)的影響。

2.2 烯酰嗎啉標準曲線的繪制及檢測方法的準確度與精密度

用正己烷稀釋烯酰嗎啉標準品配得0.1，0.5，1，2，5 mg/L系列標準溶液，用建立的烯酰嗎啉檢測方法進行測定，得出標準曲線為y=82 850x+10 693(y表示峰面積，x表示烯酰嗎啉質(zhì)量濃度)，相關(guān)系數(shù)r=0.999 2。烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的添加試驗結(jié)果見表1。

表 1 烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的添加試驗結(jié)果

通過添加試驗測得烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的平均回收率分別為80.6%～91.5%，94.2%～94.9%和85.3%～100.4%，相對標準偏差分別為6.4%～11.9%，4.4%～13.4%和5.0%～11.2%(表1)。

烯酰嗎啉最小進樣量峰高為儀器噪聲3倍時，計算得出烯酰嗎啉在馬鈴薯植株中的最低檢出限(LOD)為0.006 mg/kg；馬鈴薯植株、塊莖對照樣品中烯酰嗎啉標準品添加量為0.4 mg/kg時，檢測得出最低定量限(LOQ)為0.02 mg/kg，均低于最高殘留限量(MRL)值0.05 mg/kg[20]。烯酰嗎啉添加量不同則試驗結(jié)果不同，因此需要明確烯酰嗎啉添加量。以同樣方法得出烯酰嗎啉在土壤中的最低檢出限(LOD)為0.003 mg/kg，最低定量限(LOQ)為0.01 mg/kg。

2.3 烯酰嗎啉在馬鈴薯植株和土壤中的消解動態(tài)

經(jīng)測算，2012年烯酰嗎啉在馬鈴薯植株中的消解曲線方程為C=5.160 2 e-0.265t(C表示殘留量，t表示時間，下同)(r=0.946 8)，半衰期(t1/2)=0.7 d(吉林)；C=3.900 6e-0.100 6t(r=0.949 8)，t1/2=0.6 d(山東)。2013年烯酰嗎啉在馬鈴薯植株中的消解曲線方程為C=2.348 6e-0.150 6t(r=0.825 2)，t1/2=2.5 d(吉林)；C=4.273 2e-0.639 8t(r=0.944 5)，t1/2=1.2 d(山東)。2012年烯酰嗎啉在土壤中的消解曲線方程為C=0.136 7e-1.372t(r=0.990 8)，t1/2=0.7 d(吉林)；C=1.354 4e-0.050 7t(r=0.924 0)，t1/2=0.5 d(山東)。2013年烯酰嗎啉在馬鈴薯土壤中的消解曲線方程為C=0.365 9e-0.147 1t(r=0.949 9)，t1/2=4.3 d(吉林)；C=1.060 2e-0.035 8t(r=0.912 6)，t1/2=9.6 d(山東)。

2.4 烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的最終殘留量

通過兩年兩地烯酰嗎啉在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的最終殘留試驗得出，烯酰嗎啉劑量和施藥次數(shù)不同，則其在不同施藥部位的最終殘留量也不同。由表2～4可以看出，馬鈴薯植株中烯酰嗎啉最終殘留量均低于1.240 mg/kg，馬鈴薯塊莖中烯酰嗎啉最終殘留量均低于或等于0.020 mg/kg，土壤中烯酰嗎啉最終殘留量均低于3.405 mg/kg。

表 2 烯酰嗎啉在馬鈴薯植株中的最終殘留試驗結(jié)果

表 3 烯酰嗎啉在馬鈴薯塊莖中的最終殘留試驗結(jié)果

2.5 烯酰嗎啉在馬鈴薯中的膳食風(fēng)險評估

收獲期后馬鈴薯塊莖中烯酰嗎啉的殘留量已低于檢測方法中的最低定量濃度，因此本試驗以檢測方法中最低定量質(zhì)量濃度為最終殘留量計算烯酰嗎啉在采收后馬鈴薯塊莖中的估計暴露量，其值為1.64×10-5mg/kg，風(fēng)險商值為8.18×10-5(遠<1)。施用50%烯酰嗎啉可濕性粉劑450 g/hm2、最多施藥不超過3次、施藥間隔期7 d、采收安全間隔期為14 d時，烯酰嗎啉在馬鈴薯中的膳食風(fēng)險較低，消費者可安全食用。

表 4 烯酰嗎啉在土壤中的最終殘留試驗結(jié)果

3 結(jié) 論

本研究建立了一種用氣相色譜儀測定馬鈴薯植株、塊莖及土壤中烯酰嗎啉殘留量的方法。該方法克服了馬鈴薯因基質(zhì)淀粉含量高帶來的前處理乳化等問題，操作簡便、快捷，準確度和精密度高，完全滿足檢測要求。在吉林和山東連續(xù)2年的田間消解動態(tài)和最終殘留量試驗結(jié)果表明，烯酰嗎啉在馬鈴薯植株和土壤中的半衰期為0.5～9.6 d(t1/2<30 d)，屬于易降解農(nóng)藥；烯酰嗎啉在馬鈴薯塊莖中的最終殘留量低于檢測方法的最低定量限0.02 mg/kg，也低于我國制定的烯酰嗎啉在馬鈴薯中的最大殘留限量0.05 mg/kg以及日本制定的最大殘留限量0.1 mg/kg。因此，使用50%烯酰嗎啉可濕性粉劑防治馬鈴薯晚疫病，推薦施藥劑量450 g/hm2，施藥次數(shù)不超過3次，施藥間隔期 7 d，采收安全間隔期14 d。馬鈴薯中烯酰嗎啉的風(fēng)險商值為8.18×10-5(遠小于1)，膳食風(fēng)險較低，食用收獲期的馬鈴薯可靠安全。

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Residual dynamics and risk assessment of dimethomorph in potato and soil

LIANG Shuang,DUN Yanan,HOU Zhiguang,ZHAO Xiaofeng,WANG Xinhong,LU Zhongbin

(CollegeofResourceandEnvironmentalScience,JilinAgriculturalUniversity,Changchun,Jilin130118,China)

【Objective】 Residual dynamics of dimethomorph in potato and soil were investigated to provide basis for safe and reasonable application of pesticide to protect and cure Potato Late Bright.【Method】 Firstly,a method was developed for analyzing dimethomorph residual based on gas chromatography.Then,field experiment was carried out in Shandong and Jilin during 2012 and 2013.Residual dynamics and final residues of dimethomorph in potato plant and soil were detected and the dietary risk was assessed.【Result】 The half-lives of dimethomrph in potato plant were 0.7 d (Jilin) and 0.6 d (Shandong) in 2012 and 2.5 d (Jilin) and 1.2 d (Shandong) in 2013.The half-lives of dimethomrph in soil were 0.7 d (Jilin) and 0.5 d (Shandong) in 2012 and 4.3 d (Jilin) and 9.6 d (Shandong) in 2013.The final residues of dimethomorph at different dosages and different sprayed times in root and plant of potato and soil were different.The final residues in potato plant were lower than 1.240 mg/kg and that in soil were lower than 3.405 mg/kg.The final residues in potato tuber were less than 0.02 mg/kg (LOQ),which is lower than the MRL of 0.05 mg/kg.The exposure level of potato root in harvest season was 1.64×10-5mg/kg and the risk quotient was 8.18×10-5(much less than 1),indicating it is in safe level.【Conclusion】 The suggested usage is 450 g/hm2for 50% dimethomorph WP,no more than three times,7 d interval,and 14 d harvest safety interval for dietary safety.

dimethomorph;potato;gas chromatography;pesticide residual dynamics;pesticide risk assessment

時間:2016-10-09 10:08

10.13207/j.cnki.jnwafu.2016.11.023

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20161009.1008.046.html

2015-04-21

農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留項目(2012H07)

梁 爽(1984-)，女，吉林長春人，講師，博士，主要從事農(nóng)藥殘留與分析及農(nóng)藥環(huán)境毒理研究。

逯忠斌(1961-)，男，黑龍江海倫人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)藥殘留與分析及農(nóng)藥環(huán)境毒理研究。 E-mail:luzhong1979@aliyun.com

S482.2

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1671-9387(2016)11-0161-05