4种白蚁防治药剂在土壤中降解试验

摘要 4种白蚁防治药剂在土壤中室内外降解试验表明，药剂在土壤中的降解受土壤微生物影响较大。除了土壤微生物以外，农药在土壤中的降解还受土壤理化性质的影响。4种农药在3种灭菌土壤中的降解快慢趋势是一致的，药剂在不灭菌土壤中的降解快于灭菌土壤。毒死蜱在室内降解试验中的半衰期在131.5～245.1 d，而在室外降解试验中，其半衰期约为398.0 d；联苯菊酯在室内降解试验中的半衰期在131.8～257.2 d，而在室外降解试验中，其半衰期约为894.0 d；氯菊酯在室内降解试验中半衰期在121.6～217.9 d，而在室外降解试验中，其半衰期约561.0 d；吡虫啉在室内降解试验中的半衰期在111.2～172.2 d，而在室外降解试验中，其半衰期约为443.0 d。

关键词 不同药剂；防治白蚁；土壤；降解

中图分类号 X592；S481.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）19-0130-04

白蚁是地球上最古老的社会性昆虫之一，其危害面积约占世界陆地总面积的50%。我国也是白蚁危害严重的国家之一，其中40%陆地均有其分布。在我国不同的白蚁分布区，白蚁对房屋建筑、江河堤坝、通讯设施、交通工具、农林植物、金库钱币、武器弹药等工农业生产，无所不噬、无所不损，危害涉及国民经济的方方面面和人们的衣、食、住、行等日常生活，其危害面之广、破坏力之大，堪称虫害之冠。我国白蚁危害造成的经济损失每年达20亿～25亿元[1]。

我国目前防治白蚁普遍采用的方法是化学防治法，特别是对新建房屋基础的白蚁预防，全国绝大部分地区现在都是采取喷洒农药毒土的方法处理。这种方法预防白蚁的原理是在建筑物内部及周围的土壤中，按照产品标识规定的比例和方法使用化学药物，形成一个连续隔离带，以防止白蚁从周围和地下穿透土层侵入建筑物，从而达到保护建筑物的目的。农药在土壤中的降解主要有生物降解和非生物降解2种途径。生物降解主要由细菌、放线菌、丝状菌、酵母、单细胞藻类等微生物引起[2-3]；非生物降解主要有光解、水解、氧化作用。白蚁防治药剂的持效期主要受降解影响。

试验以毒死蜱等4种目前国内白蚁预防中用量较大的杀虫剂作为供试药剂，选择位于蚌埠的黏质土、壤土、砂质土等，检测供试药剂在土壤中的室内（室外）降解情况，以期为在一定程度上减少白蚁防治单位在药剂选择中的随意性，为建立和完善蚌埠地区建筑工程白蚁预防土壤化学屏障施工技术规范和质量评价体系，特别是为建立化学屏障持效性评价体系提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试防治白蚁药剂。40%毒死蜱乳油（以下简称毒死蜱）（苏州市江枫白蚁防治有限公司）；10%吡虫啉杀白蚁悬浮剂（以下简称吡虫啉）（南通功成精细化工有限公司）；10%氯菊酯乳油（以下简称氯菊酯）（杭州伟林有限公司）；5%联苯菊酯悬浮剂（以下简称联苯菊酯）（常州晔康化学制品有限公司）。

1.1.2 主要化学试剂。丙酮，石油醚（60～90 ℃），无水硫酸钠，二氯甲烷，氯化钠，甲醇，盐酸，重蒸馏水。试剂均为分析纯级。

1.1.3 仪器与设备。振荡器（摇床），电子天平（0.01 g和0.1 mg），循环水真空泵，马弗炉（电阻炉），HP 6890 N气相色谱仪（带电子捕获检测器ECD），HP 1100液相色谱仪（带可变波长紫外检测器UV），具塞三角瓶（500 mL），分液漏斗（500 mL），具塞量筒（100 mL），量筒（100 mL），移液管（1 mL，2 mL，5 mL），容量瓶（10 mL），布氏漏斗（9 cm），三角漏斗（7 cm），抽滤瓶（500 mL），中速定性滤纸（9 cm）。生化恒温培养箱，高压灭菌锅，电动振荡器，干燥箱，旋转蒸发器，取样管等。

1.1.4 土壤。采用非耕地自然土壤：黏质土、壤土、砂质土等。土壤取回试验室后立即风干、压碎并过筛。然后将土壤分成2组，组过20目筛，用于降解试验。

1.2 试验方法

1.2.1 药剂室内降解试验。选用风干后过20目筛的灭菌（黏质土、壤土、砂质土）和不灭菌（黏质土、壤土、砂质土）的开展试验。不灭菌的土壤在风干过筛后立即开展试验。以25kGy的60Co为放射源的Y射线对土壤进行灭菌。

称取土壤样品40 g，置于200 mL棕色广口瓶中，在瓶中加入20 mL浓度为1 000 mg/L的药剂（其最初浓度为500 mg/kg），其中毒死蜱药剂是以2 000 mg/L的浓度（最初浓度为1 000 mg/kg）添加，待有机溶剂挥发后，混匀，再用无菌水调节土壤湿度为最大持水量（WHC）的60%。每种农药和土壤的组合设3个重复。所有操作均在无菌工作台上进行，所用器皿和试液都经过灭菌处理。加药后用棉塞将广口瓶塞紧，整体放入黑暗的培养箱中恒温（25 ℃）保存。所有处理从加水开始，即进入计时取样阶段，在随后的时间里定期取样（5 g/瓶，次）。

1.2.2 室外降解试验。选取平整的自然土地（保证2～3年的试验期内不被破坏），随机选出15块50 cm×50 cm的试验小区。其中12块为药剂试验小区，3块为对照试验小区，每小区之间相距不少于1 m，清除地块表面的植被，用砖墙砌，坑顶以混凝土预制板覆盖。将供试药剂用水稀释成所需浓度（按有效成分计，联苯菊酯0.125%，毒死蜱1.0%，氯菊酯1.0%，吡虫啉0.1%）。按4 L/m2的施药量均匀地喷洒在试验小区内（每种药剂各施药3块小区），对照试验小区施以同样体积的清水。

于施药后1、2、4、6、12、18、24、30、36个月揭开预制板盖，在取检测用的土样时，在每种药剂的3块试验小区中取土样。

取样方法：用梅花法（5个点）取样，取样深度为0～10 cm，然后将5个点的样品混匀。

1.2.3 分析方法。

（1）气相色谱工作条件。色谱柱：弹性石英毛细管柱（30 m×320 μm×0.25 μm）；进样口温度：280 ℃；载气：高纯氮气≥99.999%；分流比：10∶1；柱流量：3 mL/min；柱箱温度：开始为70 ℃，以25 ℃/min升到230 ℃保持0.5 min，15 ℃/min升到280 ℃；尾吹流量：50 mL/min；ECD温度：305 ℃；进样体积：1 μL。在此条件下检测毒死蜱、联苯菊酯和氯菊酯。

（2）液相色谱工作条件。色谱柱：Shim-pack VP-ODS C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；柱温：35 ℃；流动相：乙腈∶水（v/v）=35∶65；流速：0.9 mL/min；紫外检测波长：270 nm；进样量：10 μL。在此条件下检测吡虫啉。

1.2.4 添加回收率试验。与样品处理方法一致，在称取的土样中添加相应的农药标准品，毒死蜱添加浓度分别为450、50 mg/L；联苯菊酯添加浓度分别为50、5 mg/L；氯菊酯添加浓度分别为250、25 mg/L；吡虫啉添加浓度分别为50、5 mg/L。根据最后实际检测量来计算添加回收率[4-10]。

2 结果与分析

2.1 室内试验

2.1.1 添加回收率。4种农药在土壤中的添加回收率结果见表1。毒死蜱在土壤中的回收率在80.57%～96.47%，联苯菊酯在土壤中的添加回收率在85.29%～89.57%，氯菊酯在土壤中的回收率在82.68%～97.82%，吡虫啉在土壤中的添加回收率在91.25%～96.54%。从添加回收率和变异系数（CV）结果看，方法符合农药残留试验准则的要求，说明建立的样品处理方法能够应用于后续研究。

2.1.2 各药剂在土壤中的残留情况。从表2和图1可以看出，不灭菌土壤对毒死蜱降解能力都要比灭菌土壤大很多，毒死蜱在灭菌壤土中112 d降解率仅为17.59%，而在不灭菌壤土中为46.57%；在灭菌黏质土中112 d降解率为18.01%，而在不灭菌黏质土中为30.19%；在灭菌砂质土中112 d降解率为18.23%，而在不灭菌砂质土中为28.09%；在3种灭菌土壤中的降解快慢趋势是一致的，即壤土

从表3和图2可以看出，联苯菊酯在灭菌砂质土中112 d降解率仅为19.96%，而在不灭菌砂质土中为24.14%；在灭菌黏质土中112 d降解率为21.42%，而在不灭菌黏质土中的为25.27%；在灭菌壤土中112 d降解率为20.94%，而在不灭菌壤土中的为41.73%。由此可知，不灭菌土壤对联苯菊酯降解能力都要比灭菌土壤大很多，在3种灭菌土壤中的降解快慢趋势基本一致的，即砂质土

从表4和图3可以看出，氯菊酯在灭菌黏质土中112 d降解率仅为27.88%，而在不灭菌黏质土中为34.87%；在灭菌砂质土中112 d降解率为31.67%，而在不灭菌砂质土中为36.07%；在灭菌壤土中112 d降解率为26.86%，而在不灭菌壤土中高达56.69%；由此可知，不灭菌土壤对氯菊酯降解能力都要比灭菌土壤大很多，在3种灭菌土壤中的降解快慢趋势基本一致的，即壤土

从表5和图4可以看出，吡虫啉在灭菌黏质土中112 d降解率仅为31.09%，而在不灭菌黏质土中为40.65%；在灭菌砂质土中112 d降解率为29.01%，而在不灭菌砂质土中为43.07%；在灭菌壤土中112 d降解率为30.74%，而在不灭菌壤土中高达59.89%；由此可知，不灭菌土壤对吡虫啉降解能力都要比灭菌土壤大很多，在3种不灭菌土壤中的降解快慢趋势基本一致的，即砂质土

从表6可以看出，毒死蜱、联苯菊酯等4种药剂在灭菌土壤中的半衰期明显比在不灭菌土壤中长，毒死蜱达3倍以上，联苯菊酯、氯菊酯达4倍以上，吡虫啉多达5倍，这说明农药在土壤中的降解主要是土壤微生物的作用。而在灭菌的土壤中，农药的半衰期也有一定差异性，如联苯菊酯、吡虫啉在壤土、砂质土中的半衰期少于黏质土，毒死蜱、氯菊酯在砂质土中半衰期明显低于黏质土和壤土，这说明农药在土壤中的降解除了受土壤微生物的影响以外，还受土壤理化性质和药剂本身理化性质的影响。由此可知，农药在土壤中的降解快慢受有机质含量、土壤pH值等因素的影响很大，有机质含量越高，土壤的碱性越大，农药在其中的降解就越快。

2.2 室外试验

2.2.1 不同测定方法的回收率。从表7可以看出，4种药剂的回收率在81.56%～89.12%，变异系数≤5.01%，精密度较高。由此可见，回收率和变异系数均符合农药残留检测技术的要求，这说明实验方法和检测条件准确有效，检测数据可靠。

2.2.2 各药剂在野外土壤中残留情况。从表8和图5、图6可以看出，毒死蜱和吡虫啉的降解很明显，分为先快后慢2个阶段，而联苯菊酯降解缓慢，基本保持稳定。在施药36个月（1 080 d）后毒死蜱、联苯菊酯、氯菊酯和吡虫啉最终降解率分别为96.76%、50.05%、95.48%、97.21%。按消解方程可推算出毒死蜱、联苯菊酯、氯菊酯和吡虫啉的半衰期分别为398、894、561、443 d。从试验结果还可以发现，药物在土壤中的残留量有时不但没有降低，反而有所上升，这可能是施药不均匀和采样误差引起的。

3 结论与讨论

通过4种药剂在不同土壤中降解试验，可以看出上述4种药剂在土壤中的降解受土壤微生物影响较大。此外，还受土壤理化性质的影响。农药在土壤中的降解快慢受有机质含量、土壤pH值等因素的影响，有机质含量越高，土壤的碱性越大，农药在其中的降解就越快。4种农药在3种灭菌土壤中的降解快慢趋势是一致的，药剂在不灭菌土壤中降解快于灭菌土壤。

试验4种药剂在不同土壤中降解快慢不同。毒死蜱在室内降解试验中的半衰期在131.5～245.1 d，而在野外降解试验中，其半衰期约为398.0 d；联苯菊酯在室内降解试验中的半衰期在131.8～257.2 d，而在野外降解试验中，其半衰期约为894.0 d；氯菊酯在室内降解试验中的半衰期在121.6～217.9 d，而在野外降解试验中，其半衰期约为561.0 d；吡虫啉在室内降解试验中的半衰期在111.2～172.2 d，而在野外降解试验中，其半衰期约为443.0 d。

通过上述一些列试验可以看出，药剂在施入土壤后，联苯菊酯药剂的半衰期较长、生物活性高比较适合用于在蚌埠地区作为白蚁预防药剂使用。

在白蚁药剂室内外降解试验中，所检测的4种药剂室外半衰期均比室内半衰期要长，推测原因可能与当地的气候有关，由于室外试验是在下半年开始，试验到后期当地已经进入冬季，气温较低，药剂在土壤中降解可能也较慢，而室内试验基本是恒温条件。

目前国内白蚁行业研究白蚁防治药剂的药效试验较

多，而研究药剂在土壤中降解残留相对较少，本文在总结前人研究的基础上，结合生产实际情况对试验材料及方法进行调整，设计上述一系列试验，试验结果可供相关白蚁单位进行质量检查、药剂选用等方面参考使用。试验中还有不足之处，在以后的试验中，逐步改进。

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