白蚁防治药剂的降解和持效期的研究进展

白蚁防治药剂的降解和持效期的研究进展-林雁 作者：不详 转贴自：本站 点击数：54 白蚁防治药剂的降解和持效期的研究进展-林雁

2007-12-28 林 雁 （南京市白蚁防治研究所，江苏 南京 210002）

摘要：目前我国的白蚁防治技术主要是采用化学防治的方法。过去常用的白蚁防治药剂主要为氯丹、灭蚁灵。氯丹灭蚁灵被淘汰使用后，一些新的替代药剂如毒死蜱、联苯菊酯、吡虫啉等成为白蚁防治的首选药剂。依据相关的资料，从白蚁防治药剂的特点、降解性、持效性以及对白蚁的生物活性等方面的研究情况进行论述，为合理了解和预测这些药剂对白蚁的持效期提供理论依据。 关键词：白蚁防治药剂；降解；持效性；生物活性 Degradation, Persistence and Bioavailability of Termiticides Abstract： Chemical measures and technique are mostly taken to control termites presently in China. Chlordane and mirex were mainly termiticides used past. Some new alternative termiticides such as chlorpyrifos, bifenthrin and imidacloprid have become the principal chemicals chosen for termites control after chlordane and mirex were phased out. This paper discusses the characteristics, degradation, persistence and bioavailability of termiticides used past and now according to relative published information. This discuss provides a theoretical basis for understanding and predicting the longevity or persistence of these termiticides to control termites. Key words: termiticides; degradation; persistence; bioavailability

白蚁是世界性的重要害虫之一，可危害建筑物、堤坝、园林、交通、通讯设施等，在我国的分布和危害遍及25个省和自治区，在长江以南的地区危害尤为严重。根据24个城市183万平方米房屋建筑的调查，因蚁害造成的经济损失达10亿元以上，白蚁在福建、广东、海南的危害率达70-90%[1]。针对白蚁危害的严重性，目前我国白蚁防治的贯彻的方针政策是“预防为主，防治结合、综合治理”。预防就是在白蚁未发生前对保护目标采取一定的处理措施或方法来保护目标物在将来的一段时间(或时期)内免受白蚁的危害。(灭)治就是对已发生白蚁危害的目标采取一定的方法或措施来减少白蚁群体数量或消灭整个白蚁群体以达到停止或减轻正在进行的白蚁危害。 白蚁预防可采用的方法有化学屏障、物理屏障、TTR(Trap-Treatment-Release)技术、监测控制系统及使用抗白蚁材料等。在我国，白蚁预防技术基本上采用的是化学屏障的方法，特别是在房屋白蚁预防中。化学屏障法是将杀虫剂应用于土壤、木材或其它白蚁活动的环境，在白蚁源与保护目标（如建筑物）之间形成一个隔离带，该化学屏障隔离带能阻止白蚁穿透入侵目标而起保护目标物的作用。化学屏障具有有效、相对较低的成本、操作简便等优点而备受广泛使用。化学屏障法中使用的白蚁防治药剂要求残效期越长越好，这样对白蚁的持效期就越长，对保护目标的保护期(或时间)也就越长。但是化学药剂在施用后会分解或降解，所以研究白蚁防治药剂的降解动态或规律就显得尤其重要，特别是近几年来使用了毒死蜱、联苯菊酯、氰戊菊酯、吡虫啉等药剂替代了传统的氯丹、灭蚁灵后出现了持效期缩短的问题，使得许多白蚁防治工作人员和科研人员日益关注这些替代药剂的降解情况和对白蚁的持效期问题。现就这些内容进行以下综述： 1. 白蚁防治药剂与农用杀虫剂的区别 首先，白蚁防治药剂属卫生杀虫剂，对原药的要求比农业上使用的农药的原药要严格得多。在农药登记上白蚁防治药剂必须按照卫生杀虫剂的范畴和要求进行登记注册。其次，残效期不同。普通农药由于施药后药剂会残留在作物或蔬菜水果上，如果药剂降解或分解速度太慢，对环境的污染和人体的健康危害就越大，所以普通农药只需要在施用后达到防治虫害的目标就可以了，对残效期要求较短。白蚁防治药剂则要求残效期越长越好，由于白蚁预防是保护目标物在将来时间里不受白蚁危害，这个将来时间要求越长越好，这样对目标物的保护期就越长，所以要求白蚁防治药剂在土壤中的稳定性和持久性越长越好，目前我国房屋白蚁预防的包治期是15年，要求白蚁防治药剂的持效期最好能达到15年以上。但除了氯丹等有机氯杀白蚁剂对白蚁的持效期能达到15年以上，目前使用的氯丹的替代药剂比如毒死蜱、联苯菊酯等都达不到15年的有效期。第三，剂型的要求不同。由于两者要求的残效期不同，所以剂型加工和研制的要求也不同。普通农药，只需要达到经济、高效、方便及安全使用等的要求就行了，但白蚁防治药剂除了这些要求外，还需要达到增加其药剂的持效性，即在土壤中的稳定性和持久性，不易被降解。白蚁防治药剂虽然其原药大多是利用现成的农业上使用的杀虫原药进行二次加工和研制，农业上使用的杀虫剂(制剂)虽然对白蚁也有杀虫活性，但是农业上的杀虫剂(制剂)是不能用于白蚁预防的，否则预防效果不佳。第四，施药量不同。白蚁防治药剂在房屋白蚁预防上的使用量是普通农药在大田或蔬菜水果等上的使用量几十甚至几百倍。例如，40%枫蚁平乳油(有效成分为毒死蜱)按推荐使用浓度1%在规定使用剂量(4L稀释液/m2)下，每平方米需要40g的毒死蜱（质量有效成分）；48%乐斯本乳油(有效成分为毒死蜱)在水稻上的推荐使用剂量为75ml/亩，即每平方米需要0.054g的毒死蜱（质量有效成分）[2]。10%凯奇杀白蚁悬浮剂在房屋白蚁预防上的推荐使用剂量为

每平方米4g吡虫啉（质量有效成分）；10%吡虫啉可湿性粉剂在防治飞虱时在水稻上的推荐使用剂为0.0075~0.015g吡虫啉（质量有效成分）[3]。由于施药量相差很大，所以施药后药剂在土表的残留量也不同。例如，一般农业上毒死蜱在土壤的使用量为0.56~5.6kg/亩而导致它在土壤表面的初始含量为0.3~32ug/g，但是毒死蜱在防治白蚁的推荐使用浓度下使用，它在土壤的初始含量有1000ug/g，甚至更大[4]。最后，施药后的处理方法不同。普通农药在使用后一般不经过特殊的处理，会暴露在自然环境下；白蚁防治药剂在房屋白蚁预防处理后，建筑单位在建筑施工过程中很快会回填石子、砂砾等，然后用混凝土水泥浇灌处理，这样含药的化学土壤屏障就会被混凝土水泥板覆盖和密封着，使药剂不被光解和挥发，利于延长药剂对白蚁的持效期。 2. 白蚁防治药剂的降解和移动 农药在土壤中的降解主要有两个途径：非生物降解和生物降解[5]。非生物降解主要有光解作用和水解、氧化作用。生物降解主要由微生物起作用，这些微生物有细菌、放线菌、丝状菌、酵母、单细胞藻类等[6]。白蚁防治药剂的毒效与持效主要受降解影响。白蚁防治药剂被施到土壤中后，其命运完全依赖于降解过程。对白蚁防治药剂而言，由于药剂在使用后一般会被砂石、泥块、混凝土水泥浇灌等覆盖，所以光降解不是一个主要的降解因素。影响杀白蚁剂毒效和持效的最重要因素是化学降解和微生物降解，化学降解包括水解、氧化和裂解。这些过程直接影响杀白蚁剂在土壤中的半衰期或残留。 白蚁防治药剂在土壤中的降解或持留性还与农药的化学性质、理化性质、农药的剂型、土壤的类型、土壤中有机质的含量、土壤酸度、土壤中的金属离子、土壤中的水分含量、土壤的通气性、气候条件、土壤中对药剂分解有关微生物种类和数量等有密切的相关性。不易被光解、水解、微生物分解的药剂在土壤中的持留性或残留时间大于易分解的；挥发性、溶解度小的以及在土壤中吸附性强、移动性小的在土壤中的稳定性大于挥发性、溶解度大以及吸附性弱、移动性大的；药剂的消失一般以颗粒剂、乳剂、可湿性粉剂、粉剂的顺序而变快，因此稳定性也以此顺序而变弱；药剂在粘土中和有机质含量多的土壤的残留时间大于在砂土和有机质含量少的；一般而言，目前所用的白蚁防治药剂在酸性土壤中持留的时间比在碱性土壤中要长；在大多数情况下，白蚁防治药剂在低温和低湿土壤中比在高温高湿的可维持更好的毒效和较长的持留时间。温暖潮湿的土壤能提高土壤微生物对杀虫剂的降解活性，从而增加化合物的降解。此外，药剂在土壤微生物种类和数量以及金属离子少的土壤中的持留性长于微生物种类及金属离子多的。 白蚁防治药剂要求在土壤中的移动性小和与土壤的吸附能力强，这样能保证化学土壤屏障的厚度、宽度等不会随时间而变化太大，并且能保证屏障中的药剂对白蚁能有较长的持效期以及对环境、地下水等的污染较轻等。但是，白蚁防治药剂在白蚁预防工程施药处理后，即使移动性较小，但由于扩散、外力作用及地下水等的影响会造成药剂在土壤中有移动现象产生。药剂移动一般通过两个过程：扩散及大量流动。扩散是通过分子的随机运动使分子由高浓度移动到低浓度处。大量流动是由外力所造成的。特别是由于农药或是易溶于水，或是能悬浮于水中，因此，水的流动会使大量农药随之一同移动。一般来说，药剂在土壤中的扩散取决于：(1)土壤的性质，如含水量、体积密度、空隙多少及土温等；(2)药剂的化学性质，如溶解度、蒸气密度、扩散系数等；(3)土壤与化合物的交互作用，如吸附[6]。

3. 白蚁防治药剂的降解、残留 3.1 氯丹灭蚁灵的降解 氯丹是1945年研究开发出来和开始商业应用的[7]，为农业和卫生杀虫剂，也可以用作木材和地下电缆的保护剂[8]。它主要用于白蚁预防，以前使用过的剂型有粉剂、乳油、颗粒剂、油剂及可湿性粉剂[9]。氯丹为环戊二烯类有机氯杀虫剂，它在土壤中十分稳定，并与土壤颗粒有很强的吸附作用。氯丹在土壤中的半衰期可达在4~20年[10] [11]，甚至超过20年[12]。由于氯丹不溶于水并且能与土壤迅速结合，所以它对地表水和地下水的污染是很低的。此外，有研究表明，氯丹在降解70%前可在底泥中持续104年、水中39年。 灭蚁灵和氯丹一样，也为环戊二烯类有机氯杀白蚁剂，它主要用于白蚁灭治。该药持久性很强，在环境中的降解速度很慢，在环境中的半衰期有5~10年。有研究指出，处理过的土壤经过12年后和飞机堕毁中的蚂蚁诱剂(含灭蚁灵)在5年后仍可检测到50%的灭蚁灵[13]。 我国城市房屋白蚁防治的管理政策规定房屋白蚁预防的包治期限为15年[14] [15] [16]，15年的包治期限是根据氯丹对白蚁的持效性来制定的。由于氯丹为有机氯杀虫剂，稳定性强，在环