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深圳白蚁防治中心/杀白蚁/灭白蚁/几种防蚁剂的环境化学行为

文章作者:程建白蚁防治中心发布时间:2021-05-25

深圳白蚁防治中心/杀白蚁/灭白蚁/几种防蚁剂的环境化学行为

包为民 陈振耀

(中山大学昆虫学研究所白蚁防治研究中心)

国家建设部建房[1993]166号文中,要求“确保房屋建筑工程竣工后至少15年不受白蚁危害”。在技术上如何操作,才能维持这长达15年以上的预防效果呢?无疑这需要做多方面的工作,其中防蚁剂的持效性具有关键性的作用。

国内目前可应用的防蚁剂仅有几种,即无机砷剂、有机氯剂-氯丹、有机磷剂-毒死蜱和拟菊酯类的少数品种。这些药剂在一般条件下,能否普遍达到上述预期效果?另一方面,这些药剂尤其是砷剂和有机氯剂是环境污染物,预防工程的受药空间有限,施药量却相对很大,对特定环境的污染程度如何?通过研究与实践,这些问题将会有明晰的答案。

作者依接触的文献资料和实践体会,拟从环境化学的角度,即从防蚁剂在环境中的分布、化学反应过程等来讨论几种防蚁剂在土壤中的变化,从而有助于了解其药效与残留问题。下面分别讨论几个问题。

1 药物进入土壤后的化学行为

就房屋地基预防白蚁而言,防蚁剂主要是施放于土壤中,药剂与基质相混合,构成一层有毒的保护性土层(水平性或垂直性方向),使白蚁不能穿越而达到预防的目的。当药剂进人土壤后,便发生一系列化学行为。其主要有:

1.吸附作用:药剂离子或分子或分子团被土壤矿物微粒、有机质和氢氧化物等吸附。从而影响药物的流动、挥发和药效等作用。

2.迁移作用:包括药剂挥发、扩散等过程,从而使药剂进人大气中或水体中。挥发造成药剂散失。药剂在水中的扩散速度一般是比较缓慢的。

3.降解作用:包括光化学降解、化学降解和生物降解。降解产物的毒性,有机农药降解的中间产物可维持原毒性或毒性更大,但最终产物是无毒的,甚至成为简单无机物而被植物吸收。如有机磷剂最后产物为磷酸,被作物吸收。无机金属农药降解的最后产物则仍是毒

物,其毒性与原毒物相当。

2 无机砷剂

砷(As)是半金属元素,具有多种形态,有十余种常见化合物。在自然界分布甚广,大多以硫化物形式夹杂在许多金属矿石中。地壳中砷含量约为1x10-6~2x10-6,土壤中含量约10x10-6~500x10-6,海水中含量约为5x10-9,成人体内含量约18mg.砷化合物可分为无机和有机两大类。按其化学价,砷化合物则可分为3个系列,即砷为负3价化合物(M3As,M为正1价),正3价(亚砷)化合物和正5价(正砷)化合物。

元素砷毒性极小。砷化物均具毒性。毒性大小与其价态有关,3价砷毒性大于5价砷,无机砷毒性大于有机砷。砷化合物可通过皮肤、呼吸道和消化道被吸收。在动物和人体内,砷对蛋白质和多种氨基酸具有很强的亲和力,可与多种酶结合而使其失活。砷的排泄缓慢。砷是致癌、致畸物。

用于防治白蚁的砷化物,主要是Ca3(AsO4)2、Pb3(AsO4)2、As2O3和Na3AsO3等。砷进人土壤后,以不同的形态存在。

1.溶于水成阴离子状态,砷酸溶解度>亚砷酸。但土壤中水溶性砷含量一般不高。

2.吸附性砷,被矿物粘粒、有机质和氢氧化物等所吸附,这些吸附中,有些是不稳固的,可解吸,有些则是很稳固的。

3.非溶性砷,与金属离子,如Fe5+、A13+和Ca2+等相结合,形成难溶性化合物。

4.气态砷(AsH3),是具蒜味的无色气体,正砷化物在酸性介质中与活泼金属反应还原成砷化氢,AsH3是溶血性高毒化合物,3x10-6~10x10-6浓度在几小时内便可出现中毒症状。

砷一般以5价氧化态和3价还原态形成砷酸盐或亚砷酸盐存在于土壤中,在干地多为砷酸盐,在淹水地亚砷酸盐占优势。在还原状态下,经微生物作用,还可还原为有机砷化物,如甲基胂酸CH3H2AsO3、甲基胂(CH3)3As等。这样,砷的环境化学行为可概括为:砷酸盐→亚砷酸盐→甲基酸或砷化氢,再还原为甲基胂等。

从上述可知,应用砷剂时,土壤含水量是需注意的重要问题。在南方地区,潮湿是制约其应用的因素。但从环境化学观点看,预防白蚁,无机砷剂是有效的,且是长效的。

3 氯丹

氯丹是自然界不存在的人工合成有机氯杀虫剂。其碳架为环状结构,氯化程度高(含8个氯原子),因而结构稳定,不易降解。不溶于水,对酸稳定,在弱碱性下亦稳定,能溶于大多数有机溶剂和脂类,易贮积在动物脂肪中。

氯丹以分子状态被土壤所吸附,尤其被腐植质所吸附。在黑土、粘土中吸附力较强,红壤较弱,沙土则最弱;干土比湿土吸附强。在几种有机氯剂中,氯丹分子量(409.78)最大,溶解度最小,最易被土壤吸附。不易随水迁移,多累积在施用的土层中,属非移动型药剂。

氯丹的降解,主要途径是分子重排异构化,脱氯置换和碳环裂解等,但各过程进行缓慢。

氯丹产品是多种化合物的复合体,其有效成分主要是β-氯丹。如果产品有效成分不足,乳化作用不良,则其效果更受影响。

4 有机磷和拟菊酯类药剂

有机磷剂因分子中取代基团多种多样,固其种类很多。其共同点是效果迅速;残效期短,仅数天至数月;大多数类对人畜毒性较大,少数毒性小。极少数种类如毒死蜱、辛硫磷在土壤中残留期较长,在地面上残留期很短。有机磷剂可选择作预防白蚁之用的种类很少。

有机磷剂在土壤中经过水解、氧化和生物降解等反应被降解为无毒的水溶性简单化合物。

拟菊酯类分子结构较复杂,对昆虫的作用,速效、高效、低残留,对人畜毒性低于有机磷剂。据报道,目前已有溴氰菊酯、氯菊酯和氯氰菊酯等试作预防白蚁之用。这几种菊酯结构基本相同,在土壤中残留期较长。拟菊酯类的环境化学行为,至今尚未完全阐明。

有机磷和拟菊酯类从活性基团和结构上稍加改变,则可能开发出理想的白蚁预防剂。

5 土壤问题

土壤类型是影响杀虫剂存留长短的最重要因素之一。尤其是矿物成分与质地、有机物含量、干湿程度、pH值等,对农药的吸附、失活、迁移、残留和降解等有最重要的影响。

就预防白蚁而言,地基和室内的土壤,应以粘土、耕作土为宜;忌用沙土和母质,他们对药剂保持力很差。宜用干土和吸附保持力强的“肥土”。

6 几点建议

做好新建房屋预防白蚁工程,须采取综合措施,并贯彻于建设过程中,关键是减少可能出现的地下蚁源。

在我国南方地区,装修木料作防蚁药剂处理,与地基药剂处理具有同等重要意义。地基处理无需“一刀切”,应视需要和具体情况而定。

目前使用的防蚁剂种类少、缺点多,但不得不用。应依具体条件,采用多种使用方式,如交替使用、混人载体中和变更使用浓度等。寻找、开发新药或复合剂无疑是迫切而须首要考虑的。

摘抄于中国白蚁学论文选

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