磷化氫熏蒸基礎(chǔ)知識

1、各位代表大家好！,磷化氫熏蒸基礎(chǔ)知識,白旭光河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院糧油儲藏系Tel：0317－67788641 E-mail: bxg58@haut.edu.cn,磷化氫作為熏蒸劑的主要特性 影響磷化氫熏蒸效果的因素 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況 糧食中磷化氫的殘留 磷化氫對人的影響,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.1 磷化氫的主要理化性質(zhì) 磷化氫分子式為PH3，也稱磷烷。 分子量低（34）

2、，擴(kuò)散性好； 沸點(diǎn)低（－87.5℃），揮發(fā)性好； 氣體比重1.184，略重于空氣，易于向糧堆下層鉆透。因此，磷化氫是一種性能良好的熏蒸劑。,在1個(gè)大氣壓30℃時(shí)，由1g/m3換算為百萬分濃度（mL/m3）的換算系數(shù)為730。 大約0.14 g/m3為100 mL/m3（ppm）,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.1 磷化氫的主要理化性質(zhì)氣味： 純凈的磷化氫是無色無味的劇毒氣體，但由金屬磷化物產(chǎn)生的磷化

3、氫氣體往往帶有乙炔味或大蒜味的氣體（如少量的乙炔），使其暫時(shí)有一定的警戒作用。 一般1.5～3ppm時(shí)可嗅到特殊氣味。,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.1 磷化氫的主要理化性質(zhì)溶解性： 磷化氫微溶于冷水，不溶于熱水。易溶于酒精和乙醚。 所以，在使用磷化氫前后操作人員應(yīng)忌酒和忌食油膩食物。,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.1 磷化氫的主要理化性質(zhì)燃爆性： 在空氣中，磷化氫的自燃爆濃度下限為1.

4、79%或26mg/L，濃度低于此值，不會(huì)發(fā)生自燃。,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.1 磷化氫的主要理化性質(zhì)腐蝕性： 磷化氫對一般金屬的腐蝕性較小，容易與銅或銅合金等金屬作用，導(dǎo)致金屬被腐蝕。,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.1 磷化氫的主要理化性質(zhì)與硝酸銀的顯色反應(yīng)： 磷化氫能與硝酸銀作用，生成黑色磷化銀的顯色反應(yīng)。 隨磷化氫濃度的升高顯色可從黃、褐、至黑色。因此，可用醮有硝酸銀溶液的試紙檢測

5、熏蒸環(huán)境或糧堆中有無磷化氫的存在。,1 磷化氫作為熏蒸劑的主要特性,1.2 磷化氫的殺蟲機(jī)理 磷化氫可抑制細(xì)胞色素C氧化酶的活性； 磷化氫可抑制過氧化氫酶的活性。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.1 害蟲因素的影晌 不同蟲種對磷化氫的敏感性不同。 （見表2-1）,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.1 害蟲因素的影晌 不同蟲態(tài)和不同發(fā)育期對磷化氫的敏感性不同。 一般規(guī)律是：成蟲和幼蟲對磷化氫較為敏感，卵和

6、蛹的耐藥性要強(qiáng)。,不同蟲態(tài)和不同發(fā)育期對磷化氫的敏感性,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.1 害蟲因素的影晌 害蟲抗藥性的發(fā)展增加了熏蒸的難度 抗性種群在實(shí)驗(yàn)室毒力測定中通常稱為抗性品系；以往從沒有接觸過某一藥劑或表現(xiàn)較為敏感的種群，通常稱為對這種藥劑的敏感品系。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.1 害蟲因素的影晌 害蟲抗藥性的發(fā)展增加了熏蒸的難度 對于磷化氫抗性

7、種群的防治，如果繼續(xù)使用磷化氫熏蒸，其濃度和密閉時(shí)間與防治正常（敏感）種群不同，需要有更高的要求。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.2 磷化氫濃度和密閉時(shí)間的影響 濃度：濃度是指熏蒸空間內(nèi)單位體積實(shí)際磷化氫氣體的數(shù)量（如：g/m3、mL/m3 等）。 劑量：是單位體積或重量糧食所用磷化鋁或氣體藥劑的量（如：g/m3等）。 總用藥量＝總體積×劑量 取得好的熏蒸效果的關(guān)鍵是保持

8、倉房內(nèi)磷化氫有效濃度，而不是劑量越大越好。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.2 磷化氫濃度和密閉時(shí)間的影響 濃度和時(shí)間與殺蟲效果的關(guān)系稱為Ct積法則： C×t＝K 即殺死某種害蟲需要達(dá)到一定的K值，K值越大殺蟲效果越好。 但磷化氫不完全符合這一法則。,磷化氫殺死某一害蟲符合：

9、 Cn·t＝K 的規(guī)律 這里C為有效濃度；n為毒力指數(shù)；K為常數(shù)。即不同的濃度與時(shí)間組合只要達(dá)到一定的K值，就可殺死某種害蟲。 大量實(shí)驗(yàn)證明n≤1。如致死99%煙草螟休眠幼蟲： C＝0.04～0.35mg/L（30～250ppm）時(shí)，n＝0.9; C＝0.35～2mg/L（250～1500ppm）時(shí)，n＝0.4; C>2mg/L（1500ppm）時(shí)，n＝0；即死亡率

10、只取決于時(shí)間。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,研究證明：當(dāng)把磷化氫濃度提高到一定程度時(shí)，可能引起昆蟲麻醉反應(yīng)，或稱"保護(hù)性昏迷"。 因此，磷化氫是以延長暴露時(shí)間為主導(dǎo)因素的熏蒸劑。 即：磷化氫熏蒸延長時(shí)間比提高濃度更為重要。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.3 環(huán)境因素的影響2.3.1 糧堆氣體成分的影響 氧氣的影響 從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，將氧氣濃度控制在11%～8%的

11、范圍較為合適。 二氧化碳的影響 二氧化碳可以刺激昆蟲呼吸，從而有助于磷化氫氣體進(jìn)入蟲體，提高殺蟲效果。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.3 環(huán)境因素的影響 2.3.2 溫度的影響 溫度影響害蟲的生理活動(dòng) 一般來說，使用磷化氫防治儲糧害蟲溫度應(yīng)在15℃以上； 溫度影響磷化氫氣體的揮發(fā)、擴(kuò)散、吸附和鉆透； 溫度影響糧食對磷化氫的吸附； 溫度影響磷化氫在倉內(nèi)的分布。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2

12、.3 環(huán)境因素的影響 2.3.3 風(fēng)的影響 風(fēng)使得倉房迎風(fēng)面的壓力增大，同時(shí)又使背風(fēng)面的壓力降低。 在風(fēng)壓的作用下，迎風(fēng)面外界空氣進(jìn)入倉內(nèi)，稀釋并降低了倉內(nèi)的磷化氫氣體濃度；在背風(fēng)面，則熏蒸劑向外漏出，也使得此區(qū)的熏蒸劑濃度降低。,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.3 環(huán)境因素的影響 2.3.4 糧堆的影響 孔隙度大的部位磷化氫易于擴(kuò)散，反之亦然。 谷蠹的危害可降低局部的孔隙度。,2 影響磷化氫

13、熏蒸效果的因素,2.3 環(huán)境因素的影響 2.3.5 糧食對磷化氫吸附的影響 糧食種類 糧食水分,2 影響磷化氫熏蒸效果的因素,2.3 環(huán)境因素的影響 2.3.6 密閉情況的影響 密閉是進(jìn)行熏蒸工作的前提。對于磷化氫來說，殺死害蟲需要保持較長的暴露時(shí)間，為保持有效濃度，需要更好的密閉條件。,t1,t2,3 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況,3.1 抗藥性及其產(chǎn)生原因 3.1.1 耐藥性

14、和抗藥性耐藥性（tolerance） 害蟲首次接觸某種殺蟲劑所表現(xiàn)出的抵抗能力。也稱為天然抗性。,抗藥性（resistance） 由于在同一地區(qū)連續(xù)使用同一種藥劑而引起昆蟲對藥劑抵抗力的不斷提高，最終導(dǎo)致防治失敗，防治失敗的原因不是因?yàn)樗巹┑钠焚|(zhì)及使用方法的不當(dāng)，而是由于害蟲對殺蟲劑的敏感性發(fā)生了遺傳性的改變。,害蟲抗藥性形成過程示意圖,害蟲抗藥性產(chǎn)生過程示意圖,3 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況,3

15、.1 抗藥性及其產(chǎn)生原因 3.1.2 害蟲產(chǎn)生磷化氫抗性的原因長期單一連續(xù)使用磷化氫，并且缺乏濃度檢測、實(shí)際熏蒸時(shí)間不夠等。加上熏蒸場所氣密性差，達(dá)不到有效殺死害蟲的濃度Ct值，從而使害蟲接受抗性選擇。操作方法不當(dāng)，表現(xiàn)在施藥點(diǎn)不均勻、施藥量不夠等方面，使害蟲接受亞致死濃度的選擇作用。熏蒸期間，對于用薄膜覆蓋了的糧面以外的空間，一般都缺乏措施消滅其中潛藏的害蟲，使這些害蟲接受了一定量的磷化氫選擇。缺乏熏蒸成敗的判別標(biāo)準(zhǔn)，習(xí)慣

16、上以成蟲死亡為標(biāo)準(zhǔn)，但這并不能說明害蟲各蟲態(tài)都已全部死亡。,3 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況,3.2 中國儲糧害蟲磷化氫抗性發(fā)生狀況和抗性分布 我國幾種主要儲糧害蟲的抗性狀況 單位：個(gè)品系,3 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況,3.2 中國儲糧害蟲磷化氫抗性發(fā)生狀況和抗性分布 說明：抗性倍數(shù)（系數(shù)）是被測群體的致死中濃度（ LC50）與敏感低抗性群體的致死中濃度（ LC50）的比值。

17、 一般認(rèn)為：1～5倍無抗性或敏感，僅是耐藥力變化或操作測定誤差、5～10倍為低抗性、10～40倍為中等抗性、40～160倍為高抗性、160倍以上為極高抗性。,3 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況,3.2 中國儲糧害蟲磷化氫抗性發(fā)生狀況和抗性分布 PH3抗性較高的區(qū)域主要是我國華中華東熱濕儲糧生態(tài)區(qū)、華北干熱儲糧生態(tài)區(qū)和華南高溫高濕儲糧生態(tài)區(qū)。,3 中國儲糧害蟲對磷化氫的抗性狀況,3.3 儲糧害蟲抗性治理策略與措施

18、 加強(qiáng)抗性監(jiān)測； 盡量不用或少用殺蟲劑（緩和治理）； 換用或輪用不同機(jī)制的殺蟲劑； 提高殺蟲效果（飽和治理）； 殺蟲劑的混用； 增效劑的應(yīng)用。,4 糧食中磷化氫的殘留,4.1 磷化氫在糧食中的殘留情況 磷化氫熏蒸糧食后，會(huì)有一部分殘留在糧粒上，這些殘留物有兩類。 一類為揮發(fā)性殘留－－物理吸附， 另一類為非揮發(fā)性殘留－－化學(xué)吸附。,4 糧食中磷化氫的殘留,4.1 磷化氫在糧食中的殘

19、留情況 揮發(fā)性殘留主要是由糧食的物理吸附作用造成，這些殘留物經(jīng)過熏蒸后的通風(fēng)散氣，即可明顯下降。,4 糧食中磷化氫的殘留,4.1 磷化氫在糧食中的殘留情況 非揮發(fā)性殘留物主要是磷酸鹽和次磷酸鹽，但目前尚無它們會(huì)引起衛(wèi)生學(xué)問題的報(bào)導(dǎo)。 非揮發(fā)性殘留是由化學(xué)吸附作用造成，不會(huì)隨通風(fēng)時(shí)間的延長而降低。,4 糧食中磷化氫的殘留,4.1 磷化氫在糧食中的殘留情況對磷化氫的吸附，水分越高則吸附越多；低溫會(huì)增加磷

20、化氫的物理吸附量；在高溫高水分的情況下，磷化氫明顯不可逆地被化學(xué)吸附；磷化氫被吸附的數(shù)量隨熏蒸時(shí)間增加而增加。,4 糧食中磷化氫的殘留,4.2 散氣與降低糧食中磷化氫殘留 糧食對磷化氫只有輕微的吸附，且吸附的大部分可在通風(fēng)散氣后除去。殘留的部分與糧食內(nèi)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要降解為磷的低氧酸如次磷酸或亞磷酸，次磷酸或亞磷酸毒性物質(zhì)分級屬于微毒（實(shí)際無毒）級。 所以，目前國際糧食貿(mào)易中視磷化氫熏蒸處理后的糧食為無有害

21、殘留糧食。一般說來，磷化氫對糧食食用品質(zhì)和種用品質(zhì)均無不良影響。,4 糧食中磷化氫的殘留,4.3 磷化氫在糧食中的殘留標(biāo)準(zhǔn)和殘留分析 GB2715-2005《糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定磷化氫在糧食中的最大殘留限量，以磷化氫計(jì)為不大于0.05mg/kg，即0.05ppm（以原糧計(jì)）。 磷化氫在糧食中的殘留分析方法，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB5009.36《糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中"磷化物"的分析法進(jìn)行。,5 磷化氫

22、對人的影響,磷化氫是劇毒氣體，對人的毒性主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)，抑制神經(jīng)中樞，刺激肺部，引起肺水腫和使心臟擴(kuò)大。其中，以神經(jīng)系統(tǒng)受害最早且最嚴(yán)重，還會(huì)影響到呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和肝臟。,5 磷化氫對人的影響,磷化氫主要由呼吸道吸入中毒，不能通過皮膚吸收。輕度中毒：頭痛、失眠、乏力、鼻干、咽干、胸悶、咳嗽、惡心、嘔吐、食欲減退、腹痛、腹脹、竇性心動(dòng)過緩、低熱等。中度中毒：除以上表現(xiàn)外，可伴有下列情況之一，即嗜睡、抽搐、肌束震顫、呼吸困難