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城市绿地是现代城市生态系统的重要组成部分，在提升居民生活质量、促进心理健康及营造宜居环境等方面发挥了不可替代的作用[1-2]。植物群落作为城市绿地的核心元素，不仅通过花草树木构建出丰富的植物景观，还在碳氧平衡、吸污滞尘、涵养水源、维持生物多样性等方面具有重要生态功能[3]。然而，城市园林病虫害种类繁多，病虫害防治逐渐成为园林养护的关键环节[4]。阿维菌素是十六元大环内酯类的抗生素，可用于杀虫、杀螨、杀线虫，具有高效、广谱、对环境友好等特点，常作为城市园林病虫害防治的推荐用药 [5-6]。但阿维菌素急性经口毒性较高，对哺乳动物具有潜在生殖毒性，对蚯蚓、蜜蜂等非靶标生物具有高毒性，因此各国对阿维菌素的残留限量均做出了严格规定[7-9]。国内外对阿维菌素的残留研究报道多集中于各类经济作物，如阿维菌素在柑橘和芹菜中的残留降解，以及阿维菌素在苹果、罗汉果及对应土壤中的残留及消解动态[10-12]，少有对阿维菌素在城市绿地环境中使用后的残留研究报道。城市绿地环境是城市居民游玩、休憩的主要场所，农药对城市环境的污染可通过呼吸、皮肤等方式进入人体，给人体健康带来危害[13-14]。本文以城市绿地环境中常见的家庭园艺和公园环境为试验地点，分析比较了阿维菌素使用后，其在空气、水体、土壤、植物叶片中的残留及降解情况，可为阿维菌素在城市绿地植物养护中的合理应用提供参考和指导。
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97%阿维菌素原药(上海麦克林生物科技有限公司)、1.8%阿维菌素乳油(华植河北生物科技有限公司)、甲醇(色谱纯，购自赛默飞世尔科技有限公司)、乙腈(色谱纯，购自赛默飞世尔科技有限公司)。
液相色谱质谱联用仪(安捷伦1290II-6470B)、恒流个体采样器(北劳科安AIR型)、氮吹仪(莱伯泰科ET)、固相萃取装置(莱伯泰科W-SPE12)、超声波清洗器(上海力辰邦西仪器科技有限公司LC-UC-100)、高速冷冻离心机、气浴恒温振荡器、电子天平、移液器、采样管。实验用水为一级去离子水。
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试验开始时间为2025年3月20日，试验地点为重庆市九龙坡区白市驿基地；家庭园艺为露台花园(有遮阴)，公园为小游园。将1.8%阿维菌素乳油稀释1 000倍后，采用背负式自动喷雾器进行施药1次，施药时间为10 min。
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空气样品采用硅胶采样管串联多孔玻板吸收管进行采集，多孔玻板吸收管中加入5 mL乙腈，采样流量500 mL/min，采集30 min。水体样品采用5点取样法，各取100 mL，混合后备用。土壤样品采用5点取样法，取0~10 cm处土层样品，混合后放入烘箱45 ℃烘干，过2 mm孔径筛网；叶片样品包括桂花、海桐、山茶不同方位叶片各10片。空气样品采集时间分别为施药前和施药后10 min和1、3、5、7 h；水体、土壤、叶片样品采集时间分别为施药前和施药后1 h和1、2、4、10、15、21、31 d。
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空气样品处理：将硅胶倒入5 mL离心管，加丙酮4 mL，超声洗脱30 min，10 000 r/min离心5 min，取上清液2 mL，氮吹仪40 ℃吹至近干，用1 mL 90%乙腈水溶液溶解，过0.22 μm滤膜，待测；多孔玻板吸收管中的样品，氮吹仪40 ℃吹至近干，用1 mL 90%乙腈水溶液溶解，过0.22 μm滤膜，待测。
水体样品处理：采集的水样经滤纸过滤后，取20 mL试样于50 mL离心管中，加甲酸1 mL，混合均匀。取HLB固相萃取柱依次用5 mL甲醇、5 mL水活化，加水样，用5 mL水淋洗，减压抽干，用6 mL甲醇洗脱。收集洗脱液，40 ℃下氮气吹至近干。用1 mL 90%乙腈水溶液溶解残渣，涡旋1 min，过0.22 μm滤膜，待测。
土壤样品处理：称取样品5.0 g置于50 mL离心管中，加入10 mL乙腈，300 r/min摇床振荡提取30 min，超声5 min，加入无水硫酸镁1.2 g和氯化钠0.4 g，300 r/min剧烈振摇1 min，10 000 r/min离心5 min。取上清液2 mL于装有50 mg固相萃取吸附剂(PSA)和150 mg无水硫酸镁的5 mL离心管中，涡旋1 min，10 000 r/min离心5 min，上清液过0.22 μm滤膜，待测。
叶片样品处理，参照张娇娇等[15]的方法。叶片充分碾碎后，准确称取2g试样，加入10 mL乙酸乙酯，300 r/min摇床提取30 min，超声5 min，加入无水硫酸镁1.2g和氯化钠0.4g，300 r/min剧烈振摇3 min，10 000 r/min离心5 min。取上清液5 mL于15 mL离心管，氮吹仪40 ℃吹至近干，用90%乙腈水溶液2 mL溶解，涡旋3 min，倒入装有50 mg固相萃取吸附剂(PSA)和150 mg无水硫酸镁的5 mL离心管中，涡旋1 min，10 000 r/min离心5 min，取上清液过0.22 μm滤膜，待测。
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色谱柱：C18(2.1 mm×50 mm，粒径1.8 μm)；流动相：A为5 mmol/L乙酸铵溶液，B为乙腈；梯度洗脱条件：0~3 min，10%B；3~6 min，95%B，之后进行系统平衡；进样量：5 μL：流速：0.35 mL/min；柱温：40 ℃。
质谱条件：电喷雾离子源；正离子扫描；多反应监测(MRM)；喷雾电压：5.5 kV；脱溶剂气温度：400 ℃；母离子(m/z)为895.5，子离子(m/z)为751.3、449.2，碰撞能：45、50eV；碎裂电压190V。
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精密称定阿维菌素标准品，用乙腈溶解并稀释定容至50 mL，配制成标准储备液。然后用90%乙腈水溶液配制成阿维菌素浓度为2、10、25、50、100 μg/L的系列标准工作液，并根据不同基质配置匹配标准溶液，供液相色谱串联质谱仪测定。以测得特征离子色谱峰峰面积和标准溶液浓度绘制标准曲线，求得回归方程和相关系数。
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根据1.3中的样品前处理方法，取水体、土壤、叶片空白样品，分别添加3个水平(10、50、100 μg/L)的阿维菌素，对加标样品进行测定，每个水平重复6次，计算回收率和相对标准偏差。
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根据空白基质标准曲线斜率和90%乙腈水溶液配制的标准曲线斜率，判断阿维菌素在不同环境样品中的基质效应。基质效应大于50%为强基质效应，20%~50%为中等基质效应，小于20%为弱基质效应。
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基质效益，空气中阿维菌素浓度，降解半衰期计算公式分别如下：
式中，ME为基质效应(%)；A为空白基质标准曲线斜率；B为90%乙腈水溶液配制的标准曲线斜率。
式中，V0为标准采样体积(L)；V为采样体积(L)；P为采样点的大气压(kPa)；t为采样点的温度(℃)；C为空气中阿维菌素浓度(μg/m3)；n为洗脱液的体积(mL)；c为测得阿维菌素浓度(μg/L)；D为洗脱效率(%)。
式中，Ct为t时阿维菌素的残留浓度(μg/L)，C0为阿维菌素的初始浓度(μg/L)，k为降解系数，t为施药后时间(d)，T1/2为降解半衰期(d)。
1.1. 试验材料及仪器
1.2. 试验设计
1.2.1. 施药时间与方法
1.2.2. 试验样品采集
1.2.3. 样品前处理
1.3. 分析方法
1.3.1. 色谱和质谱条件
1.3.2. 标准曲线绘制
1.3.3. 回收率试验
1.3.4. 基质效应
1.4. 计算公式
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在不同基质中添加阿维菌素，建立标准曲线，结果如表 1所示。不同基质中阿维菌素浓度在2~100 μg/L时具有良好的线性关系，相关系数(R2)为0.989 6~0.999 2。不同基质中的检出限为0.16~0.68 μg/L，定量限为0.54~2.28 μg/L。阿维菌素在水体中的基质效应为39.58%，为中等基质效应；其在土壤和叶片中的基质效应均大于50%，为强基质效应，说明净化后基质对阿维菌素的影响依然较大，因此本研究采用基质匹配标准曲线法定量，以消除基质效应带来的影响。
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分别在水体、土壤和叶片基质中添加10、50、100 μg/L系列标准溶液，然后进行加标回收试验，结果如表 2所示。阿维菌素在不同基质中的回收率为76.47%~105.41%，相对标准偏差为5.20~10.40。
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本试验分别检测了家庭园艺和公园使用阿维菌素后，其在空气、水体、土壤及叶片环境中的残留情况。表 3列出了阿维菌素使用后在空气中的残留量，家庭园艺喷施阿维菌素10 min后，空气中的残留量约为1.941 8 μg/m3，1 h后迅速下降至0.169 9 μg/m3，降解率达90%以上，5 h后不再检出阿维菌素。公园环境中，施药后10 min，空气中的残留量仅为0.171 5 μg/m3，1 h后未检出。说明阿维菌素施药后在空气中残留时间较短。
阿维菌素在水体、土壤及叶片环境中的残留情况如图 1和表 4所示，阿维菌素在叶片中的降解速率明显高于水体和土壤环境，家庭园艺及公园植物叶片均在4 d后未检出阿维菌素；家庭园艺水体中阿维菌素的半衰期为9.50 d，显著高于公园水体的1.18 d，主要与公园中水体面积大、受阳光直射、植物及微生物较多等因素有关；家庭园艺土壤中阿维菌素的降解速率最低，半衰期可达12.38 d，公园土壤中阿维菌素降解半衰期为6.13 d，可能与阳光直射、土壤含水量不同等因素有关。
2.1. 标准曲线、检出限、定量限和基质效应
2.2. 方法的回收率及精密度
2.3. 阿维菌素在空气、水体、土壤、叶片中的残留及降解动态
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农药残留检测是评估农药安全的重要措施。目前，主流检测仪器如液相色谱质谱联用仪(LC-MS)和气相色谱质谱联用仪(GC-MS)具有较高的检测准确度和精密度，但基质效应普遍存在且难以避免[16]。本研究结果显示，土壤和植物叶片中阿维菌素的检测均具有强基质效应，可能与两种基质的净化处理方式相似有关。空气中农药残留多采用气相色谱质谱联用仪进行检测，如拟除虫菊酯、毒死蜱等[17-18]。本研究采用液相色谱质谱联用仪检测了空气、水体、土壤及植物叶片中阿维菌素的含量，结果表明，空气中的阿维菌素以极快的速度减少，原因可能是阿维菌素挥发性低，空气中阿维菌素多以气溶胶形式存在[19]，容易受重力、光照等因素影响而快速沉降、分解；土壤中阿维菌素降解速率较慢，这与相关报道的检测结果相似[15, 20]；室外公园水体中的阿维菌素降解较快，半衰期仅为1.18 d，远低于家庭园艺的9.50 d，可能与公园水体面积较大，农药容易扩散，且含有底泥和多种藻类等因素有关。张卫[21]的研究发现，水体中的阿维菌素会不断向底泥和藻类中转移，而家庭园艺水体中则无底泥、藻类，且不容易受到阳光直射。阿维菌素在植物叶片中的降解速率较快，与其在枸杞、甘蓝和西蓝花中的研究报道相似[22-24]。根据检测结果，城市园林中喷施阿维菌素后，其在空气、水体、土壤及植物叶片中的半衰期整体较短，降解速率较快，初步判断其生态风险较低，对环境相对安全。但试验过程发现，阿维菌素有轻微刺激性气味，且考虑其对人体的潜在毒性，建议在城市绿地施药时，作业人员应做好个人防护，施药后需及时采取相关措施，保障公共健康。本研究系统评估了阿维菌素在城市多介质环境中的残留与降解行为，可为园林环境中阿维菌素合理施用及生态风险评估提供参考。
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