1 乳油的特点
乳油由农药原药、有机溶剂和乳化剂混合,在反应釜中简单搅拌即可制成均相透明油状液体,加水之后将形成相对稳定的乳状液。该剂型一般有较宽的贮存温度,-10~50℃下至少2~3年稳定。
乳油的优缺点都相当突出。乳油是最简单的农药剂型,所含的组分最少,也只有水剂、可溶液剂可与之媲美,有些仅含有3种组分:有效成分、乳化剂和有机溶剂;乳油对原药的适应性最广,只要能在有机溶剂中溶解的有效成分均可加工成乳油,一般来说,农药原药只在水中不稳定,而很少在油中不稳定;乳油是真溶液,由于组分少,相互影响小,所以是最稳定的农药剂型之一;乳油也是生物活性最高的剂型,乳油喷施到靶标上,能够均匀分布在靶标的表面,润湿、展着性好,含有机溶剂的药液容易渗透到植物表皮内、昆虫或病菌体内,大大增强了药剂的防效,虽然有些剂型,如微乳剂在某些作物上的药效稍高于乳油,但在多数情况下,它的药效是最高的;乳油使用最方便,乳油流动性非常好,易于计量,倒入水中,稍加搅拌,即可形成稳定的乳状液;乳油也是加工设备最简易、操作最简单的剂型,只有微乳剂和水剂可与之相提并论,在混合釜中慢速搅拌即可加工成产品。这些鲜明的特性可以说是乳油几十年来长盛不衰的根本原因。
乳油由于含有大量的有机溶剂,特别是挥发性较大降解很慢的芳烃溶剂,深受环境保护人士的诟病。
2 我国乳油产品的现状
截止2009年9月7日,我国登记的农药制剂见表1。
表1 农药登记剂型产品统计(截止日期2009年9月7日)
|
传统剂型 |
环保剂型 | ||||||
剂型 |
EC |
WP |
DF |
AS |
SC |
EW |
ME |
WG |
登记产品 |
9,138 |
5,539 |
152 |
1,608 |
1,349 |
492 |
756 |
557 |
占比( % ) |
39.8 |
24 |
0.66 |
7 |
5.8 |
2.1 |
3.3 |
2.4 |
合计( % ) |
64.5 |
20.6 |
表2 我国乳油产品登记大于50个的农药有效成分(有效期截止2011年9月)
农药种类 |
大于 1,000 个的 有效成分 |
500 ~ 1,000 个的 有效成分 |
200 ~ 500 个的 有效成分 |
50 ~ 200 个的有效成分 |
有机磷杀虫剂( 6,395 ) |
辛硫磷 1,403 ,毒死蜱 1,295 ,敌敌畏 1,076 |
马拉硫磷 737 |
三唑磷 477 ,乐果 418 ,氧乐果 365 ,乙酰甲胺磷 304 |
丙溴磷 183 ,敌百虫 85 ,杀螟硫磷 52 |
氨基甲酸酯杀虫剂( 430 ) |
|
|
|
灭多威 125 ,异丙威 146 ,仲丁威 103 ,丁硫克百威 56 |
菊酯类杀虫剂( 4,894 ) |
高效氯氰菊酯 1,490 ,氯氰菊酯 1,050 |
氰戊菊酯 921 ,高效氯氟氰菊酯 533 |
甲氰菊酯 324 ,溴氰菊酯 260 ,联苯菊酯 316 |
|
阿维菌素类杀虫剂( 1,722 ) |
阿维菌素 1,547 |
|
|
甲维盐 175 |
烟碱类杀虫剂( 455 ) |
|
|
啶虫脒 260 |
吡虫啉 195 |
其他杀虫剂( 131 ) |
|
|
|
氟铃脲 131 |
杀螨剂( 521 ) |
|
|
哒螨灵 239 ,炔螨特 216 |
噻螨酮 66 |
杀菌剂( 589 ) |
|
|
丙环唑 263 |
稻瘟灵 101 ,三唑酮 97 ,苯醚甲环唑 67 ,咪鲜胺 61 |
酰胺类除草剂( 1,157 ) |
|
乙草胺 836 |
|
丁草胺 106 ,甲草胺 80 ,异丙甲草胺 70 ,丙草胺 65 |
其他除草剂( 1,090 ) |
|
|
精喹禾灵 449 |
高效氟吡甲禾灵 123 ,异噁草松 109 ,二甲戊灵 102 ,氯氟吡氧乙酸 71 ,烯草酮 67 ,氟磺胺草醚 57 ,氟乐灵 56 ,噁草酮 56 ,乙氧氟草醚 55 |
虽然近几年来我国水基化制剂发展快速,但我国目前乳油制剂仍占40%,远高于国外的26%;乳油、可湿性粉剂、粉剂等传统剂型占64.5%,远高于发达国家的36%;我国的环保剂型仅占20%,低于发达国家的33%。
截止2011年8月15日,我国乳油登记的有效成分为315个,微乳剂98个,水乳剂93个,悬浮剂329个,可湿性粉剂314个,水剂176个,颗粒剂74个,水分散粒剂146个,可溶粉剂77个。虽然目前我国原则上不允许新的乳油品种登记,但已有的乳油品种仅次于悬浮剂。
由表2可见,我国乳油产品登记大于200个的有22个有效成分;其中超过500个的仅有10个有效成分,集中在杀虫剂有机磷类、菊酯类和阿维菌素,除草剂乙草胺;其中登记产品超过1,000个的有辛硫磷乳油及其混剂、毒死蜱乳油及其混剂、敌敌畏乳油及其混剂、高效氯氰菊酯乳油及其混剂、氯氰菊酯乳油及其混剂、阿维菌素乳油及其混剂等6个。
按农药种类进行统计,乳油产品登记超过50个的农药品种,其中杀虫剂占多数,占统计数量的83.3%,除草剂占13.2%,而杀菌剂仅占3.5%。不仅如此,在年产量超过5,000吨的19种农药产品中,11种为乳油剂型,约占总数的60%,且多数为杀虫剂。因此,乳油剂型在我国仍然占有绝对的主导地位,并在害虫防治方面起着重大作用。
我国是植物源农药应用水平较高的国家,但主要产品还是乳油剂型,见表4。许多制剂中有机溶剂的含量高达80%,甚至90%。由于西方发达国家限制进口植物源乳油农药,传统乳油剂型只能销售到不发达国家。从一定程度上讲,环境不友好溶剂的使用降低了植物源农药的安全性,已成为限制植物源农药发展的因素之一。
3 乳油中有机溶剂的使用
目前,我国乳油剂型中大量使用甲苯、二甲苯等芳烃类有机溶剂。阿维菌素、高效氯氰菊酯、吡虫啉、啶虫脒等大吨位农药乳油品种的有机溶剂用量达到80%以上。我国每年消耗的芳烃类溶剂达到40万~50万吨。然而,这些有机溶剂都是ICH Q3C中规定的被限制使用的有害物质。经医学研究证实,这些芳烃溶剂能够引起较严重的职业中毒,可导致血象异常,如贫血、白血病等。生态学研究证明有机溶剂能随农药一起进入大气圈和水圈等循环系统,残留时间长,抑制土壤中的微生物、线虫、昆虫等。因此,多数乳油剂型会污染环境,造成土壤板结,肥力下降,对环境的危害较大。另外,芳烃类溶剂闪点较低、易挥发,属于易燃、易爆的危险品,使得溶剂及农药制剂的存储与运输不安全。随着人们生活质量的提高与环保意识的增强,乳油中有机溶剂的使用阻碍了其在未来农药工业中的发展,对大量使用有机溶剂的乳油制剂进行限制是理所当然的。
发达国家及地区早就对有机溶剂的使用制定了许多非常严格的法律法规。对农药乳油中挥发性物质的控制愈来愈严。农药产品实施挥发性有机化合物成分的管理——VOC市场准入,迫使农药乳油向高浓度方向发展。经过10年酝酿,美国加州环保局通过立法,于2005年10月起决定对进入加州的农药产品实施VOC市场准入,VOC含量超过20%的农药产品不得在加州销售使用。
早在1987年,二甲苯已被美国国家环保局(USEPA)确定为有害物质,1992年美国政府出台了禁用甲苯、二甲苯等有机溶剂用于农药制剂的规定;此后,欧洲国家相继出台了类似的规定;2002年菲律宾政府发布不允许使用甲苯和二甲苯配制乳油农药的规定;2006年2月我国台湾地区农业委员会对二甲苯、苯胺、苯、四氯化碳、三氯乙烯等在农药产品中使用的38种有机溶剂进行了限量管理,农药成品中二甲苯、环己酮的含量<10%,二甲基甲酰胺和甲醇的含量<30%,乙苯的含量<2%,其余的33种溶剂含量<1%。详见表5。
表3 不同种类乳油产品登记的统计(有效期截止2011年9月)
农药种类 |
有机磷杀虫剂 |
菊酯类杀虫剂 |
其他杀虫剂、杀螨剂 |
杀菌剂 |
除草剂 |
登记的条数 |
6,395 |
4,894 |
2,829 |
589 |
2,247 |
占比( % ) |
37.7 |
28.9 |
16.7 |
3.5 |
13.2 |
表4 我国主要的植物源农药乳油品种(截止2009年9月)
植物源农药乳油品种 |
登记品种数(乳油占比, % ) |
品种规格 |
鱼藤酮 |
14 (占 100 ) |
0.5 、 0.8 、 1.4 、 2.5 、 3.5 、 4 、 7.5 |
苦参碱 |
4 (占 100 ) |
0.3 、 0.4 、 0.5 (混剂) |
印楝素 |
12 (占 100 ) |
0.3 、 0.5 、 0.6 、 0.7 、 1.3 |
苦皮藤素 |
1 (占 100 ) |
1 |
苦豆子总碱 |
2 (占 100 ) |
1.1 |
烟碱 |
2 (占 100 ) |
0.1 、 0.7 (混剂) |
蛇床子素 |
2 (占 100 ) |
0.4 、 2 |
除虫菊素 |
2 (占 100 ) |
5 |
百部碱 |
1 (占 100 ) |
1.1 |
表5 我国台湾成品农药中其它成分之管制限量
序号 |
名称 |
化学文摘登录号 |
管制限量( % , w / w ) |
备 注 |
1 |
二甲苯 |
1330-20-7 |
10 |
91.07.09 农粮字第 0910020673 号公告 |
2 |
苯胺 |
62-53-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
3 |
苯 |
71-43-2 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
4 |
四氯化碳 |
56-23-5 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
5 |
三氯甲烷 |
67-66-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
6 |
四氯乙烯 |
127-18-4 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
7 |
三氯乙烯 |
79-01-6 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
8 |
乙二醇乙醚 |
110-80-5 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
9 |
乙二醇甲醚 |
109-86-4 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
10 |
1,2- 二氯乙烷 |
107-06-2 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
11 |
1,1,2,2- 四氯乙烷 |
79-34-5 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
12 |
1,2- 二氯乙烷 |
540-59-0 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
13 |
氯甲烷 |
74-87-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
14 |
二氯甲烷 |
75-09-2 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
15 |
二硫化碳 |
75-15-0 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
16 |
邻甲酚 |
95-48-7 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
17 |
氯乙烷 |
75-00-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
18 |
邻二氯苯 |
95-50-1 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
(续上表)
序号 |
名称 |
化学文摘登录号 |
管制限量( % , w / w ) |
备 注 |
19 |
2- 硝基丙烷 |
79-46-9 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
20 |
乙二醇乙醚醋酸酯 |
111-15-9 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
21 |
甲丁酮 |
591-78-6 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
22 |
1,1,2- 三氯乙烷 |
79-00-5 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
23 |
环氧丙烷 |
75-56-9 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
24 |
三邻甲苯基磷 |
78-30-8 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
25 |
1,2- 二氯丙烷 |
78-87-5 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
26 |
异丙酚 |
2 5168-06-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
27 |
甲酚 |
1319-77-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
28 |
乙二醇丁醚 |
111-76-2 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
29 |
甲苯 |
108-88-3 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
30 |
1,1,1- 三氯乙烷 |
71-55-6 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
31 |
氯苯 |
108-90-7 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
32 |
1,4- 二氧六环 |
123-91-1 |
1 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
33 |
二甲基甲酰胺 |
68-12-2 |
30 |
92.12.16 农粮字第 0920022034 号公告 |
34 |
表氯醇 |
106-89-8 |
1 |
2005/7/1 开始实施 93.05.26 防检三字第 0931484284 号公告 |
35 |
三甲基环己烯酮 |
78-59-1 |
1 |
2006/1/1 开始实施 93.05.26 防检三字第 0931484284 号公告 |
36 |
环己酮 |
108-94-1 |
10 |
2005/7/1 开始实施 93.05.26 防检三字第 0931484284 号公告 |
37 |
甲醇 |
67-56-1 |
50 |
93.05.26 防检三字第 0931484284 号公告 2005/1/1 开始实施 |
45 |
2006/1/1 开始实施 | |||
35 |
2007/1/1 开始实施 | |||
30 |
2008/1/1 开始实施 | |||
38 |
乙苯 |
100-41-4 |
2 |
2006/8/1 开始实施(增订) |
(未完待续)