综述:使用乙酸甲酯熏蒸进行吸附分析,以控制杂货运输中附带的昆虫害虫

《Journal of Stored Products Research》:Sorption analysis of ethyl formate fumigation for the management of hitchhiking insect pests in miscellaneous goods

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:Journal of Stored Products Research 2.8

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  乙基formate(EF)在多种非宿主植物商品中的吸附特性及灭杀阈值研究,实验室和扩大试验显示EF对地面植物材料吸附率最高(78%), sorghum brooms为65%, Ct值均超过灭活99%的阈值,证实EF在15℃以上条件下4小时处理可有效灭杀多种害虫,为替代甲基溴化物提供科学依据。

  本研究探讨了乙基甲醛(Ethyl Formate, EF)在多种非宿主杂货上的吸附特性,旨在开发适用于检疫处理的植物检疫指南,并评估EF是否能够达到有效灭杀目标害虫的浓度水平。随着国际贸易的快速增长,韩国等国家面临着越来越多的植物相关杂货进口,这些商品包括高粱扫帚、植物基材料(如椰糠)以及加工植物产品(如木板、椅子和装饰品)。这些商品的大量进口,增加了外来昆虫害虫无意间传入的风险。因此,研究EF的吸附行为和其在实际应用中的灭虫效果,对于制定更加有效的植物检疫措施具有重要意义。

实验室规模的实验显示,EF在不同商品类别上的吸附率存在显著差异。其中,植物基材料表现出最高的吸附率,分别为65%(高粱扫帚)和78%(椰糠),这一结果在统计学上具有显著性(P < 0.05)。在扩大规模的熏蒸实验中,EF的吸附模式也保持了一致性,高粱扫帚的吸附率为76%,而椰糠的吸附率则达到80%(P < 0.05)。这些数据表明,EF在不同商品上的吸附行为具有一定的规律性,但也显示出一定的变异性。实际商业试验进一步验证了这一现象,表明在进口集装箱中,EF在植物基材料上的吸附率高于高粱扫帚。尽管不同商品上残留的EF浓度有所差异,但所有测试商品的浓度-时间(Ct)乘积均超过了针对多种害虫灭杀99%所需的LCt99%值。这一发现表明,EF在一定浓度和时间内能够有效灭杀多种害虫,从而为植物检疫提供了一个可行的替代方案。

EF在灭虫方面表现出的优势不仅在于其高效的杀虫能力,还在于其较低的毒性和快速的降解特性。与传统的熏蒸剂如甲基溴相比,EF被认为是一种更安全、更环保的选择。甲基溴由于其破坏臭氧层和对人类健康的潜在危害,已被逐步淘汰。相比之下,EF在使用过程中对哺乳动物的毒性较低,且能够迅速分解为无害的副产物,从而降低了对环境和人类健康的负面影响。此外,EF的处理时间较短,适用于需要快速运输的检疫流程,这一点在实际应用中尤为重要。

在实验室条件下,EF的吸附行为受到多种因素的影响,包括商品的种类、体积、以及处理环境的温度和湿度。例如,椰糠作为一种植物基材料,其结构和成分使得EF更容易吸附在其表面。而高粱扫帚虽然也表现出较高的吸附率,但其吸附能力略逊于椰糠。这种差异可能与材料的物理和化学性质有关,如孔隙率、表面积、以及有机成分的含量等。因此,了解不同商品对EF的吸附特性,对于制定合理的熏蒸处理参数至关重要。在实际操作中,处理时间、温度、以及EF的浓度都需要根据具体商品的吸附特性进行调整,以确保能够达到有效的灭虫效果。

在实际商业应用中,EF的熏蒸处理通常在温度高于15°C的条件下进行,这一温度范围与韩国现有的检疫处理标准相吻合。通过在实际集装箱中进行的试验,研究人员发现EF在这些条件下的分布较为均匀,并且能够有效控制害虫。这种均匀分布的特点使得EF能够在较短时间内达到较高的灭虫效果,而不会出现局部浓度不足或过高的问题。此外,EF的快速降解特性也使其在处理后能够迅速从环境中清除,减少了对生态系统的潜在影响。

EF作为一种替代甲基溴的熏蒸剂,其应用前景广阔。除了对多种害虫的有效灭杀能力外,EF还表现出良好的环境兼容性。它不仅能够有效控制害虫的传播,还能够减少对人类健康的威胁。这使得EF成为一种理想的植物检疫处理方法,尤其是在那些对环境影响和安全要求较高的地区。此外,EF的广泛应用还可以促进国际贸易的可持续发展,因为它符合国际环保法规的要求,同时也为各国提供了更加安全的检疫处理方案。

在实际操作中,EF的处理效果可能受到多种因素的影响,包括处理环境的条件、商品的种类以及处理时间等。因此,为了确保EF能够达到最佳的灭虫效果,需要对这些因素进行深入研究。例如,研究人员发现,EF在不同商品上的吸附率存在显著差异,这意味着在制定处理方案时,需要针对不同商品类型采取不同的处理参数。这种个性化的处理方法可以提高EF的使用效率,同时减少不必要的资源浪费和环境负担。

此外,EF的处理效果还与害虫的种类和生命阶段密切相关。实验室实验表明,EF对多种害虫均表现出良好的灭杀效果,包括鳞翅目、鞘翅目、半翅目和双翅目等昆虫。这些害虫通常缺乏与运输商品的生物学关联,因此它们更容易通过集装箱等运输工具无意间传入。EF的高效灭杀能力使其能够有效控制这些害虫的传播,从而降低其对农业生产和生态环境的潜在威胁。

在当前的全球贸易环境下,植物检疫措施的优化对于保障生物安全具有重要意义。随着国际贸易的不断发展,新的害虫种类不断出现,传统的检疫方法可能无法满足新的需求。因此,研究EF在不同商品上的吸附行为和灭虫效果,不仅有助于提高检疫效率,还能够为各国提供更加科学和合理的检疫处理方案。这将有助于减少害虫传入的风险,同时降低对环境和人类健康的负面影响。

本研究的结果表明,EF在多种非宿主杂货上的吸附行为具有一定的规律性,且在实际应用中能够达到有效的灭虫效果。这一发现为EF在植物检疫领域的应用提供了重要的理论支持和实践依据。未来的研究应进一步探讨EF在更广泛范围内的应用潜力,包括其对不同害虫种类的灭杀效果以及在不同处理条件下的表现。此外,还需要对EF的长期环境影响进行评估,以确保其作为一种可持续的植物检疫处理方法的可行性。

为了确保EF能够广泛应用于植物检疫领域,还需要解决一些实际问题。例如,如何在不同的处理环境中优化EF的浓度和处理时间,以达到最佳的灭虫效果,同时最大限度地减少对商品的损害。此外,还需要评估EF在不同商品上的适用性,以及其在实际操作中的经济性和可行性。这些研究将有助于进一步完善EF的应用指南,使其成为一种更加安全、高效和环保的植物检疫处理方法。

总之,EF作为一种新型的植物检疫处理剂,具有广阔的应用前景。它不仅能够有效控制多种害虫的传播,还能够减少对环境和人类健康的潜在威胁。随着全球对环保和安全要求的不断提高,EF的应用将成为植物检疫领域的重要发展方向。通过进一步的研究和实践,EF有望成为一种替代传统熏蒸剂的首选方案,为国际贸易的可持续发展提供有力支持。
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