科学家警告不要使用磷化氢来处理木制品,全球审查发现缺乏科学证据支持将磷化氢作为木制品的广谱处理剂
回顾研究数据和历史处理方法后得出结论,磷化氢未能达到国际检疫处理标准。
尽管中国已监测到原产于新西兰的长林小蠹,相关处理仍持续采用磷化氢
2025年7月9日—— 《储存产品研究杂志》(发表的一篇综合性新评论警告称,尽管磷化氢(PH₃)仍被包括中国和印度等在内的主要进口国注册为木材的通用植物检疫处理剂,但全球研究数据绝大多数结论表明该处理剂无效,不应用于木制品。尽管有明确证据表明磷化氢不适用于木材的广谱处理,磷化氢还是在2018年被成功批准用于处理出口的原木。
这篇综述首次全面研究了磷化氢的功效,共分析了从20世纪80年代末到2023年的41项研究。除其他内容外,该论文还概述了磷化氢的使用历史,描述了其作用机制、应用条件和处理局限性,并提供了所有相关的科学文献的详尽记录。然而,最重要的是,论文对磷化氢作为木制品植物检疫处理剂的功效研究和证据进行了深入分析。其结论明确,鉴于磷化氢仍在一些国家注册为木制品熏蒸剂,并被许多国家接受为植物检疫措施,这可能对它们自身的生物多样性和生态系统构成潜在威胁,其影响令人感到担忧。
历史上,磷化氢曾与甲基溴互换使用。甲基溴是一种广泛用于农业的熏蒸剂,尤其在处理谷物方面效果显著,至今仍是谷物的主要熏蒸剂。二十年前,国际社会禁止了大部分消耗臭氧层的甲基溴的用途,包括木材处理用途。此后,磷化氢因其已获准用于通用熏蒸而成为化学替代品之一。由于这一历史原因,许多国家都乐于接受经磷化氢处理过的木制品,包括中国、马来西亚、蒙古、巴拉圭和印度等主要市场。值得注意的是,尽管美国、澳大利亚、加拿大和新西兰都乐于使用磷化氢处理其出口木材,但它们自身却不接受任何经磷化氢处理过的木制品,这无疑让人怀疑它们对磷化氢作为有效处理方法的信任程度。
作者指出,尽管对磷化氢的监管较宽松,业内专业人士仍持保留态度。在大多数情况下,磷化氢并非大规模木制品处理的行业默认方法。研究还指出,尽管中国已发现原产于新西兰、对林业具有重大危害的长林小蠹,相关处理仍持续采用磷化氢。
回顾现有研究后,我们发现缺乏科学数据证明磷化氢对各种害虫(包括昆虫、线虫和真菌)均具有高度有效性。尽管缺乏证据,磷化氢还是在2018年成功获准,用于乌拉圭向中国出口的原木。
该研究还指出,国际贸易害虫防治标准ISPM 28中没有接受的磷化氢处理标准。论文详细介绍了一项尝试,即尝试根据该国际公认标准将磷化氢注册为木材处理剂,但由于缺乏证据证明其对多种害虫的有效性而失败。
该研究的作者之一、澳大利亚查尔斯达尔文大学学者、国际治疗解决方案 (INTRESO) 集团植物检疫和市场准入事务负责人马修·霍尔博士表示:
“尽管磷化氢作为谷物熏蒸剂有着成功的应用记录,但目前,尚无确凿数据证明它对木制品中包括昆虫、线虫和真菌在内的所有害虫都具有足够的有效性。尽管迫切需要逐步淘汰甲基溴在木制品中的使用,监管机构也正在寻找现成的替代品,但科学界已达成明确共识,认为磷化氢并非合适的选择。
这项研究不仅表明,有充分证据表明磷化氢对木材无效,而且即使有限使用也会对生物安全造成现实风险,并可能已导致入侵物种迁移。鉴于已有具备全面功效数据支持的替代解决方案,相关监管措施应积极考虑依据科学证据作出决策。”
关于熏蒸
仓储产品遭受虫害侵染,会造成严重的经济损失,包括物理损坏、质量下降、工作场所健康和安全隐患以及管理成本。采用包括熏蒸剂在内的植物检疫处理方法进行有效的虫害管理,对于保护仓储期间的商品并防止虫害在各国之间传播的风险至关重要。
关于磷化氢
磷化氢( PH3) 通常以固态或气态存在。应用通常于仓库、集装箱、防水布下的船舱以及储料仓中进行。
为了确保熏蒸成功,储存结构必须在规定的时间内保持适当的气体浓度。低浓度和短时间的应用会降低熏蒸效果。仓库、筒仓和船舱等结构密封不良也会进一步降低熏蒸效果。磷化氢与其他熏蒸剂一样,在低温下会缓慢蒸发和扩散。目前的指导方针建议在约15摄氏度的温度下进行磷化氢熏蒸,在25-35摄氏度之间效果最佳。
磷化氢还具有强腐蚀性,因此在某些金属储存结构中被限制使用。磷化氢在木材中的使用还存在另一个缺点,即需要长时间,通常为7至10天。然而,进出口地的木材和原木需要快速处理。
2020 年的研究表明,对磷化氢的过度依赖导致一些主要仓储害虫产生了抗药性,这种抗药性在某些物种中已成为遗传。
尽管新西兰初级产业部于2006年请求将磷化氢批准为国际植物检疫措施标准(ISPM)15下的解决方案,但由于科学数据不足,最终未获批准。
关于甲基溴
甲基溴是一种破坏臭氧层的物质,其破坏臭氧层的能力比溴强50多倍。据估计,1公斤甲基溴会破坏约4.2吨臭氧。
1987年达成的国际气候协议《蒙特利尔议定书》旨在逐步淘汰甲基溴的使用。尽管该议定书禁止其继续用于非植物检疫用途,但缔约国可以自由地将其用于此目的。
总体而言,每年用于熏蒸的甲基溴超过。包括澳大利亚、中国和印度在内的多个国家都是甲基溴的重度使用者。巴基斯坦的甲基溴使用量在过去五年中增长了200%。
然而,包括加拿大,英国和欧盟在内的一些国家及地区已禁止在其境内使用甲基溴进行熏蒸。
推荐阅读:磷化氢环流熏蒸技术规程
以下是关于磷化氢环流熏蒸技术的核心规程要点,综合国内外标准(如中国GB/T 298902013《粮油储藏技术规范》)及行业实践整理而成,供实际操作参考:
一、适用范围
1. 适用场景
大型粮仓(平房仓、立筒仓、浅圆仓)、密闭仓库、集装箱等。
防治储粮害虫(玉米象、谷蠹、赤拟谷盗等)及霉菌。
2. 禁用情况
粮食水分超标(如稻谷>15%、小麦>14%);
仓房气密性不达标(500Pa压力半衰期<40秒);
存在明火、电气设备未防爆。
二、熏蒸前准备
1. 仓房气密性处理
门窗、通风口用密封胶带/薄膜封堵;
地槽、环流管道接口检测漏气点。
2. 药剂与设备
| 项目 | 要求 |
| 磷化氢来源 | 钢瓶装磷化氢(纯度≥99.9%)或磷化铝片剂 |
| 环流风机 | 防爆型,风量≥粮堆体积(m³)/10h |
| 浓度检测仪 | 电化学/光离子化传感器(精度±1ppm) |
| 安全防护 | 防毒面具(A级滤毒罐)、便携式报警仪 |
3. 剂量计算
磷化铝片剂用量:
\text{用药量 (g/m³)} = \frac{\text{目标浓度 (ppm)} \times \text{粮堆体积 (m³)}}{1000 \times \text{药剂释放率}}
常规剂量:粮堆6~9g/m³,空间3~6g/m³;
抗性害虫区:剂量提高20%~50%。
三、熏蒸操作流程
1. 投药方式
钢瓶法:通过环流管道注入气体,初始浓度设定≥300ppm;
片剂法:粮面分点投药,深埋深度>30cm。
2. 环流启动
投药后立即开启环流风机,持续运行24~48小时;
粮堆内风速控制:0.1~0.3 m/s。
3. 浓度维持
| 时段 | 目标浓度 | 检测频率 |
| 0~48小时 | ≥300ppm | 每4小时1次 |
| 48~168小时 | ≥200ppm | 每日2次 |
| 168小时后 | ≥150ppm | 每日1次 |
总熏蒸时长:7~21天(视虫种抗性调整)。
四、安全控制
1. 人员防护
操作时必须2人以上协同,佩戴防毒面具及报警仪;
仓房周围设置20米警戒区,悬挂警示牌。
2. 泄漏应急
浓度报警阈值:≥0.3ppm(工作区);≥20ppm(危险区);
发现泄漏:立即关闭阀门→启动排风扇→撤离人员。
五、散气与残渣处理
1. 散气时机
粮堆中浓度<0.2ppm(检测仪读数),持续24小时;
通风时间:自然通风≥5天,强制通风≥3天。
2. 残渣处置
磷化铝残渣:按危险废物处理,深埋或交专业机构;
禁止倒入水源或露天堆放。
六、效果评估
1. 杀虫效果
熏蒸结束7天后取样,活虫检出率为0;
虫卵孵化抑制率≥95%。
2. 粮食质量
水分变化≤0.5%,脂肪酸值无显著上升;
无磷化氢残留(国标限值:≤0.05mg/kg)。
附:关键参数速查表
| 环节 | 参数要求 |
气密性 | 500Pa半衰期≥40秒 |
| 有效浓度 | 维持≥150ppm 7天以上 |
| 安全阈值 | 作业环境≤0.3ppm |
| 残留标准 | 粮食中≤0.05mg/kg (GB 27152016) |
注:具体操作需依据地方粮库管理规范及最新国标调整,熏蒸方案应报属地粮储部门备案。
如需计算用药量或制定抗性害虫熏蒸方案,可提供粮堆体积、虫种信息,我将进一步协助优化参数!