商賀陽 ,董彐倩 ,邵振芳 ,3,陳建華 ,王澤清 ,3*
(1.廣州禾立田生物科技有限公司,廣州 510507;2.北京輝勝農(nóng)業(yè)科技有限公司,北京 100026;3.廣東省微生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心,廣東陽江 529932;4.廣東新景象生物工程有限公司,廣東陽江 529932)
鳥類和蜜蜂是全球生物多樣性的重要組成部分,與人類生活密切相關(guān),對(duì)維護(hù)生態(tài)平衡發(fā)揮了重要作用[1-3]?;ㄉ俏覈匾挠土献魑?,種植總面積居世界第二,總產(chǎn)量居于首位[4]。其發(fā)展迅速,2015年生產(chǎn)量同比增長(zhǎng)1.96%[5]。農(nóng)藥是控制有害生物的主要手段,但隨著農(nóng)藥的過量、頻繁使用,大量非靶標(biāo)生物被殺死,如江蘇鹽城國家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)鳥類中毒死亡事件和鹽城大豐蜜蜂農(nóng)藥中毒事件[6-8]。小型鳥類、大鴇等鳥類在農(nóng)藥處理后的花生地?cái)z食時(shí),有可能引起中毒。此外,花生具有地上開花地下結(jié)果的特性,花生花期使用農(nóng)藥或噴霧施藥,有可能對(duì)蜜蜂造成危害或影響。于洋等[9]研究結(jié)果表明,毒死蜱等7種農(nóng)藥對(duì)鳥類的風(fēng)險(xiǎn)為不可接受。廖建華等[10]研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)蜜源作物用殺蟲劑對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)為不可接受。然而,有關(guān)在中國花生上登記的農(nóng)藥品種及其對(duì)鳥類和蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估未見報(bào)道。
本研究通過檢索《中國農(nóng)藥信息網(wǎng)》[11]獲得目前在中國花生上登記的有效期內(nèi)的農(nóng)藥62種,然后依據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南 第3部分:鳥類》[12]和《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南 第4部分:蜜蜂》[13]中方法,選用其中54種農(nóng)藥對(duì)鳥類和蜜蜂進(jìn)行初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以期為這些農(nóng)藥的登記、科學(xué)使用以及環(huán)境管理提供參考。
通過檢索《中國農(nóng)藥信息網(wǎng)》[11],獲得在中國花生上登記且在登記有效期內(nèi)的農(nóng)藥品種,通過查看農(nóng)藥標(biāo)簽獲得這些農(nóng)藥品種登記的有效成分用藥量、使用方法以及施藥次數(shù),所用數(shù)據(jù)均為農(nóng)藥標(biāo)簽中標(biāo)注的用量最大值。農(nóng)藥品種登記信息查詢至2018年3月15日。
通過檢索農(nóng)藥電子手冊(cè)(The e-Pesticide Manual)[14]、毒理學(xué)數(shù)據(jù)網(wǎng)(TOXNET)[15]、危險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫(HSDB)[16]和農(nóng)藥性質(zhì)數(shù)據(jù)庫(PPDB A to Z Index)[17]獲得這些農(nóng)藥品種對(duì)鳥類的急性半致死劑量(LD50)和短期飼喂半致死濃度(LC50),以及對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口和接觸半致死劑量(LD50)。查詢時(shí)間截至2018年3月20日。
根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南 第3部分:鳥類》[12]要求及方法,就這些農(nóng)藥品種對(duì)鳥類的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初級(jí)評(píng)估。在進(jìn)行初級(jí)暴露時(shí),筆者研究了“噴霧”“種子處理”“顆粒劑作為土壤構(gòu)成無意攝取”3種場(chǎng)景。
對(duì)于噴霧場(chǎng)景,如果農(nóng)藥施用方法為播后苗前土壤噴霧或噴霧于播種穴的,選裸土為暴露場(chǎng)景,指示物種為小型食谷鳥類(攝食草種);否則選小型雜食鳥類[攝食農(nóng)作物葉(25%)、草種(25%)、地面節(jié)肢動(dòng)物(50%)]為指示物種,其對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景為暴露場(chǎng)景。
在初級(jí)效應(yīng)分析中,當(dāng)有多個(gè)毒性數(shù)據(jù)時(shí),取多個(gè)毒性數(shù)據(jù)的幾何平均值為毒性效應(yīng)終點(diǎn),其中,短期飼喂試驗(yàn)結(jié)果LC50換算成LD50后,再計(jì)算預(yù)測(cè)無效應(yīng)劑量[PNED,mg/(kg·d)][12]。但當(dāng)幾何平均值與最小毒性值的比值大于10時(shí),取最小毒性值作為毒性數(shù)據(jù)終點(diǎn),且在急性效應(yīng)分析中不考慮不確定性因子。農(nóng)藥對(duì)鳥類的風(fēng)險(xiǎn)可用風(fēng)險(xiǎn)商值(RQ)進(jìn)行表征,若RQ≤1,則風(fēng)險(xiǎn)可接受;若RQ>1,則風(fēng)險(xiǎn)不可接受。
參考《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南 第4部分:蜜蜂》[13]中方法,就這些農(nóng)藥品種對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初級(jí)評(píng)估。當(dāng)農(nóng)藥直接噴施于作物時(shí),在噴施場(chǎng)景下進(jìn)行初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;當(dāng)內(nèi)吸性農(nóng)藥使用方法為土壤處理或種子處理時(shí),在土壤或種子處理場(chǎng)景下進(jìn)行初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)可用風(fēng)險(xiǎn)商值(RQsp)進(jìn)行表征,若RQsp≤1,則風(fēng)險(xiǎn)可接受;若RQsp>1,則風(fēng)險(xiǎn)不可接受。
對(duì)在中國花生上登記的農(nóng)藥品種進(jìn)行統(tǒng)計(jì),獲得登記有效狀態(tài)的農(nóng)藥62種,其中,除草劑23種,殺蟲劑、殺線蟲劑17種,殺菌劑15種,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑7種(見表1)。除草劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為酰胺類(6種)、二苯醚類(4種)、芳氧苯氧丙酸酯類(4種)、二硝基苯胺類(3種)、環(huán)己烯酮類(1種)、磺酰脲類(1種)、咪唑啉酮類(1種)、三嗪類(1種)和其他類(2種);殺蟲劑、殺線蟲劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為有機(jī)磷類、新煙堿類、氨基甲酸酯類、生物源類和擬除蟲菊酯類,有機(jī)磷類農(nóng)藥品種最多(5種),其次為新煙堿類農(nóng)藥(4種);殺菌劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為三唑類、酰胺類、二硫代氨基甲酸酯類、甲氧基丙烯酸酯類、苯并咪唑類、吡咯類、取代苯類和生物源類,三唑類和酰胺類殺菌劑最多,均為3種。
表1 中國花生上登記的農(nóng)藥品種及類別
2.2.1 噴霧場(chǎng)景下農(nóng)藥對(duì)鳥類初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
氟磺胺草醚等農(nóng)藥噴霧場(chǎng)景下對(duì)鳥類急性風(fēng)險(xiǎn)(RQacute)和短期風(fēng)險(xiǎn)(RQst)的評(píng)估結(jié)果見表2。由表2可知:在43種農(nóng)藥中,毒死蜱和辛硫磷對(duì)鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;其余41種農(nóng)藥對(duì)鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值均小于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。毒死蜱和多菌靈對(duì)鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;由于精喹禾靈、烯效唑、S-誘抗素和辛硫磷缺少短期飼喂毒性數(shù)據(jù),未能評(píng)估其對(duì)鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn),其余37種農(nóng)藥對(duì)鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值均小于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。PEDacute、PEDst分別表示急性預(yù)測(cè)和短期預(yù)測(cè)暴露劑量。
表2 噴霧場(chǎng)景下花生上所登記農(nóng)藥對(duì)鳥類的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果
(續(xù)表)
2.2.2 種子處理場(chǎng)景下鳥類初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
種子處理場(chǎng)景下,吡蟲啉等8種農(nóng)藥對(duì)鳥類的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果見表3。由表3可知:8種種子處理農(nóng)藥中,殺蟲劑吡蟲啉、噻蟲嗪、毒死蜱對(duì)鳥類的急性和短期風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;殺蟲劑呋蟲胺對(duì)鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn)商值大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;殺蟲劑辛硫磷對(duì)鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受。殺菌劑咯菌腈、戊唑醇和精甲霜靈對(duì)鳥類的急性和短期風(fēng)險(xiǎn)商值均不大于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。由于辛硫磷缺少短期飼喂毒性數(shù)據(jù),未能評(píng)估其對(duì)鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn)。ARS為每100 kg種子推薦農(nóng)藥最高用量。FIR為食物攝入量。
表3 種子處理場(chǎng)景下花生上登記農(nóng)藥對(duì)鳥類的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果
2.2.3 無意攝取場(chǎng)景下鳥類初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
顆粒劑作為土壤構(gòu)成無意攝取場(chǎng)景,噻蟲嗪等農(nóng)藥對(duì)鳥類的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果見表4。由表4可知:在噻蟲嗪等9種農(nóng)藥中,二嗪磷、涕滅威、克百威和滅線磷對(duì)鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;其余5種農(nóng)藥對(duì)鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值均小于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。二嗪磷、克百威和丁硫克百威對(duì)鳥類的短期飼喂風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;由于辛硫磷缺少短期飼喂毒性數(shù)據(jù),未能評(píng)估其對(duì)鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn),其余5種農(nóng)藥對(duì)鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn)商值均小于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。AR為單位面積農(nóng)藥最高用量。DDSI為鳥類日干土攝入量。
表4 花生上登記顆粒劑農(nóng)藥作為土壤構(gòu)成對(duì)鳥類的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果
2.3.1 噴霧場(chǎng)景下農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
中國花生上登記農(nóng)藥在噴霧場(chǎng)景下對(duì)蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果見表5。由表5可知:在氟磺胺草醚等27種農(nóng)藥中,溴氰菊脂、代森鋅和多效唑?qū)γ鄯涞娘L(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受。其中殺蟲劑溴氰菊酯對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)最高;其余24種農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)商值均小于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。
表5 噴霧場(chǎng)景下花生上所登記農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果
2.3.2 土壤或種子處理場(chǎng)景下內(nèi)吸性農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
21種內(nèi)吸性農(nóng)藥的預(yù)測(cè)暴露劑量均為每蜂0.128 μg有效成分,土壤或種子處理場(chǎng)景下內(nèi)吸性農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果見表6。由表6可知,在21種內(nèi)吸性農(nóng)藥中,殺蟲劑丁硫克百威、克百威、吡蟲啉、呋蟲胺、噻蟲嗪和涕滅威對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;其余13種除草劑和2種殺菌劑對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)商值均小于1,風(fēng)險(xiǎn)可接受。
目前在中國花生上登記的品種有62種,本文選用其中54種農(nóng)藥對(duì)鳥類和蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了初級(jí)評(píng)估。結(jié)果表明:在所評(píng)估的43種噴施農(nóng)藥中,辛硫磷、毒死蜱和多菌靈對(duì)鳥類的風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;溴氰菊酯、代森鋅和多效唑?qū)γ鄯涞娘L(fēng)險(xiǎn)不可接受;在所評(píng)估的8種種子處理農(nóng)藥中,毒死蜱、辛硫磷、吡蟲啉、呋蟲胺和噻蟲嗪對(duì)鳥類的風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受;在所評(píng)估的9種顆粒劑農(nóng)藥中,克百威、丁硫克百威、涕滅威、二嗪磷和滅線磷對(duì)鳥類的風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受。在所評(píng)估的21種土壤或種子處理內(nèi)吸性農(nóng)藥中,吡蟲啉、噻蟲嗪、呋蟲胺、克百威、涕滅威和丁硫克百威對(duì)蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)商值均大于1,風(fēng)險(xiǎn)不可接受。建議對(duì)上述農(nóng)藥進(jìn)行高級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或采取風(fēng)險(xiǎn)降低措施。
表6 土壤或種子處理場(chǎng)景下內(nèi)吸性農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果