程禹，邵輝，劉春艷，楊云艷，楊麗靜，閆琳，林宏芳，郭永澤

天津市農業(yè)科學院農產品質量安全與營養(yǎng)研究所，農業(yè)農村部農產品質量安全風險評估實驗室(天津)，天津 300381

農藥在減少病蟲害、保證農業(yè)豐產豐收等方面發(fā)揮著重要作用，已成為當今農業(yè)不可或缺的重要生產資料。據(jù)統(tǒng)計，使用農藥可使糧食損失減少約30%[1]。2020年中央一號文件中，對標全面建成小康社會，提出治理農村生態(tài)環(huán)境突出問題，深入開展農藥化肥減量行動。近幾年來，農藥使用帶來的環(huán)境安全問題引起了人們的廣泛關注。因此，研究“高效、低風險”的農藥，對安全合理使用農藥，推進綠色發(fā)展意義重大。

近些年，在我國的許多地區(qū)，尤其是廣西省和福建省，柑橘潰瘍病的發(fā)病率較高，且發(fā)病程度也較重。潰瘍病直接影響柑橘的產量[2]。隨著柑橘種植面積的擴大，果實品質差異較大，其中柑橘潰瘍病是影響果實品質的主要因素之一[3]。柑橘潰瘍病的“火山口”的病斑癥狀可以說早已深入人心。危害嚴重時造成樹勢衰弱，落葉、枯梢、落果，病害上果后嚴重影響果實外觀品質。而且，柑橘潰瘍病傳播途徑廣、傳染迅速、病菌生存能力強，目前仍無有效途徑完全根治，因此也被世界上各大柑橘主產國列入檢疫性病害名單[4]。

當前防治柑橘潰瘍病的有效藥劑主要是銅制劑及農用抗生素[5]。氫氧化銅水分散粒劑是一種銅基殺菌劑，對預防保護柑橘潰瘍病，有著良好的效果[6]。它的殺菌作用主要靠銅離子，銅離子被萌發(fā)的孢子吸收，當達到一定濃度時，就可以殺死孢子細胞，從而起到殺菌作用。從而有效防治作物的細菌及真菌性病害，對柑橘潰瘍病、黃瓜角斑病尤其高效。微量的Cu對植物生長具有促進作用。一般植物葉片的正常Cu含量為5～30 mg·kg-1，高于30 mg·kg-1時則可能引起中毒[7]。

目前，Cu2+對陸生生物毒性的研究報道為數(shù)不多，氫氧化銅原藥對小白鼠急性經口毒性為中毒，急性接觸為低毒[8]，本文參照《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》(GB/T 31270—2014)[9-13]和《化學農藥天敵(瓢蟲)急性接觸毒性試驗準則》(NY/T 3088—2017)[14]，對6種模式陸生生物：日本鵪鶉(Coturnixjaponica)、蜜蜂(ApismelliferaL.)、家蠶(Bombyxmori)、赤眼蜂(Trichogrammadendrolimi)、七星瓢蟲(Coccinellaseptempunctata)和蚯蚓(Eiseniafoetida)進行急性毒性測試，進而評估污染物特別是農藥對環(huán)境的影響。急性毒性試驗即單次給藥毒性試驗，指機體(人或實驗動物)1次(或24 h內多次)接觸外來化合物之后所引起的中毒效應，甚至死亡。急性毒性試驗是推測新農藥對非靶標生物進行毒性分級的重要手段。但按照我國現(xiàn)行標準，農藥的毒性一般按急性毒性終點值的大小來劃分，這樣會導致一些低毒，但具有致癌、致突變等慢性毒性的農藥被錯誤地劃歸為低毒農藥范疇。還要注意的是低毒農藥如果應用范圍廣、暴露量大，則其危險性也可能很高，因此單純用毒性指標來衡量農藥的安全性顯然是不適當?shù)?。所以根?jù)我國頒布的《農藥登記 環(huán)境風險評估指南》(NY/T 2882—2016)[15]，使用China-PEARL模型預測農藥在地下水中的環(huán)境暴露濃度和PECsoil_SFO_China模型預測的在土壤中的環(huán)境暴露濃度，對農藥進行全面環(huán)境風險評估是很有必要的。本文旨在通過對77%氫氧化銅水分散粒劑在防治柑橘潰瘍病過程中，對生態(tài)環(huán)境的危害特性和暴露程度進行系統(tǒng)全面評估，為其農藥登記風險管理提供一定的科學理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 材料

1.1.1 供試農藥

77%氫氧化銅水分散粒劑由山東迦奇生物技術有限公司提供。

1.1.2 供試生物

試驗生物為日本鵪鶉(Coturnixjaponica)，由天津市武清興匯養(yǎng)殖場提供，該試驗生物引入實驗室5～7 d，馴養(yǎng)死亡率<5%，生長狀態(tài)符合該物種生長規(guī)律，來自同一個母本種群，且同一天孵化。飼喂飼料為秦皇島市奧極飼料有限公司生產的“奧極牌102蛋鵪鶉配合飼料”。意大利成年工蜂(ApismelliferaL.)為供試生物，供試生物由北京密云東菜園養(yǎng)蜂廠引種，為來自同一種群的成年工蜂，年齡相同、飼喂狀況一致，并營養(yǎng)良好、健康。以菁松×皓月為供試家蠶(BombyxmoriL.)，由山東廣通蠶種集團有限公司提供，以蛻皮時間和大小相近的二齡起蠶為試驗生物材料。以松毛蟲赤眼蜂(Trichogrammadendrolimi)為供試生物，供試卵卡由廣東省昆蟲研究所提供。在試驗前，從冰箱(-4 ℃)中取出試驗所需量的寄生米蛾卵或卵卡，每個指形管中裝入約0.2 mL寄生米蛾卵或1/8張卵卡，封閉管口，放入溫度為(25±2) ℃、相對濕度為50%～80%的培養(yǎng)室(黑暗條件)開始羽化培養(yǎng)。羽化培養(yǎng)期間，需要定時檢查羽化情況，從出現(xiàn)羽化的成蟲開始計時，使用開始羽化后48 h內羽化的成蜂。赤子愛勝蚓(Eiseniafoetida)，購自天津市賈立明蚯蚓養(yǎng)殖有限公司，挑選已出現(xiàn)繁殖環(huán)帶的、體質量在400～500 mg之間的健康成年蚯蚓用于試驗，購入后在室溫20 ℃條件下避光馴養(yǎng)。以七星瓢蟲(Coccinellaseptempunctata)為供試生物，供試卵卡由北京市農林科學院提供，采用孵化3～4 d的二齡幼蟲。

1.2 試驗方法

1.2.1 參比試驗

采用99.9%樂果標準品作為參比物質進行蜜蜂經口、蜜蜂接觸、家蠶接觸、天敵瓢蟲接觸敏感性檢查。采用99%氯乙酰胺作為參比物質進行蚯蚓敏感性檢查。試驗過程根據(jù)國家頒布的《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》(GB/T 31270—2014)[9-13]和《化學農藥天敵(瓢蟲)急性接觸毒性試驗準則》(NY/T 3088—2017)[14]進行。

1.2.2 鳥類毒性試驗

參照經濟合作與發(fā)展組織(Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD)試驗準則和我國頒布的《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》，先以各試驗的最高濃度和最低濃度，設置較大極差的4～5個劑量組，通過預實驗求出最高全存活劑量和最低全致死劑量。根據(jù)預實驗結果，正式試驗設置120.6、144.7、173.6、208.3、250.0、300.0和360.0 mg a.i.·(kg bw)-1共7個劑量組，稱量試驗用鵪鶉體質量，根據(jù)設計的分組劑量按1.0 mL·(100 g bw)-1計算給藥體積，將配制好的試驗藥液按計算體積一次性經口灌入鵪鶉體內，即可得到上述設計劑量組，并設空白對照組。每處理1次重復，每處理組10只鵪鶉，雌雄各半，試驗周期7 d。

1.2.3 蜜蜂急性接觸毒性試驗

預實驗方法同1.2.2，根據(jù)結果，設置100.0 μg a.i.·蜂-1劑量組，藥劑使用蒸餾水溶解，并設空白對照和助溶劑對照組(每只蜂點滴1.0 μL的體積分數(shù)為0.1%吐溫-80水溶液)。處理組和對照組均設3次重復，每個重復10只蜜蜂。將蜜蜂引入三角瓶內，用紗布封口，通入N2將蜜蜂麻醉，用電動移液器分別點滴1.000×105mg a.i.·L-1供試藥液1.0 μL于蜜蜂中胸背板處，待蜂身晾干后轉入試驗籠中，用50%(m/V)蔗糖水飼喂。

1.2.4 蜜蜂急性經口毒性試驗

預實驗方法同1.2.2，根據(jù)結果，設置1.66、2.82、4.79、8.14、13.8和23.5 μg a.i.·蜂-1，將蜜蜂引入試驗籠中，每個籠中10只試驗用蜂。將藥液與50%蔗糖水以體積比1∶1混勻，然后在飼喂器(2 mL離心管)中加入200 μL含有不同濃度供試物的50%蔗糖水溶液(m/V)，并對每組藥液的消耗量進行測定。一旦藥液消耗完，將食物容器取出，換用不含供試物的蔗糖水進行飼喂(不限量)。對于異味較濃的農藥，有時蜜蜂拒絕進食，從而導致食物消耗很少或幾乎沒有消耗的，最多延長至6 h，并對食物的消耗量進行測定(即測定該處理的食物殘存質量)。

1.2.5 家蠶急性毒性試驗

預實驗方法同1.2.2，根據(jù)結果，設置416、553、735、978、1.30×103、1.73×103和2.30×103mg a.i.·L-1這7個濃度組，藥劑使用蒸餾水溶解，并設空白對照組。處理組和對照組均設3次重復，每個重復20頭蠶。在培養(yǎng)皿內飼養(yǎng)二齡起蠶，用不同濃度的藥液完全浸漬桑葉10 s，晾干后供蠶食用。整個試驗期間飼喂藥劑處理后的桑葉。

1.2.6 赤眼蜂急性毒性試驗

預實驗方法同1.2.2，根據(jù)結果，設置2.772×10-4、5.544×10-4、1.109×10-3、2.218×10-3和4.435×10-3mg a.i.·cm-2這5個濃度組，在指形管中加入1 mL藥液，將藥液在指形管中充分滾吸晾干形成藥膜管，然后將供試赤眼蜂放入藥膜管中爬行1 h后轉入無藥指形管中，以棉線浸漬10%蜂蜜水飼喂，并用黑布封住管口，在人工氣候箱中培養(yǎng)。

1.2.7 七星瓢蟲急性毒性試驗

預實驗方法同1.2.2，根據(jù)結果，設置485.1 g a.i.·hm-2的濃度，在指形管中加入配制的試驗藥液1 mL，采用烤腸機將藥液在指形管中充分滾吸晾干形成藥膜管。然后將二齡供試瓢蟲幼蟲單頭接入藥膜管中，給予足量的活幼蚜供瓢蟲取食，并以紗布封緊管口，以后每天飼喂充足的活蚜蟲作為食物，飼喂蚜蟲前需將殘余的蚜蟲清理干凈，以保證瓢蟲充分接觸藥膜。對照組的瓢蟲數(shù)量與處理組相同，并與處理組同時進行。指形管應平放，保證瓢蟲能夠自由爬行減少重力對其的不利影響。本次試驗設置1個處理組和對照組，對照組和處理組均設置3個重復，每個重復為10頭二齡瓢蟲幼蟲。

1.2.8 蚯蚓急性毒性試驗

預實驗方法同1.2.2，根據(jù)結果，參照《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》中農藥對蚯蚓急性毒性試驗方法中的人工土壤法，移取7.500×103mg a.i.·L-1一級儲備液20.00 mL加入到1 500 g人工土壤中，加入適量的蒸餾水調節(jié)土壤含水量，占土壤干質量的30%～35%，充分攪拌使藥物與土壤混合均勻，得到100.0 mg a.i.·(kg干土)-1共1個濃度水平；然后將此濃度水平的土壤平均分裝于3個標本瓶，制成一個濃度所需的3個重復，每個處理放入蚯蚓10條，并設置空白對照。用紗布扎好瓶口，在人工氣候箱中培養(yǎng)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗結果用SPSS 20.0[16]統(tǒng)計軟件處理，計算日本鵪鶉每一觀察時間的半致死劑量(LD50)和95%置信限，計算蜜蜂接觸和經口試驗的24 h和48 h的死亡率、LD50值及95%置信限，計算家蠶急性毒性試驗的半數(shù)致死濃度(LC50)包括24 h-LC50、48 h-LC50、72 h-LC50、96 h-LC50值及其95%置信限，計算赤眼蜂24 h半致死用量(24 h-LR50)和95%置信限，計算瓢蟲48 h、96 h、蛹前(13 d)、成蟲前(18 d)的LR50和95%置信限，計算對赤子愛勝蚯蚓的7 d-LC50、14 d-LC50和95%置信限。

1.4 評估數(shù)據(jù)獲取

本研究涉及有效成分為氫氧化銅，進行農藥環(huán)境風險評估需要的數(shù)據(jù)主要有理化性質、環(huán)境相關基礎數(shù)據(jù)及生態(tài)毒性數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)主要來本實驗室(天津市農業(yè)質量標準與檢測技術研究所)、歐洲食品安全局(European Food Safety Authority, EFSA)和農藥性質數(shù)據(jù)庫(Pesticide Properties DataBase, PPDB)。本實驗室毒性終點數(shù)據(jù)均根據(jù)《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》(GB/T 31270—2014)[9-13]和《化學農藥天敵(瓢蟲)急性接觸毒性試驗準則》(NY/T 3088—2017)[14]的方法進行實驗獲得的。77%氫氧化銅水分散粒劑使用方法列于表1中，理化性質和環(huán)境歸趨數(shù)據(jù)列于表2中，生態(tài)毒理數(shù)據(jù)列于表3中。

2 結果與分析(Results and analysis)

2.1 鳥類急性毒性試驗結果和風險表征

2.1.1 77%氫氧化銅水分散粒劑對鳥類急性經口毒性試驗結果

測試結果顯示，空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組鵪鶉出現(xiàn)活動減少、呆滯、攝食和攝水量減少、站立不穩(wěn)等癥狀。對鵪鶉急性經口半致死劑量(7 d-LD50)為225.9 mg a.i.·(kg bw)-1，7 d-LD50的95%置信限為183.3～292.1 mg a.i.·(kg bw)-1，回歸方程為Y=3.78175X-8.90196，回歸系數(shù)R2=0.934，毒性等級為“中毒”。

表1 氫氧化銅的使用方法Table 1 Method of copper hydroxide application

表2 氫氧化銅的理化性質和環(huán)境歸趨數(shù)據(jù)Table 2 Physicochemical properties and environmental fate data of copper hydroxide

表3 氫氧化銅的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)Table 3 Ecotoxicity data of copper hydroxide

2.1.2 鳥類環(huán)境風險暴露分析

根據(jù)被評估物質77%氫氧化銅水分散粒劑的施藥信息，暴露途徑為農藥噴霧，推薦的單位面積農藥最高施藥劑量(AR)為277.2 g a.i.·hm-2，選擇暴露場景為“果園和觀賞植物/苗圃類”，小型食蟲鳥類作為指示物種，此情形下，選擇77%氫氧化銅水分散粒劑施藥3次對鳥類急性的預測暴露劑量(PED)按式(1)計算[15]，計算涉及的參數(shù)及計算結果如表4所示。

PEDacute=FIRbw·d×RUD90×AR×MAF90×10-3

(1)

式中：PEDacute為急性預測暴露劑量(mg a.i.·(kg bw·d)-1)；FIRbw·d為指示物種單位體質量單位時間食物攝取量(g·(g bw·d)-1)；RUD90為第90百分位單位面積施藥劑量的食物農藥殘留量((mg a.i.·(kg食物)-1)/(kg a.i.·hm-2))；AR為單位面積農藥最高施藥劑量(g a.i.·hm-2)；MAF90為RUD90對應的多次施藥因子。

2.1.3 鳥類環(huán)境風險效應分析

77%氫氧化銅水分散粒劑對鳥類急性試驗的毒性終點值列于表5中，按式(2)計算預測無效應劑量(PNED)[15]，計算涉及的參數(shù)及計算結果如表5所示。

(2)

式中：PNED為預測無效應劑量(mg a.i.·(kg bw·d)-1)；EnP為毒性試驗終點(mg a.i.·(kg bw·d)-1)；UF為不確定性因子。

2.1.4 鳥類環(huán)境風險表征

風險表征值通過式(3)計算[15]。初級風險評估結果表明，77%氫氧化銅水分散粒劑對鳥類急性風險可接受。計算參數(shù)與計算結果如表6所示。

表4 鳥類風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑急性預測暴露劑量Table 4 Risk assessment of birds: Acute predicted exposure dose of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

(3)

式中：RQ為風險商值；若RQ≤1，風險可接受；若RQ>1，風險不可接受。

2.2 蜜蜂急性毒性試驗結果和風險表征

2.2.1 蜜蜂急性接觸毒性參比試驗結果

98.5%樂果對蜜蜂急性接觸毒性的24 h-LD50為0.174 μg a.i.·蜂-1，其95%置信區(qū)間為0.155～0.210 μg a.i.·蜂-1，在0.10～0.30 μg a.i.·蜂-1之間，表明試驗試材和體系符合要求，試驗結果可靠。

2.2.2 蜜蜂急性經口毒性參比試驗結果

98.5%樂果對蜜蜂急性經口毒性的24 h-LD50為0.103 μg a.i.·蜂-1，其95%置信區(qū)間為0.0829～0.143 μg a.i.·蜂-1，在0.10～0.35 μg a.i.·蜂-1之間，表明試驗試材和體系符合要求，試驗結果可靠。

2.2.3 77%氫氧化銅水分散粒劑對蜜蜂急性接觸毒性試驗結果

測試結果顯示，空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組蜜蜂也未觀察到中毒癥狀，對蜜蜂急性接觸LD50為>100 μg a.i.·蜂-1，毒性等級為“低毒”。

2.2.4 77%氫氧化銅水分散粒劑對蜜蜂急性經口毒性試驗結果

測試結果顯示，空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組蜜蜂出現(xiàn)腹部膨脹、顯著的激動和不安、對外界刺激反應遲鈍等癥狀。對蜜蜂急性經口48 h-LD50為6.19 μg a.i.·蜂-1，其95%置信限為5.21～7.96 μg a.i.·蜂-1，回歸方程為Y=1.5692+4.3340X，回歸系數(shù)R2=0.8720，毒性等級為“中毒”。

2.2.5 蜜蜂環(huán)境風險暴露分析

根據(jù)被評估物77%氫氧化銅水分散粒劑的良好農業(yè)規(guī)范(Good Agricultural Practice, GAP)信息可知，AR為277.2 g a.i.·hm-2，使用方法為噴霧施藥，初級暴露分析中不計算PED，采用農藥AR作為暴露量。

2.2.6 蜜蜂環(huán)境風險效應分析

噴霧施藥不計算PNED，僅使用蜜蜂急性經口或接觸毒性中毒性較高的LD50，當同時具備有效成分及其制劑產品的LD50時，應選擇毒性較高的數(shù)據(jù)。如表4所示，77%氫氧化銅水分散粒劑對蜜蜂急性經口LD50為6.19 μg a.i.·蜂-1，對蜜蜂急性接觸LD50為>100 μg a.i.·蜂-1；氫氧化銅原藥對蜜蜂急性經口LD50為49.0 μg a.i.·蜂-1，對蜜蜂急性接觸LD50為>44.46 μg a.i.·蜂-1。因此選擇制劑對蜜蜂急性經口LD50，為6.19 μg a.i.·蜂-1。

2.2.7 蜜蜂環(huán)境風險表征

通過下式根據(jù)農藥單次最高施藥劑量和毒性較高的急性經口半致死劑量計算噴施農藥77%氫氧化銅水分散粒劑暴露場景的風險商值(RQsp)。

(4)

RQsp<1，風險可接受。

2.3 家蠶急性毒性試驗結果和風險表征

2.3.1 家蠶急性毒性參比試驗結果

98.5%樂果對家蠶急性毒性的96 h-LC50為1.34×103mg a.i.·L-1，在標準要求范圍內，本試驗結果可靠。

表5 鳥類風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑毒性終點及預測無效應劑量(PNED)Table 5 Risk assessment of birds: Toxicity endpoints and predicted no effect dose (PNED) of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

表6 鳥類風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑初級風險評估結果Table 6 Risk assessment of birds: The primary risk assessment results of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

2.3.2 77%氫氧化銅水分散粒劑對家蠶急性毒性試驗結果

測試結果顯示，空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組家蠶出現(xiàn)拒食或攝食減少、吐絲、吐液、對外界刺激反應遲鈍等癥狀。對家蠶急性經口96 h-LC50為2.08×103mg a.i.·L-1，其95%置信限為1.80×103～2.60×103mg a.i.·L-1，回歸方程為Y=-7.0096+3.6197X，相關系數(shù)R2=0.9738，毒性等級為“低毒”。

2.3.3 家蠶環(huán)境風險暴露分析

根據(jù)被評估物質77%氫氧化銅水分散粒劑的GAP信息，可知暴露場景為飄移場景，根據(jù)式(4)～式(7)分別計算多次施藥最外圍、次外圍桑樹上的預測暴露濃度(PEC)、多次施藥因子(MAF)、桑葉上農藥的降解系數(shù)(DFPHI)。

PECma-fr=AR×PDFfr×RUD95×MAF×DFPHI

(5)

式中：PECma-fr為多次施藥后最外圍一行桑樹預測暴露濃度(mg a.i.·(kg桑葉)-1)；AR為單位面積農藥最高施用量(kg a.i.·hm-2)；PDFfr為最外圍一行桑樹上的漂移因子；RUD95為桑樹上第95百分位的單位施藥劑量的桑葉農藥殘留量((mg a.i.·(kg桑葉)-1)/(kg a.i.·hm-2))；MAF為多次施藥因子；DFPHI為桑葉上農藥的降解系數(shù)。

PECma-sr=AR×PDFsr×RUD95×MAF×DFPHI

(6)

式中：PECma-sr為多次施藥后次外圍一行桑樹預測暴露濃度(mg a.i.·(kg桑葉)-1)；PDFsr為次外圍一行桑樹上的漂移因子。

(7)

式中：n為施藥次數(shù)；i為施藥間隔期(d)；DT50為農藥在桑葉上的降解半衰期(d)。

(8)

式中：PHI為農藥最后一次使用距離桑葉采收的間隔期(d)，計算時DT50=10(默認值)，PHI=1(默認值)，n=1，其他數(shù)據(jù)及計算結果如表7所示。

2.3.4 家蠶環(huán)境風險效應分析

被評估物質77%氫氧化銅水分散粒劑對家蠶毒性終點LC50-GB為2 080 mg·L-1，通過式(9)計算修正半致死濃度(LC50-C)，通過式(10)計算PNEC，計算結果如表8所示。

表7 家蠶風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑預測暴露濃度(PEC)計算結果Table 7 Risk assessment of silkworms: Predicted exposure concentrations (PEC) of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

表8 家蠶風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑預測無效應濃度(PNEC)計算結果Table 8 Risk assessment of silkworm: Predicted no effect concentration (PNEC) of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

LC50-C=LC50-GB×FC

(9)

式中：LC50-C為修正半致死濃度(mg a.i.·(kg桑葉)-1)；FC為修正系數(shù)(L·(kg桑葉)-1)。

(10)

式中：PNEC為預測無效應濃度(mg a.i.·(kg桑葉)-1)；EnP為試驗得出的毒性終點(mg a.i.·(kg桑葉)-1)；UF為不確定性因子。

2.3.5 家蠶環(huán)境風險表征

初級風險評估結果表明，77%氫氧化銅水分散粒劑對家蠶風險可接受。根據(jù)式(11)計算RQ，計算結果如表9所示。

(11)

式中：RQ為風險商值；若RQ≤1，風險可接受；若RQ>1，風險不可接受。

2.4 非靶標節(jié)肢動物急性毒性試驗結果和風險表征2.4.1非靶標節(jié)肢動物急性毒性參比試驗結果

98.5%樂果在0.20 g·hm-2劑量時，七星瓢蟲幼蟲死亡率為53.3%，在40%～80%之間，符合標準要求范圍，表明試驗試材和體系符合要求，試驗結果可靠。

2.4.2 77%氫氧化銅水分散粒劑對赤眼蜂急性毒性試驗結果

測試結果顯示，空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組赤眼蜂出現(xiàn)觸角不動、對外界刺激反應遲鈍等癥狀。對赤眼蜂急性24 h-LR50為1.690×10-3mg a.i.·cm-2，其95%置信限為1.200×10-3～2.590×10-3mg a.i.·cm-2，回歸方程為Y=3.70131+1.33547X，回歸系數(shù)R2=0.9649，毒性等級為“低毒”。

2.4.3 77%氫氧化銅水分散粒劑對七星瓢蟲急性毒性試驗結果

測試結果顯示，空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組也未觀察到中毒癥狀，77%氫氧化銅水分散粒劑對瓢蟲急性接觸18 d-LR50>485.1 g a.i.·hm-2，毒性等級為“低毒”。

2.4.4 非靶標節(jié)肢動物環(huán)境風險暴露分析

根據(jù)被評估物質77%氫氧化銅水分散粒劑GAP信息，通過式(12)和式(13)分別計算該物質在農田內、農田外的預測暴露用量(PER)，通過式(14)計算MAF，通過式(15)計算農藥在植株表面的降解速率常數(shù)(k)。計算參數(shù)與計算結果如表10所示。

農田內暴露分析

PERin=AR×MAF

(12)

式中：PERin為農田內預測暴露用量(g a.i.·hm-2)；AR為推薦的農藥有效成分單位面積最高施藥量(g a.i.·hm-2)；MAF為多次施藥因子。

農田外暴露分析

(13)

表9 家蠶風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑初級風險評估結果Table 9 Risk assessment of silkworms: Primary risk assessment of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

表10 非靶標節(jié)肢動物風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑預測暴露用量(PER)計算參數(shù)與計算結果Table 10 Non-target arthropod risk assessment: Predicted exposure dosage (PER) calculation parameters and results of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

式中：PERoff為農田外預測暴露用量(g a.i.·hm-2)；PDF為農藥飄移因子；VDF為農藥植被分布因子。

(14)

式中：n為施藥次數(shù)；k為農藥在植株表面的降解速率常數(shù)；i為施藥間隔期(d)。

(15)

式中：DT50為農藥在植株表面的降解半衰期(d)。

2.4.5 非靶標節(jié)肢動物環(huán)境風險表征

選擇代表物種的LR50，當同一類型的非靶標節(jié)肢動物(NATs)有多個LR50值時，選擇最敏感的LR50值，因此對寄生性天敵LR50值選擇蚜繭蜂天敵的LR50，為50 g a.i.·hm-2。農田內危害商值(HQin)、農田外危害商值(HQoff)分別按式(16)和式(17)計算，計算結果如表11所示，UF采用默認值5。HQ≤5，表明風險可接受；HQ>5，表明風險不可接受。

(16)

(17)

根據(jù)被評估物質77%氫氧化銅水分散粒劑的GAP信息，77%氫氧化銅水分散粒劑對非靶標節(jié)肢動物進行農田內和農田外風險評估。分別得到：對寄生性天敵赤眼蜂HQin=9.702>5，HQoff=2.325<5；對捕食性天敵瓢蟲HQin=1.000<5，HQoff=0.2396<5。因此，77%氫氧化銅水分散粒劑對農田內寄生性天敵赤眼蜂風險不可接受；對農田內及農田外捕食性天敵瓢蟲、農田外寄生性天敵赤眼蜂風險均可接受。

2.5 蚯蚓急性毒性試驗結果和風險表征

2.5.1 蚯蚓急性毒性參比試驗結果

氯乙酰胺對蚯蚓急性毒性14 d-LC50為45.1 mg a.i.·(kg干土)-1，在20～80 mg a.i.·(kg干土)-1之間，本試驗結果可靠。

2.5.2 77%氫氧化銅水分散粒劑對蚯蚓急性毒性試驗結果

空白對照組未觀察到中毒癥狀；處理組也未觀察到中毒癥狀，77%氫氧化銅水分散粒劑對蚯蚓急性14 d-LC50>100.0 mg a.i.·(kg干土)-1，毒性等級為“低毒”。

2.5.3 土壤生物環(huán)境風險暴露分析

根據(jù)被評估物77%氫氧化銅水分散粒劑的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)及施藥信息，對土壤生物采用PECsoil_SFO_China模型進行初級急性暴露分析。初級急性暴露分析使用PECsoilaccu, overall作為預測土壤環(huán)境濃度，PECsoil,accu,overall為7 998 mg·kg-1。PECsoil_SFO_China模型輸入?yún)?shù)及輸出結果如表12所示。

2.5.4 土壤生物環(huán)境風險效應分析

采用生態(tài)毒理學研究得出的毒性終點及相應的不確定因子進行預測無效應濃度(PNEC)計算，PNEC按式(18)計算。計算涉及的參數(shù)及計算結果如表13所示。

(18)

式中：PNEC表示預測無效應濃度；Endpoint表示試驗毒性終點，如LC50、25%效應濃度(EC25)、無觀察效應濃度(NOEC)等；UF表示不確定性因子。

2.5.5 土壤生物環(huán)境風險表征

風險商值(RQ)按式(19)計算。計算涉及的參數(shù)及計算結果如表14表示。

(19)

式中：RQ表示風險商值；PEC表示預測土壤環(huán)境濃度；PNEC表示對土壤生物預測無效應濃度。當RQ≤1，風險可接受；當RQ>1，則表明風險不可接受。

表11 非靶標節(jié)肢動物風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑危害商值(HQ)計算結果Table 11 Non-target arthropod risk assessment: Hazard quotient (HQ) calculation results of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

由表14可知，77%氫氧化銅水分散粒劑對蚯蚓急性、慢性的RQ>1，因此風險都不可接受。

綜上所述，本研究表明：

(1)77%氫氧化銅水分散粒劑對蜜蜂急性經口毒性為中毒，說明對該農藥的使用應避開流蜜期[17]，針對大片蜜源區(qū)以及需要昆蟲授粉的蟲媒植物選用毒性相對較低的劑型，并且注意施藥當天的風力和風向，盡量減少農藥對蜜蜂等有益生物的危害。也可開展田間試驗進行高級風險評估，來獲得更實際的風險評估結果，從而降低評估結果的不確定性[18]。

(2)77%氫氧化銅水分散粒劑對桑樹種植園最外圍一行桑樹上的家蠶風險不可接受，應在農藥標簽上注明“最外圍桑樹作為隔離帶”等標識。

(3)77%氫氧化銅水分散粒劑對土壤生物蚯蚓風險不可接受，應在農藥標簽上注明“禁止在蚯蚓養(yǎng)殖地使用”等標識。

(4)77%氫氧化銅水分散粒劑對農田內赤眼蜂風險不可接受，應在農藥標簽上注明“赤眼蜂卡投放期間禁用”等標識。

表12 PECsoil_SFO_China模型輸入?yún)?shù)和輸出結果Table 12 Input parameters and output results of PECsoil_SFO_China Model

表13 土壤生物風險評估中的77%氫氧化銅水分散粒劑毒性終點及預測無效應劑量(PNED)Table 13 Soil biological risk assessment: Toxicity endpoints and predicted no effect dose (PNED) of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule

表14 77%氫氧化銅水分散粒劑對土壤生物風險商值Table 14 Risk quotients of 77% copper hydroxide aqueous dispersion granule to soil organisms

綜上，不同生物遭受的毒性程度不一，其中2項經口試驗均為“中毒”，說明農藥制劑中助劑可能會影響經口試驗結果。我國的農藥環(huán)境風險評估研究雖然起步較晚，但發(fā)展迅速[19]。它反映了農藥對整個生態(tài)系統(tǒng)的直接或間接影響，同時也在農藥的登記管理中發(fā)揮著重要作用[20]。雖然通過急性毒性試驗，測試出該農藥對大部分陸生生物是低毒，但參照《農藥登記 環(huán)境風險評估指南》(NY/T 2882—2016)[15]的方法進行環(huán)境風險評估，仍有上述3項環(huán)境風險不可接受，因此只單純用急性毒性分級來衡量農藥的安全性，顯然是不夠全面的。同時，對于一些“高毒”農藥，采取“一刀切”管理方式，不但使農業(yè)生產面臨無藥可用的局面，還會讓農藥的創(chuàng)制遭遇極大的困境[21]。從目前發(fā)展趨勢來看，減少試驗數(shù)量、優(yōu)化試驗程序、建立評估模型是未來發(fā)展趨勢[22]。所以，農藥環(huán)境風險評估手段亟待更新，應進一步補充農藥的田間試驗數(shù)據(jù)，加強環(huán)境暴露預測模型及場景分析信息收集，推動高階風險評估技術的標準化，對新農藥、老農藥和撤銷登記的農藥都建立起有效的監(jiān)督管理機制，豐富完善風險評估體系，從而更安全合理地使用農藥。