農藥與蜜蜂生態安全

李志勇王 志牛慶生薛運波遲永娟

（1吉林省養蜂科學研究所，吉林132108；2吉林前郭縣園林管理所，前郭138000）

農藥與蜜蜂生態安全

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（1吉林省養蜂科學研究所，吉林132108；2吉林前郭縣園林管理所，前郭138000）

本文介紹了農藥對當前生態環境的影響，闡述了農藥對蜜蜂的危害和生態安全評價的研究進展，分析了農業病、蟲、草害防治與蜜蜂安全保護的矛盾問題并提出解決建議，以期待我國農藥在生態風險評價研究方面取得進展，呼吁盡快出臺農藥風險評價指南或準則，為我國蜂業健康發展提供安全保障。

蜜蜂；化學農藥；生態安全；風險評價

蜜蜂是一種與人類生存關系十分密切的資源昆蟲，不僅為人類提供珍貴的蜂產品，更是自然界中數量龐大、傳粉效率最高的昆蟲。蜜蜂與植物協同進化，互利共生，是生態系統中重要的一環，維持著生物圈中的物種多樣性、基因多樣性和生態系統多樣性。

人類營養素來源的1/3歸功于蜜蜂授粉，其中包括大部分水果、許多蔬菜（或菜籽）以及苜蓿等家畜飼料。據聯合國糧農組織（FAO）估計，在為146個國家提供了90%食物的100余種作物中，有71種是通過蜜蜂授粉的[1]。聯合國環境規劃署（United Nations Environment Programme，UNEP）報告指出：在歐洲，4000種蔬菜的生存歸于蜜蜂授粉[2]。據FAO農業和消費者保護部估計，每年蜜蜂為全球農作物的授粉價值就接近2000億美元[1]。蜜蜂對人類生存和繁榮有著十分重要的意義。

近年來，隨著經濟社會的快速發展，化學農藥大量不規范使用，蜜蜂已成為農藥特別是殺蟲劑的非靶標生物犧牲品[3]，蜜蜂農藥中毒事件和案例時常發生，有些地方出現蜜蜂種群數量下降的現象，致使一些農作物因得不到充分授粉而產量降低和品質下降，農業和養蜂業發展受到嚴重影響。農藥的生態安全問題成為蜂業工作者、農業生產者和生態學者共同關注的問題。

一、農藥的使用現狀

據FAO統計，如不使用農藥，全世界每年平均因病、蟲、草害造成的損失約占農作物產量的37%。其中蟲害最多，占14%，病害占12%，草害占11%，年損失高達1260億美元[4]。也有分析指出，在農藥上每投入1美元，作物就會多收入4美元，也就是說，每年花費在農藥上的100億美元，可以挽回因害蟲和雜草造成的損失400億美元[5]。另外，農藥還可以防治疾病，是人類預防疾病的有力武器。20世紀40～50年代，用農藥DDT殺滅瘧疾致病源——瘧蚊，從而使上百萬人免于瘧疾的侵襲，保障了人類的生命安全[6]。

農藥在蜜源植物上的使用非常普遍，以美國2009年蘋果園農藥使用為例[7]：為防治病蟲草害，美國蘋果園普遍使用農藥，其中87%的蘋果園使用殺蟲劑（以氨基甲酸酯類殺蟲劑甲萘威最普遍），全年甲萘威使用總量為11.2噸；85%的蘋果園使用殺菌劑（以代森錳鋅最普遍），全年使用代森錳鋅總量為38.5噸；68%的蘋果園使用除草劑防治雜草；12%的蘋果園使用植物生長調節劑。2006和2007年，世界上施用了大約52億磅（約235.9萬噸）的農藥，除草劑最多占40%，其次為殺蟲劑17%，殺菌劑10%，其他農藥占33%[8]。

我國要用僅占世界7%的耕地來養活占世界22%的人口，每年大量農藥的施用即是為達到這一目標的一項技術手段。我國的農藥年使用量按有效成分計已高達50～60萬噸，僅次于美國并躍居世界第二位[9]。但是，我國經濟的長遠發展迫使我們必須保護農業生態環境，維持農業生產的可持續發展。

二、農藥對生態環境的影響

據調查，噴施的農藥是粉劑時，僅有10%的藥劑附著在植物體上，是液體時，也僅有20%附著在植物體上。1～4%接觸到目標害蟲，其余40～60%降落到地面，5～30%的藥劑漂游于空中。空氣中的農藥又通過降水返回陸地，降落到陸地土壤上的農藥，隨降水和灌溉水在地表流失，或下滲進入地下水[10]。施用的98%的殺蟲劑和95%的除草劑，除殺滅靶標生物外，還對非靶標生物、空氣、水以及土壤造成影響[11]。另外，農藥的施用減少了生物多樣性、降低了生物固氮作用、削減了傳粉昆蟲數量、破壞了動物生境（特別是鳥類）并危及瀕危物種。在整個生態系統中，有些農藥可通過生物富集作用在食物鏈中逐級積累，對消費者的危害逐漸加強。農藥的大量不規范使用，給生態環境帶來巨大的壓力。

地球上昆蟲大約有100多萬種，對農作物有害的昆蟲只有幾千種，而真正對農作物造成危害的、需要防治的昆蟲不過幾百種。但農業生產過程中，大量使用的殺蟲劑具有廣譜殺蟲活性，導致大部分無害的或有益的昆蟲種群下降或遭受破害，使農業生態系統內部種群趨于單一。農藥導致昆蟲群落發生變化，在原生態系統中受到抑制的次要種群變成主要有害種群，導致害蟲爆發。同時，農藥對土壤無脊椎動物種群數量、對微生物區系、對植物群落和鳥類均構成一定的影響[12]。

蜂場農藥危害的不利環境除了威脅蜜蜂的健康以外，還直接影響蜂產品安全。2002年1月31日，由于抗生素超標等原因，歐盟全面禁止從中國進口蜂蜜、蜂王漿，中國蜂產品向美國、日本、加拿大等出口也嚴重受阻。直至2004年7月，歐盟才開始對我國蜂產品進行有條件的解禁。

三、CCD現象與蜜蜂安全

2006年，美國發現了蜂巢內工蜂突然大批量消失的現象，大約有35%的蜜蜂損失[13]，將其命名為“蜂群崩潰失調（CCD）”。近幾年，加拿大、印度、巴西以及部分歐洲國家及我國臺灣等地也相繼出現類似現象。蜜蜂CCD現象的出現引起了全球蜂業的關注，成為世界蜂業論壇的焦點。CCD出現的原因至今仍不明確[2,13]。但是，許多學者認為農藥等化學類產品的大量出現和普遍使用，可能是蜜蜂CCD出現的罪魁禍首[14,15]。美國農業部向國會提交的一份報告指出一些可能引起蜜蜂CCD病的原因，其中包括農藥、病原物和寄生蟲，并且在遭受CCD危害的蜂群內發現了它們的存在[16]。2012年3月，在歐洲開展的一項研究發現，在蜜蜂飼料里加入亞致死劑量的噻蟲嗪殺蟲劑（新煙堿類），導致大約1/3以上的蜜蜂迷失方向，無法返回蜂巢[17]，這為CCD病的農藥成因提供了有力佐證。目前，我國大陸并沒有像美國和歐洲大陸蜂群大量失蹤的報道，但也不能高枕無憂，應該未雨綢繆，防患于未然。

四、蜜蜂的農藥安全評價

1.農藥生態風險評價體系

農藥在田間使用后，會進入到水、土壤、植物、空氣等自然環境中。因此，應該將生態風險評價納入農藥登記管理。生態風險評價是以化學、生態學、毒理學為理論基礎，應用物理學、數學和計算機等科學技術，預測污染物對生態系統的有害影響[18]。農藥生態風險評價，就是采用生態風險評價技術評價農藥給整個生態環境帶來的風險，包括實驗室水平上的急性毒性和慢性毒性研究，以及更高層次的半大田和大田水平上的研究。

美國農藥生態風險評價準則的逐步完善經歷了三個過程：（1）1992年公布生態風險評價框架，并被普遍接受；（2）1996年提出生態風險評價準則；（3）1998年通過生態風險評價準則。該準則是適用于蜜蜂的經典生態風險評價程序，不僅敘述生態風險評價的一般原理和方法，而且大大擴展了生態風險評價的研究方向，即從傳統的人類健康風險評估擴展到包括氣候變化、生物多樣性變動、多種化學品對生物影響的風險評估。該準則將生態風險評價過程分為三個主要階段，即問題表述、分析、風險表征。美國環保署近年計劃對蜜蜂進行風險評估，將運用包括對蜜蜂幼蟲評價在內的一種定量分析方法來評估農藥對蜜蜂的風險。美國環保署的農藥生態風險評價準則規定中沒有關于農藥對蜜蜂的亞致死效應的檢測要求，也沒有要求測試內吸性農藥對蜜蜂的影響。但是許多國家還是都采用或者借鑒該準則來指導本國的化學品及農藥的生態風險評價。

歐盟最早利用室內數據和半大田與大田數據得來的危害商值（HQ）以及蜜蜂行為的改變來進行農藥風險評估。2013年8月5日，歐盟食品安全局發布了新一版的《植保產品對蜜蜂（西方蜜蜂、熊蜂和獨居蜂）風險評估指南》[19]，該指南涵蓋對農藥多種暴露途徑的評估，也考慮到了農藥對蜜蜂的亞致死和長期影響。新版的農藥評估指南涉及到了農藥的慢性毒害、農藥重復暴露及對蜜蜂幼蟲潛在的風險。另外，新指南中除了蜜蜂以外還增加了熊蜂和獨居蜂。認為農藥暴露的4個主要途徑是：農藥噴霧遺留物或粉塵顆粒、花粉消耗、花蜜及來自于樹液中的水分（植物體液）消耗、地表水的消耗。提出對于蜜蜂，主要考察蜂群的存活和發展、幼蟲的健康程度、蜜蜂的行為、蜂群群勢和繁殖能力等指標。新指南建議當農藥暴露導致蜂群群勢減少超過7%時即為農藥危害，對長途采集蜂的農藥危害進行了更為精確的評估，同時提出應該對位于農藥處理區域邊緣地帶的蜂群進行農藥中毒的預防。該指南的發布對評價農藥對蜜蜂生態安全必將起到積極的促進作用。

（未完待續）

公益性行業（農業）科研專項（201203080-3）