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.北京輝勝農業科技有限公司,北京 100026;3.廣東省微生物農藥工程技術研究中心,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,對維護生態平衡發揮了重要作用[1-3]。花生是我國重要的油料作物,種植總面積居世界第二,總產量居于首位[4]。其發展迅速,2015年生產量同比增長1.96%[5]。農藥是控制有害生物的主要手段,但隨著農藥的過量、頻繁使用,大量非靶標生物被殺死,如江蘇鹽城國家級珍禽自然保護區鳥類中毒死亡事件和鹽城大豐蜜蜂農藥中毒事件[6-8]。小型鳥類、大鴇等鳥類在農藥處理后的花生地攝食時,有可能引起中毒。此外,花生具有地上開花地下結果的特性,花生花期使用農藥或噴霧施藥,有可能對蜜蜂造成危害或影響。于洋等[9]研究結果表明,毒死蜱等7種農藥對鳥類的風險為不可接受。廖建華等[10]研究發現,多數蜜源作物用殺蟲劑對蜜蜂的風險為不可接受。然而,有關在中國花生上登記的農藥品種及其對鳥類和蜜蜂的初級風險評估未見報道。
本研究通過檢索《中國農藥信息網》[11]獲得目前在中國花生上登記的有效期內的農藥62種,然后依據《農藥登記 環境風險評估指南 第3部分:鳥類》[12]和《農藥登記 環境風險評估指南 第4部分:蜜蜂》[13]中方法,選用其中54種農藥對鳥類和蜜蜂進行初級風險評估,以期為這些農藥的登記、科學使用以及環境管理提供參考。
通過檢索《中國農藥信息網》[11],獲得在中國花生上登記且在登記有效期內的農藥品種,通過查看農藥標簽獲得這些農藥品種登記的有效成分用藥量、使用方法以及施藥次數,所用數據均為農藥標簽中標注的用量最大值。農藥品種登記信息查詢至2018年3月15日。
通過檢索農藥電子手冊(The e-Pesticide Manual)[14]、毒理學數據網(TOXNET)[15]、危險物質數據庫(HSDB)[16]和農藥性質數據庫(PPDB A to Z Index)[17]獲得這些農藥品種對鳥類的急性半致死劑量(LD50)和短期飼喂半致死濃度(LC50),以及對蜜蜂的急性經口和接觸半致死劑量(LD50)。查詢時間截至2018年3月20日。
根據《農藥登記 環境風險評估指南 第3部分:鳥類》[12]要求及方法,就這些農藥品種對鳥類的風險進行初級評估。在進行初級暴露時,筆者研究了“噴霧”“種子處理”“顆粒劑作為土壤構成無意攝取”3種場景。
對于噴霧場景,如果農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[攝食農作物葉(25%)、草種(25%)、地面節肢動物(50%)]為指示物種,其對應的場景為暴露場景。
在初級效應分析中,當有多個毒性數據時,取多個毒性數據的幾何平均值為毒性效應終點,其中,短期飼喂試驗結果LC50換算成LD50后,再計算預測無效應劑量[PNED,mg/(kg·d)][12]。但當幾何平均值與最小毒性值的比值大于10時,取最小毒性值作為毒性數據終點,且在急性效應分析中不考慮不確定性因子。農藥對鳥類的風險可用風險商值(RQ)進行表征,若RQ≤1,則風險可接受;若RQ>1,則風險不可接受。
參考《農藥登記 環境風險評估指南 第4部分:蜜蜂》[13]中方法,就這些農藥品種對蜜蜂的風險進行初級評估。當農藥直接噴施于作物時,在噴施場景下進行初級風險評估;當內吸性農藥使用方法為土壤處理或種子處理時,在土壤或種子處理場景下進行初級風險評估。農藥對蜜蜂的風險可用風險商值(RQsp)進行表征,若RQsp≤1,則風險可接受;若RQsp>1,則風險不可接受。
對在中國花生上登記的農藥品種進行統計,獲得登記有效狀態的農藥62種,其中,除草劑23種,殺蟲劑、殺線蟲劑17種,殺菌劑15種,植物生長調節劑7種(見表1)。除草劑按化學結構分為酰胺類(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、殺線蟲劑按化學結構分為有機磷類、新煙堿類、氨基甲酸酯類、生物源類和擬除蟲菊酯類,有機磷類農藥品種最多(5種),其次為新煙堿類農藥(4種);殺菌劑按化學結構分為三唑類、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藥品種及類別
2.2.1 噴霧場景下農藥對鳥類初級風險評估
氟磺胺草醚等農藥噴霧場景下對鳥類急性風險(RQacute)和短期風險(RQst)的評估結果見表2。由表2可知:在43種農藥中,毒死蜱和辛硫磷對鳥類的急性風險商值均大于1,風險不可接受;其余41種農藥對鳥類的急性風險商值均小于1,風險可接受。毒死蜱和多菌靈對鳥類的短期風險商值均大于1,風險不可接受;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據,未能評估其對鳥類的短期風險,其余37種農藥對鳥類的急性風險商值均小于1,風險可接受。PEDacute、PEDst分別表示急性預測和短期預測暴露劑量。

表2 噴霧場景下花生上所登記農藥對鳥類的初級風險評估結果

(續表)
2.2.2 種子處理場景下鳥類初級風險評估
種子處理場景下,吡蟲啉等8種農藥對鳥類的初級風險評估結果見表3。由表3可知:8種種子處理農藥中,殺蟲劑吡蟲啉、噻蟲嗪、毒死蜱對鳥類的急性和短期風險商值均大于1,風險不可接受;殺蟲劑呋蟲胺對鳥類的短期風險商值大于1,風險不可接受;殺蟲劑辛硫磷對鳥類的急性風險商值大于1,風險不可接受。殺菌劑咯菌腈、戊唑醇和精甲霜靈對鳥類的急性和短期風險商值均不大于1,風險可接受。由于辛硫磷缺少短期飼喂毒性數據,未能評估其對鳥類的短期風險。ARS為每100 kg種子推薦農藥最高用量。FIR為食物攝入量。

表3 種子處理場景下花生上登記農藥對鳥類的初級風險評估結果
2.2.3 無意攝取場景下鳥類初級風險評估
顆粒劑作為土壤構成無意攝取場景,噻蟲嗪等農藥對鳥類的初級風險評估結果見表4。由表4可知:在噻蟲嗪等9種農藥中,二嗪磷、涕滅威、克百威和滅線磷對鳥類的急性風險商值均大于1,風險不可接受;其余5種農藥對鳥類的急性風險商值均小于1,風險可接受。二嗪磷、克百威和丁硫克百威對鳥類的短期飼喂風險商值均大于1,風險不可接受;由于辛硫磷缺少短期飼喂毒性數據,未能評估其對鳥類的短期風險,其余5種農藥對鳥類的短期風險商值均小于1,風險可接受。AR為單位面積農藥最高用量。DDSI為鳥類日干土攝入量。

表4 花生上登記顆粒劑農藥作為土壤構成對鳥類的初級風險評估結果
2.3.1 噴霧場景下農藥對蜜蜂的初級風險評估
中國花生上登記農藥在噴霧場景下對蜜蜂的初級風險評估結果見表5。由表5可知:在氟磺胺草醚等27種農藥中,溴氰菊脂、代森鋅和多效唑對蜜蜂的風險商值均大于1,風險不可接受。其中殺蟲劑溴氰菊酯對蜜蜂的風險最高;其余24種農藥對蜜蜂的風險商值均小于1,風險可接受。

表5 噴霧場景下花生上所登記農藥對蜜蜂的初級風險評估結果
2.3.2 土壤或種子處理場景下內吸性農藥對蜜蜂的初級風險評估
21種內吸性農藥的預測暴露劑量均為每蜂0.128 μg有效成分,土壤或種子處理場景下內吸性農藥對蜜蜂的初級風險評估結果見表6。由表6可知,在21種內吸性農藥中,殺蟲劑丁硫克百威、克百威、吡蟲啉、呋蟲胺、噻蟲嗪和涕滅威對蜜蜂的風險商值均大于1,風險不可接受;其余13種除草劑和2種殺菌劑對蜜蜂的風險商值均小于1,風險可接受。
目前在中國花生上登記的品種有62種,本文選用其中54種農藥對鳥類和蜜蜂的風險進行了初級評估。結果表明:在所評估的43種噴施農藥中,辛硫磷、毒死蜱和多菌靈對鳥類的風險商值均大于1,風險不可接受;溴氰菊酯、代森鋅和多效唑對蜜蜂的風險不可接受;在所評估的8種種子處理農藥中,毒死蜱、辛硫磷、吡蟲啉、呋蟲胺和噻蟲嗪對鳥類的風險商值均大于1,風險不可接受;在所評估的9種顆粒劑農藥中,克百威、丁硫克百威、涕滅威、二嗪磷和滅線磷對鳥類的風險商值均大于1,風險不可接受。在所評估的21種土壤或種子處理內吸性農藥中,吡蟲啉、噻蟲嗪、呋蟲胺、克百威、涕滅威和丁硫克百威對蜜蜂的風險商值均大于1,風險不可接受。建議對上述農藥進行高級風險評估或采取風險降低措施。

表6 土壤或種子處理場景下內吸性農藥對蜜蜂的初級風險評估結果