主艷飛 ,慕 衛 ,劉 峰 ,于偉麗 ,左文靜 ,莊占興 *,宋化穩
(1.山東農業大學植物保護學院,山東泰安 271018;2.山東省農藥科學研究院,山東省化學重點實驗室,濟南250033)
農藥污染是世界主要環境污染之一,農藥在施用過程中由于噴灑和流失會進入附近的土壤和水體環境中,造成土壤和水體污染,并引起土壤和水體中非靶標生物的中毒或死亡[1]。戊唑醇屬三唑類內吸殺菌劑,是農業生產中常用殺菌劑,其主要作用機理是抑制麥角甾醇中間體的氧化脫甲基反應[2]。戊唑醇長期大量使用已對生態環境造成一定的壓力和影響。有研究表明:戊唑醇對玉米螟赤眼蜂的毒性為高風險[3];戊唑醇對家蠶的急性毒性為中等毒[4];戊唑醇對花翅搖蚊的毒性為中等毒,EC50值為3.056 mg/kg[5]。其對水生生物的毒性因物種的不同而略有差異。根據《化學農藥環境安全評價試驗準則第13部分:溞類急性活動抑制試驗》[6]毒性評價標準,其等級劃分多為中等毒。研究表明,戊唑醇對魚類[7]、大型溞[8]、羊角月牙藻[9]等均為中等毒。吳生敢等[10]研究表明,戊唑醇對斜生柵列藻的毒性為高毒,對大型溞和斑馬魚的毒性為中等毒。
相同成分不同劑型的化學農藥對生態環境的毒性受助溶劑、消解動態及環境行為等因素的影響。據理化性質,戊唑醇可以加工為乳油、可濕性粉劑、懸浮劑、濕拌種劑、水乳劑、懸浮種衣劑、水分散粒劑等[11]。不同劑型的戊唑醇對不同水生生物的毒性評價鮮有報道。因此,有必要進一步研究不同劑型戊唑醇對水生生物的急性毒性,制定科學合理的用藥方案,選擇合適劑型以減少環境污染和浪費。本文采用半靜態法測試95%戊唑醇原藥(TC)、50%戊唑醇懸浮劑(SC)、85%戊唑醇水分散粒劑(WG)、250 g/L戊唑醇水乳劑(EW)、80%戊唑醇可濕性粉劑(WP)對大型溞的急性毒性,評估戊唑醇4種常見劑型產品對大型溞的毒性差異,分析篩選出環保劑型,以期減少農藥使用過程對生態環境的污染。
供試藥劑:95%戊唑醇TC由陜西康禾立豐生物科技藥業有限公司提供;50%戊唑醇SC由青島東生藥業有限公司提供;85%戊唑醇WG由青島泰生生物科技有限公司提供;250 g/L戊唑醇EW由青島凱源祥化工有限公司提供;80%戊唑醇WP由上海升聯化工有限公司提供。
大型溞(Daphnia magna)引種于中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所。試驗選用實驗室條件下,孤雌繁殖3代以上、出生時間為6~24 h、健康活潑的幼溞。
試驗用水為ISO標準稀釋水。稀釋水pH值為6.0~9.0,硬度為140~250 mg/L(以CaCO3計),溶解氧3.0 mg/L以上。在此水體中,大型溞生長健康。恒溫光照培養箱內進行試驗,光照/黑暗時間比為16/8,溫度為(20±2)℃。
試驗參照《化學農藥環境安全評價試驗準則第13部分:溞類急性活動抑制試驗》(GB/T 31270.13—2014)[6],采用半靜態法測定各制劑對大型溞的急性毒性。根據預試驗結果,每個制劑設置5個試驗有效成分質量濃度,見表1。將試驗藥液分裝至6個燒杯中(其中1個燒杯用于水質測定),每個燒杯中加入30 mL藥液,每個濃度設置3次重復,每次重復10只幼溞。同時設置空白對照。試驗期間不喂食,于藥劑處理后24 h和48 h測定燒杯中溶液的溶氧量、pH值,同時觀察大型溞中毒癥狀和受抑制數。根據GB/T 31270.13—2014中農藥對溞類的毒性分級標準對戊唑醇TC及4種劑型進行毒性等級劃分。

表1 不同劑型戊唑醇的急性毒性試驗濃度
試驗結果用SPSS16.0統計軟件處理,計算供試藥劑對大型溞24 h、48 h的半數抑制濃度(EC50)值和95%置信限。
試驗期間,空白對照組大型溞未出現死亡和可見異常行為,不同劑型戊唑醇對大型溞表現出不同程度抑制作用,染毒后的大型溞游動減慢,觸角后束,基本觀察不到擺動,體色發白,不再透明,沉于杯底。各藥劑處理組試驗大型溞出現不同程度的死亡,48 h死亡率達到峰值。
戊唑醇TC及4種制劑對大型溞的急性毒性試驗結果見表2。50%戊唑醇SC對大型溞24、48 h的EC50值最小,分別為1.807 mg/L和1.374 mg/L。95%戊唑醇TC對大型溞24、48 h的EC50值最大,分別為17.493 mg/L和8.396 mg/L。在本實驗條件下,戊唑醇TC及4種劑型對大型溞的急性毒性均為中等毒。
隨著農藥用量的逐年增加,農藥助劑的安全性問題日益受到關注。雖然農藥助劑對靶標生物沒有直接的生物活性,但對人類、有益生物和環境存在一定的毒害作用[11]。受所用助劑溶劑等材料、有效成分含量等因素影響,相同化學農藥的不同劑型產品對環境生物的急性毒性存在顯著差異。王雅東等[12]測得430 g/L戊唑醇SC、60 g/L戊唑醇FS、25%戊唑醇EW對斑馬魚96 h的半致死濃度(LC50)分別為7.81 mg/L、5.28 mg/L和3.10 mg/L,3種劑型戊唑醇對斑馬魚的急性毒性均為II級,且以懸浮劑對斑馬魚的急性毒性最低。季靜等[13]測定了40%毒死蜱EC和30%毒死蜱CS對魚類、鳥類、家蠶和蜜蜂等4種環境生物的毒性。毒死蜱EC對斑馬魚的LC50值(96 h)為0.68 mg/L,毒性為高毒,毒死蜱CS對斑馬魚的LC50值為47.30 mg/L,毒性為低毒。兩者毒性差異非常大。因此,評價不同農藥劑型產品對水生生物的安全性對合理使用農藥、開發低毒劑型、減少農藥對農業生態環境的污染、保護生態多樣性具有重要意義。
龔會琴等[8]研究結果顯示,戊唑醇TC對大型溞的LC50值(48 h)為8.05 mg/L,毒性為中等毒。吳生敢等[10]研究結果表明,60 g/L戊唑醇FS對大型溞和斑馬魚的毒性為中等毒。戊唑醇其他劑型產品對大型溞的急性毒性研究鮮少報道。雖然不同研究的急性毒性結果有所差異,但是戊唑醇對大型溞的急性毒性均劃分為中等毒。

表2 戊唑醇TC及不同制劑對大型溞急性毒性試驗結果
分析表2具體數據,相同劑型產品隨受試物濃度的增加和試驗時間的延長,大型溞中毒程度加重,戊唑醇TC及其4種劑型產品的48 h急性毒性均比同劑型產品24 h毒性高;不同劑型中95%戊唑醇TC對大型溞急性毒性數據最高,毒性最低。其余4種劑型的戊唑醇毒性比較,80%戊唑醇WP<250 g/L戊唑醇EW<85%戊唑醇WG<50%戊唑醇SC。80%戊唑醇WP的急性毒性是50%戊唑醇SC毒性的4倍左右,是85%戊唑醇WG毒性的2倍左右,是250 g/L戊唑醇EW毒性的2倍左右。一般來說,不同劑型間的毒性差異主要因為有機溶劑和乳化劑的作用。
同一種有效成分不同廠家生產的相同劑型產品也會存在不同的毒性。針對于本文研究的4種戊唑醇劑型產品,80%戊唑醇WP毒性最低,實際使用中推薦優先使用,并嚴格按照正確使用方式及控制用量,減少戊唑醇對水生生物的影響,保護生態系統。
戊唑醇TC及其4種制劑產品對大型溞急性毒性為中等毒,不同劑型產品對大型溞毒性不同,其中戊唑醇WP對大型溞的急性毒性最低。在農業生產中,推薦使用戊唑醇WP劑型控制植物病害,以減少農藥對生態系統的影響。