质量安全与营养品质评价岗位

吕露 吴声敢 王强 赵学平 徐明飞

 

  摘要：本研究以选取葡萄上未登记的三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5种杀菌剂，对葡萄园环境生物鸟类、蜜蜂、非靶标节肢动物及土壤生物进行了初级风险评估。评估结果显示，三唑酮和四氟醚唑对鸟类的长期暴露风险商值均大于1，长期风险均不可接受；乙霉威在农田内和农田外场景下，对捕食性非靶标节肢动物的风险商值均大于5，初级风险不可接受。上述农药在葡萄园喷施时，应注意对鸟类和非靶标节肢动物的保护，采取必要的风险降低措施。本研究为所选杀菌剂在葡萄上科学施用及环境管理提供参考依据。

 

  关键词：环境风险评估，杀菌剂，陆生生物，葡萄

 

  葡萄在我国水果产业中具有重要的地位，2018年全国的葡萄园种植面积达到725.10千hm2，葡萄产量达1366.68万t，葡萄的主要产区包括新疆、陕西、河北、江苏等。然而葡萄生长过程中，易受雨水、高温等影响，病虫害多发，严重制约我国葡萄种植业的发展。葡萄病害多是真菌性病害，如灰霉病、霜霉病、白粉病、褐斑病等。据中国农药信息网，截止2020年11月24日，葡萄上已登记的杀菌剂产品达608种[4]，但葡萄上仍有未登记农药残留的检出。如新疆鲜食葡萄、山东烟台酿酒葡萄上均有三唑酮检出；四氟醚唑及乙烯菌核利残留也曾在葡萄上检出[7]。未登记的农药产品被有意或者无意地施用于葡萄园，可能导致葡萄园中的环境生物存在暴露风险，威胁葡萄园生态环境健康。

 

  目前，农药的环境风险评估已是欧美国家评价农药安全性的重要技术手段，已作为农药登记决策的主要依据。我国也于2016年、2017年陆续发布了《农药登记 环境风险评估指南》标准（NY/T 2882），逐步启动并全面开展拟登记农药的环境风险评估工作。总体而言，环境风险评估是对农药在环境中的暴露量及农药对环境生物的毒性进行分析比较（风险商值RQ=农药的预测环境暴露剂量/农药对环境生物的预测无效应剂量）[9]。当环境暴露剂量小于农药对环境生物的预测无效应剂量，风险较小；当环境暴露剂量大于农药对环境生物的预测无效应剂量，风险不可接受，需采取适当的风险降低措施。

 

  本研究利用农药环境风险评估技术，针对葡萄有残留检出到但未登记的三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5种杀菌剂，评估其对环境生物鸟类、蜜蜂、非靶标节肢动物及土壤生物等陆生生物的初级风险，以期对上述杀菌剂在葡萄上的科学施用提出风险建议，为其登记及环境管理提供参考依据。

 

  1 研究方法

 

  1.1 所选杀菌剂的施用信息查询

 

  所选杀菌剂在葡萄上均未登记，故检索《中国农药信息网》[4]，查询所选杀菌剂的已登记信息，包括登记作物、用量、施用方法及施药次数等。选择杀菌剂产品标签中推荐的最大施用剂量作为待评估杀菌剂的施用信息（表1），其中乙霉威及吡唑萘菌胺最大施药剂量为混配制剂产品，乙烯菌核利没有登记有效期内的产品，参考已过期产品的施用信息。

 

 

  1.2 所选杀菌剂的陆生生物毒性数据查询

 

  据《农药登记 环境风险评估指南》准则中风险评估生态毒性数据的选择依据，查询欧盟食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）的农药风险评估同行评议报告、美国EPA（United States Environmental Protection Agency）农药数据和农药特性数据库（Pesticide Properties Database，PPDB）等资料，获得所选农药风险评估用到的相关生态毒性数据（表2）。

 

 

 

  1.3 所选杀菌剂对鸟类的初级风险评估

 

  根据《农药登记 环境风险评估指南 第3部分：鸟类》（NY/T 2882.3-2016）[16]中的要求及方法，评估所选杀菌剂在葡萄上喷雾施用对鸟类的风险。采用喷施场景，选择的指示物种为小型杂食鸟类。暴露分析根据施药剂量AR等信息计算出急性预测暴露剂量（PEDacute）、短期预测暴露剂量（PEDshort-term）和长期预测暴露剂量（PEDlong-term）；效应分析由急性、短期和长期毒性试验数据计算得到预测无作用剂量（PNED）。最后，由风险商值RQ来表征农药对鸟类的风险。若RQ≤1，则风险可接受；若RQ＞1，则风险不可接受。

 

  1.4 所选杀菌剂对蜜蜂的初级风险评估

 

  根据《农药登记 环境风险评估指南 第4部分：蜜蜂》（NY/T 2882.4-2016）[17]中的要求和方法，评估所选杀菌剂在葡萄上喷雾施用对蜜蜂的风险。喷施场景下，初级暴露分析直接采用农药单次最高施药剂量作为暴露量。初级效应分析使用蜜蜂急性经口或接触毒性中毒性较高的半致死剂量（LD50）。农药对蜜蜂的风险以风险商值RQsp来表征。当RQsp≤1，风险可接受；当RQsp＞1，风险不可接受，可进行高级风险评估。

 

  1.5 所选杀菌剂对非靶标节肢动物的初级风险评估

 

  根据《农药登记 环境风险评估指南 第7部分：非靶标节肢动物》（NY/T 2882.7-2016）[18]中的要求和方法，评估所选杀菌剂在葡萄上喷雾施用对非靶标节肢动物的风险，同时在农田内暴露场景和农田外暴露场景下进行评估。暴露分析根据施药剂量AR等信息计算出农田内预测暴露量（PERin）和农田外预测暴露量（PERoff）；初级效应分析选择寄生性的非靶标节肢动物和捕食性非靶标节肢动物各1种作为代表物种进行初级阶段毒性终点测定。农药对非靶标节肢动物的风险以危害商值HQ来表征。当HQ≤5，表明风险可接受；当HQ＞5，则表明风险不可接受。

 

  1.6 所选杀菌剂对土壤生物的初级风险评估

 

  根据《农药登记 环境风险评估指南 第8部分：土壤生物》（NY/T 2882.8-2017）[19]中的要求方法，评估所选杀菌剂在葡萄上喷雾施用对土壤生物的风险。

 

  初级暴露分析采用简单模型PECsoil_SFO_China (xls)预测土壤中农药暴露量，输入参数见表3。PECsoil_SFO_China (xls)模型的作物选择中，没有葡萄选项，选择相似植株高度的烟草Tobacco。另外保险起见，以作物截留系数为0进行暴露分析计算（作物生长周期选择BBCH0-09）。初级急性暴露分析使用PECmax作为预测土壤环境浓度。初级急性效应评估主要采用蚯蚓急性毒性试验和土壤微生物毒性试验数据计算预测无效应浓度（PNEC）。农药对土壤生物的风险以风险商值RQ来表征。当RQ≤1，风险可接受；当RQ＞1，则风险不可接受。

 

 

  2 结果（Results）

 

  2.1 葡萄用杀菌剂对鸟类的初级风险

 

  所选5种杀菌剂喷雾场景下对鸟类的急性风险评估结果见表4。三唑酮、乙霉威、吡唑萘菌胺和乙烯菌核利对鸟类的急性毒性结果分别为>2000 mg a.i./(kg BW·d)、>2250 mg a.i./(kg BW·d)、>2000 mg a.i./(kg BW·d)、>5629 mg a.i./(kg BW·d)，由于无法获知试验鸟类只数及死亡数量，无法对其结果进行外推，故分别以2000 mg a.i./(kg BW·d)、2250 mg a.i./(kg BW·d)、2000 mg a.i./(kg BW·d)、5629 mg a.i./(kg BW·d)计，来进行风险评估。评估结果显示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5种杀菌剂喷雾施用，对鸟类的急性风险商值均小于1，风险均可接受。

 

 

  所选5种杀菌剂喷雾场景下对鸟类的短期风险评估结果见表5。其中三唑酮的短期饲喂毒性为8392 ppm，需要换算至LD50，由于无法获知试验鸟类的体重和取食量数据，按较保守值0.1倍换算为839.2 mg a.i./(kg BW·d)。以乙霉威对绿头鸭和山齿鹑的短期饲喂毒性数据（＞1629 mg a.i./ kg bw以1629 mg a.i./ kg bw计，＞1813 mg a.i./ kg bw以1813 mg a.i./ kg bw计）的几何平均值作为乙霉威对鸟类短期饲喂毒性终点值，为1719 mg a.i./ kg bw。未查询到乙烯菌核利对鸟类的短期饲喂毒性数据，无法对其初级短期暴露风险进行评估。评估结果显示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺等4种杀菌剂喷雾施用，对鸟类的短期暴露风险商值均小于1，风险均可接受。

 

 

  所选5种杀菌剂喷雾场景下对鸟类的长期风险评估结果见表6。其中三唑酮的长期繁殖毒性为20 ppm，需要换算至NOED，由于无法获知试验鸟类的体重和取食量数据，按较保守值0.1倍换算为2.0 mg a.i./(kg BW·d)。未查询到乙烯菌核利对鸟类的长期繁殖毒性数据，无法对其初级长期暴露风险进行评估。评估结果显示，乙霉威、吡唑萘菌胺对鸟类的长期暴露风险商值小于1，风险可接受。三唑酮和四氟醚唑对鸟类的长期暴露风险商值均大于1，风险不可接受。

 

 

  2.2 葡萄用杀菌剂对蜜蜂的初级风险

 

  所选5种杀菌剂喷雾场景下对蜜蜂的急性风险评估结果见表7。三唑酮、乙霉威、吡唑萘菌胺和乙烯菌核利对蜜蜂的急性毒性结果分别为>25µg a.i./蜂、>100 µg a.i./蜂、>95.5 µg a.i./蜂、>100µg a.i./蜂，分别以25µg a.i./蜂、100 µg a.i./蜂、95.5 µg a.i./蜂、100µg a.i./蜂计。评估结果显示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5种杀菌剂喷雾施用，对蜜蜂的急性风险商值均小于1，风险均可接受。

 

 

  2.3 葡萄用杀菌剂对非靶标节肢动物的初级风险

 

  所选5种杀菌剂在农田内暴露场景下对非靶标节肢动物的急性风险评估结果见表8。未查询到三唑酮和乙烯菌核利对非靶标节肢动物的毒性数据，无法对其风险进行评估。乙霉威对蚜茧蜂的急性毒性结果及四氟醚唑对草蛉的急性毒性结果分别为>1500 g a.i./hm2、>250 g a.i./hm2，分别以1500 g a.i./hm2、250 g a.i./hm2计。评估结果显示，在农田内暴露场景下，四氟醚唑、吡唑萘菌胺对寄生性及捕食性非靶标节肢动物的风险商值均小于5，风险均可接受；乙霉威对寄生性非靶标节肢动物的风险商值为0.563，小于5，风险可接受，但对捕食性非靶标节肢动物的风险商值为117，大于5，风险不可接受。

 

 

  所选5种杀菌剂在农田外暴露场景下对非靶标节肢动物的急性风险评估结果见表9。同样，三唑酮和乙烯菌核利对非靶标节肢动物的风险不进行评估。评估结果显示，在农田外暴露场景下，四氟醚唑、吡唑萘菌胺对寄生性及捕食性非靶标节肢动物的风险商值均小于5，风险均可接受；乙霉威对寄生性非靶标节肢动物的风险商值小于5，风险可接受，但对捕食性非靶标节肢动物的风险商值大于5，风险不可接受。

 

 

  2.4 葡萄用杀菌剂对土壤生物的初级风险

 

  所选5种杀菌剂对土壤生物（蚯蚓和土壤微生物）的风险评估结果见表10。三唑酮、乙霉威、吡唑萘菌胺及乙烯菌核利对蚯蚓的急性毒性结果分别为>50 mg a.i./(kg dw)、>500 mg a.i./(kg dw)、>500 mg a.i./(kg dw)、>1000 mg a.i./(kg dw)，分别以50 mg a.i./(kg dw)、500 mg a.i./(kg dw)、500 mg a.i./(kg dw)、1000 mg a.i./(kg dw)计。未查询到三唑酮和乙烯菌核利对土壤微生物的毒性数据，无法对其风险进行评估。评估结果显示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5种杀菌剂喷雾施用，对土壤生物的初级风险商值均小于1，风险均可接受。

 

 

  3 讨论Discussion

 

  葡萄上未登记的5种杀菌剂对4类典型陆生生物的初级风险评估结果显示，三唑酮和四氟醚唑对鸟类的初级长期风险均不可接受；乙霉威对捕食性非靶标节肢动物的初级风险不可接受。初级风险评估中的效应分析，主要基于实验室毒性数据，与实际田间农药施用对环境生物的毒性效应有差异，不能完全真实反映田间环境风险。当初级风险评估结果为不可接受时，还需进行高级风险评估或者采用有效可行的风险降低措施。对鸟类的高级风险评估，需进一步获取鸟类食物中的农药残留实测数据、半田间及田间鸟类毒性试验监测数据等。但由于以上数据暂无，无法进一步进行高级风险评估。根据《农药登记 环境风险评估指南 第7部分：非靶标节肢动物》（NY/T 2882.7-2016）[18]中的要求，非靶标节肢动物初级风险评估不可接受时，首先考虑必要的风险降低措施。因此，建议杀菌剂三唑酮和四氟醚唑在葡萄上喷施时，应注意对鸟类的保护，鸟类保护区附近禁用；乙霉威在葡萄园喷雾施用时，应注意对捕食性非靶标节肢动物的保护，瓢虫等天敌放飞区域禁用。

 

  由于缺少三唑酮对非靶标节肢动物及土壤微生物的毒性数据，乙烯菌核利对鸟类短期饲喂、鸟类繁殖、非靶标节肢动物及土壤微生物的毒性数据，未能对以上风险进行评估。农药环境风险评估的开展，以科学、可信的数据为基础。目前，农药的毒性信息可获得的途径很有限，尤其是半田间及田间等高级阶段数据更是匮乏，严重影响环境风险评估结果的准确性。

 

  4 结论 Conclusion

 

  本研究从生态环境角度出发，对葡萄上未登记杀菌剂的施用所带来的风险进行了表征，开展了三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5种杀菌剂对陆生生物鸟类、蜜蜂、非靶标节肢动物及土壤生物的风险评估。评估结果显示，三唑酮和四氟醚唑对鸟类的初级长期风险均不可接受；乙霉威在农田内和农田外场景下，对捕食性非靶标节肢动物的初级风险均不可接受。故建议杀菌剂三唑酮和四氟醚唑在葡萄园喷施时，应注意对鸟类的保护，鸟类保护区附近禁用；乙霉威在葡萄园喷雾施用时，应注意对捕食性非靶标节肢动物的保护，瓢虫等天敌放飞区域禁用。