基于多作物中吡唑醚菌酯的環(huán)境行為評估長期膳食風(fēng)險(xiǎn)

張明浩 ，康珊珊 ，王 曦 ，程有普 ，趙莉藺 ，李 薇 ，陳增龍 ※

（1. 中國科學(xué)院動物研究所農(nóng)業(yè)蟲害鼠害綜合治理研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；2. 天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300384；3. 河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，保定 071002）

0 引 言

谷物（小麥）、油料（花生）、蔬菜（黃瓜）和水果（西瓜）為中國典型代表作物。小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最為廣泛的糧食作物，2021 年全球產(chǎn)量高達(dá)77 088 萬噸，中國約占全球份額20%；花生是世界五大油料作物之一，中國花生的產(chǎn)量約為5 393 萬噸，占全球總產(chǎn)量的41%；黃瓜和西瓜是2 種備受歡迎的果蔬作物，中國產(chǎn)量分別占全球的80%和60%[1]。這些作物無論是自產(chǎn)自銷，還是出口貿(mào)易都為國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益。然而，上述作物在栽培過程中，易感真菌類病害，如小麥的紋枯病、白粉病，花生白絹病、葉斑病，黃瓜霜霉病、白粉病，西瓜炭疽病、白粉病等。這些病害主要通過危害作物的葉、莖、根等組織，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。例如，紋枯病可導(dǎo)致小麥減產(chǎn)10%～20%，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)50%[2]。葉斑病導(dǎo)致花生減產(chǎn)10%～20%，不及時(shí)控制損失可達(dá)80%以上[3]?？梢?，病蟲害防治對于作物的保產(chǎn)增收具有重要意義，目前仍離不開化學(xué)農(nóng)藥。

吡唑醚菌酯（Pyraclostrobin）是一種對真菌類病害具有優(yōu)異防效的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，通過阻止細(xì)胞色素b 和C1 間電子傳遞，從而抑制線粒體呼吸，使其不能生產(chǎn)和供應(yīng)細(xì)胞正常代謝所需的能量，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[4]。吡唑醚菌酯現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于子囊菌、半知菌、擔(dān)子菌等引起的紋枯病、白粉病、白絹病、霜霉病、炭疽病、褐斑病、枯萎病等的防治，效果顯著。吡唑醚菌酯拌種對小麥苗期紋枯病的防效高達(dá)86.6%[5]?；ㄉ~斑病在施加吡唑醚菌酯后能夠得到有效防治，防效為89.6%[6]。吡唑醚菌酯自2002 年推廣上市以來，市場份額迅速上升，2018 年全球吡唑醚菌酯銷售額達(dá)9.75 億美元，在全球最重要的15 個殺菌劑品種中位列第3[7]。隨著吡唑醚菌酯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用，其對生態(tài)環(huán)境以及人類健康的不良影響逐漸顯現(xiàn)。吡唑醚菌酯對水生生物包括魚類和大型蚤（Daphnia magna）均表現(xiàn)為高毒性。吡唑醚菌酯對魚類的半致死濃度（LC50, 96 h）為0.006 mg/L。對于大型蚤類，其半最大效應(yīng)濃度（EC50, 48 h）為0.016 mg/L。更為嚴(yán)重的是，吡唑醚菌酯會對人類的生殖和發(fā)育能力產(chǎn)生不良影響[4]。吡唑醚菌酯在葡萄、玉米等作物中的半衰期為1.6～25.9 d[8-10]，而在土壤中為8.9～34.7 d[10-11]。目前，中國制定了吡唑醚菌酯小麥、花生仁、黃瓜和西瓜中最大殘留限量（maximum residue limit, MRL），分別為0.2、0.05、0.5和0.5 mg/kg[12]。但吡唑醚菌酯在小麥秸稈和花生秸稈中的殘留研究仍十分欠缺，尚未制定相應(yīng)的最大殘留限量。此外，國內(nèi)現(xiàn)有的關(guān)于吡唑醚菌酯的風(fēng)險(xiǎn)評估的報(bào)道以確定性評估即點(diǎn)評估為主[13-15]，該模型數(shù)據(jù)雖然要求簡單，但無法避免評估結(jié)果的不確定性，較為保守；鑒于概率性模型通過擬合殘留數(shù)據(jù)和消費(fèi)量數(shù)據(jù)分布，可以實(shí)現(xiàn)對暴露水平的變異性和不確定性的定量分析，已逐步成為近年來食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[16-17]。因此，本文通過建立吡唑醚菌酯在小麥、花生、黃瓜和西瓜上的痕量分析方法，對其在不同作物上的環(huán)境行為進(jìn)行表征，并系統(tǒng)比較了傳統(tǒng)的確定性和新引入的概率性風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果，量化了風(fēng)險(xiǎn)差異。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

吡唑醚菌酯（純度為99.5%）標(biāo)準(zhǔn)品購自德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司。20%吡唑醚菌酯懸浮劑由利民化學(xué)有限責(zé)任公司提供。色譜純甲酸（CH2O2）、乙腈（MeCN）購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司，分析純氯化鈉（NaCl）、乙酸 （CH3COOH）和無水硫酸鎂（MgSO4）購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，分散固相萃取劑C18 和PSA 由天津博納艾杰爾科技有限公司提供。

1.2 田間試驗(yàn)

1.2.1 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置與施藥

田間試驗(yàn)于2018—2022 年在4 種作物的主產(chǎn)區(qū)開展，各試驗(yàn)地作物品種、土壤屬性、水文特征見表1。試驗(yàn)小區(qū)依照經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則設(shè)置[18]，除西瓜每小區(qū)面積為150 m2外，其余每個小區(qū)面積50 m2，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶以防止相互干擾，另設(shè)空白對照組，噴灑等量的清水。田間試驗(yàn)施藥使用20% 吡唑醚菌酯懸浮劑進(jìn)行莖葉噴霧，并在發(fā)病前或發(fā)病初期以推薦劑量進(jìn)行第一次用藥。小麥以180 g/hm2施用2 次，施藥間隔期為10 d；花生以300 g/hm2施用2 次，施藥間隔期為7 d；黃瓜以210 g/hm2施用3 次，施藥間隔期為7 d；西瓜以240 g/hm2施用3 次，施藥間隔期為7 d。

表1 全國田間試驗(yàn)點(diǎn)的土壤屬性、水文特征以及作物品種Table 1 Soil properties, hydrological characteristics, and crop cultivars in trial sites across China

1.2.2 試驗(yàn)樣品采集與預(yù)處理

樣品采集通過隨機(jī)方式多點(diǎn)同步采樣，小區(qū)邊行和每行距離兩端0.5 m 內(nèi)不采樣。每個試驗(yàn)小區(qū)采集1 kg以上小麥籽粒、花生仁、小麥秸稈及花生秸稈樣品及12個以上不少于2 kg 的黃瓜和西瓜樣品。按照農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則要求[18]，消解試驗(yàn)所需小麥籽粒在最后一次施藥后7、14、21、28、35、42 d 采集，花生仁在最后一次施藥后0（2 h）、7、14、21、28 和35 d 采集，黃瓜在最后一次施藥后0（2 h）、1、2、3、5 和7 d 采集，西瓜在最后一次施藥后0（2 h）、3、7、10 和14 d采集；最終殘留試驗(yàn)所需小麥籽粒和小麥秸稈在最后一次施藥后28 和35 d 采集，花生仁和花生秸稈在最后一次施藥后14 和21 d 采集，黃瓜在最后一次施藥后2、3和5 d 采集，西瓜在最后一次施藥7 和10 d 采集。

采集后的麥粒和花生進(jìn)行脫殼處理，小麥和花生秸稈被打碎（＜1 cm）；黃瓜樣品切成1 cm 小塊，西瓜的瓜瓣切成2 cm 小塊，分別放入勻漿機(jī)中，攪成漿液。上述處理好的樣品混勻后使用四分法縮分，每份樣品制備為兩份，裝入封口樣品袋中標(biāo)記好，并于-20 ℃ 低溫避光儲藏。鑒于歐洲食品安全局報(bào)告已明確指出吡唑醚菌酯在上述作物中的穩(wěn)定儲藏周期達(dá)18 個月（-10 ℃）[19]，本試驗(yàn)不再進(jìn)行儲藏穩(wěn)定性驗(yàn)證試驗(yàn)。

1.3 室內(nèi)試驗(yàn)

1.3.1 樣品前處理

分別稱取小麥籽粒、小麥秸稈、花生仁和花生秸稈樣品5 g（± 0.05 g），黃瓜和西瓜樣品10 g（± 0.05 g）置于50 mL 聚四氟乙烯離心管中，小麥籽粒、花生仁樣品中加入5 mL 超純水和5 mL 1.2%乙酸/乙腈 （體積比），小麥和花生秸稈樣品中加入10 mL 超純水和10 mL 1.2%乙酸/乙腈（體積比），黃瓜和西瓜樣品中加入10 mL乙腈?；旌衔锓謩e放入MTV-100 型多管渦旋混合儀（杭州奧盛儀器有限公司）渦旋振蕩5 min，隨后加入3 g 氯化鈉，經(jīng)CK2000 高通量研磨儀（北京托摩根生物科技有限公司）振蕩1 min，最后經(jīng)FC 5 706 低速離心機(jī)（上海奧豪斯國際貿(mào)易有限公司）3 500 r/min 離心5 min。取上清液1.5 mL，加入50 mg C18、50 mg PSA、150 mg無水MgSO4凈化后，渦旋1 min，最后通過Pico17 型高速離心機(jī)（賽默飛世爾科技有限公司）10 000 r/min 離心3 min，取上清液過0.22 μm 有機(jī)系濾膜于進(jìn)樣小瓶中進(jìn)行超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）分析。

1.3.2 色譜與質(zhì)譜參數(shù)

色譜參數(shù)：Waters ACQUITY HSS T3 色譜柱（100 mm ×2.1 mm，1.8 μm）；柱溫40 ℃；流速0.45 mL/min；進(jìn)樣量5 μL；以乙腈和含體積分?jǐn)?shù)0.05%甲酸的水溶液為流動相進(jìn)行梯度洗脫，洗脫條件為：0～0.5 min， 乙腈/甲酸/水（體積比，10/0.05/89.5）；0.5～2.5 min， 乙腈/甲酸/水（體積比，90/0.05/9.95）； 2.5～2.6 min， 乙腈/甲酸/水（體積比，10/0.05/89.5）; 2.6～3.0 min， 乙腈/甲酸/水（體積比，10/0.05/89.5）。

質(zhì)譜參數(shù)：采用電噴霧離子源正模式，離子源溫度150 ℃；毛細(xì)管電壓2.3 kV；脫溶劑氣流量650 L/h；脫溶劑溫度350 ℃，錐孔氣流量50 L/h；多重反應(yīng)監(jiān)測模式被采用，定性離子對為 388.1/163.1，碰撞能量為25 V；定量離子對為 388.1/193.9, 碰撞能量12 V；駐留停留時(shí)間均為0.034 s；錐孔電壓31 V。通過Masslynx NT v.4.1 SCN 940 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析。

1.4 計(jì)算模型

基質(zhì)效應(yīng) (M) 采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率和溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率之比進(jìn)行評價(jià)，見式（1）：

式中K1表示基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，K2表示溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率。根據(jù)文獻(xiàn) [20] 要求，當(dāng)M≥ 10% 時(shí)，表明存在明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；當(dāng)M≤ -10% 時(shí)，表明存在明顯的基質(zhì)抑制效應(yīng)；當(dāng)-10% ＜M＜ 10% 時(shí)，表明基質(zhì)效應(yīng)不明顯。

確定性評估也稱點(diǎn)評估，其通過將描述統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)（例如，規(guī)范殘留試驗(yàn)中值S1）與毒理學(xué)參考值（例如，每日允許攝入量A）進(jìn)行比較，從而判定農(nóng)藥的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)水平和可接受程度[16]。該方法簡單易懂，所需數(shù)據(jù)相對較少，是中國目前在農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)制定中所采用的長期膳食攝入評估模型。據(jù)此，吡唑醚菌酯的國家估算每日攝入量計(jì)算見式（2）。風(fēng)險(xiǎn)商值（R）根據(jù)攝入量和毒理學(xué)閾值進(jìn)行計(jì)算，見式（3）。

式中N為估計(jì)每日攝入的吡啶嘧菌酯量（mg/kg），S1為吡啶嘧菌酯在作物中的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值（mg/kg），S2為經(jīng)加工因子校正后的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值（mg/kg），F(xiàn)為特定人群對某一食品的消費(fèi)量（kg/d），A為每日允許攝入量（mg/kg），m為特定人群的平均質(zhì)量（kg）。當(dāng)R＜ 100%，被認(rèn)為人群通過對某一食品的消費(fèi)所攝入的吡啶嘧菌酯不會遭受不可接受的膳食風(fēng)險(xiǎn)，反之，則具有風(fēng)險(xiǎn)。

概率性模型在歐盟和美國被廣泛用于農(nóng)藥的膳食風(fēng)險(xiǎn)評估。概率模型可以有效地反映不同人群的個體變化，并考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不確定性，更全面地揭示農(nóng)藥殘留暴露于人類的飲食風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算模型如式（4）所示：

式中yij是第i組人群在第j天的吡唑醚菌酯攝入量（mg/kg），xijk是第j天第i組人群對作物k的消費(fèi)量（kg/d），cijk表示第i組第j天所消費(fèi)的研究作物k中的吡唑醚菌酯濃度（mg/kg）。mi是第i組的體質(zhì)量（kg），p表示所消費(fèi)的作物總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法驗(yàn)證

2.1.1 特異性、線性和定量限

通過在小麥籽粒、小麥秸稈、花生仁、花生秸稈、黃瓜、西瓜中添加吡唑醚菌酯并進(jìn)行UPLC-MS/MS 對比分析，在吡唑醚菌酯保留時(shí)間處無干擾（2.13 min），表明該方法特異性良好。如表2 所示，在0.001～0.500 mg/L濃度范圍內(nèi)，小麥籽粒、花生仁、黃瓜和西瓜基質(zhì)中吡唑醚菌酯的峰面積與質(zhì)量濃度呈線性關(guān)系，決定系數(shù)（R2）＞0.996 0；小麥秸稈和花生秸稈在0.001～5.000 mg/L和0.001～30.000 mg/L 水平下線性良好，R2＞ 0.996 7。按照3 倍噪音比計(jì)算，儀器檢出限（limit of detection,LOD）為0.000 1～0.000 4 mg/kg，而定量限（limit of quantification, LOQ）則通過滿足分析要求的最低添加水平確定為0.001 mg/kg。與以前報(bào)道的液相方法相比，本研究提出的方法的分析效率提高了1.4～2.0 倍，靈敏度提高了2.0～10.6 倍[21-23]。試驗(yàn)周期內(nèi)每周評估標(biāo)準(zhǔn)工作液和基質(zhì)匹配液中吡唑醚菌酯的穩(wěn)定性，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

表2 吡唑醚菌酯在小麥籽粒、小麥秸稈、花生仁、花生秸稈、黃瓜和西瓜基質(zhì)中的方法驗(yàn)證參數(shù)Table 2 Method validation parameters of pyraclostrobin in wheat grain, wheat straw, peanut kernel, peanut straw, cucumber and watermelon matrices

2.1.2 準(zhǔn)確度和精密度

在小麥、花生、黃瓜和西瓜樣本中按照上述前處理方法和儀器條件進(jìn)行添加回收試驗(yàn)，每個添加水平重復(fù)5 次（表2）。在0.001～0.500 mg/kg 添加水平下，吡唑醚菌酯在小麥籽粒、花生仁、黃瓜及西瓜中的平均回收率為81.2%～112.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation, RSD）為1.6%～18.1%；吡唑醚菌酯在小麥秸稈中添加水平為0.001～5.000 mg/kg，平均回收率為81.2%～106.8%，RSD 為4.1%～13.2%；在花生秸稈中添加水平為0.001～30.000 mg/kg，平均回收率和相應(yīng)的RSD 分別為97.0%～110.0%和0.7%～6.9%。結(jié)果表明建立的方法滿足農(nóng)藥殘留分析的質(zhì)量控制和驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)（回收率在70%～120%之內(nèi)，RSD≤20%）[20]。

2.1.3 基質(zhì)效應(yīng)

吡唑醚菌酯在小麥秸稈和西瓜中基質(zhì)效應(yīng)分別為1.2%和9.2%，表明基質(zhì)效應(yīng)作用并不明顯。然而，靶標(biāo)分析物在小麥籽粒、花生仁、花生秸稈和黃瓜中的基質(zhì)效應(yīng)為-43.4%%～-13.2%，表現(xiàn)出明顯的基質(zhì)抑制效應(yīng)。這可能與基質(zhì)本身內(nèi)源性化合物、分析物的保留時(shí)間、前體離子的電離模式以及化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)[24]。因此, 本研究采取外標(biāo)法基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定性定量分析, 以消除基質(zhì)效應(yīng)對各個樣品中吡唑醚菌酯響應(yīng)的影響, 以獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果。

2.2 吡唑醚菌酯在4 種作物上的沉積與消解

吡唑醚菌酯在花生仁、黃瓜、西瓜上的濃度在施藥后2 h 達(dá)到最大，分別為＜0.001、≤0.209 和≤0.048 mg/kg，而小麥籽粒上吡唑醚菌酯的濃度在7 d 時(shí)達(dá)到最大值，為0.005～0.043 mg/kg （表3）。不同作物之間原始沉積量的差異與施藥方式以及施藥劑量相關(guān)?；ㄉ噬线吝蛎丫サ脑汲练e水平（＜0.001 mg/kg）遠(yuǎn)小于其他3 種作物（≤0.209 mg/kg）。這主要是因?yàn)樵谇o葉噴霧的施用方式下，生長在土壤中的花生仁能接觸到的吡唑醚菌酯的量十分有限。另外，黃瓜和西瓜上靶標(biāo)分析物的殘留濃度（≤0.209 mg/kg）比小麥籽粒和花生仁上（≤0.043 mg/kg）的高，與總施藥劑量相關(guān)。吡唑醚菌酯在黃瓜和西瓜上的總施用劑量為630～720 g/hm2，遠(yuǎn)高于小麥和花生作物（360～600 g/hm2）。作物的形態(tài)、作物生長地的氣候條件以及施藥時(shí)天氣狀況也可能是不同作物上吡唑醚菌酯原始沉積量產(chǎn)生差異的原因[25-26]。

表3 吡唑醚菌酯在小麥籽粒、花生仁、黃瓜和西瓜上的消解動力學(xué)方程及其相關(guān)參數(shù)Table 3 Dissipation kinetics equations and correlation parameters of pyraclostrobin in wheat grain, peanut kernel, cucumber and watermelon

吡唑醚菌酯在小麥籽粒、黃瓜和西瓜上的消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程回歸曲線，半衰期分別為5.9～9.9 、2.6～7.5 和1.9～4.7 d（表3）。吡唑醚菌酯在花生仁上未檢出，無法擬合動力學(xué)方程。因此，靶標(biāo)分析物在4 種作物上的消解速率從大到小順序?yàn)椋夯ㄉ省⑽鞴稀?黃瓜、小麥籽粒。產(chǎn)生上述差異的原因與吡唑醚菌酯在作物上的原始沉積量和作物的含水量相關(guān)。吡唑醚菌酯在4 種作物上的原始沉積量越大，降解速率越慢。例如，靶標(biāo)分析物在小麥籽粒的原始沉積量最大（0.005～0.043 mg/kg），其半衰期最長（5.9～9.9 d），降解速率最慢。其次，吡唑醚菌酯在黃瓜和西瓜上的半衰期明顯短于在小麥籽粒上，這與作物的含水量相關(guān)。黃瓜和西瓜（90%～97%）的含水量大于小麥籽粒（30%～60%），而較高的含水量會加快吡唑醚菌酯在基質(zhì)中的水解速率[28]。同時(shí)，黃瓜和西瓜的作物形態(tài)有利于降雨對其上吡唑醚菌酯的沖刷作用。除此之外，作物生長地的氣候條件以及土壤中的微生物分布也可能會影響吡唑醚菌酯的消解動態(tài)[26-28]。

同種作物不同地區(qū)的半衰期也有所差異。造成這一現(xiàn)象的原因與試驗(yàn)地間的氣候特征、土壤類型差異相關(guān)。吡唑醚菌酯在試驗(yàn)點(diǎn)#37（未檢出）的半衰期明顯小于試驗(yàn)點(diǎn)#40（1.9 d）、#35（2.9 d）和 #44（4.7 d），這可能因?yàn)樵囼?yàn)點(diǎn)# 37（965.0 mm）的降雨量遠(yuǎn)大于其他試驗(yàn)點(diǎn)（331.9～489.5 mm）。 降雨不僅會加速對西瓜表面吡唑醚菌酯的沖刷，而且有利于吡唑醚菌酯在土壤中的浸出[29]。其次，黃瓜上靶標(biāo)分析物的消解動態(tài)在各個試驗(yàn)地之間的差異較大。究其原因，源于各地土壤有機(jī)質(zhì)含量之間的差異。具有較高有機(jī)質(zhì)含量土壤的試驗(yàn)點(diǎn)（#23）未檢出，具有最快的消解速率。土壤有機(jī)質(zhì)越高，具有吡唑醚菌酯的生物降解能力的微生物越多[28]。除此之外，試驗(yàn)地的光照節(jié)律、灌溉周期以及所使用的作物品種也可能是產(chǎn)生消解動態(tài)差異的原因[25-27]。

2.3 吡唑醚菌酯最終殘留水平與MRLs 比對

如表4 所示，吡唑醚菌酯在小麥籽粒、小麥秸稈、花生仁、花生秸稈、黃瓜以及西瓜樣品中的最終殘留量≤75.291 mg/kg。6 種作物基質(zhì)中吡唑醚菌酯的殘留量基本上隨采收時(shí)間的延長而減小，但有時(shí)也會出現(xiàn)殘留量上升的現(xiàn)象。如小麥秸稈在試驗(yàn)地（#1）的28 d 殘留量為0.286 mg/kg，低于35 d 的殘留量 0.405 mg/kg。相似的現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在試驗(yàn)地（#5）和（#7）的小麥籽粒、試驗(yàn)地（#14）和（#22）的花生秸稈、試驗(yàn)地（#26）和（#32）的黃瓜、試驗(yàn)地（#44）的西瓜。這主要源于采收間隔期之間吡唑醚菌酯的降解速率緩慢。

表4 吡唑醚菌酯在小麥籽粒、小麥秸稈、花生仁、花生秸稈、黃瓜和西瓜的最終殘留差異Table 4 Terminal residual differences of pyraclostrobin among wheat grain, wheat straw, peanut kernel, peanut straw, cucumber and watermelon

同一作物不同部位之間的殘留水平存在差異。小麥秸稈中的吡唑醚菌酯殘留量（0.187～4.342 mg/kg）明顯高于小麥籽粒（≤0.096 mg/kg），相似的情況同樣發(fā)生在花生秸稈（1.067～75.291 mg/kg）和花生仁中（＜0.001 mg/kg）。究其原因，與施藥方式以及農(nóng)藥的濃縮效應(yīng)有關(guān)。吡唑醚菌酯的施藥方式為莖葉噴霧，秸稈更易接觸到農(nóng)藥。同時(shí)，能被植株吸收的吡唑醚菌酯約為施加量的9%～31%[30]，被殼保護(hù)的小麥籽粒和花生仁能接觸到的吡唑醚菌酯相當(dāng)有限。這個發(fā)現(xiàn)和吡唑醚菌酯在玉米秸稈和籽粒上的殘留結(jié)果一致，玉米秸稈上的濃度（0.039～3.2 mg/kg）明顯大于玉米籽粒中的濃度 （＜0.01 mg/kg）[31]。此外，秸稈中的吡唑醚菌酯會隨著脫水過程而發(fā)生濃縮效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致其在秸稈中的高殘留檢出。小麥和花生秸稈皆為重要的動物飼料資源和可再生能源[32-33]，吡唑醚菌酯在這兩種秸稈上的高濃度檢出應(yīng)被關(guān)注以避免不可接受的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)。

作物可食部分之間靶標(biāo)分析物濃度存在差異，原因與采收間隔期以及莖葉噴霧的施藥方式相關(guān)。具有較短采收間隔期的黃瓜中吡唑醚菌酯的最終水平（≤0.193 mg/kg）明顯高于其他3 種作物（≤0.096 mg/kg）。其次，吡唑醚菌酯在花生仁上的殘留水平最低。莖葉噴霧的施藥方式是造成這一現(xiàn)象的主要原因。生長在土壤中的花生果實(shí)接觸到的吡唑醚菌酯的濃度有限，并且花生殼能有效保護(hù)花生仁受到農(nóng)藥的污染。先前的研究也表明，戊唑醇和嘧菌酯通過莖葉噴霧施加到花生上后，花生殼上的殘留量為花生仁上的20.1～367.3 倍[34]。

如表4 所示，吡唑醚菌酯在小麥籽粒、小麥秸稈、花生仁、花生秸稈、黃瓜和西瓜上的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值為0.001～2.870 mg/kg。 最高殘留量為 0.001～75.291 mg/kg。小麥、花生仁、黃瓜和西瓜上吡唑醚菌酯的最高殘留量均低于中國制定的相關(guān)MRL 值[12]。但是截至目前，世界上沒有任何國家或組織建立了吡唑醚菌酯在小麥秸稈或花生秸稈上的MRL 值[35]?；谌珖秶鷥?nèi)的田間試驗(yàn)，吡唑醚菌酯在小麥秸稈和花生秸稈上的MRL 值被推薦為10 和100 mg/kg。鑒于吡唑醚菌酯在小麥和花生秸稈上的高濃度檢出，建議中國加快制定吡唑醚菌酯在小麥和花生秸稈上的限量標(biāo)準(zhǔn)以避免不可接受的殘留風(fēng)險(xiǎn)和國際上因過量檢出而引發(fā)的貿(mào)易壁壘。

2.4 慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評估

基于全國性的殘留試驗(yàn)，吡唑醚菌酯在小麥籽粒、花生仁、黃瓜、西瓜上的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值S1被分別估計(jì)為0.004、0.001、0.019、0.003 mg/kg。其他登記作物（棉籽、芒果、荔枝、桃、大白菜、蘋果、馬鈴薯、葡萄、甜瓜、草莓、茶葉、香蕉、大蔥、芥藍(lán)、葉用萵苣、西葫蘆、絲瓜、蘆筍、旱芋、柚子、金橘、棗（鮮）、獼猴桃、柿子、楊梅、火龍果、苦瓜、姜）的S1值，均參考農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所的數(shù)據(jù)，對于沒有S1值參考的登記作物（包括哈密瓜、大豆、山藥、李子、柑橘、梨、水稻、糙米、玉米、番茄）基于風(fēng)險(xiǎn)最大化原則考慮，取相應(yīng)的MRL 值。吡唑醚菌酯的每日允許攝入量（A）被歐洲食品安全局推薦為0.03 mg/kg[19]。消費(fèi)者的每日平均攝入量（F）和體質(zhì)量（m）數(shù)據(jù)源自中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查報(bào)告[36]?；谝陨蠀?shù)，不同年齡組人群吡唑醚菌酯的長期膳食風(fēng)險(xiǎn)被系統(tǒng)評估，具體風(fēng)險(xiǎn)商值見表5。

表5 吡唑醚菌酯基于確定性和概率性模型的風(fēng)險(xiǎn)商值Table 5 Risk quotient assessment of pyraclostrobin by deterministic and probabilistic models%

吡唑醚菌酯的風(fēng)險(xiǎn)商值為123.959%～406.415%，表明通過膳食途徑攝入的吡唑醚菌酯會對消費(fèi)者造成不可接受的長期風(fēng)險(xiǎn)。鄉(xiāng)村人群的暴露風(fēng)險(xiǎn)商值（146.799%～406.415%）顯著大于城市人群（123.959%～374.217%）。對比分析作物的城鄉(xiāng)膳食消費(fèi)參數(shù)，城鎮(zhèn)人群相比鄉(xiāng)村人群具有較高的膳食消費(fèi)量，且體質(zhì)量較輕[36]。同時(shí)，2～10 歲的兒童的風(fēng)險(xiǎn)商值（246.701%～406.415%）顯著大于其他人群（123.959%～240.791%），這可能是因?yàn)閮和膯挝粩z入量較高[36]。性別之間并沒有發(fā)現(xiàn)顯著的差異（P＜0.05）。

為了減少評估過程中的不確定性，吡唑醚菌酯的概率性風(fēng)險(xiǎn)被進(jìn)一步評估?；谶吝蛎丫ピ诨ㄉ屎忘S瓜樣品中未被全部檢出，其概率濃度分布沒有成功擬合。研究結(jié)果表明，從P50 到P99.9，通過攝入小麥籽粒和西瓜對消費(fèi)者造成的慢性風(fēng)險(xiǎn)商值之和為0.025%～11.309% ，遠(yuǎn)小于100%，并不會對消費(fèi)者造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)村人群通過長期膳食小麥和西瓜而產(chǎn)生的吡唑醚菌酯的暴露風(fēng)險(xiǎn)商值（0.025%～11.309%）顯著高于城鎮(zhèn)人群（0.030%～9.330%）（P＜0.05）。同時(shí)，中國男性和女性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)商值之間也存在顯著差異（P＜0.05）。男性的膳食風(fēng)險(xiǎn)隨著年齡的增大而降低，而4～6 歲的女性面臨著最大的潛在暴露。究其原因，是因?yàn)?～6 歲的女性的小麥的單位體質(zhì)量攝入量較大[36]。

通過確定性和概率性評估的比較，發(fā)現(xiàn)基于確定性模型計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)商值與基于概率性模型計(jì)算的在50 百分位時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)商值相似，主要是因?yàn)榍罢咚褂玫腟1值與后者50 百分位的濃度水平很接近。值得注意的是，無論基于確定性模型還是概率性模型，兒童群體都面臨著最大的潛在吡唑醚菌酯暴露。另外，人群在膳食過程中，吡唑醚菌酯暴露風(fēng)險(xiǎn)評估仍存在一定局限性。因此，后續(xù)可深入研究加工因子、平均殘留量、代謝物、攝入途徑等不確定性因素對于中國居民的膳食風(fēng)險(xiǎn)的影響，以制定更為精準(zhǔn)的安全使用準(zhǔn)則。2020, 742: 140611.

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3 結(jié) 論

1）本研究通過超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合分散固相萃取技術(shù)建立了吡唑醚菌酯在小麥、花生、西瓜和黃瓜中的快速、高靈敏的分析方法。方法檢出限和定量限分別為0.000 1～0.000 4 和0.001 mg/kg 。

2）通過全國范圍內(nèi)的田間試驗(yàn)對多作物中吡唑醚菌酯的環(huán)境行為進(jìn)行表征，其原始沉積量、半衰期、終殘水平分別為≤0.209 mg/kg、1.9～9.9 d 和≤75.291 mg/kg。

3）通過確定性評估模型量化了吡唑醚菌酯對膳食人群的慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)商值為123.959%～406.415%，存在不可接受的暴露風(fēng)險(xiǎn)。