聯(lián)苯菊酯在荔枝和土壤中的殘留行為和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

郇志博 羅金輝 謝德芳

摘? 要? 本研究開展了4%聯(lián)苯菊酯懸浮劑在荔枝上的殘留檢測(cè)，然后根據(jù)殘留檢測(cè)結(jié)果和我國的膳食消費(fèi)量評(píng)估了聯(lián)苯菊酯按照推薦方式施用后對(duì)我國不同類型人群的急慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)，還評(píng)估了對(duì)土壤非靶標(biāo)生物蚯蚓的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明：聯(lián)苯菊酯在荔枝全果中的半衰期為2.6～6.9 d，在土壤中的半衰期為11.5～13.8 d;按照推薦施藥方式（施藥劑量：1000倍液，施藥次數(shù)：2次，施藥間隔期：10 d，推薦安全間隔期：21 d）在荔枝上施用不會(huì)對(duì)我國消費(fèi)者存在急慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)，而且對(duì)土壤非靶標(biāo)生物蚯蚓也是低風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞? 聯(lián)苯菊酯;荔枝;殘留行為;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中圖分類號(hào)? O657.7? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

Abstract? Residue experiments of 4% bifenthrin suspending agent in litchi were conducted in this study. The acute and chronic dietary exposure risks to different subgroups of Chinese and the environment risks to non-target organism earthworm were assessed according to the results of the experiments. Results showed the half life of bifenthrin in litchi and soil was 2.6-6.9 d and 11.5-13.8 d， respectively， the acute and chronic dietary exposure risks to different subgroups were low after spraying at the dosage of 1000 times for twice with 10 d intervals and PHI of 21 d， and the environment risks to non-target organism earthworm were also low.

Keywords? bifenthrin; litchi; residue behavior; risk assessment

DOI? 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.04.025

荔枝（Litchi chinensis Sonn）為無患子科（Sapindaceae）荔枝屬（Litchi）的亞熱帶常綠果樹，荔枝主要生產(chǎn)國家和地區(qū)有中國、泰國、越南、南非、印度等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全球荔枝種植總面積約8.0×105 hm2，年產(chǎn)量約3.5×106 t，我國的種植面積達(dá)到5.5×105 hm2，產(chǎn)量約2.2×106 t [1]。我國荔枝栽培主要集中在海南、廣東、廣西、福建、四川和云南6個(gè)省，從栽培面積看，荔枝在全國水果中排第5位[2]。荔枝的生長和結(jié)實(shí)對(duì)溫度要求特別高，因此全球96%的荔枝生產(chǎn)于北緯17°～26°之間的狹長地帶，且集中在每年的4-7月上市。荔枝蒂蛀蟲（Conopomorpha sinensis Bradley）屬鱗翅目細(xì)蛾科，是危害荔枝和龍眼的主要害蟲[3]。該蟲以幼蟲鉆蛀危害荔枝和龍眼，幼果膨大期蛀食果核，果實(shí)成熟期蛀食果蒂，造成果實(shí)發(fā)育緩慢、落果或蟲蛀果，減少產(chǎn)量，降低品質(zhì)。在掛果期之外的季節(jié)里，幼蟲鉆蛀花穗、新梢以及嫩葉主脈，導(dǎo)致葉片中脈變褐，花穗和新梢頂端枯死。一般年份荔枝龍眼受該蟲鉆蛀危害的蟲果率達(dá)10%～20%，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)60%～90%，給荔枝龍眼生產(chǎn)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失[4-5]。荔枝蒂蛀蟲幼蟲孵化后直接從卵殼底部蛀入果實(shí)為害，給防治帶來極大的困難，對(duì)荔枝蒂蛀蟲的有效防治已成為我國荔枝生產(chǎn)中的一個(gè)難題[6]。目前對(duì)荔枝蒂蛀蟲的有效防治主要針對(duì)成蟲和卵且主要以化學(xué)防治為主。據(jù)報(bào)道，聯(lián)苯菊酯對(duì)荔枝蒂蛀蟲成蟲和卵具有優(yōu)異的防效[7-8]。目前我國并未制定聯(lián)苯菊酯在荔枝上的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)[9]，因此本研究將開展聯(lián)苯菊酯在荔枝上的殘留研究，不僅可為聯(lián)苯菊酯在荔枝上的科學(xué)使用提供依據(jù)，而且對(duì)我國制定聯(lián)苯菊酯在荔枝上的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)也具有一定意義。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 儀器與設(shè)備? 氣相色譜儀（Agilent 7890B帶ECD檢測(cè)器）;T25型勻漿機(jī)（IKA）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（SENCO）、SHZ-B水浴恒溫振蕩器（常州諾基儀器有限公司）;低速臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）;CNWBOND Florisil SPE小柱（1 g× 6 mL）（上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）。

1.1.2? 試劑? 聯(lián)苯菊酯標(biāo)準(zhǔn)品（丙酮，1000 ?g/mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）;乙腈、正己烷、丙酮、氯化鈉（分析純，廣州化學(xué)試劑廠）;超純水。

1.2? 方法

1.2.1? 田間試驗(yàn)? 按照《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[10]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[11]，于2015—2016年分別在海南和云南兩地進(jìn)行了4%聯(lián)苯菊酯懸浮劑在荔枝上的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和最終殘留試驗(yàn)。聯(lián)苯菊酯在荔枝全果中的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，噴藥劑量為667倍液（1.5倍推薦劑量），施藥次數(shù)為1次，于荔枝果實(shí)半大時(shí)葉面噴霧，并分別于施藥后的2 h、1 d、2 d、3 d、7 d、10 d、14 d、21 d、28 d、35 d采集荔枝樣品。土壤消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)噴藥劑量、噴藥次數(shù)和采樣時(shí)間同荔枝全果試驗(yàn)，采集0～15 cm土層的土壤樣品。

聯(lián)苯菊酯在荔枝和土壤中的最終殘留試驗(yàn)設(shè)低劑量1000倍液（推薦施藥劑量）和高劑量667倍液兩個(gè)施藥劑量，分別施藥2次（推薦施藥次數(shù)）和3次，施藥間隔期10 d（推薦施藥間隔期），分別距末次施藥14、21（推薦安全間隔期）、28 d采集荔枝和土壤樣品。

1.2.2? 殘留分析? 殘留提取和凈化參照陳麗霞等[12]的方法。

1.2.3? 殘留分析方法驗(yàn)證? 殘留分析方法驗(yàn)證按照歐盟《食品和飼料中農(nóng)藥殘留分析的質(zhì)量控制和驗(yàn)證程序指導(dǎo)文件》[13]，方法驗(yàn)證包括線性、檢測(cè)限（LOD）、定量限（LOQ）、準(zhǔn)確度和精密度。

1.2.4? 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估? 聯(lián)苯菊酯的急性和慢性膳食暴露評(píng)估方法參照國際食品法典農(nóng)藥殘留委員會(huì)（CCPR）和全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/食品污染監(jiān)測(cè)和評(píng)估規(guī)劃（GEMS/Food）于1997年聯(lián)合修訂的《農(nóng)藥殘留膳食攝入暴露評(píng)估指南》[14]，該指南詳細(xì)制定了農(nóng)藥殘留的急慢性膳食暴露評(píng)估方法，該方法為世界各國開展農(nóng)藥殘留膳食暴露評(píng)估的通用方法，其中分別用國際估計(jì)每日攝入量（international estimated daily intake， IEDI）和國際估計(jì)短期攝入量（international estimated short-term intake， IESTI）來描述農(nóng)藥的慢性和急性暴露量，然后將IEDI和IESTI分別與每日允許攝入量（acceptable daily intake， ADI）和急性參考劑量（acute reference dose， ARfD）比較，如果比值大于等于100%表明存在風(fēng)險(xiǎn)，如果比值低于100%表明不存在風(fēng)險(xiǎn)[15]。

IEDI的計(jì)算公式為：

其中STMR為推薦施藥方式荔枝果肉最終殘留量的中值（0.01 mg/kg），E為食物可食比例因子（1），P為加工因子（1），F(xiàn)為GEMS/Food的區(qū)域消費(fèi)數(shù)據(jù)（2.91 g/d），bw為目標(biāo)人群的平均體重（55 kg）。

根據(jù)單個(gè)農(nóng)產(chǎn)品的重量，IESTI的計(jì)算公式分作4種，對(duì)于像荔枝這樣單個(gè)重量大于0.025 kg但小于大份餐數(shù)值（LP）的農(nóng)產(chǎn)品，其IESTI計(jì)算公式為：

IESTI=[Ue×HR×v+（LP-Ue）×HR]/bw? ?（2）

其中HR為推薦施藥方式荔枝果肉最終殘留量的最大值（0.01 mg/kg）;LP為大份餐數(shù)據(jù)，參照GEMS/Food的膳食消費(fèi)數(shù)據(jù)，3～6歲兒童、14～50歲婦女和一般人群（>3歲）荔枝鮮果果肉的LP分別為147.06、54.43、263.95 g，對(duì)應(yīng)的體重bw分別為17.1、67.5、53.5 kg;Ue為單個(gè)荔枝重量26.0 g，可食比例因子為0.63，轉(zhuǎn)換為荔枝果肉重量為16.4 g;v為變異因子，代表不同荔枝個(gè)體農(nóng)藥殘留量的差異，通常為3。

農(nóng)藥施用后對(duì)環(huán)境的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)通常采用風(fēng)險(xiǎn)商（RQ）的方法進(jìn)行評(píng)估[16]，RQ的計(jì)算公式為：

RQ=暴露濃度/毒性=殘留量/LC50或EC50（3）

RQ≤0.01表示低風(fēng)險(xiǎn)，0.011表示非常高風(fēng)險(xiǎn)。本文為了充分保護(hù)土壤非靶標(biāo)生物蚯蚓，在計(jì)算RQ時(shí)選擇土壤消解試驗(yàn)原始沉積量的最大值2.845 mg/kg，LC50參照梁茹晶等[17]試驗(yàn)結(jié)果（3440.9 mg/kg干土）。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 聯(lián)苯菊酯在荔枝和土壤中的殘留分析方法驗(yàn)證

在0.01～10.0 μg/mL的濃度范圍內(nèi)，聯(lián)苯菊酯的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=25382x?627.9，相關(guān)系數(shù)R2= 0.999，表明分析方法的線性關(guān)系良好。

檢測(cè)限（LOD）被設(shè)為使檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生3倍噪音信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)品的濃度，定量限（LOQ）被設(shè)為最低添加水平。本文聯(lián)苯菊酯的檢測(cè)限（LOD）為0.005 mg/kg，定量限（LOQ）皆為0.01 mg/kg，我國和國際食品法典委員會(huì)（CAC）并未制定聯(lián)苯菊酯在荔枝上的最大殘留限量，歐盟制定的聯(lián)苯菊酯在荔枝上的最大殘留限量為0.05 mg/kg，日本制定的聯(lián)苯菊酯在荔枝上的最大殘留限量為0.3 mg/kg，本研究聯(lián)苯菊酯的定量限（LOQ）低于2個(gè)MRL標(biāo)準(zhǔn)，因此滿足樣品檢測(cè)。

當(dāng)添加水平為0.0125～0.1 mg/kg時(shí)，聯(lián)苯菊酯在荔枝全果中的添加回收率為73.9%～81.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%～7.4%;在荔枝果肉中的添加回收率為81.9%～98.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%～5.4%;在土壤中的添加回收率為82.4%～ 109.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%～8.9%（表1）。故分析方法的準(zhǔn)確度和精密度滿足SANCO/12571/2013的要求。

2.2? 聯(lián)苯菊酯在荔枝全果和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

聯(lián)苯菊酯在荔枝全果和土壤中的消解均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，消解方程、相關(guān)系數(shù)和消解半衰期見表2。試驗(yàn)結(jié)果表明，施藥后荔枝全果中聯(lián)苯菊酯的原始沉積量，海南點(diǎn)為0.735～ 0.871 mg/kg，云南點(diǎn)為0.340～0.550 mg/kg;土壤中聯(lián)苯菊酯的原始沉積量，海南點(diǎn)為1.716～ 2.266 mg/kg，云南點(diǎn)為1.658～2.845 mg/kg;隨著時(shí)間的延長，聯(lián)苯菊酯在荔枝全果和土壤中的殘留量逐漸降低，聯(lián)苯菊酯在荔枝全果中的半衰期t1/2，海南試驗(yàn)點(diǎn)為3.1～6.9 d，云南試驗(yàn)點(diǎn)為2.6～ 5.8 d;聯(lián)苯菊酯在土壤中的半衰期t1/2，海南試驗(yàn)點(diǎn)為13.8 d，云南試驗(yàn)點(diǎn)為11.5～13.8 d。

2.3? 聯(lián)苯菊酯在荔枝全果、果肉和土壤中的最終殘留量

荔枝及其種植土壤中聯(lián)苯菊酯的最終殘留量是開展健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)。

表3～表5列舉了海南和云南兩地2015—2016年度噴施4%聯(lián)苯菊酯懸浮劑1000倍液和677倍液2次和3次后在荔枝全果、果肉和土壤中的最終殘留量：在荔枝全果中，采收間隔期為14 d時(shí)聯(lián)苯菊酯的最終殘留量為0.015～0.179 mg/kg，殘留中值（STMR）為0.035 mg/kg，最大值（HR）為0.179 mg/kg;采收間隔期為21 d時(shí)聯(lián)苯菊酯的最終殘留量為<0.01～0.072 mg/kg，殘留中值為0.025 mg/kg，最大值為0.072 mg/kg;采收間隔期為28 d時(shí)聯(lián)苯菊酯的最終殘留量為<0.01～0.058 mg/kg，殘留中值為0.022 mg/kg，最大值為0.058 mg/kg。在荔枝果肉中，聯(lián)苯菊酯的最終殘留量都<0.01 mg/kg。在土壤中，采收間隔期為14 d時(shí)聯(lián)苯菊酯的最終殘留量為<0.01～0.176 mg/kg，殘留中值為<0.01 mg/kg，最大值為0.176 mg/kg;采收間隔期為21 d時(shí)聯(lián)苯菊酯的最終殘留量為<0.01～0.042 mg/kg，殘留中值為<0.01 mg/kg，最大值為0.042 mg/kg;采收間隔期為28 d時(shí)聯(lián)苯菊酯的最終殘留量為<0.01～0.034 mg/kg，殘留中值為<0.01 mg/kg，最大值為0.034 mg/kg。

2.4? 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

按照推薦方式在荔枝上噴施4%的聯(lián)苯菊酯懸浮劑后，根據(jù)荔枝果肉中聯(lián)苯菊酯的最終殘留量計(jì)算得到的IEDI僅為ADI的0.0%，對(duì)3～6歲兒童、14～50歲婦女和一般人群（>3歲）的IESTI分別僅占ARfD的1.1%、0.1%和0.6%，表明按照推薦方式（施藥劑量：1000倍液，施藥次數(shù)：2次，施藥間隔期：10 d，推薦安全間隔期：21 d）在荔枝上噴施4%的聯(lián)苯菊酯懸浮劑不會(huì)對(duì)我國消費(fèi)者存在急慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)。

即使選擇土壤中聯(lián)苯菊酯的最大殘留值，經(jīng)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)商RQ為0.000 827，遠(yuǎn)小于0.01，表明在荔枝上按照推薦方式噴施4%的聯(lián)苯菊酯懸浮劑對(duì)土壤非靶標(biāo)生物蚯蚓的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為低風(fēng)險(xiǎn)。

3? 討論

本研究測(cè)得的聯(lián)苯菊酯在荔枝全果中的半衰期為2.6～6.9 d，在土壤中的半衰期為11.5～13.8 d，杜紅霞等[18]測(cè)定聯(lián)苯菊酯在小麥植株中的降解半衰期為8.4～13.0 d，在土壤中的半衰期為9.4～ 13.3 d，本研究測(cè)得的聯(lián)苯菊酯在土壤中的半衰期與杜紅霞等[18]的研究結(jié)果相近，但在荔枝全果中的半衰期要遠(yuǎn)短于小麥植株。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，聯(lián)苯菊酯易發(fā)生光解[19]，荔枝生長于熱帶和亞熱帶氣候區(qū)，而小麥主要種植在溫帶地區(qū)，荔枝生長期內(nèi)光照強(qiáng)度通常要遠(yuǎn)高于小麥的生長環(huán)境，因此推測(cè)較強(qiáng)的光照可能與聯(lián)苯菊酯在荔枝上較短的半衰期有關(guān)。

關(guān)于聯(lián)苯菊酯在不同作物中的殘留研究的文章已有諸多報(bào)道[18， 20-21]，但關(guān)于聯(lián)苯菊酯在植物源性食品原料中殘留膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)的文章較少，開展農(nóng)藥殘留的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究是制定農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品中最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，我國目前并未制定聯(lián)苯菊酯在荔枝中的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，歐盟和日本制定的聯(lián)苯菊酯在荔枝上的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)分別為0.05 mg/kg和0.3 mg/kg。從上面的討論可知，聯(lián)苯菊酯的降解受環(huán)境的影響較大，因此需要根據(jù)聯(lián)苯菊酯在我國荔枝上實(shí)際的殘留水平來評(píng)估對(duì)我國消費(fèi)者的膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而以此來制定我國的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估結(jié)果表明，按照推薦方式（施藥劑量：1000倍液，施藥次數(shù)：2次，施藥間隔期：10 d，推薦安全間隔期：21 d）在荔枝上噴施4%的聯(lián)苯菊酯懸浮劑后，海南和云南兩地荔枝果肉中聯(lián)苯菊酯的最終殘留量皆低于0.01 mg/kg，急慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)皆遠(yuǎn)低于100%。這表明無論推薦0.05 mg/kg還是0.3 mg/kg作為我國荔枝上聯(lián)苯菊酯的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，按照推薦方式在荔枝上噴施4%的聯(lián)苯菊酯懸浮劑后皆不會(huì)對(duì)我國消費(fèi)者帶來健康風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)于聯(lián)苯菊酯對(duì)環(huán)境非靶標(biāo)生物毒性的文章已有較多報(bào)道[22-24]，但評(píng)價(jià)農(nóng)藥施用后實(shí)際殘留水平對(duì)環(huán)境非靶標(biāo)生物風(fēng)險(xiǎn)的研究極少。蚯蚓是一種非常重要的分解者，對(duì)維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和保障土壤肥力起到不可或缺的作用，我國雖然于2016年發(fā)布了《農(nóng)藥登記環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》，但是其中并未涉及蚯蚓，本研究的結(jié)論將為聯(lián)苯菊酯在荔枝上登記使用后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起到補(bǔ)充作用。

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