設(shè)施番茄和黃瓜田土壤中農(nóng)藥殘留及其對蚯蚓的急性風(fēng)險

姜林杰，耿 岳，王 璐，彭 祎，劉海軍，徐亞平，劉瀟威*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，長春 130118；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津 300191；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全環(huán)境因子控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300191；4.濟(jì)南市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，濟(jì)南 250316）

設(shè)施蔬菜田土壤中農(nóng)藥殘留是影響我國產(chǎn)地環(huán)境健康及可持續(xù)發(fā)展的重要問題。2013年我國設(shè)施蔬菜種植面積和總產(chǎn)量分別達(dá)370萬hm2和2.5億t，占蔬菜種植面積的18%和蔬菜總產(chǎn)量的34%以上[1]。番茄和黃瓜是我國設(shè)施蔬菜的主要品種，其產(chǎn)量均位居世界首位。聯(lián)合國糧農(nóng)組織2017年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國黃瓜種植面積為123.7萬hm2，產(chǎn)量為0.65億t，占世界總產(chǎn)量的77%；我國番茄種植面積為103.3萬hm2，產(chǎn)量為0.60億t，占世界總產(chǎn)量的33%。

近年來，由于設(shè)施蔬菜田復(fù)種指數(shù)高、溫濕度高及病蟲草害產(chǎn)生抗藥性等因素，農(nóng)業(yè)有害生物危害日益嚴(yán)重，為保證蔬菜的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)，農(nóng)藥使用頻次不斷升高、用量增大[2]。這種情況導(dǎo)致農(nóng)藥在土壤中的蓄積，并且直接威脅蚯蚓等土壤動物的生存，進(jìn)而影響農(nóng)田的可持續(xù)利用[3]。蚯蚓是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤物質(zhì)循環(huán)中的重要一環(huán)，其對農(nóng)藥殘留的敏感性使得它可以作為陸生生態(tài)系統(tǒng)危害程度的理想指示生物，給土壤環(huán)境質(zhì)量退化提供早期預(yù)警[4]。蚯蚓作為指示生物可表征農(nóng)藥對土壤中非靶標(biāo)生物的影響[5]。

為保障重要土壤生物生存和繁殖、土壤生態(tài)價值和功能不受影響，確保土壤生態(tài)系統(tǒng)中土壤資源的可持續(xù)性，我國于2017年發(fā)布農(nóng)藥對土壤生物的環(huán)境風(fēng)險評估指南（NY/T 2882.8—2017），實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥施用對包括蚯蚓和土壤微生物在內(nèi)的土壤生物的急性和慢性風(fēng)險評估。該指南采用風(fēng)險商值（RQ）法對土壤殘余農(nóng)藥作用于蚯蚓的急性風(fēng)險進(jìn)行表征[6]。風(fēng)險商值（Risk Quotient，RQ）法是表征農(nóng)藥對蚯蚓風(fēng)險的重要方法，根據(jù)效應(yīng)評價階段得到的毒性終點(diǎn)值和暴露評價階段得到的暴露濃度值進(jìn)行風(fēng)險商值計(jì)算[7]。風(fēng)險商值法是評估農(nóng)藥對蚯蚓急性風(fēng)險的有效方法，已在歐盟[8]、OECD[7]和我國[6]農(nóng)藥管理及對蚯蚓的風(fēng)險評價中得到認(rèn)可和應(yīng)用。然而，目前在表征風(fēng)險時，多使用預(yù)測暴露濃度（Predicted exposure concentration，PEC，通過保守假設(shè)模型計(jì)算獲得）與預(yù)測無效濃度（Predicted no-effect concentrations，PNEC）進(jìn)行比較。而更接近于真實(shí)情況的研究方法正在興起，如應(yīng)用實(shí)測田間土壤農(nóng)藥殘留濃度對蚯蚓風(fēng)險進(jìn)行評價。在捷克，已用土壤實(shí)測農(nóng)藥殘留濃度結(jié)合PNEC計(jì)算風(fēng)險商值，繼而表征農(nóng)藥對蚯蚓的風(fēng)險[8]，這更接近于田間實(shí)際風(fēng)險，結(jié)果表明35%的監(jiān)測點(diǎn)位中耕地土壤農(nóng)藥殘留對蚯蚓的風(fēng)險不可接受（RQ≥1）。

噻蟲嗪、噻蟲胺、噻唑膦、吡蟲啉、多菌靈、阿維菌素是我國設(shè)施蔬菜田常用農(nóng)藥品種，高毒農(nóng)藥克百威（代謝物三羥基克百威）和甲基異柳磷雖已被禁止在蔬菜田使用[9]，然而目前產(chǎn)地環(huán)境土壤中仍有克百威檢出[10]，并且甲基異柳磷也存在非法隱性添加的情況[11]。為了表征上述農(nóng)藥土壤殘留對蚯蚓的危害風(fēng)險，本研究在山東省選擇代表性設(shè)施蔬菜種植區(qū)，在作物產(chǎn)中、產(chǎn)后、后茬產(chǎn)中取樣監(jiān)測黃瓜和番茄土壤中上述農(nóng)藥殘留水平，并通過風(fēng)險商值法評估其對蚯蚓的影響。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

島津8050超快速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UFLCMS/MS，日本SHIMADZU公司）；色譜柱為Waters T3 C18柱（1.8 μm，2.1×100 mm）；恒溫培養(yǎng)振蕩器（天津市歐諾儀器儀表有限公司）；離心機(jī)（德國SIGMA離心機(jī)有限公司）?？税偻?9.5%）、多菌靈（99.5%）、甲基異柳磷（98.4%）、吡蟲啉（99.5%）、阿維菌素（96.6%）、噻蟲嗪（99.5%）、噻蟲胺（99.5%）、噻唑膦（95.3%）均購自美國ChemService公司，三羥基克百威（98%）購自Dr.Ehrenstorfer公司。乙腈（色譜純，F(xiàn)isher），實(shí)驗(yàn)用水由Milli-Q凈水系統(tǒng)制備（Millipore公司），氯化鈉（優(yōu)級純）購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，乙酸銨（98%）購自Acros Organics公司。

1.2 土壤樣品的采集

土壤樣品采自山東省濟(jì)南市濟(jì)陽縣。濟(jì)陽縣是設(shè)施蔬菜主產(chǎn)區(qū)，番茄和黃瓜單品種種植規(guī)模大。本研究選擇濟(jì)陽縣13個設(shè)施番茄種植基地和10個設(shè)施黃瓜種植基地，其種植時間均在10年以上。選擇的番茄和黃瓜大棚均為常年單品種蔬菜種植，不換茬。番茄田土壤取樣時間為：當(dāng)季產(chǎn)中（2017.06.27）、當(dāng)季產(chǎn)后（2017.09.30）、后茬產(chǎn)中（2017.11.14），每個取樣時間分別采集13個土壤樣品，合計(jì)39個土樣。黃瓜田土壤取樣時間為：當(dāng)季產(chǎn)中（2017.06.27）、當(dāng)季產(chǎn)后（2017.09.30）、后茬產(chǎn)中（2017.11.20），每個取樣時間分別采集10個土壤樣品，合計(jì)30個土樣。采集土壤樣品時，使用不銹鋼土鉆按垂直柱狀法進(jìn)行，采樣深度0～20 cm，剔除土壤中大粒徑石礫、雜草、植物根系等雜物。每個蔬菜大棚土壤采用梅花點(diǎn)采樣法進(jìn)行，混合、縮分形成1個土壤樣品，樣品重量不少于500 g。將所采集的土壤樣品風(fēng)干后研磨，過60目篩，充分混勻后，放入樣品袋中-20℃儲存待測。

1.3 土壤樣品中農(nóng)藥殘留檢測方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取噻蟲嗪、噻蟲胺、多菌靈、吡蟲啉、阿維菌素、噻唑膦、甲基異柳磷、克百威和三羥基克百威的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用色譜純乙腈配制成1000 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。將9種目標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn)儲備液混合，用色譜純乙腈稀釋成濃度為 0.1、0.5、1、5、10、20、50、100、200、500 μg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)溶液中各個目標(biāo)化合物的濃度一致。以目標(biāo)物的濃度（x）為橫坐標(biāo)、相對應(yīng)的色譜峰面積（y）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.2 樣品前處理

稱取10.00 g樣品于250 mL錐形瓶中，加入10 mL水，水化1 h，加入20 mL乙腈，搖床200 r·min-1振蕩1 h，倒出上清液至含5～7 g NaCl的100 mL離心管中，土壤中再加入20 mL乙腈再次200 r·min-1搖床振搖1 h，合并兩次上清液，5000 r·min-1離心機(jī)離心5 min，取2 mL上清液過0.22 μm濾膜上機(jī)檢測。

1.3.3 色譜條件

流動相A為2 mmol·L-1乙酸銨水溶液，流動相B為乙腈，流速0.35 mL·min-1，柱溫40℃，進(jìn)樣量為1 μL，梯度洗脫程序：0 min，90%A；0.00～0.50 min，90%A～40%A；0.50～2.00 min，40%A；2.00～5.00 min，5%A；5.00～9.00 min，5%A；9.00～11.50 min，5%A～90%A；13.00 min，90%A。

1.3.4 質(zhì)譜條件

采用多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM），各個化合物定性定量離子對如下（表1）。霧化氣流速為3 L·min-1，加熱氣流速為10 L·min-1，干燥氣流速為10 L·min-1。

表1 9種化合物的串聯(lián)質(zhì)譜條件Table 1 MS/MS parameters for nine chemicals

1.4 添加回收試驗(yàn)

取10.00 g空白土壤樣品，分別向其中添加含有9種目標(biāo)物的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，添加水平分別為0.04、0.4、2 mg·kg-1，每個添加水平設(shè)置4個重復(fù)。按照上述樣品前處理方法進(jìn)行提取和儀器分析，計(jì)算土壤樣品的平均添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（Relative standard deviation，RSD）。

1.5 環(huán)境風(fēng)險評估

根據(jù)NY/T 2882.8—2017，按照以下公式計(jì)算風(fēng)險商值。

式中：PNEC為預(yù)測無效應(yīng)濃度，mg·kg-1dw；Endpoint為目標(biāo)物對蚯蚓的半數(shù)致死濃度（LC50，mg·kg-1dw）。UF為不確定因子，對于急性風(fēng)險評估，默認(rèn)值為10。目標(biāo)化合物對蚯蚓的半致死濃度（LC50），噻蟲嗪、噻蟲胺、多菌靈、吡蟲啉、噻唑膦、阿維菌素、克百威、三羥 基 克 百 威 的 LC50分 別 為 1000[12]、5.93[12]、5.4[13]、10.7[14]、209[15]、16.5[16]、226.6[17]、226.6 mg·kg-1dw（假設(shè)三羥基克百威與克百威對蚯蚓的急性毒性相當(dāng)）。

式中：RQ為風(fēng)險商值，無量綱；C代表暴露濃度，在本研究中為土樣樣品中目標(biāo)物的檢測濃度，mg·kg-1dw；對于未檢出的農(nóng)藥，以其檢出限的一半作為暴露濃度開展RQ計(jì)算。當(dāng)風(fēng)險商值RQ＞1時，表示土壤殘留農(nóng)藥對蚯蚓存在不可接受急性風(fēng)險，數(shù)值越大，風(fēng)險越大；RQ≤1時，表示土壤殘留農(nóng)藥對蚯蚓的急性風(fēng)險可接受，數(shù)值越小，風(fēng)險越小。

式中：C閾值為對蚯蚓急性風(fēng)險可接受的土壤安全閾值濃度（mg·kg-1dw）。當(dāng)RQ=1時，根據(jù)公式（2）可推算C閾值=PNEC。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的線性范圍、準(zhǔn)確度及精密度

以目標(biāo)化合物的濃度（x）與相對應(yīng)的色譜峰面積（y）作標(biāo)準(zhǔn)曲線，用外標(biāo)法定量分析9種化合物的含量。研究中以混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣，測定9種化合物的校準(zhǔn)曲線回歸方程如表2所示。校準(zhǔn)曲線呈良好的線性關(guān)系。吡蟲啉的線性范圍在1～50 μg·L-1之間，其余8種化合物的線性范圍都在3個數(shù)量級以上。以3倍信噪比計(jì)算目標(biāo)化合物的檢出限（Limit of detection，LOD），其LOD在0.1～7 μg·kg-1之間；以10倍信噪比計(jì)算目標(biāo)化合物的定量限（Limit of quantification，LOQ），其LOQ在0.4～20 μg·kg-1之間。由此可見，本方法的檢出限和定量限均較低，滿足分析需要。

表2 目標(biāo)化合物的校準(zhǔn)曲線方程相關(guān)參數(shù)Table 2 Linear regression parameters of the calibration curve for the nine chemicals

本研究選擇空白土壤，對其進(jìn)行3個濃度水平的添加回收實(shí)驗(yàn)，9種化合物的平均回收率在72%～127%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（Relative standard deviation，RSD）在1.5%～15.7%之間，表明本方法的準(zhǔn)確度和精密度均較好，穩(wěn)定可靠（表3）。此外，由于在實(shí)際監(jiān)測中個別土樣中噻蟲嗪的檢出濃度已超出添加回收濃度范圍，因此，本研究增加了20 mg·kg-1噻蟲嗪的添加回收實(shí)驗(yàn)，該水平下的回收率結(jié)果也滿足研究需要（表3）。

2.2 土壤中農(nóng)藥殘留水平

在39個設(shè)施番茄田土樣中，各化合物的檢出率范圍在0%～90%之間，其中噻蟲嗪、噻蟲胺和吡蟲啉的檢出率較高，分別為90%、79%和49%。上述3種農(nóng)藥的最大檢出濃度分列目標(biāo)化合物的前三位，分別是吡蟲啉（2.344 mg·kg-1）、噻蟲胺（1.656 mg·kg-1）和噻蟲嗪（0.884 mg·kg-1）。在檢出的7種化合物中，檢出濃度均值由高到低的順序?yàn)檫料x啉（0.233 mg·kg-1）、阿維菌素（0.133 mg·kg-1）、噻蟲嗪（0.107 mg·kg-1）、噻蟲胺（0.100 mg·kg-1）、三羥基克百威（0.079 mg·kg-1）、多菌靈（0.009 mg·kg-1）和克百威（0.003 mg·kg-1）。蔬菜田禁用農(nóng)藥克百威及其代謝物三羥基克百威的檢出率均為5%，并且三羥基克百威檢出最大值達(dá)0.116 mg·kg-1；另一蔬菜田禁用農(nóng)藥甲基異柳磷在番茄田土壤中未檢出。

在30個設(shè)施黃瓜田土樣中，各農(nóng)藥的檢出率范圍在0～63%之間，其中噻蟲嗪、噻蟲胺、多菌靈和吡蟲啉檢出率較高，分別為63%、30%、42%和57%。在檢出的8種化合物中，檢出濃度均值由高到低的順序?yàn)猷缦x嗪（1.177 mg·kg-1）、吡蟲啉（0.126 mg·kg-1）、三羥基克百威（0.122 mg·kg-1）、噻蟲胺（0.039 mg·kg-1）、阿維菌素（0.029 mg·kg-1）、多菌靈（0.014 mg·kg-1）、克百威（0.009 mg·kg-1）和噻唑膦（0.003 mg·kg-1）。在土壤中最大檢出濃度分列前三位的目標(biāo)化合物分別是噻蟲嗪（16.32 mg·kg-1）、噻蟲胺（0.244 mg·kg-1）和吡蟲啉（1.66 mg·kg-1）。蔬菜田禁用農(nóng)藥克百威及其代謝物三羥基克百威的檢出率均為3%，并且三羥基克百威檢出最大值可達(dá)0.122 mg·kg-1；另一蔬菜田禁用農(nóng)藥甲基異柳磷在黃瓜田土壤中未檢出。

表3 土壤中目標(biāo)化合物的添加回收率Table 3 Recoveries of nine chemicals in soil analysis

圖1中列出設(shè)施番茄田和黃瓜田土壤中農(nóng)藥檢出率和檢出均值。噻蟲嗪、噻蟲胺、多菌靈和吡蟲啉在兩種設(shè)施蔬菜田中的檢出率高于其余5種化合物的檢出率。將檢出率及檢出濃度綜合分析表明，在番茄土壤中高檢出的3種農(nóng)藥噻蟲嗪、噻蟲胺、吡蟲啉的殘留濃度也較高，推測可能存在近期用藥的可能性；阿維菌素雖然檢出率較低，但檢出濃度較高，推測在部分種植基地有近期施藥的情況；三羥基克百威檢出濃度較高，推測可能是土壤中殘留的克百威降解產(chǎn)生的[18]。在黃瓜土壤中高檢出的農(nóng)藥中只有噻蟲嗪和吡蟲啉的殘留濃度較高，推測其在近期使用。然而，其他農(nóng)藥不論檢出率高或低，其檢出濃度均較低，推測為歷史用藥殘留。

圖2給出了13個設(shè)施番茄種植基地不同時期（產(chǎn)中、產(chǎn)后、后茬產(chǎn)中）土壤中噻蟲嗪、噻蟲胺、吡蟲啉、多菌靈的殘留濃度。在設(shè)施番茄田土壤中，不同取樣點(diǎn)位的噻蟲嗪在不同時期的殘留趨勢存在差異，取樣點(diǎn)2～3在3個時期的土壤噻蟲嗪殘留趨勢呈現(xiàn)出先降低后升高的現(xiàn)象，這表明，隨著后茬作物種植過程中噻蟲嗪的再次使用造成了土壤中其殘留濃度上升的現(xiàn)象，提示存在產(chǎn)中及后茬產(chǎn)中兩次用藥的情況；取樣點(diǎn)4、6、10可能由于后茬產(chǎn)前用噻蟲嗪進(jìn)行土壤處理造成土壤殘留濃度趨勢為先升高（當(dāng)季產(chǎn)后）再下降（后茬產(chǎn)中）；取樣點(diǎn)12～13應(yīng)為當(dāng)季產(chǎn)中施藥后逐步消散過程，造成其在后茬種植期間殘留濃度的下降。噻蟲胺在取樣點(diǎn)6后茬產(chǎn)前濃度高于1.5 mg·kg-1，提示其為直接施藥過程；其余取樣點(diǎn)中噻蟲胺在土壤中的殘留可能是噻蟲嗪在土壤中降解轉(zhuǎn)化而成[19]。取樣點(diǎn)位1在當(dāng)季產(chǎn)中施用吡蟲啉，吡蟲啉在當(dāng)季產(chǎn)中施藥后發(fā)生降解或者轉(zhuǎn)化行為，隨產(chǎn)后及后茬產(chǎn)中濃度逐步降低；取樣點(diǎn)位7和9在后茬產(chǎn)中階段也存在使用吡蟲啉的情況；其余點(diǎn)位為歷史殘留。

在黃瓜土壤中，噻蟲嗪在取樣點(diǎn)位1、3、5、6、8、9均在后茬產(chǎn)中施藥，且取樣點(diǎn)1還在當(dāng)季產(chǎn)中施藥，噻蟲胺為噻蟲嗪施藥后代謝產(chǎn)生。當(dāng)季產(chǎn)中在取樣點(diǎn)位1還使用過吡蟲啉，其余點(diǎn)位吡蟲啉為歷史殘余。多菌靈的土壤殘留濃度較低，且降解速度較快。

2.3 產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后土壤中農(nóng)藥殘留對蚯蚓的急性毒性評估

本研究中，番茄土壤中檢出的目標(biāo)物為噻蟲嗪、噻蟲胺、多菌靈、吡蟲啉、阿維菌素、克百威、三羥基克百威；黃瓜土壤檢出的化合物為噻蟲嗪、噻蟲胺、多菌靈、吡蟲啉、噻唑膦、阿維菌素、克百威、三羥基克百威，將對其開展蚯蚓的急性毒性風(fēng)險評估。由于甲基異柳磷在所有土壤樣品中未檢出，并且番茄田土壤中噻唑膦未檢出，以其檢出限的一半作為暴露濃度開展其對蚯蚓的急性風(fēng)險評估。根據(jù)《農(nóng)藥登記環(huán)境風(fēng)險評估指南 第8部分：土壤生物》（NY/T2882.8—2017），通過目標(biāo)化合物對蚯蚓的LC50，結(jié)合蚯蚓急性毒性的不確定因子（UF=10），計(jì)算出預(yù)測無效應(yīng)濃度PNEC（公式1）；繼而通過在監(jiān)測中得到的目標(biāo)化合物土壤殘留濃度，根據(jù)公式（2）算出各個化合物對蚯蚓急性毒性的風(fēng)險商值（RQ）。表4為各化合物對蚯蚓的急性毒性風(fēng)險評估結(jié)果。

圖1 設(shè)施番茄和黃瓜田土壤中目標(biāo)農(nóng)藥的檢出率及檢出濃度均值Figure 1 Detection frequency and the mean detected level of the target chemicals in soil samples of greenhouse tomato and cucumber fields

在番茄田土壤中，取樣點(diǎn)位1當(dāng)季產(chǎn)中吡蟲啉殘留對蚯蚓的急性風(fēng)險不可接受（RQ=2.093）；取樣點(diǎn)位6后茬產(chǎn)前噻蟲胺殘留對蚯蚓的急性毒性不可接受（RQ=2.793）；其余點(diǎn)位不同時間的土壤樣品中目標(biāo)農(nóng)藥對蚯蚓的急性毒性風(fēng)險商值均低于1。在黃瓜田土壤中，取樣點(diǎn)位1當(dāng)季產(chǎn)中吡蟲啉殘留對蚯蚓的急性風(fēng)險不可接受（RQ=1.551），其余點(diǎn)位不同時間的土壤樣品中目標(biāo)農(nóng)藥對蚯蚓的急性毒性風(fēng)險商值均低于1。上述數(shù)據(jù)表明，研究區(qū)域內(nèi)上述農(nóng)藥對蚯蚓的風(fēng)險總體較低；在39個番茄土壤樣品中，目標(biāo)農(nóng)藥對蚯蚓的急性風(fēng)險評估RQ＜1的比率高達(dá)95%；在30個黃瓜土壤樣品中，目標(biāo)農(nóng)藥對蚯蚓的急性風(fēng)險評估RQ＜1的比率高達(dá)97%。在3例土壤中發(fā)現(xiàn)RQ＞1，包括2例吡蟲啉和1例噻蟲胺，根據(jù)公式（3）計(jì)算吡蟲啉和噻蟲胺對蚯蚓的急性風(fēng)險可接受的土壤安全閾值濃度分別為1.07 mg·kg-1dw和0.593 mg·kg-1dw。

本研究明確了新煙堿類農(nóng)藥吡蟲啉和噻蟲胺對蚯蚓的急性風(fēng)險高，已報道的研究表明上述農(nóng)藥對蚯蚓的機(jī)能及繁殖力均存在顯著危害。針對本研究中鎖定的高風(fēng)險農(nóng)藥吡蟲啉，當(dāng)其濃度為1.6 mg·kg-1時對蚯蚓生長有抑制作用，并降低了蚯蚓體腔細(xì)胞溶酶體膜穩(wěn)定性[5]；并且經(jīng)吡蟲啉淋溶后的土壤會使蚯蚓體內(nèi)的乙酰膽堿及酶原蛋白含量升高[20]；當(dāng)土壤中吡蟲啉濃度達(dá)到2.0 mg·kg-1時，會使蚯蚓的繁殖力降低84.0%[21]。本研究中，吡蟲啉土壤殘留最高可達(dá)2.344 mg·kg-1，可能具有潛在的抑制蚯蚓生長、繁殖及體內(nèi)生化過程的危險。在所有目標(biāo)化合物中，噻蟲胺對蚯蚓的急性毒性最高；且本研究中發(fā)現(xiàn)1例噻蟲胺土壤殘留對蚯蚓的急性風(fēng)險不可接受。有研究表明，當(dāng)土壤中噻蟲胺濃度達(dá)到0.5 mg·kg-1及以上時，蚯蚓體內(nèi)的活性氧（ROS）水平極大增加，引起抗氧化酶活性的變化，生物大分子的損傷和功能基因的異常表達(dá)[22]。當(dāng)土壤中噻蟲胺濃度為2.0 mg·kg-1時，會嚴(yán)重影響蚯蚓的繁殖，蚯蚓的繁殖力降低45.7%[21]。本研究中，噻蟲胺的最大土壤殘留濃度為1.656 mg·kg-1，可能引起蚯蚓體內(nèi)的ROS升高，引起蚯蚓體內(nèi)生物生化過程異常。

圖2 設(shè)施番茄和黃瓜田土壤中噻蟲嗪、噻蟲胺、吡蟲啉、多菌靈的檢出濃度Figure 2 Residue levels of thiamethoxam，clothianidin，imidacloprid，and carbendazim in soil samples of greenhouse tomato and cucumber fields

表4 目標(biāo)化合物對蚯蚓急性風(fēng)險評估Table 4 Acute risk assessment for targeted chemicals to earthworm

3 結(jié)論

（1）在設(shè)施番茄和黃瓜種植土壤中廣泛檢出噻蟲嗪、噻蟲胺和吡蟲啉，除個別點(diǎn)位外，檢出濃度均低于0.5 mg·kg-1dw。

（2）根據(jù)風(fēng)險商值法評估，土壤殘留農(nóng)藥對蚯蚓的急性風(fēng)險總體較低，超過90%的土壤樣品中，目標(biāo)農(nóng)藥對蚯蚓的急性風(fēng)險可接受。

（3）高風(fēng)險農(nóng)藥吡蟲啉和噻蟲胺對蚯蚓的急性風(fēng)險可接受的土壤安全閾值濃度分別為1.07 mg·kg-1dw和0.593 mg·kg-1dw。