幾種殺菌劑對葡萄園典型陸生生物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估

呂 露，吳聲敢，王 強(qiáng)，趙學(xué)平，徐明飛

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全危害因子與風(fēng)險(xiǎn)防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥殘留檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021)

葡萄在我國水果產(chǎn)業(yè)中具有重要的地位，其主要產(chǎn)區(qū)分布在新疆、陜西、河北、江蘇等省份。據(jù)中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部網(wǎng)站(http：//www.moa.gov.cn/)提供的數(shù)據(jù)，2018年我國葡萄園種植面積達(dá)到7.251 0×105hm2，葡萄產(chǎn)量達(dá)1.366 68×107t。然而，葡萄在生長過程中易受雨水、高溫等影響，病蟲害多發(fā)，嚴(yán)重制約我國葡萄種植業(yè)的發(fā)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[1-2]。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)(http：//www.chinapesticide.org.cn)統(tǒng)計(jì)，截至2020年11月24日，葡萄上已登記的殺菌劑達(dá)79種有效成分共計(jì)608個(gè)產(chǎn)品。但仍有未登記農(nóng)藥在葡萄上使用或被推薦使用。新疆鮮食葡萄、西安市葡萄上均有三唑酮(triadimefon)檢出[3-4]。另外，乙霉威(diethofencarb)和乙烯菌核利(vinclozolin)的相關(guān)制劑產(chǎn)品被推薦用于防治葡萄灰霉病[5-6]；三唑酮、四氟醚唑(tetraconazole)被推薦用于防治葡萄白粉病、炭疽病及白腐病等[7-9]。由先正達(dá)開發(fā)的新型琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHI)類殺菌劑吡唑萘菌胺，對瓜果白粉病防效較好[10-11]，且對黃瓜褐斑病菌、黃瓜炭疽病菌、辣椒炭疽病菌、番茄早疫病菌、蘋果斑點(diǎn)病菌、辣椒疫霉病菌、馬鈴薯晚疫病菌、番茄灰霉病菌、番茄菌核病菌、水稻稻瘟病菌和蘋果輪紋病菌等多種病菌均具有較高的抑制活性[12]。但截至目前，其相關(guān)產(chǎn)品未在葡萄上進(jìn)行登記。未登記農(nóng)藥產(chǎn)品在葡萄園中施用，對葡萄園中環(huán)境生物的危害影響是未知的，可能會威脅葡萄園生態(tài)環(huán)境健康[13]。

農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估是歐美國家評價(jià)農(nóng)藥安全性的重要技術(shù)手段，已作為農(nóng)藥登記決策的主要依據(jù)[14-15]。我國于2016年、2017年陸續(xù)發(fā)布了《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南》 (NY/T 2882)，制定了一系列的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。2017年8月1日起施行的《農(nóng)藥登記管理辦法》中明確要求農(nóng)藥登記申請時(shí)，需提交環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估是對農(nóng)藥在環(huán)境中的暴露量及農(nóng)藥對環(huán)境生物的毒性進(jìn)行分析比較，以風(fēng)險(xiǎn)商值表示(風(fēng)險(xiǎn)商值RQ=農(nóng)藥的預(yù)測環(huán)境暴露劑量/農(nóng)藥對環(huán)境生物的預(yù)測無效應(yīng)劑量)[16]。當(dāng)RQ值小于1時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)可接受；RQ值大于1時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)不可接受，需采取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)降低措施。其中，非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)以危害商值HQ來表示，其風(fēng)險(xiǎn)閾值為5。本研究針對葡萄上未登記但有殘留檢出或被推薦使用的殺菌劑三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、乙烯菌核利以及吡唑萘菌胺[17]，采用農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估方法評估其對鳥類、蜜蜂、非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物及土壤生物等陸生生物的初級風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)測上述殺菌劑可能對陸生生物產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，以期為這些殺菌劑在葡萄上的科學(xué)施用及登記管理提供參考依據(jù)。

1 研究方法

1.1 所選殺菌劑的施用信息查詢

所選殺菌劑在葡萄上均未登記，故檢索中國農(nóng)藥信息網(wǎng)(http：//www.chinapesticide.org.cn)，查詢所選殺菌劑的已登記信息，包括登記作物、施用方法、施用量及施藥次數(shù)等。選擇殺菌劑產(chǎn)品標(biāo)簽中推薦的最大施用劑量作為待評估殺菌劑的施用量(表1)，其中乙霉威及吡唑萘菌胺最大施藥劑量來自于其混配制劑產(chǎn)品，乙烯菌核利沒有登記有效期內(nèi)的產(chǎn)品，參考已過期產(chǎn)品的施用信息。

表1 所選殺菌劑的田間施用信息

1.2 所選殺菌劑的陸生生物毒性數(shù)據(jù)查詢

據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南》(NY/T 2882)中風(fēng)險(xiǎn)評估生態(tài)毒性數(shù)據(jù)的選擇依據(jù)，查詢歐盟食品安全局(European Food Safety Authority，EFSA)的農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)評估同行評議報(bào)告、美國環(huán)保署(United States Environmental Protection Agency，EPA)農(nóng)藥數(shù)據(jù)和農(nóng)藥屬性數(shù)據(jù)庫(Pesticide Properties Database，PPDB)等資料，獲得所選殺菌劑風(fēng)險(xiǎn)評估用到的相關(guān)生態(tài)毒性數(shù)據(jù)(表2)。

表2 所選殺菌劑對陸生生物的毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)

續(xù)表2 Continued Table 2

續(xù)表2 Continued Table 2

1.3 所選殺菌劑對鳥類的初級風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南 第3部分：鳥類》(NY/T 2882.3—2016)中的要求及方法，評估所選殺菌劑在葡萄上噴霧施用對鳥類的風(fēng)險(xiǎn)。采用噴施場景，選擇的指示物種為小型雜食鳥類。暴露分析根據(jù)施藥劑量(application rate，AR)等信息計(jì)算出急性預(yù)測暴露劑量(PEDacute)、短期預(yù)測暴露劑量(PEDshort-term)和長期預(yù)測暴露劑量(PEDlong-term)；效應(yīng)分析由急性經(jīng)口、短期飼喂和繁殖毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到預(yù)測無作用劑量(PNED)。最后，由風(fēng)險(xiǎn)商值RQ來表征農(nóng)藥對鳥類的風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 所選殺菌劑對蜜蜂的初級風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南 第4部分：蜜蜂》(NY/T 2882.4—2016)中的要求和方法，評估所選殺菌劑在葡萄上噴霧施用對蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)。噴施場景下，初級暴露分析直接采用農(nóng)藥單次最高施藥劑量作為暴露量。初級效應(yīng)分析使用蜜蜂急性經(jīng)口或接觸毒性中毒性較高的半致死劑量(LD50)。農(nóng)藥對蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)以風(fēng)險(xiǎn)商值RQsp來表征。

1.5 所選殺菌劑對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南 第7部分：非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物》(NY/T 2882.7—2016)中的要求和方法，同時(shí)在農(nóng)田內(nèi)暴露場景和農(nóng)田外暴露場景下，評估所選殺菌劑在葡萄上噴霧施用對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)。暴露分析根據(jù)施藥劑量AR等信息計(jì)算出農(nóng)田內(nèi)預(yù)測暴露量(PERin)和農(nóng)田外預(yù)測暴露量(PERoff)；初級效應(yīng)分析分別選擇寄生性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物和捕食性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。農(nóng)藥對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)以危害商值HQ來表征。

1.6 所選殺菌劑對土壤生物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南 第8部分：土壤生物》(NY/T 2882.8—2017)中的要求方法，評估所選殺菌劑在葡萄上噴霧施用對土壤生物的風(fēng)險(xiǎn)。初級暴露分析采用簡單模型PECsoil_SFO_China (xls)預(yù)測土壤中農(nóng)藥暴露量，模型輸入?yún)?shù)見表3。PECsoil_SFO_China (xls)模型沒有葡萄作物選項(xiàng)，選擇作物選項(xiàng)中與葡萄植株高度相似的煙草。保險(xiǎn)起見，作物截留系數(shù)以0進(jìn)行暴露分析計(jì)算(作物生長周期選擇BBCH0-09)。初級急性暴露分析使用PECmax作為預(yù)測土壤環(huán)境濃度。初級急性效應(yīng)評估采用蚯蚓急性毒性試驗(yàn)和土壤微生物毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)測無效應(yīng)濃度(PNEC)。農(nóng)藥對土壤生物的風(fēng)險(xiǎn)以風(fēng)險(xiǎn)商值RQ來表征。

表3 土壤生物風(fēng)險(xiǎn)評估PECsoil_SFO_China (xls)模型的輸入?yún)?shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌劑對鳥類的初級風(fēng)險(xiǎn)

所選殺菌劑對鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表4。三唑酮、乙霉威、吡唑萘菌胺和乙烯菌核利對鳥類的急性毒性結(jié)果分別以2 000、2 250、2 000、5 629 mg·kg-1·d-1計(jì)，來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。評估結(jié)果顯示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利對鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.019 3～0.163 0，均小于1，因此上述5種殺菌劑在葡萄園噴霧施用，對鳥類的急性風(fēng)險(xiǎn)均可接受。

表4 所選殺菌劑對鳥類的初級急性風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

所選殺菌劑對鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表5。其中三唑酮的短期飼喂毒性結(jié)果為8 392 mg·kg-1，按保守值0.1倍換算至LD50，為839.2 mg·kg-1·d-1。以乙霉威對綠頭鴨和山齒鶉的短期飼喂毒性數(shù)據(jù)(以1 629 mg·kg-1·d-1和1 813 mg·kg-1·d-1計(jì))的幾何平均值作為乙霉威對鳥類短期飼喂毒性終點(diǎn)值，為1 719 mg·kg-1·d-1。由于風(fēng)險(xiǎn)評估認(rèn)可的數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)庫中未查詢到乙烯菌核利對鳥類的短期飼喂毒性數(shù)據(jù)，暫不對其初級短期暴露風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。評估結(jié)果顯示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺等4種殺菌劑噴霧施用，對鳥類的短期暴露風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.016 8～0.212 0，均小于1，故對鳥類的短期風(fēng)險(xiǎn)均可接受。

表5 所選殺菌劑對鳥類的初級短期風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

所選殺菌劑對鳥類的長期風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表6。其中三唑酮的長期繁殖毒性結(jié)果為20 mg·kg-1，按保守值0.1倍換算至NOED，為2.0 mg·kg-1·d-1。同樣地，乙烯菌核利對鳥類的初級長期暴露風(fēng)險(xiǎn)暫不進(jìn)行評估。評估結(jié)果顯示，乙霉威、吡唑萘菌胺對鳥類的長期暴露風(fēng)險(xiǎn)商值分別為0.31和0.18，小于1，兩者對鳥類的長期風(fēng)險(xiǎn)可接受；三唑酮和四氟醚唑?qū)B類的長期暴露風(fēng)險(xiǎn)商值分別為6.95和1.95，均大于1，故三唑酮和四氟醚唑?qū)B類的長期風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

表6 所選殺菌劑對鳥類的初級長期風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

2.2 殺菌劑對蜜蜂的初級風(fēng)險(xiǎn)

所選殺菌劑噴霧場景下對蜜蜂的急性風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表7。三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺和乙烯菌核利對蜜蜂的急性毒性結(jié)果分別以25.0、100.0、63.0、95.5、100.0 μg·蜂-1計(jì)。評估結(jié)果顯示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利對蜜蜂的急性風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.019～0.240，均小于1，故5種殺菌劑對蜜蜂的風(fēng)險(xiǎn)均可接受。

表7 所選殺菌劑對蜜蜂的初級風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

2.3 殺菌劑對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的初級風(fēng)險(xiǎn)

所選殺菌劑在農(nóng)田內(nèi)暴露場景下對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的急性風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表8。風(fēng)險(xiǎn)評估認(rèn)可的數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)庫中未查詢到三唑酮和乙烯菌核利對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的毒性數(shù)據(jù)，故暫不對其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。乙霉威對蚜繭蜂的急性毒性結(jié)果及四氟醚唑?qū)Σ蒡鹊募毙远拘越Y(jié)果分別以1 500、250 g·hm-2計(jì)。評估結(jié)果顯示，在農(nóng)田內(nèi)暴露場景下，四氟醚唑、吡唑萘菌胺對寄生性及捕食性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.420～4.88，均小于5，風(fēng)險(xiǎn)均可接受；乙霉威對寄生性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)商值為0.563，小于5，風(fēng)險(xiǎn)可接受，但對捕食性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)商值為117，大于5，風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

表8 所選殺菌劑在農(nóng)田內(nèi)暴露場景下對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

所選殺菌劑在農(nóng)田外暴露場景下對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的急性風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表9。同樣，三唑酮和乙烯菌核利對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)暫不進(jìn)行評估。評估結(jié)果顯示，在農(nóng)田外暴露場景下，四氟醚唑、吡唑萘菌胺對寄生性及捕食性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.029 0～0.337 0，均小于5，風(fēng)險(xiǎn)均可接受；乙霉威對寄生性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)商值為0.040 7，小于5，風(fēng)險(xiǎn)可接受，但對捕食性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)商值為8.470 0，大于5，風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

表9 所選殺菌劑在農(nóng)田外暴露場景下對非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

2.4 殺菌劑對土壤生物的初級風(fēng)險(xiǎn)

所選殺菌劑對土壤生物(蚯蚓和土壤微生物)的風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果見表10。三唑酮、乙霉威、吡唑萘菌胺及乙烯菌核利對蚯蚓的急性毒性結(jié)果分別以50、500、500、1 000 mg·kg-1計(jì)。同樣由于未查詢到三唑酮和乙烯菌核利對土壤微生物的毒性數(shù)據(jù)，暫不對其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。評估結(jié)果顯示，三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5種殺菌劑對蚯蚓的初級風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.007 62～0.146 00，均小于1，風(fēng)險(xiǎn)均可接受；乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺對土壤微生物的初級風(fēng)險(xiǎn)商值范圍為0.132 00～0.441 00，均小于1，風(fēng)險(xiǎn)均可接受。

表10 所選殺菌劑對土壤生物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果

3 討論

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估相比于單純以環(huán)境生物毒性作為評價(jià)指標(biāo)，可以更科學(xué)、更實(shí)際地反映農(nóng)藥對環(huán)境生物的影響[14-15]。對環(huán)境生物高毒或劇毒的農(nóng)藥，若其對環(huán)境生物的暴露較小，其實(shí)際環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不一定大；反之，對環(huán)境生物毒性較小的農(nóng)藥，若其暴露劑量很大，其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不一定小。故評估未登記殺菌劑對葡萄園陸生生物的風(fēng)險(xiǎn)，可以更準(zhǔn)確地反映其對葡萄園生態(tài)環(huán)境的危害。本研究從生態(tài)環(huán)境角度出發(fā)，對葡萄上未登記殺菌劑的施用所帶來的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了表征，開展了三唑酮、乙霉威、四氟醚唑、吡唑萘菌胺、乙烯菌核利等5種殺菌劑對陸生生物鳥類、蜜蜂、非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物及土壤生物的初級風(fēng)險(xiǎn)評估。結(jié)果顯示，三唑酮和四氟醚唑?qū)B類的初級長期風(fēng)險(xiǎn)不可接受；乙霉威在農(nóng)田內(nèi)和農(nóng)田外場景下對捕食性非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的初級風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

初級風(fēng)險(xiǎn)評估中的效應(yīng)分析，主要基于實(shí)驗(yàn)室毒性數(shù)據(jù)，與實(shí)際田間農(nóng)藥施用對環(huán)境生物的毒性效應(yīng)有差異，不能完全真實(shí)反映田間環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)初級風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果為不可接受時(shí)，還需進(jìn)行高級風(fēng)險(xiǎn)評估或者采用有效可行的風(fēng)險(xiǎn)降低措施。對鳥類的高級風(fēng)險(xiǎn)評估，需進(jìn)一步獲取鳥類食物中的農(nóng)藥殘留實(shí)測數(shù)據(jù)、植物體內(nèi)農(nóng)藥半衰期等農(nóng)藥信息以優(yōu)化部分評估參數(shù)，或者采用半田間及田間鳥類毒性試驗(yàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)等。但由于三唑酮和四氟醚唑的以上相關(guān)數(shù)據(jù)暫無，無法進(jìn)一步進(jìn)行高級風(fēng)險(xiǎn)評估，故可采取風(fēng)險(xiǎn)降低措施。根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估指南 第7部分：非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物》(NY/T 2882.7—2016)中的要求，非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物初級風(fēng)險(xiǎn)評估不可接受時(shí)，首先考慮必要的風(fēng)險(xiǎn)降低措施。

吡唑萘菌胺對所評估的4類陸生生物的風(fēng)險(xiǎn)均可接受，故其以現(xiàn)有登記信息中的最大施用劑量在葡萄上噴施，不會對葡萄園環(huán)境生物產(chǎn)生危害影響。乙烯菌核利對鳥類、蜜蜂和蚯蚓的風(fēng)險(xiǎn)均可接受，但由于缺少其對鳥類短期飼喂、鳥類繁殖、非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物及土壤微生物的毒性數(shù)據(jù)，無法對以上風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估的開展，應(yīng)以科學(xué)、可信的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)[25]。但目前，可采用的農(nóng)藥毒性信息獲得途徑很有限，尤其是半田間及田間等高級階段數(shù)據(jù)更是匱乏，嚴(yán)重影響環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。