蔬菜常用农药环境风险评估及控制策略研究

发布时间：2020-06-07 09:24

【摘要】：我国是蔬菜生产和消费大国,蔬菜在种植过程中病虫害种类多,农药成为蔬菜生产中的刚性需求。据统计,目前蔬菜上已经取得农药登记的制剂近9000种,大量农药的使用会造成农药残留,使用不当还会污染环境。风险评估是农药科学管理的基本技术手段,其目的是评价农药对人类健康及环境产生不良效应的可能性和严重性,发达国家和国际组织做了大量农药风险评估研究,并应用于各国农药的管理当中。但是,我国农药风险评估起步较晚,风险评估技术至今仍没有得到系统、科学的应用。本论文旨在通过对目前蔬菜生产中常用农药的危害特性和暴露程度进行系统全面评估,科学表征农药对地表水、地下水和非靶标生物的风险,探索建立蔬菜优先控制农药名录并提出管控策略,为我国蔬菜用药风险管理提供一定的科学依据。主要结果与结论如下:1.十字花科蔬菜、黄瓜和番茄是我国农药登记的主要蔬菜种类。近8年我国蔬菜用药登记数量总体呈现出下降趋势。高效氯氟氰菊酯等26种农药是我国蔬菜上登记的主要品种,因此确定为拟开展风险评估的有效成分。2.部分发达国家或国际组织发布的数据库可为我国农药风险评估提供数据支撑。通过调查发达国家和国际组织农药健康和环境危害效应数据库和搜索特点,在综合分析各数据库所提供数据的权威性、完整性和可靠性的基础上,筛选出适合我国农药危害评估引用的29个农药健康危害性初筛数据库和18个农药环境危害性初筛数据库。3.部分蔬菜用药可能对地表水产生不可接受风险。运用GENEEC 2模型预测蔬菜常用农药在地表水中的暴露浓度。采用数据库检索法和评估因子法,估算地表水预测无效应浓度,采用熵值法对蔬菜常用农药地表水环境风险进行表征。结果表明,按照风险从高到低排序,敌百虫、敌敌畏、毒死蜱、乙草胺、高效氯氟氰菊酯、福美双、多菌灵、代森锰锌、百菌清、二甲戊灵、虫螨腈、异菌脲、虫酰肼、吡虫啉、嘧霉胺、嘧菌酯、氯虫苯甲酰胺、烯酰吗啉、灭蝇胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、吡蚜酮21种农药按照正式登记用药剂量使用会对水生生物产生不可接受风险;三乙膦酸铝、烯草酮、四聚乙醛、氟啶虫酰胺4种农药对水生生物的风险可接受。高级风险评估结果表明,按照风险从高到低排序,乙草胺、毒死蜱、百菌清、二甲戊灵、代森锰锌、敌百虫和敌敌畏7种农药按照正式登记用药剂量在蔬菜上使用均会对水生生物产生不可接受风险。采集了滨州市某流域10个水样,采用LC-MS/MS检测了水样中9种农药的浓度。结果表明,水样中共检测出5种目标农药。针对检出的5种农药开展了地表水环境风险评估。结果表明,乙草胺可能会对该流域水生态系统造成潜在风险。4.运用EPI Suite?和PBT profiler模型预测蔬菜常用农药的Kow和BCF,通过文献调研法获得BCF和CT_(95)值,参考《农药登记环境风险评估指南》的方法,开展农药水生生物富集性环境风险评估。结果表明,高效氯氟氰菊酯、毒死蜱和二甲戊灵3个有效成分因生物富集带来的风险不可接受,其余22个有效成分的生物富集风险可接受。5.我国蔬菜用药对地下水的风险均可接受。运用China-Pearl和SCI-GROW模型预测蔬菜常用农药在地下水中的暴露浓度,根据我国成人和儿童暴露参数推导蔬菜常用农药预测无效应浓度,并开展了地下水环境风险评估。研究发现,25种农药PEC_(gw)为0-18.340μg/L,成年人PNEC_(gw)为0.003-19.654 mg/L,儿童PNEC_(gw)为0.001-23.253 mg/L。成年人和儿童的RQ_(gw)值均小于1,表明蔬菜常用农药按照登记用量使用,我国成人和各年龄阶段儿童直接饮用施用农药区域地下水的环境风险可接受。利用超高效液相色谱-串联质谱建立了呋喃磺草酮在水中QuEChERS提取净化的HPLC-MS/MS检测方法,该方法稳健、经济,具有更广泛的适用性。6.部分蔬菜用药可能对鸟类和蜜蜂产生不可接受风险。采用数据库检索法、文献调研法和假设估算法,对蔬菜常用农药开展危害性识别和暴露评估,表征鸟类的环境风险。结果表明,敌敌畏、虫螨腈、敌百虫、毒死蜱、四聚乙醛和福美双按照登记用量和登记方法使用对鸟类的急性风险不可接受;虫螨腈对鸟类的短期饲喂风险不可接受。建议上述农药在蔬菜田喷雾场景施用时,应注意对鸟类的保护,尽量避开鸟类活动区域。对蔬菜常用农药开展危害性识别和暴露评估,表征蜜蜂的环境风险。结果表明,蔬菜常用农药均会对蜜蜂产生不可接受风险。建议蔬菜常用农药在蔬菜田施用时,应注意对蜜蜂的保护,尽量避免在蜜(粉)源作物花期喷药。7.采用Ronnie法、评估因子法和风险矩阵法,建立了蔬菜用优先控制农药目录。风险等级由高到低排序,毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虫螨腈、敌敌畏、敌百虫和二甲戊灵共7种农药被列入优先控制农药目录。针对蔬菜用优先控制农药提出3条风险管控策略,即禁用策略、规避策略和替代策略。
【图文】：

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环境损害之间的定量关系，但是个别时候并不能获得可靠的生不同的毒性效应，可能会发现不同的剂量-效应关系。比如可能产生急性毒性效应，但是低含量长期暴露可能会诱发癌被施用到田间，可以通过测算暴露浓度来评估其对人类健康这包括暴露于某种农药下的人类种群和区域环境的性质和规等。由于农药的使用具有分散性和不确定性，再加上人种的多样性，比如气候条件（温度、湿度、风速和降水等）、水释因子）、地质情况（土壤类型）以及生态系统结构和功能差具有不确定性（C.J.Van，2010）。在农药健康风险评估中，定每日人体总摄入量，用 mg/kg（体重·天）表示。但是在农单独预测环境浓度或每日总摄入量，而是对区域环境水体、行复杂的推导（见图 1.2）。

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文献综述述，即根据已有关于农药特性、功能、使用方式及使用量的信，同时，在现有认知下，预测出该农药不会对生物产生不利效可以通过 PEC/PNEC 计算得出。2009 年我国农业部组织开展通过对氟虫腈开展计算模拟、半田间试验、田间监测、事故调氟虫腈对甲壳类水生生物和蜜蜂具有高风险，并据此采取限（农业部，，2009）。评价方法是一种先开展低层次评估，而后逐渐过渡到高层次评次评价阶段，以保守假设和简单模型为基础来评价农药对生009）。如果评价结果显示农药对生态环境具有不可接受的风险评价。更高层次的评价需要获得更多的数据，弄清更复杂的农3），构建更接近实际环境条件的暴露场景模型，从而进一步确在。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X820.4;S436.3

【参考文献】