蔬菜水果中的新烟碱类农药残留量与人群摄食暴露健康风险评价

新烟碱类农药是目前被广泛用于农业中的一类作用独特、高效广谱的内吸性杀虫剂,它们在蔬菜水果中的残留对人体健康构成威胁。本研究目的是查明北京市场上蔬菜水果中不同新烟碱类农药的残留量,并对人群摄食暴露健康风险进行评估。从北京市场上采集49种蔬菜和24种水果,采用Qu ECh ERS–高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)法测定蔬菜水果中9种新烟碱类农药的含量。利用测得数据和中国居民膳食结构调查资料,采用蒙特卡罗模拟方法计算了不同年龄段人群的日均经口摄入暴露量的概率分布,并采用商值法计算了新烟碱类农药的非致癌风险。结果显示新烟碱类农药普遍存在于北京市场上的蔬菜水果中。49种蔬菜样品中检出7种新烟碱类农药,其中吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪检出率均达100%,噻虫胺、烯啶虫胺、噻虫啉和呋虫胺的检出率分别为47%、14%、10%和4%。24种水果样品中检出5种新烟碱类农药,其中吡虫啉和啶虫脒的检出率均达100%,噻虫嗪、噻虫胺和噻虫啉的检出率分别为54%、13%和4%。不同新烟碱类农药在蔬菜水果中的含量范围为0.01 ng·g~(-1)~126 ng·g~(-1),均未超过我国食品安全国家标准或美国联邦管理条例中的限量值。小部分(约3%)人群因摄食蔬菜水果暴露于新烟碱类农药的非致癌风险商值大于0.1。新烟碱类农药在蔬菜水果中普遍存在,对人体健康有潜在的风险。     

2种新烟碱类杀虫剂对秀丽隐杆线虫神经毒性研究

新烟碱类(neonicotinoids)是一种类似于烟碱的内吸性杀虫剂,选择性作用于昆虫的中枢神经系统。目前,有关新烟碱类杀虫剂对非靶标生物的生态风险引发了全球的广泛关注。本文采用土壤生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为受试生物,探究2种新烟碱类杀虫剂吡虫啉(imidacloprid)和呋虫胺(dinotefuran) 24 h暴露(1μg·L~(-1)～10 mg·L~(-1))后,对秀丽线虫运动行为、摄食行为以及乙酰胆碱酶(ACh E)活性和相关基因(ace,mtl)转录水平的影响。结果表明,2种新烟碱类杀虫剂均对秀丽线虫的生理指标具有随着浓度增加而抑制的效应,其中头部摆动是最为敏感的生理指标,10μg·L~(-1)吡虫啉暴露水平和100μg·L~(-1)呋虫胺暴露水平时,线虫头摆频率相较于对照组有显著减少(P 0.01),其次是身体弯曲摄食AChE活性(吡虫啉)和摄食AChE活性身体弯曲(呋虫胺),相关基因转录水平没有发现与浓度具有相关的效应,但在环境浓度下的暴露有明显的变化。新烟碱类杀虫剂对秀丽线虫的神经毒性作用表明了其对土壤中非靶标生物具有一定的生态风险。     

水环境中新烟碱类农药去除技术研究进展

新烟碱类农药的大量使用导致其在水环境中普遍存在,对生态系统和人体健康构成巨大威胁.传统的生物处理技术对新烟碱类农药几乎没有去除效果,高效的去除技术成为目前水环境领域的研究热点.本文系统分析了水环境中新烟碱类农药的来源、危害及污染现状,综述了物理、化学和生物去除技术的研究进展,重点讨论了高级氧化技术,详细阐述了不同技术对新烟碱类农药的去除效果、机理及影响因素等,并指出了各技术的应用优势和限制,最后对新烟碱类农药去除技术的研究提出了展望.     

新烟碱类杀虫剂对非靶标生物毒性效应的研究进展

新烟碱类杀虫剂是目前全球市场占有率最高的一类杀虫剂,它们选择性作用于昆虫烟碱型乙酰胆碱受体,以往普遍认为其对非靶标生物毒性较低。然而,越来越多的证据表明,新烟碱类杀虫剂的暴露会对非靶标生物造成负面影响。本文综述了新烟碱类杀虫剂对水生生物、非靶标昆虫、鸟类和哺乳动物等多种非靶标生物的毒性,以及对人类健康的影响。新烟碱类杀虫剂对各类生物均具有急性致死毒性,但不同物种之间半数致死浓度(LC_(50))或半数致死剂量(LD_(50))差别较大,由低至高依次为昆虫(0.01～2.38 mg·L~(-1),3.7～81 ng·bee~(-1))、甲壳动物(0.59～37.75 mg·L~(-1))、鱼类(1.2～241 mg·L~(-1))、鸟类(15～>2 000 mg·kg~(-1))和哺乳动物(82～>5 000 mg·kg~(-1))。新烟碱类杀虫剂对非靶标生物的亚致死毒性表现在降低繁殖力和生长速度、降低活动性、影响神经系统、扰乱代谢平衡、损伤DNA等。总体上看,吡虫啉的毒性最高,呋虫胺和烯啶虫胺的毒性较低。啶虫脒、噻虫啉、噻虫嗪和噻虫胺的毒性大小顺序随物种不同而不同。对于水生生物和非靶标昆虫,噻虫啉和噻虫胺的毒性较高,而对于鸟类和哺乳动物,啶虫脒的毒性较高。最后针对现有研究的不足,提出了今后的研究方向,以期为该类杀虫剂的风险评估和合理施用提供科学依据。     

新烟碱类农药在我国的登记现状及对蜜蜂的初级风险评估

调研已开发的包括吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、啶虫脒、噻虫啉、呋虫胺、烯啶虫胺、环氧虫啶、氯噻啉、哌虫啶和氟啶虫胺腈在内的11种新烟碱类农药在我国的登记现状。根据已登记的新烟碱农药的使用方法,开展了不同暴露场景下蜜蜂的初级风险评估。结果表明,喷施场景下,吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、烯啶虫胺、呋虫胺、氟啶虫胺腈和氯噻啉这7种新烟碱类农药在不同作物上使用对蜜蜂的风险商值均大于1,风险均不可接受;啶虫脒、哌虫啶和噻虫啉在所有登记作物上使用对蜜蜂的风险商值均小于1,风险可接受。土壤或种子处理场景下,除噻虫啉外,其余4种新烟碱类农药包括吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪和呋虫胺对蜜蜂的风险商值均大于1,风险均不可接受。评估结果可为新烟碱类农药在我国的登记管理提供科学参考。     

农药暴露的机制模型：蜜蜂毒理学的重要缺失

杀虫剂在最近的蜜蜂数量减少中所扮演的角色是有争议的，部分原因是实地研究常常无法检测到实验室研究所预测的效果。这种不一致性突出了蜜蜂毒理学研究领域的一个关键空白：对蜜蜂在它们的环境中杀虫剂暴露的模式和过程知之甚少。本文作者提出蜜蜂暴露杀虫剂的2个关键过程：1)工蜂采集花蜜的过程中收集农药；2)工蜂带回的农药在蜂巢中的再分配。工蜂收集农药的过程必须被理解为环境污染和蜜蜂觅食活动之间的时空交集。这意味着农药暴露是分配的，而不是离散的，觅食工蜂的一个子集可能会获得有害剂量的农药，而群体暴露将会显得安全。蜂箱中农药的分布是一个复杂的过程，主要是由群体成员之间食物转移的相互作用而产生，而这一过程中花粉和花蜜之间有重要的区别。因此应该优先将关于蜜蜂生物学的大量文献用于发展更严谨的蜂蜜农药暴露机制模型。与效应机制模型结合，暴露机制模型具有整合蜜蜂毒理学领域的潜力，以促进风险评估和基础研究。
精选自Sponsler, D. B. and Johnson, R. M. (2017), Mechanistic modeling of pesticide exposure: The missing keystone of honey bee toxicology. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 871–881. doi: 10.1002/etc.3661
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3661/full
     

水体中新烟碱类杀虫剂的固相萃取方法优化:响应曲面法

建立了一种固相萃取(SPE)前处理,高效液相色谱/质谱联用分析(HPLC/MS)测定水体中痕量新烟碱类杀虫剂(啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、噻虫啉和噻虫嗪)含量的方法.确立HPLC/MS分析方法,并采用响应曲面法中Box-Behnken实验设计优化了SPE的吸附剂类型和用量、洗脱液类型和用量,获得以100 mg HLB为吸附剂及10 m L甲醇为洗脱液的前处理方法.所建方法适用于分析水中较宽浓度范围(3个数量级:0.9—100 ng·m L~(-1))的新烟碱类杀虫剂,回收率范围为75.4%±0.98%—122%±1.7%.此外,目标物的方法检测限均低于3 ng·L~(-1),相对标准偏差范围为2.99%—7.92%,低于文献值,说明所建方法具有较好的灵敏度和精密度.最后,该方法成功用于分析野外采集的水样,验证了该方法分析环境水体中新烟碱类杀虫剂的适用性.     

新烟碱类杀虫剂吡虫啉和啶虫脒对人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞的毒性作用

吡虫啉和啶虫脒是目前使用较广的2种新烟碱类杀虫剂,它们在环境、食品和人体样品中的普遍残留,对人体健康构成威胁,但目前关于其对人的神经毒性仍知之甚少.本文以人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞为模型,采用体外细胞实验,研究不同浓度吡虫啉和啶虫脒暴露对细胞活力、细胞形态、烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)α7亚基的mRNA和蛋白表达、乙酰胆碱酯酶活性以及氧化应激的影响,为这2种杀虫剂的健康风险评价提供依据.实验中,先将SK-N-SH细胞分别暴露于不同浓度的吡虫啉和啶虫脒24 h,通过测定细胞活力,确定2种杀虫剂的10％抑制浓度(IC10)值.在此基础上,设定3个梯度的低暴露浓度(0.01、0.1和1 mmol· L-1)和溶剂对照,研究吡虫啉和啶虫脒对SK-N-SH细胞其他指标的影响(暴露24 h后).细胞活力、氧化损伤和乙酰胆碱酯酶活性分别用相应的试剂盒测定,细胞形态用倒置光学显微镜观察,nAChRs α7亚基的mRNA和蛋白表达分别用RT-qPCR和Western Blot测定.结果 表明,吡虫啉和啶虫脒的IC10值分别约为1.5 mmol· L-1和2.0 mmol· L-1.1 mmo1·L-1吡虫啉对nAChR α7的mRNA表达和蛋白表达均显著提高,对乙酰胆碱酯酶活性有显著抑制,并引起细胞显著的氧化应激(P＜0.05).0.1 mmol· L-1吡虫啉对乙酰胆碱酯酶活性有显著抑制(P＜0.05).1 mmol· L-1啶虫脒对nAChR α7的mRNA表达和蛋白表达均有显著提高(P＜0.05).为进一步揭示吡虫啉的影响,对0.1 mmol· L-1吡虫啉暴露组和溶剂对照组细胞进行了转录组分析,发现吡虫啉暴露对一些神经退行性疾病相关基因及其他一些重要通路相关基因有显著影响.本研究证明,吡虫啉和啶虫脒在非致死浓度条件下会对细胞产生一系列显著影响,吡虫啉的影响大于啶虫脒.     

液相飞行时间质谱(LC/MSD TOF)和液相色谱/离子阱质谱(LC/MSD Trap)测定色拉蔬菜中的氯烟碱类杀虫剂

本工作考察了液相色谱／飞行时间质谱检测器(LC／MSDTOF)和液相／离子阱质谱检测器(LC／MSD Trap)联用技术分析一些氯烟碱类杀虫剂的可行性．杀虫剂包括：啶虫咪(acetamiprid)，吡虫啉(imidacloprid)和噻虫啉(thiacloprid)．色拉蔬菜有四种：番茄、辣椒、莴苣和黄瓜．本文介绍的内容包括三种氯烟碱类杀虫剂的LC／MSDTOF和LC／MSD Trap质谱，TOF获得的实验分子式和四种蔬菜基质中氯烟碱类杀虫剂的MS／MS碎片离子．同时也将详细介绍样品制备程序以及色拉蔬菜中杀虫剂的回收、最低检测限(MDL)的质谱质量、线性，使用TOF和Trap对纯溶剂和四种蔬菜提取物中杀虫剂的定量分析．给出了来自市场的实际色拉蔬菜样品中杀虫剂的分析结果．     

八氯二丙醚的研究现状与展望

八氯二丙醚是一种农药增效剂,多用于农药喷雾剂、蚊香等。八氯二丙醚在环境中滞留时间长,属于类持久性有机污染物,可能具有致畸、致癌、致突变作用。近10年来国内外学者对环境中的八氯二丙醚进行了比较多的调查和研究。首先对八氯二丙醚的性质、应用情况进行了阐述,然后分析八氯二丙醚的研究现状及可能来源,最后对未来八氯二丙醚的研究的重点和发展趋势进行了展望。文献分析表明：（1）目前国内外的研究集中报道八氯二丙醚在环境中的含量（如农药、蚊香、茶叶、大米、蔬菜、水果等）,缺乏八氯二丙醚的环境行为及其在环境中的迁移、转化及降解机理的研究,更缺乏农产品中八氯二丙醚残留的快速检测研究。（2）报道八氯二丙醚对动物及昆虫的毒性及毒理学试验、杀虫活性研究,缺乏八氯二丙醚对人体暴露风险的研究。     

蔬菜常用农药在地下水中残留风险评估

为明确蔬菜常用农药在地下水中的环境风险,运用China-Pearl和SCI-GROW模型开展地下水环境暴露评估,并根据我国成人和儿童暴露参数推导25种农药预测无效应浓度(PNEC)。研究发现,25种农药PECgw为0~18.340μg·L-1,成年人PNECgw为0.003~19.654 mg·L-1,儿童PNECgw为0.001~23.253 mg·L-1。成年人和儿童的RQgw值均小于1,表明25种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。     

新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的急性毒性及风险评价

为新烟碱类杀虫剂合理使用提供科学依据,本研究采用饲喂法和点滴法测定了9种新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的急性毒性效应,且根据风险商值法进行了风险评价,氟啶虫酰胺和吡蚜酮作为对照药剂。试验结果表明:6种新烟碱类杀虫剂(噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、氟啶虫胺腈和噻虫嗪)对蜜蜂经口和接触毒性的48 h-LD50值为1.73×10-3(1.37×10-3~2.45×10-3)~35.3×10-2(30.5×10-2~41.4×10-2)μg·蜂-1,均属于高毒级;其次为氯噻啉,该药剂对蜜蜂经口和接触毒性的48 h-LD50值为56.4×10-2(40.9×10-2~95.5×10-2)和2.05(1.13~3.18)μg·蜂-1,分别为高毒和中毒;而啶虫脒和噻虫啉对蜜蜂经口和接触毒性的48 hLD50值为2.57(1.94~3.75)~9.85(8.23~11.6)μg·蜂-1,为中毒级。对照药剂氟啶虫酰胺和吡蚜酮对蜜蜂经口和接触毒性的48h-LD50值均100μg·蜂-1,为低毒级。风险评价结果表明:噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、噻虫嗪、氯噻啉、烯啶虫胺和氟啶虫胺腈对蜜蜂具有不可接受的风险,啶虫脒、噻虫啉和对照药剂氟啶虫酰胺、吡蚜酮对蜜蜂的风险可接受。因此,在害虫综合治理中,应谨慎使用新烟碱类杀虫剂,以免对蜜蜂产生严重的毒副作用。     

抗生素与三唑类杀菌剂混合物对羊角月牙藻的长期毒性相互作用研究

地表水中抗生素与农药的混合暴露及其潜在生态与健康风险受到广泛关注。然而,目前关于抗生素与农药混合毒性研究大多仅考虑急性毒性,缺乏其长期毒性相互作用的研究。以较为广泛使用的2种抗生素土霉素(OXY)、环丙沙星(CIP)和1种三唑类杀菌剂农药戊唑醇(TCZ)及其二元混合物为研究对象,以生态系统中初级生产者绿藻(羊角月牙藻)为受试生物,研究目标混合物在暴露时间为96、120、144和168 h的长期毒性相互作用。结果表明,单一物质及其混合物随暴露时间延长而毒性增大;同一暴露时间点的单一污染物毒性大小顺序为OXYTCZCIP;混合物毒性相互作用与浓度、混合物组分和暴露时间三者密切相关;混合体系的拮抗作用均出现在高浓度区域,而中、低浓度区域呈协同作用或加和作用; OXY-CIP与CIPTCZ混合体系的协同作用随着暴露时间延长而协同作用逐渐增大。研究结果对水环境中抗生素与农药复合污染生态风险评估具有重要的现实意义。     

农药在环境中的水解机理及其影响因子研究进展

农药的水降解与其在环境中的持久性是密切相关的,它是影响农药在环境中的归宿机制的重要依据之一,也是评价农药在水体中残留特性的重要指标。近些年来,国内外不少学者对农药尤其是有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯和磺酰脲类等的水解进行了大量研究,其内容涉及到农药水化学降解机理及其各种因子如pH值、温度和黏土矿物等对农药水解的影响等,并取得了很多新的进展。但是所有这些研究主要集中于实验室内,而对其自然环境中各因子的贡献及其水解机制的了解则相对较少。今后应加强农药在自然条件下的水解动力学与机理以及黏土矿物和腐殖酸对农药在水体中的催化水解研究,以更好地评价农药在环境中的行为与归宿,为农药的合理使用提高科学依据。     

拟除虫菊酯杀虫剂的毒性和健康危害研究进展

在现今世界范围内,拟除虫菊酯杀虫剂已被广泛应用于防治农业病虫害以及用作室内杀虫剂,因此对人类日常生活产生重要影响。拟除虫菊酯杀虫剂的急性毒性研究已经有较多成果和进展,但对其长期慢性影响至今仍缺乏明确论证。此综述从Pub Med、EBSCO和中国知网等数据库收集了国内外已发表的、有关拟除虫菊酯杀虫剂的动物实验、人群调查和实验室检验的长期、慢性影响的典型研究论文,并从中筛选出拟除虫菊酯杀虫剂的神经毒性、生殖发育毒性、免疫毒性与肿瘤研究等方面的研究进展,综述长期接触拟除虫菊酯杀虫剂可能对人体产生的神经、生殖及免疫系统方面的危害,为进一步研究和开发无害化农药杀虫剂提供参考思路。     

极性有机物整合采样技术在监测水环境中农药的应用

明确水环境中农残的污染状况对研究其环境行为和生态风险至关重要。传统主动采样法耗能、耗力且单次采样仅获得瞬时浓度值。被动采样节能、方便且为时间加权平均浓度,利于大规模采样。极性有机物整合采样技术(polar organic chemical integrative sampler,POCIS)是针对极性有机物的被动采样技术,近年来在水环境中农药监测的运用越来越广泛。本文概述了POCIS结构、原理和校正方法,探讨了环境因素(如水流速率、温度、p H、溶解性有机质、盐度和膜污染)、化合物性质及POCIS结构对农药采样速率(Rs)的影响。此外,综述了POCIS在监测水环境中农药的应用,展望了POCIS在该领域中的问题、解决方式及前景。     

农药和化肥对无尾两栖类蝌蚪的毒性效应研究进展

以两栖动物研究环境污染物的毒性效应进而监测环境的变化,已成为国内外的研究热点.两栖类的胚胎发育和变态过程对水的依赖性极强,而且鳃和皮肤有很强的渗透性,当其受到污染胁迫时,在细胞、组织及生理生化水平上都会发生显著变化,进而会影响其存活和生长发育.在总结国内外相关研究基础上,综述和分析了农药、化肥(氮肥)对无尾两栖类蝌蚪的行为表现、生长发育、组织结构和生理生化变化等方面的毒性效应,以期为农药、化肥的水环境监测及合理使用提供全面的科学依据.     

农药在稻田使用对地下水的风险评估研究进展

农药风险评估可为农药登记和农药的环境安全管理提供重要的科学依据。水稻生产过程中病虫草害严重,农药使用品种多、频次高,田水存留时间长,对地下水污染风险高。开展农药在稻田使用对地下水的风险评估研究具有重要的现实意义。文章详细介绍了欧盟和美国的水稻-地下水风险评估研究进展,包括风险评估程序、暴露评估模型及暴露场景等。总结了我国农药在稻田使用对地下水风险评估的研究现状,并分析了我国研究的不足之处。在此基础上,提出了加强我国农药在稻田使用对地下水风险评估的建议。