基于范数指数的农药对虹鳟急性毒性的的定量构效关系模型

由于农药的过度使用,水生生态环境正在受到威胁。虹鳟（Oncorhynchus mykiss）的水生毒性在农用化学品环境风险评价中起着重要作用。本文提出了两个范数指数公式,并由此导出几个范数描述符,建立了定量结构-活性关系（QSAR）模型用于预测各种农药对虹鳟的急性毒性（LC50）。结果表明,目前的QSAR模型的R2为0.8053。同时,内部验证（QLOO2=0.7606）、外部验证（Rtraining2=0.8011,Rtesting2=0.8108）、Y-随机化试验和适用域分析进一步证明了该QSAR模型的稳定性、可靠性和广泛的应用领域。因此,这些范数描述符可能适用于描述农药结构以预测水生生物急性毒性。     

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。     

农药混配制剂环境风险评估现状与展望

本文综述了欧洲和美国农药混配制剂的环境风险评估方法。详细介绍了欧洲食品安全局(EFSA)评估体系中的2种方法,即,基础的"整体测试法"和近年来提倡的"基于组分的方法"。"基于组分的方法"的特点是以浓度加和模型(CA模型)作为默认假设进行初级评估,以独立作用模型(IA模型)等作为高级评估手段的农药混配制剂环境风险评估方法。此外,本文还介绍了模型偏差率(MDR)、毒性相似度及毒力单元(TU)等概念以及混配制剂风险评估流程。本文的目的旨在为建立我国农药混配制剂的环境风险评估方法体系提供参考。     

物种敏感度分布(SSD)方法在农药环境风险评估中的应用

物种敏感度分布法(Species Sensitive Distribution,SSD)能够依据不同物种对农药等胁迫因素的敏感度服从一定的累积概率分布,以统计形式将多种非靶标物种的实验室数据进行汇总分析,获得物种对农药的敏感度差异,作为效应评估指标应用于农药风险评估。本文综述了SSD概念、方法原理、国内外研究和应用进展,并以毒死蜱为例进行了数据分析。由此建议继续关注国际上对SSD及更复杂模型模拟研究进展,以便应用于我国农药环境风险评估,推动我国农药管理的持续发展。     

农药对陆生生物的生态毒性及风险评估

农药的使用会对非靶标生物造成影响,由此世界各国都采取了风险控制手段以预防农药造成的生态危害。本文综述了欧洲、美国和日本针对农药开展的陆生生态系统风险评估方法,包括陆生非靶标生物、风险评估模型、风险评估的基本方法及生态毒性的评价指标。同时分析了农药登记管理对陆生生生物的生态毒性及风险评估中存在的科学问题,且提出了方法学的发展方向。     

农药对土壤微生物群落的副作用的研究方法(Methods for Detecting Side-Effect of Pesticides to Soil Microbial Communities)

微生物群落在保持土壤肥力和对外界适应能力方面起着十分重要的作用.随着农药的广泛应用和农药评估体系的建立与完善,人们越来越关注农药对土壤微生物群落的负面影响,并且尝试用多种方法进行研究.虽然对其中任何一种方法的使用,均有助于提高人们对农药副作用的认识,但是使用少数几种方法所获得的信息,已能够满足风险评估的最低要求.论文以农药风险评估的"资料要求"为依据,对"资料要求"中涉及的"碳转化"和"氮转化"两种室内试验的特点和设计思路进行了分析.此外还简要介绍了国内外农药管理部门在土壤微生物风险评估中常用的几种模型,并探讨了这些模型与具体试验方法之间的关联.从文中可以看出,对于农药的土壤微生物影响,现已建立起了比较规范化的室内测定方法,目前缺乏的是与风险评估模型相配套的田间试验方法或准则.     

农药旱地作物-地表水风险评估暴露场景研究进展

农药风险评估暴露场景是某个区域与农业生产和农药使用密切相关的各种条件的综合,是风险评估中运用模型进行暴露评估时必不可少的。欧盟和美国在暴露场景构建方面开展了大量工作,积累了丰富经验,我国近年来也逐步开展了农药暴露场景构建工作。对欧盟和美国在农药旱地作物-地表水暴露场景体系构建方面的进展进行总结,包括场景构建的原则、方法、过程以及已形成的场景体系。同时,对我国农药暴露场景建立工作进展情况进行分析,旨在为我国农药旱地作物-地表水风险评估暴露场景的构建提供科学参考。     

面向化学品风险预测的计算毒理学软件比较研究

化学品风险评价是进行化学品环境管理和污染防治的前提,其关键在于化学品环境暴露和危害性数据的获取。仅采用实验测试获取相关数据的效率较低、成本高,难以满足数以万计的化学品风险评价的需求。以定量构效关系(QSAR)模型为代表的计算毒理学技术,可实现化学品环境暴露与危害性参数的高通量预测,是填补相关数据缺失的重要方法。近年来,计算毒理学领域发展了一批面向化学品环境暴露和危害性参数预测的软件工具,集成了数据和模型资源,在化学品管理活动中发挥了重要作用。本研究共搜集了国内外25款计算毒理学软件,通过文献资料调研和软件试用,从开发背景、预测终点、预测方法、功能与信息完整度和内嵌模型预测性能等方面对软件进行分析比较。分析表明,化学品管理法规支持、多方合作和数据共享,是计算毒理学软件开发的重要基础条件。现有计算毒理学软件在预测终点覆盖度、预测结果可靠性、软件实用性和可拓展性方面仍有提升空间。未来相关软件的开发需要结合深度学习等先进建模技术,增强软件的预测性能并扩大其应用范围,使之成为化学品风险综合评价和决策分析的实用工具。     

77％氢氧化铜水分散粒剂对6种陆生生物的毒性及环境风险评估

氢氧化铜是一种利用铜离子杀死孢子细胞的杀菌剂,对柑橘树溃疡病具有良好的防治效果.本研究依据《化学农药环境安全评价试验准则》和《农药登记环境风险评估指南》,对6种模式陆生生物:日本鹌鹑(Cotumix japonica)、蜜蜂(Apis mellif-era L.)、家蚕(Bombyx mori)、赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi)、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)和蚯蚓(Eisenia foetida)进行急性毒性试验并对其进行环境风险评估.结果 表明,对鹌鹑急性经口半致死剂量(7 d-LD50)为225.9 mg a.i.-(kg bw)-1,对蜜蜂急性经口48 h-LD50为6.19 μg a.i.-蜂-1.在飘移场景下评估该农药对家蚕的风险,得到最外围一行桑树上的风险商(RQ):RQfr=3.083＞1,风险不可接受;该农药在农田内对寄生性天敌赤眼蜂的危害商(HQ):HQin =9.702＞5,风险不可接受.对土壤生物蚯蚓急性和慢性的RQ值分别为799.8和2666,RQ＞1,因此对土壤生物蚯蚓的风险不可接受.77％氢氧化铜水分散粒剂对蜜蜂急性经口和鸟类毒性为中毒.环境风险评估结果显示,上述3项环境风险不可接受,说明农药环境风险评估方法不能只停留在对某一类型模式生物的毒性分级上.基于目前发展趋势,更新评估手段,建立风险评估模型是大势所趋.所以,更需要对农药进行全面研究,以提高农药使用的安全性和合理性.     

中国科学院化学品环境风险评估中心博士后项目申请通知

<正>中国科学院化学品环境风险评估中心早于1994年就已在我国开展起化学品对本土生物的环境风险评价,于2003建立了符合我国农业农村部和生态环境部GLP管理规范的化学品安全评价试验平台,同时具备农药产品化学、农药残留与代谢、环境影响与归趋及哺乳动物毒理学GLP认证资质,为我国的农药风险评价做出了积极贡献。     

欧盟针对农药对水生生物的初级风险评价——标准物种不确定因子法

建立适宜的农药环境风险评价体系,有利于评价农药对环境的影响,控制农药带来的环境污染.欧盟具有丰富的农药风险评价经验和完善的评价体系,论文针对欧盟的初级风险评价工作中水生生物风险评价的标准物种不确定因子法进行了综述,阐述了其评价原则与方法,总结了预测环境浓度(predicted environmental concent...     

有机磷农药的构效关系及其对浮游生物的毒性效应

以定量构效关系理论和实验室内急性毒性试验相结合研究了六种有机磷农药对四尾栅藻（S.quadricanda）和多刺裸腹溞（Moina macrocopa）的生态毒性。有机磷农药的毒性取决于磷原子的电正性,各取代基种类和构象对电荷分布作用显著。根据构效关系原理,磷氧双键（P=O）被磷硫双键（P=S）取代后毒性降低;羟基（-OH）被甲、乙、丙氧基（-CH3O、-CH3CH2O、-CH3CH2CH2O）取代后有机磷农药毒性依次增强;磷氧单键（P-O）毒性高于磷碳单键（P-C）。该实验中毒死蜱、辛硫磷（-CH3CH2O）毒性高于其它四种（-CH3O）,敌敌畏和敌百虫（P=O）毒性高于乐果（P=S）,敌敌畏（P-O）又高于敌百虫（P-C）,甘氨酸异丙胺盐取代羟基（-OH）的草甘膦毒性最低。毒性试验结果表明,毒死蜱、辛硫磷、敌百虫、敌敌畏、乐果、草甘膦异丙胺盐对四尾栅藻的96 h EC50分别为6.34、6.62、59.53、82.12、141.37和7.25 mg.L-1。它们对多刺裸腹溞的48 h LC50分别为0.20、0.12、0.28、0.17、1.12和5.03 mg.L-1。六种有机磷农药对多刺裸腹溞的毒性强度结果与QSAR分析具有较高的一致性,即表征有机磷农药毒性特征的取代基团作用的毒性强弱顺序为：-OH〉=O〉-O;对四尾栅藻毒性试验结果中,由于草甘膦异丙胺盐作用于植物类靶位点的特殊性,导致其对四尾栅藻毒性显著增强。综合以上研究,以构效关系理论和浮游生物毒性试验相结合进行有机磷农药的生态风险评价将更加便捷和准确。     

基于RICEWQ—EXAMS模型的东苕溪流域稻田用药的水生生态及健康风险评价

构建了东苕溪流域水稻地表水暴露场景,对国外已广泛应用的稻田-地表水暴露评价模型（RICEWQ—EX—AMS）进行二次开发,并应用构建的场景和开发的模型对东苕溪流域稻田常用农药品种进行水生生态风险评价和健康风险评价。结果表明,在所评价的10种东苕溪流域常用农药品种中,除草剂氟乐灵对藻具有急性高风险,杀虫剂硫丹对鱼既具有急性高风险,又具有慢性风险,阿维菌素对泾具有急性高风险,氟铃脲对涵既具有急性高风险,又具有慢性风险,其余品种对鱼、溢和藻的急慢性风险均较低。运用传统评价法和风险评价模型计算法得出了相一致的结论,即所评价的10个农药品种对人体健康均无风险,该评价结果与所评价农药的实际风险表现较吻合。认为所构建的场景、模型能较好地用于东苕溪流域稻田农药品种的风险评价。     

基于权重敏感度分布研究太湖有机磷农药单一和复合风险

基于实验室能得到的有限毒性数据的物种敏感度分布法(species sensitivity distribution, SSD)很难充分代表特定区域生态系统的物种分布,需要采用考虑生物区系特征进行赋予权重的物种敏感度分布法(weighted species sensitivity distribution,WSSD)。基于太湖物种组成构建WSSD,使用最大累积率(maximum cumulative ratio, MCR)(含风险商法(hazard quotient, HQ))和概率风险评价法(probabilistic risk assessment, PRA)对太湖地区单一和混合有机磷农药的风险进行研究。结果表明,相对于传统SSD方法,加权SSD方法计算的风险商大,且5%生物受影响的概率更大。单一风险评价中,敌敌畏和乐果5%生物受影响的概率超过40%,需要优先控制;最大累积率表明,敌敌畏是复合风险的主要贡献者,单一风险评价中风险较小的马拉硫磷和对硫磷也对复合风险贡献较大,复合暴露风险评价是必要的,混合物的风险商>1,5%生物受复合暴露影响的概率高达90%,有机磷农药复合生态风险不容忽视。     

农药内分泌干扰效应研究进展

农药作为农业生产过程中的一类重要生产资料,主要用作杀虫剂、杀菌剂和除草剂等。由于农药的大量使用,目前在各类农产品及各种环境介质中都能被检测到,对饮食健康和环境安全带来潜在危害。研究发现,许多农药为内分泌干扰物,其能够干扰人类和其他生物体的内分泌系统正常功能。本文在总结国内外相关研究的基础上,对农药内分泌干扰效应的作用机理及筛选模型进行总结,对有机氯、有机磷和拟除虫菊酯等各类农药的内分泌干扰效应研究进展进行综述,并提出深入探究农药致毒作用机制和低剂量下多种农药联合毒性是本领域的重要研究方向。     

种群水平生态风险评价方法概述及其在环境管理中的应用

生态风险评价的目的是保护生态系统功能的完整性、稳定性和持久性,为环境风险管理提供理论依据。然而,目前常见的用于保护生物的化学污染物浓度阈值大多是以个体水平的毒性试验结果为基础,忽略了物种在时间和空间相互作用等因素,不能够完全保护生态环境安全和生态系统功能的延续性。本文从生态风险评价的概念、目的和意义引出种群水平生态风险评价在环境管理应用的重要性,综述了种群水平生态风险评价的科学问题(如密度依赖、遗传变异和空间结构等),归纳了种群水平风险评价主要模型方法及其应用(如Euler-Lotka方程、预测矩阵、个体模型、空间模型和动态能量预算模型等),列举了各国现有法律法规中关于种群水平生态风险评价的规定,以期为种群水平生态风险评价方法研究及在环境管理中的应用提供有益借鉴。     

Entwicklung von ökotoxikologischen Instrumenten und ihre rechtliche Implementierung zur marinen ökologischen Risikobewertung von Chemikalien, Pestiziden und Baggergut

Background, aim, and scope The marine environment is often the final sink for pollutants, especially for persistent organic pollutants (POPs) and for persistent, bioaccumulative and toxic (PBT) substances. The body burden of marine top predators in the Baltic Sea, in the North Sea and also in the Arctic seas is alarming. Thus, the question was investigated if the European environmental law considers a prospective marine ecological risk assessment of chemicals, pesticides and dredged material before they are launched on the market or disposed to the sea. Results The analysis of European environmental law showed that the European environmental protection goals demand a good quality status of coastal waters until 2015 (Waterframework Directive) and a good quality status of European seas until 2020 (Marine Strategy Directive), but a specific marine ecological risk assessment of chemicals and pesticides is not sufficiently required in current European legislation. Discussion It was shown that the ecological risk assessment for freshwater ecosystems is, due to the pecularities of pollutant impacts in the marine environment, not adequate to predict marine effects and to protect the marine environment sufficiently. A statistical analysis of international databases on the relative toxicity of narcotics revealed that marine organisms can be significantly more sensitive than freshwater organisms towards substances with an unspecific mode of action (narcotics). Approximately 60?% of the industrial chemicals are classified as narcotics by their mode of action. Thus, this substance class is of environmental importance. Due to the hydrophobic properties and the low solubility of narcotics in seawater, the ecotoxicological assessment of marine sediments was of interest. An estuarine and marine bioassay test set was established and further developed to assess the ecotoxicological potential of brackish and seawater sediments. It was important that the test procedures were adapted to brackish and marine conditions and were harmonised between each other as well as on the international level. Conclusions Beside two bioassays for the ecotoxicological assessment of elutriates of marine and brackish sediments (bacteria bioluminescence test and marine algae test), the implementation and further development of the whole sediment bioassay with the marine amphipod Corophium volutator was important for enhancing the risk assessment. In order to gain a more standardised, all-season available test organism, the marine amphipod was for the first time reproduced under laboratory conditions the whole year round (also in winter), which is the essential basis for the urgently needed chronic whole sediment bioassay. The results of this investigation were implemented in the international (ISO), European (EN) and national (DIN) standardisations. Therefore, a standardised test set is ready for the implementation in the marine ecological risk assessment of chemicals, pesticides and dredged material in international, European and national legislation. Recommendations and perspectives Recommendations to improve the implementation of a marine risk assessment in European regulations are given with the goal to reach the internationally required objective of a sustainable development of the seas.