草甘膦毒性研究进展

随着现代农业的飞速发展,农药的应用越来越广泛。而目前草甘膦是使用最广泛、用量最大的除草剂种类之一,其在环境中的大量残留给环境带来了巨大潜在风险。介绍了草甘膦对靶标生物（植物）的制毒机理和非靶标生物（如：水生生物、两栖类动物、土壤生物和哺乳动物）的生态毒性,总结了草甘膦在群落、个体、细胞和分子水平上的生态毒性。综合国内外最新的研究表明：草甘膦制剂具有低毒性,且毒性要远远高于草甘膦酸的毒性,农药草甘膦制剂对非光合生物产生毒性的原因主要是由于表面活性剂的存在。而大多研究都表明,不同的草甘膦制剂及其组成成分毒性强弱为表面活性剂〉草甘膦制剂〉草甘膦酸〉草甘膦异丙胺盐,而草甘膦酸产生的毒性原因主要和其产生的酸性物质有关,并认为在当前的使用品种和剂量的状况下,草甘膦对人类的危害风险是很低的。最后,分析了草甘膦在土壤中与无机重金属共存的的生态毒性研究现状,认为由于草甘膦分子结构中含有磷酸基、羧基、氨基等配位基团,能够与土壤或水体中金属离子发生络合反应,使得重金属在一定程度上能够降低草甘膦的除草效率,草甘膦一定程度上也能够降低重金属对生物的毒性和有效性,此外对今后的研究重点进行了展望。     

草甘膦对非靶标生物的毒性研究进展

随着现代农业的飞速发展,农药的使用越来越广泛。草甘膦作为全球销量最大的农药除草剂,在自然环境中广泛存在,其对生态环境和人类健康的影响越来越受到人们的关注。文中从水生/两栖动物、土壤生物、哺乳动物以及人群等4个方面对除草剂草甘膦对非靶标生物的毒性研究概况进行综述,并对该领域未来发展趋势做了简要分析与展望,以期为草甘膦的生态安全和环境风险评价提供数据资料,为其合理使用提供理论指导。     

不同国家土壤生态筛选值比较与启示

土壤污染生态风险防控是我国土壤环境保护和管理的重要目标.与国外发达国家相比,我国尚未建立基于生态风险的土壤筛选值(土壤生态筛选值),当前有关土壤生态筛选值的综述相对较少.本文系统梳理了美国环境保护局(EPA)、英国环境署(EA)、荷兰住房、空间规划和环境部(VROM)和加拿大环境部长理事会(CCME)制定的土壤生态筛选值,从标准定位、关键受体、暴露途径、推导方法和生物有效性等方面进行对比分析.结果表明,不同国家土壤生态筛选值均考虑了土壤直接接触毒性和经生物富集和生物放大的二次毒性,推导方法普遍采用生态风险评估方法,并充分考虑污染物的生物有效性.然而,当前我国土壤风险管控标准中仅GB 15618—2018农用地标准的部分考虑了污染物对农作物生长和土壤生态的影响,且试验和推导方法与国外筛选值存在较大差异.因此,“十四五”期间建议初步构建我国土壤生态风险评估框架,明确土壤生态筛选值的定位、作用和使用形式,加强代表性物种和典型土壤的陆生生态毒理学等基础研究,建立科学、规范的土壤生态筛选值制定方法和配套指南,尝试建立适合我国土壤区域特征的土壤污染归一方程和淋洗/老化因子,为我国土壤生态筛选值的制...     

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.     

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。     

75％戊唑·嘧菌酯可溶性粉剂对3种昆虫的急性毒性与初级风险评估

为明确75％戊唑·嘧菌酯可溶性粉剂对意大利蜜蜂、玉米螟赤眼蜂和家蚕的急性毒性和初级风险.采用国标《化学农药环境安全评价试验准则》(GB/T 31270—2014)中的4种方法,包括饲喂法(蜜蜂经口)、点滴法(蜜蜂接触)、药膜法(赤眼蜂)和浸叶法(家蚕),分别测定了该农药对上述3种非靶标昆虫的急性毒性,并根据国标《农药登记环境风险评估指南》(NY/T 2882—2016)把这些结果用于该药的初级风险评估.结果表明,75％戊唑·嘧菌酯可溶性粉剂对意大利蜜蜂的急性接触毒性48 h半致死剂量(48 h-LD50)为>105μg·蜂-1,急性经口毒性48 h-LD50为65.9μg·蜂-1,对蜜蜂的风险可接受(风险商(RQ)=0.135≤1).对玉米螟赤眼蜂的急性毒性24 h半致死用量(24 h-LR50)为2.81×10-6 mg·cm-2,对玉米螟赤眼蜂的农田内和农田外喷雾场景风险均不可接受(危害商HQin=1199>5,HQoff=24.2>5).对家蚕的急性毒性96 h半致死浓度(96 h-LC50)为596 mg·L-1,对家蚕的喷雾场景下的最外围桑树风险不可接受(RQ=7.47>1),次外围桑树风险可接受(RQ=0.457≤1).对不可接受的风险,宜采取风险减轻措施,如喷雾施药期间禁止释放赤眼蜂,避免在桑园周围喷雾法施药等,以达到保护非靶标环境生物的目的.     

水生态模拟系统及其在化学品生态风险评估中的应用

水生态模拟系统是用于高层次化学品生态风险评估的测试模型,目前在国外已经广泛用于工业化学品、农药、兽药、重金属等单一化学物质和复杂混合物的生态风险评估研究,而我国的相关研究比较匮乏。随着我国化学品风险评估体系的完善,水生态模拟系统测试必将作为作为单一生物毒性测试的有效补充。在此背景下,简述了水生态模拟系统的分类、研究方法和结果外推方法;从单一化学物质暴露作用下的生态危害评估、多种化学物质联合暴露作用下的生态危害评估以及目标化学物质的归趋分析三个方面阐述了水生态模拟系统在国内外化学品风险评估科学研究中的应用,对比了水生态模拟系统和单一物种毒性测试结果和基于两种测试数据的生态危害评估结果。与此同时,分析了水生态模拟系统在国内外化学品环境管理中的应用情况。在此基础上,对我国发展水生态模拟系统所存在的问题及解决方案提出了建议。     

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。     

化学农药对生态环境安全评价研究——Ⅲ.化学农药对禽鸟的毒性与评价

禽鸟是整个生态系统中一类重要的生物群,化学农药进入环境后,不但能直接毒害家禽与鸟类,而且可以通过食物链在禽鸟体内蓄积。由于家禽是人类的重要食品,这种蓄积构成了对人类健康的潜在危害。因此,在对化学农药进行安全性评价时,研究农药对生态系及食物链中禽、鸟类非靶陆生生物的毒性影响,及其评价方法是十分重要的。     

化学农药对生态环境安全评价研究——Ⅹ.化学农药对非靶生物安全评价准则

本文论述了在新农药开发与使用过程中应重视非靶生物的安全性。同时,根据我国的具体情况提出了在评价农药安全性时应首先注意保护的非靶生物的种类,安全评价的指标,以及在测定农药对各种非靶生物安全性时应共同遵守的准则;在此基础上提出了划分农药对非靶生物毒性等级的依据,毒性等级划分的标准,以及如何进行对农药的室内毒性评价与田间安全性预评价的方法。     

太湖水体中5种有机磷农药混合物生态风险评价

有机磷农药是一类广泛分布于我国水环境中的污染物,即使在水体中的污染水平处于规定“安全标准”之下,其联合暴露产生的风险仍有可能威胁水生生态安全。采用基于浓度加和模型与生物敏感度分布曲线的混合物风险商法,评价了太湖水体中敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷和乐果5种有机磷农药混合物产生的生态风险。结果表明：2003～2004年期间3个不同时期太湖水体中5种有机磷农药的混合物生态风险商(RQ_m )均大于1,有机磷农药混合物在2003～2004年期间对太湖水生生物构成了一定威胁。     

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.     

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。     

Ecological risk assessment of pesticide residues in Taihu Lake wetland, China

As a major ecosystem type, wetland provides invaluable ecological services. Environmental pollution, especially pesticides pollution should be paid more attention to keep wetlands healthy. Based on the risk quotient method, coupled with a probabilistic risk assessment model, this paper proposed a methodology suitable for ecological risk assessment of pesticide residues for wetland ecosystems. As an important industrializing and ecologically vulnerable area in China, the Taihu Lake wetland was chosen for the case study. The risks of eight pesticides in Taihu Lake wetland were assessed, as single substances and in mixtures. The assessment indicates that risks of the representative species are not significant. In general, the herbicide is found to be more toxic for algae, whereas insecticides pose more risks to zooplankton, insect and fish. For each pesticide in the wetland, the ecological risk it poses is acceptable. But the combined ecological risk posed by mixture can harm more than 10% of species of the wetland ecosystem, mainly dominated by dichlorvos, dimethoate and malathion contributions. These results imply that pesticide residues have been posing pressures on the ecosystem of the Taihu Lake wetland. It is recommended that proper countermeasures should be implemented to reduce the risks.     

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。     

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。     

保护生态系统亟需对农药进行注册后监测

现行的农药准入政策遵循一种可控的实验性分级风险评估方法，结果很难外推到实际情况。对DDT和烟碱类杀虫剂等化合物的分析清楚地表明，化学品对生态系统的实际影响比风险评估的预计更大。因此，为了管理由人工合成的化合物对生态系统造成的实际风险，提出了目前的化学药品准入政策，并通过注册后监测来补充。这种监测对于识别化合物通过多种传播途径和暴露方式对生物体产生的直接和间接影响是至关重要的。实施注册后监测可以建立在现有的监测网络上。这一方法将解决基于区域型法规与基于暴露型法规的现行政策僵局，更重要的是，将为跨部门间的风险评估提供一个安全锁，更有可能确保我们的自然环境得到保护。
精选自Vijver, M. G., Hunting, E. R., Nederstigt, T. A.P., Tamis, W. L.M., van den Brink, P. J. and van Bodegom, P. M. (2017), Postregistration monitoring of pesticides is urgently required to protect ecosystems. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 860–865. doi: 10.1002/etc.3721
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3721/full
     

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...     

Conservation Biology, Genetically Modified Organisms, and the Biosafety Protocol

Abstract:  Concerns have been raised regarding the potential adverse effects on biological diversity of the use of living modified organisms (LMOs, which are commonly known by similar terms such as genetically modified organisms). At the international level these concerns are addressed in part by an agreement known as the Cartagena Protocol on Biosafety and include potential toxic effects of insect-resistant crops on nontarget organisms and potential ecological effects of gene flow from modified crops, fish, microorganisms, or insects to wild species or counterparts. We reviewed the protocol's main provisions, including those dealing with risk assessment and risk management, decision making on imports, documentation accompanying shipments, and liability resulting from damages caused by LMOs. A medium-term program of work has been adopted by the parties, which includes the potential contribution of conservation biologists to delivering capacity building, developing risk assessment guidance, evaluating mechanisms of potential ecological damages from LMOs, and other issues. Conservation biologists and other experts have opportunities to influence the negotiations and implementation of the protocol by providing inputs at meetings, offering expertise to governments and organizations, and participating in or developing relevant projects and initiatives. Involvement of conservation biologists in the implementation and further development of the protocol would contribute to its effectiveness.     

最大累积率识别中国地表水中邻苯二甲酸酯类关键污染物和复合污染生态风险

邻苯二甲酸酯类物质(phthalic acid esters,PAEs)环境存在量大,研究表明其能对水生生物造成寿命减少、发育不良、细胞受损等负效应.因此,为保护水生生物,我国地表水中PAEs的生态风险需要科学评估.本文利用了风险商法(risk quotient,RQ)、最大累积率法(maximum cumulative ratio,MCR)、联合概率曲线法(joint probability curve,JPC)结合毒性当量的概念构建了三层级生态风险评价体系,借此评估了我国地表水中PAEs的分布情况与生态风险.结果显示,我国地表水中共检出19种PAEs,浓度范围为ND—5616.80μg·L^-1.邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)环境存在量最高,且DEHP为PAEs风险的主要贡献者.以DEHP为参照物,JPC的结果显示我国PAEs对5%生物造成急性影响的概率为6.25%—24.02%,造成慢性影响的概率为8.05%—27.79%.PAEs对我国水生生态系统,尤其是西北、东北、中部及华东地区存在较高的生态风险.