郇志博 羅金輝 謝德芳

摘要：【目的】研究噻蟲嗪在甘蔗和土壤中的殘留及消解動態(tài)，并評價噻蟲嗪殘留對消費者的健康風險和土壤中非靶標生物蚯蚓的環(huán)境風險，為噻蟲嗪在甘蔗上的安全使用提供科學依據(jù)?！痉椒ā糠謩e于2015和2016年在海南和廣西開展10%噻蟲嗪顆粒劑在甘蔗和土壤中的殘留消解試驗和最終殘留試驗，并根據(jù)蔗莖和土壤中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的殘留量，評估其對人類急慢性膳食暴露風險和對非靶標生物蚯蚓的環(huán)境風險?！窘Y(jié)果】噻蟲嗪在甘蔗植株中的半衰期為8.4～18.2 d，在土壤中的半衰期為17.3～22.4 d;甘蔗蔗梢和蔗莖中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的最終殘留量均低于定量限（LOQ）（0.05 mg/kg），但施用高劑量562.5 g a.i/ha后，收獲期土壤中噻蟲嗪殘留量高于LOQ，達0.146～0.153 mg/kg;噻蟲嗪和噻蟲胺對我國一般人群的估計每日攝入量（EDI）僅為每日允許攝入量（ADI）的0.0039%～0.0049%，估計短期攝入量（ESTI）僅為急性參考劑量（ARfD）的0.17%～0.29%;噻蟲嗪對蚯蚓的風險商（RQ）<0.01，噻蟲胺對蚯蚓的RQ=0.016?！窘Y(jié)論】在甘蔗苗期按照375.0～562.5 g a.i/ha溝施10%噻蟲嗪顆粒劑1～2次，甘蔗中噻蟲嗪和噻蟲胺的最終殘留量低于我國和國際食品法典委員會（CAC）的最大殘留限量（MRL）標準，且該殘留對人類健康的急慢性暴露風險在可接受范圍之內(nèi);但建議該產(chǎn)品在甘蔗上登記使用時注意其代謝物噻蟲胺對土壤非靶標生物蚯蚓的環(huán)境風險。

關鍵詞： 噻蟲嗪;代謝物噻蟲胺;甘蔗;土壤;殘留行為;風險評估

中圖分類號： S481.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2018）11-2282-10

Residue behavior and risk assessment of thiamethoxam

in sugarcane and soil

HUAN Zhi-bo1，2， LUO Jin-hui1，2， XIE De-fang1，2

（1Analysis and Testing Center， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou? 571101， China; 2Hainan Provincial Key Laboratory of Quality and Safety for Tropical Fruits and Vegetables， Haikou? 571101， China）

Abstract：【Objective】Residue and degradation dynamic of thiamethoxam on sugarcane and soil were determined in this study， the health risk to consumers and environment risk to non-target organism earthworm in soil were also assessed according to the residues of thiamethoxam， the results would provide references for the rational use of thiamethoxam on sugarcane. 【Method】The residue degradation dynamic and final residue experiments of 10% thiamethoxam granule in su-garcane and soil were conducted in Hainan and Guangxi during 2015 and 2016， the acute and chronic dietary exposure risk to human and environment risk to non-target organism earthworm were also assessed according to the residues of thiame-thoxam and metabolite clothianidin in sugarcane stalk and soil respectively. 【Result】Results of residue degradation dynamic experiments showed the half-lives of thiamethoxam were 8.4-18.2 d and 17.3-22.4 d in sugarcane plant and soil respectively. Final residue experiments showed the final residue of thiamethoxam and its metabolite clothianidin in sugarcane shoot and stalk were all below limit of quantitation（LOQ）（0.05 mg/kg）， but at the high dosage of 562.5 g a.i/ha， the final residues of thiamethoxam in soil were higher than LOQ and up to 0.146-0.153 mg/kg at harvest time. The results of dietary exposure risk assessment showed the estimated daily intakes（EDI） of thiamethoxam and clothianidin were just 0.0039%-0.0049% of the acceptable daily intake（ADI） to the general people while the estimated short-term intakes（ESTI） were just 0.17%-0.29% of the acute reference dose（ARfD）. The results of environment risk assessment showed the risk quotient（RQ） of thiamethoxam to earthworm was below 0.01 while it was 0.016 for clothianidin. 【Conclusion】After furrow application of 10% thiamethoxam granule at 375.0-562.5 g a.i/ha for once-twice at sugarcane seedling stage， the final residue of thiamethoxam and clothianidin in sugarcane are under the? maximum residue limit（MRL） of China and Codex Alimentarius Commission（CAC）， and the acute and chronic dietary exposure risk of residues to human health are within the acceptable limit. However， it is recommended to note the environmental risk of the metabolite clothianidin to the non-target organism earthworm in soil when the product is registered for use on sugarcane.

Key words： thiamethoxam; metabolite clothianidin; sugarcane; soil; residue behavior; risk assessment

0 引言

【研究意義】甘蔗是重要的糖料作物和經(jīng)濟作物，但蚜蟲和螟蟲給甘蔗產(chǎn)業(yè)帶來了巨大經(jīng)濟損失（羅素蘭等，2003;韋茂春等，2015）。噻蟲嗪屬于第二代新煙堿類殺蟲劑，具有良好的胃毒、觸殺活性、強內(nèi)吸性和滲透性，對甘蔗蚜蟲和螟蟲防效顯著（許煥明等，2012;羅志明等，2014;韋茂春等，2015）。但噻蟲嗪強烈的內(nèi)吸性和較高的水溶解度，導致其在土壤施用或作為種衣劑使用后可迅速傳導至植株的各部位，造成作物花粉、花蜜和吐水等污染（Hoffmann and Castle，2012），目前已有研究報道噻蟲嗪會通過作物花粉或花蜜損害大黃蜂的傳粉（Stanley et al.，2015a）、學習和記憶能力（Stanley et al.，2015b）;且因為其對傳粉蜂類的風險，歐盟在2018年發(fā)布禁令禁止噻蟲胺、吡蟲啉和噻蟲嗪在戶外使用[Commission Implementing Regulation（EU）2018/785]。此外，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）的農(nóng)藥殘留聯(lián)席會議（JMPR，2010a）對噻蟲嗪的毒理學評價認為噻蟲嗪對大鼠存在肝毒性和腎毒性，且會造成胎兒中毒和骨骼發(fā)育異常。因此，研究噻蟲嗪在甘蔗及環(huán)境中的殘留和消解動態(tài)，對保障噻蟲嗪的安全使用和維護消費者健康及環(huán)境安全具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】目前已有不少學者對噻蟲嗪在作物上的殘留情況進行研究。Karmakar和Kulshrestha（2009）采用高效液相色譜法測定了噻蟲嗪在番茄中的消解動態(tài)和代謝物殘留，并評價其在番茄上使用的安全性;Wang等（2013）、邵建果等（2013）、相金等（2013）采用高效液相色譜—紫外分析法分別研究了噻蟲嗪在煙葉和土壤中、在小麥植株、麥稈和麥粒中、在水稻植株、稻稈、稻殼和糙米中的消解動態(tài)及最終殘留，結(jié)果表明，噻蟲嗪在3種作物上的最終殘留對人類風險處于安全水平;Abd-Alrahman（2014）、Malhat等（2014）采用QuEChERS結(jié)合HPLC-DAD的方法分別測定了噻蟲嗪在馬鈴薯和土壤中、在番茄中的消解動態(tài)和最終殘留，結(jié)果表明，噻蟲嗪在兩種作物中的最終殘留量低于相應的最大殘留限量（MRL）標準，且對人類食用安全;Bhattacherjee和Dikshit（2016）采用高效液相色譜—二極管陣列檢測器測定了噻蟲嗪在芒果中的消解動態(tài)和最終殘留，結(jié)果表明噻蟲嗪在芒果中的半衰期為4.0～4.5 d，且按照推薦方式施用后芒果中噻蟲嗪的最終殘留對消費者不存在風險?！颈狙芯壳腥朦c】至今，國內(nèi)外尚無噻蟲嗪在甘蔗及其種植環(huán)境中的殘留行為和使用風險的文獻報道?！緮M解決的關鍵問題】通過噻蟲嗪在海南和廣西兩地甘蔗上的田間殘留試驗，研究噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺在甘蔗植株和種植土壤中的消解規(guī)律，以及在甘蔗蔗莖、蔗梢和土壤中的最終殘留量，并根據(jù)甘蔗蔗莖中噻蟲嗪和噻蟲胺的最終殘留量評價噻蟲嗪在甘蔗上使用后的殘留對人類膳食暴露風險，根據(jù)土壤中噻蟲嗪和噻蟲胺的最終殘留量評價噻蟲嗪在甘蔗上使用后的土壤殘留對非靶標生物蚯蚓（Eisenia foetida）的環(huán)境風險，為噻蟲嗪在甘蔗上的安全使用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗試劑：100 μg/mL噻蟲嗪標準品、100 μg/mL噻蟲胺標準品（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所），甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯（色譜純），正己烷、乙腈、無水硫酸鎂、氯化鈉（分析純），超純水（Milli-Q系統(tǒng)純化制得），500 mg×6 mL弗羅里硅土SPE小柱（上海安譜實驗科技股份有限公司）。主要儀器設備：Agilent 1290 Infinity液相色譜儀配備紫外檢測器（美國安捷倫公司），Waters ACQUITY UPLC超高壓液相色譜儀（美國Waters公司），Waters ACQUITY UPLC超高壓液相色譜儀串聯(lián)AB SCIEX API4000+質(zhì)譜儀（美國AB公司），RE52CS-1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠），SHZ-B水浴恒溫振蕩器（常州諾基儀器有限公司），TDL-40B低速臺式離心機（上海安亭科學儀器廠）。

1. 2 田間試驗

按照NY/T 788—2004《農(nóng)藥殘留試驗準則》和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標準操作規(guī)程》（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，2007），于2015—2016年在海南和廣西進行10%噻蟲嗪顆粒劑在甘蔗上的消解動態(tài)和最終殘留試驗。每小區(qū)30 m2，每處理3次重復，隨機排列，小區(qū)間設保護帶，另設對照區(qū)（不使用任何藥劑）。推薦施藥時期及方法：甘蔗苗期溝施于甘蔗根部附近并覆土;推薦施藥劑量和次數(shù)：375.0 g a.i/ha施藥1次;安全間隔期為收獲期。

1. 2. 1 消解動態(tài)試驗 采用1次施藥多次采樣的方法，施藥劑量為562.5 g a.i/ha（1.5倍推薦劑量），設甘蔗處理小區(qū)和土壤處理小區(qū)。甘蔗處理小區(qū)在施藥后的2 h和1、3、5、7、10、14、21、28、42、60 d及收獲期采集甘蔗植株樣品，土壤處理小區(qū)在施藥后的2 h和1、3、5、7、10、14、21、28、42、60、90 d及收獲期采集土壤樣品。甘蔗植株樣品和土壤樣品采集方法參照《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標準操作規(guī)程》（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，2007）。

1. 2. 2 最終殘留試驗 設低劑量375.0 g a.i/ha和高劑量562.5 g a.i/ha兩個施藥劑量，分別施藥1次和2次，共有4個處理：低劑量施藥1次、低劑量施藥2次、高劑量施藥1次、高劑量施藥2次。施藥間隔期30 d，收獲期時采樣。甘蔗蔗莖、蔗梢樣品和土壤樣品采集方法參照《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標準操作規(guī)程》（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，2007）。

1. 3 提取和凈化

1. 3. 1 噻蟲嗪 甘蔗植株、蔗梢和蔗莖樣品：稱取5.0 g樣品，置于50 mL離心管中，加入25.0 mL乙腈和5.0～7.0 g無水硫酸鎂，渦旋5 min，振蕩提取30 min，4000 r/min離心15 min，準確吸取上清液10.0 mL置于50 mL圓底燒瓶中，減壓濃縮（40 ℃）至干，用2.0 mL甲醇∶水（5∶95，v∶v）溶液重新溶解后過0.22 ?m有機濾膜，待UPLC-MSMS測定。

土壤樣品：稱取5.0 g樣品，置于50 mL離心管中，加入25.0 mL乙腈和5.0～7.0 g氯化鈉，渦旋2 min，振蕩提取30 min，4000 r/min離心10 min，準確吸取上清液10.0 mL置于50 mL圓底燒瓶中，減壓濃縮（40 ℃）至干，用2.0 mL甲醇重新溶解后過0.22 ?m有機濾膜。由于土壤樣品鹽分較高，為避免質(zhì)譜檢測器污染，土壤樣品使用UPLC-UV測定。

1. 3. 2 噻蟲胺 甘蔗植株、蔗梢和蔗莖樣品：稱取5.0 g樣品，置于50 mL離心管中，加入15.0 mL丙酮、10.0 mL乙酸乙酯和10.0 g氯化鈉，渦旋5 min，振蕩提取30 min，4000 r/min離心5 min，準確吸取上清液10.0 mL置于50 mL圓底燒瓶中，減壓濃縮（40 ℃）至干，用5.0 mL丙酮∶正己烷（3∶7，v∶v）溶液重新溶解，待凈化。先用5.0 mL丙酮∶正己烷（3∶7，v∶v）溶液將弗羅里硅土柱預淋洗，然后將提取液轉(zhuǎn)移至小柱中并用100 mL圓底燒瓶收集提取液，盛裝提取液的50 mL圓底燒瓶用5.0 mL丙酮∶正己烷（1∶1，v∶v）淋洗液渦旋清洗2次，將2次的清洗液一并轉(zhuǎn)移至小柱中凈化，凈化液減壓濃縮（40 ℃）近干，用2.0 mL甲醇溶液重新溶解，過0.22 ?m有機濾膜后轉(zhuǎn)移至進樣瓶中，待UPLC-UV測定。

土壤樣品：稱取5.0 g樣品，置于50 mL離心管中，加入25.0 mL乙腈和5.0～7.0 g氯化鈉，渦旋2 min，振蕩提取30 min，4000 r/min離心5 min，準確吸取上清液10.0 mL置于50 mL圓底燒瓶中，減壓濃縮（40 ℃）至干，用2.0 mL甲醇重新溶解后過0.22 ?m有機濾膜，待UPLC-UV測定。

1. 4 分析測定

1. 4. 1 噻蟲嗪 甘蔗植株、蔗梢和蔗莖樣品色譜條件：色譜柱為Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（2.1 mm×100 mm，1.7 mm），流動相為甲醇（A）和水（B），梯度洗脫：0～0.5 min，5% A;0.5～2.0 min，5%～70% A;2.0～4.0 min，70% A;4.0～4.5 min，70%～5% A;4.5～5.0 min，5% A。UPLC-MSMS質(zhì)譜參數(shù)和儀器參數(shù)見表1。

土壤樣品色譜條件：色譜柱為ZORBAX Eclipse Plus C18柱（2.1 mm×50 mm，1.8 mm），流動相為甲醇（A）和水（B），梯度洗脫：0～1.0 min，5% A;1.0～4.5 min，5.0%～67.5% A;4.5～7.0 min，67.5% A;7.0～10.0 min，67.5%～90.0% A;10.0～12.0 min，90.0%～5.0% A;12.0～14.0 min，5.0% A。柱溫為室溫，進樣量3 mL，流速0.3 mL/min，紫外檢測波長254 nm，土壤中噻蟲嗪的保留時間為4.6 min。

1. 4. 2 噻蟲胺 色譜條件：色譜柱為Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（2.1 mm×100 mm，1.7 mm），流動相為甲醇∶水（20∶80）等度洗脫，樣品和色譜柱溫度為30 ℃，進樣量1 ?L，流速0.2 mL/min，紫外檢測波長265 nm，噻蟲胺的保留時間約8.5 min。

1. 5 方法驗證

按照歐盟《食品和飼料中農(nóng)藥殘留分析的質(zhì)量控制和驗證程序指導文件》（SANCO/12571/2013，2013），方法驗證包括線性、檢測限（LOD）、定量限（LOQ）、回收率和精度。

1. 5. 1 線性 首先使用甲醇配制5 ?g/mL噻蟲嗪和噻蟲胺標準儲備液，然后以甲醇稀釋標準儲備液配制0.05～2.50 ?g/mL噻蟲嗪和噻蟲胺標準工作液?？紤]到質(zhì)譜分析時樣品可能對目標物存在基質(zhì)效應，因此分別用甘蔗植株、蔗梢和蔗莖空白樣品的提取凈化液配制0.05～2.50 ?g/mL噻蟲嗪基質(zhì)標準，再按照1.4.1和1.4.2上機測定，以進樣濃度為橫坐標、峰面積均值（每個濃度3次重復）為縱坐標繪制標準曲線。

1. 5. 2 LOD和LOQ 參照Song等（2014）的方法，噻蟲嗪和噻蟲胺的LOD設為使檢測系統(tǒng)產(chǎn)生3倍噪音信號的標準品濃度，LOQ設為最低添加水平。

1. 5. 3 回收率和精度 分別在甘蔗蔗莖、蔗梢、植株和土壤中添加噻蟲嗪和噻蟲胺，添加濃度為0.05、1.00和2.50 mg/kg，每個濃度重復5次，然后按照1.3和1.4分析測定，計算添加回收率和相對標準偏差。

1. 6 風險評估

為了科學評價10%噻蟲嗪顆粒劑在甘蔗上使用后的風險，本研究分別從健康風險和環(huán)境風險兩個方面進行評價，健康風險主要評價噻蟲嗪對人類的急慢性暴露風險，具體評估方法參照WHO開發(fā)的國際估計每日攝入量（International estimated daily intake，IEDI）和國際估計短期攝入量（International estimated short term intake，IESTI）計算模板（World Health Organization，2018）。噻蟲嗪和噻蟲胺對非靶標生物的環(huán)境風險依據(jù)風險商（RQ）進行評價（Hela et al.，2005），RQ≤0.01表示低風險，0.011表示非常高風險。選擇土壤中的模式生物蚯蚓作為研究對象，評估噻蟲嗪使用后在土壤中的噻蟲嗪和噻蟲胺殘留對土壤非靶標生物蚯蚓的環(huán)境風險。

2 結(jié)果與分析

2. 1 方法驗證結(jié)果

在0.05～2.50 ?g/mL的濃度范圍內(nèi)，噻蟲嗪溶劑標準曲線為y=39.58x-1.27（R2=0.997），噻蟲嗪在甘蔗植株、蔗梢和蔗莖中的基質(zhì)標準曲線為y=1.0×107x+2.33×104（R2=1.000）（甘蔗植株和蔗梢）和y=1.0×107x+5.63×104（R2=0.998）（甘蔗蔗莖）。噻蟲胺溶劑標準曲線為y=2.06×104x+1.38×102（R2=0.999），各標準曲線的相關系數(shù)表明，在0.05～2.50 ?g/mL濃度范圍內(nèi)分析方法線性關系良好。

按照LOD和LOQ的設定，噻蟲嗪和噻蟲胺的LOD均為0.02 mg/kg，LOQ均為0.05 mg/kg，我國設定的甘蔗中噻蟲嗪MRL為0.1 mg/kg，未設定甘蔗中噻蟲胺的MRL標準，國際食品法典委員會（CAC）設定的甘蔗中噻蟲胺MRL為0.4 mg/kg，本研究噻蟲嗪和噻蟲胺的LOQ均低于兩個MRL標準，因此滿足后續(xù)的樣品檢測。

由表2可知，噻蟲嗪在土壤、甘蔗植株、蔗莖和蔗梢4種基質(zhì)中的平均回收率為71.5%～114.2%，相對標準偏差為0.93%～7.01%;噻蟲胺在4種基質(zhì)中的平均回收率為95.9%～109.3%，相對標準偏差為0.59%～4.19%，滿足SANCO/12571/2013的要求。噻蟲嗪在甘蔗植株、蔗莖和蔗梢中的總離子流圖見圖1，噻蟲嗪在土壤中的典型色譜圖見圖2，噻蟲胺在4種基質(zhì)中的典型色譜圖見圖3。

2. 2 噻蟲嗪在甘蔗植株和土壤中的消解動態(tài)

噻蟲嗪在甘蔗植株和土壤中的殘留最大值及其出現(xiàn)時間、消解動態(tài)方程、相關系數(shù)和消解半衰期見表3。噻蟲嗪在甘蔗植株中的半衰期，海南試驗點為11.2～17.3 d，廣西試驗點為8.4～18.2 d;噻蟲嗪在土壤中的半衰期，海南試驗點為17.3～21.7 d，廣西試驗點為21.0～22.4 d。施藥后土壤中噻蟲嗪的殘留最大值出現(xiàn)在施藥后2 h，海南試驗點的噻蟲嗪殘留最大值為1.761～2.150 mg/kg，廣西試驗點為1.995～2.066 mg/kg;隨時間的延長，土壤中噻蟲嗪的殘留量逐漸降低，但持續(xù)時間較長，直到第90 d土壤中噻蟲嗪的殘留量仍有0.061～0.133 mg/kg。甘蔗植株中噻蟲嗪的殘留最大值出現(xiàn)在第7 d，海南試驗點的噻蟲嗪殘留最大值為0.196～0.243 mg/kg，廣西試驗點為0.176～0.180 mg/kg，隨時間的延長，甘蔗植株中噻蟲嗪的殘留量逐漸減少，至第28 d低于LOQ（0.05 mg/kg）。消解動態(tài)試驗中，雖然在甘蔗植株中未檢測到噻蟲胺殘留，但在土壤中從第7 d開始能檢測到噻蟲胺殘留，并在第10 d達最大值（0.071～0.094 mg/kg），且持續(xù)到第21 d才低于LOQ（0.05 mg/kg）。

2. 3 噻蟲嗪和代謝物噻蟲胺在甘蔗蔗梢、蔗莖和土壤中的最終殘留量

噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺在甘蔗蔗梢、蔗莖和土壤中的最終殘留量對噻蟲嗪在甘蔗上的安全使用具有重要意義。由表4和表5可知，2015—2016年無論在海南或廣西施用高劑量或低劑量噻蟲嗪顆粒劑，收獲期甘蔗蔗梢和蔗莖中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的最終殘留量均低于LOQ（0.05 mg/kg），表明在甘蔗苗期溝施10%噻蟲嗪顆粒劑（375.0～562.5 g a.i/ha）1～2次，甘蔗中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的殘留量滿足我國和CAC的MRL標準要求。在土壤中，即使采收間隔期達177～231 d，在海南和廣西兩地的兩個年份里，高劑量施用2次的土壤樣品中仍能檢測到噻蟲嗪殘留（0.146～0.153 mg/kg），但在甘蔗收獲期所有處理的土壤樣品中均未檢測到噻蟲胺殘留。此外，無論是消解動態(tài)試驗還是最終殘留試驗的對照小區(qū)，在4種基質(zhì)中均未檢測到噻蟲嗪和噻蟲胺殘留。

2. 4 風險評估結(jié)果

估計EDI時，殘留數(shù)據(jù)為最終殘留試驗蔗莖中噻蟲嗪和噻蟲胺的殘留中值（STMR），均為0.05 mg/kg，膳食消費數(shù)據(jù)為GEMS/Food收錄的中國所屬的G09類人群甘蔗的平均消費量4.27 g/（人·d），體重為G09類人群的平均體重55.0 kg（World Health Organization，2018）。估計ESTI時，殘留數(shù)據(jù)為最終殘留試驗蔗莖中噻蟲嗪和噻蟲胺的殘留最大值（HR），均為0.05 mg/kg，膳食消費數(shù)據(jù)為GEMS/Food收錄的中國一般人群（General population，>1年）甘蔗的大份餐消費量1817.52 g/（人·d），體重數(shù)據(jù)為53.2 kg（World Health Organization，2018）。結(jié)果（表6）顯示，噻蟲嗪和噻蟲胺對一般人群的急慢性暴露風險遠小于100%。

在估計環(huán)境風險時，噻蟲嗪和噻蟲胺的濃度選擇消解動態(tài)試驗土壤中噻蟲嗪和噻蟲胺的HR分別為2.150和0.094 mg/kg，經(jīng)計算得知噻蟲嗪的RQ遠小于0.01，但噻蟲胺的RQ高于0.01。

3 討論

農(nóng)藥在作物中的降解半衰期受諸多因素的影響，如作物種類、施藥方法、農(nóng)藥在作物體內(nèi)的穩(wěn)定性等（Malhat et al.，2014）。黃偉等（2010）測得噻蟲嗪在馬鈴薯植株中的半衰期為1.83～1.92 d;Wang等（2013）測得噻蟲嗪在綠色煙葉中的半衰期為3.9～4.4 d;吳緒金等（2014）測得噻蟲嗪在小麥植株中的半衰期為0.85～2.24 d;Bhattacherjee和Dikshit（2016）測得噻蟲嗪在芒果中的半衰期為4.0～4.5 d。本研究測得噻蟲嗪在甘蔗中的半衰期為8.4～18.2 d，其相對較長的半衰期可能與噻蟲嗪的施藥方式有關，上述研究的施藥方式均為葉面噴霧，作物中的噻蟲嗪殘留來源于直接的葉面噴施，而本研究甘蔗中的噻蟲嗪殘留是甘蔗從土壤中吸收而來，因此土壤中噻蟲嗪的殘留量和持續(xù)期間接影響到甘蔗植株中噻蟲嗪的殘留量和持續(xù)期，與實際情況相符;通過分析消解試驗中甘蔗植株和土壤中噻蟲嗪的殘留量變化趨勢可發(fā)現(xiàn)，消解試驗甘蔗植株中的噻蟲嗪殘留量變化趨勢為先升高后降低，因此可推測噻蟲嗪在土壤中溝施后，土壤中噻蟲嗪的殘留水平較高，甘蔗植株對噻蟲嗪的吸收速率遠大于消解速率，因此甘蔗植株中噻蟲嗪的濃度逐漸上升，并在第7 d達峰值，然后隨土壤中噻蟲嗪殘留量逐漸減少（土壤中從第7 d開始檢測到噻蟲胺殘留），加之甘蔗植株對噻蟲嗪的降解，甘蔗植株中的噻蟲嗪水平逐漸降低。

噻蟲嗪在土壤中的半衰期受土壤質(zhì)地、溫度、濕度和pH等因素的影響。Karmakar和Kulshrestha（2009）測得噻蟲嗪在西紅柿田土壤中的半衰期為9 d，吳小毛等（2013）測得噻蟲嗪在茶園土壤中的半衰期為5.5 d，Schaafsma等（2016）測得噻蟲嗪作為種衣劑使用后在加拿大安大略省土壤中的半衰期達0.5～0.7年，JMPR（2010b）則在其報告中稱噻蟲嗪在需氧條件下在土壤中的半衰期達80～300 d。本研究測得噻蟲嗪在甘蔗田土壤中的半衰期為17.3～22.4 d，目前各類研究報道的噻蟲嗪在土壤中半衰期差異非常明顯，已成為噻蟲嗪最有爭議的問題之一（Schaafsma et al.，2016）。相對較長的半衰期增加了噻蟲嗪對土壤中非靶標生物的風險，從最終殘留試驗數(shù)據(jù)可看出，高劑量施用2次后，即使采收間隔期達177～231 d，土壤中仍能檢測到較高濃度的噻蟲嗪殘留。噻蟲胺是噻蟲嗪在植物和土壤中的主要代謝物（JMPR，2010b），有報道稱噻蟲胺在土壤中的半衰期更長，達148～6931 d（Goulson and Kleijn，2013）。本研究結(jié)果表明，甘蔗收獲期在土壤、甘蔗蔗梢和蔗莖中均未檢測到噻蟲胺殘留，且在消解試驗過程中噻蟲胺僅在土壤使用后的第7～21 d檢測到，可能是因為在本研究中噻蟲胺并未作為獨立藥劑使用，而是作為噻蟲嗪的代謝物出現(xiàn)。

噻蟲胺對非靶標生物尤其是對蚯蚓的毒性很高，Wang等（2012）測得噻蟲胺對蚯蚓14 d的LC50為6.06 mg/kg干土，按照我國的環(huán)境毒性分級屬于中毒（中華人民共和國農(nóng)業(yè)部，2014）;而de Perre等（2015）測得噻蟲胺對蚯蚓14 d的LC50為0.227 mg/kg干土，屬于高毒，因此需要評估土壤中的噻蟲嗪和噻蟲胺殘留對非靶標生物蚯蚓的風險。此外，JMPR（2010a）的報告表明噻蟲嗪對哺乳動物存在一定的急慢性毒性，因此在噻蟲嗪產(chǎn)品登記使用時也需評估其在作物上的殘留對人類急慢性膳食暴露風險。本研究根據(jù)10%噻蟲嗪顆粒劑在甘蔗苗期按照劑量375.0～562.5 g a.i/ha溝施1～2次后，收獲期蔗莖中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的最終殘留量估計該噻蟲嗪產(chǎn)品在擬登記作物甘蔗上使用后殘留量對人類的急慢性膳食暴露風險，結(jié)果表明其對人類的健康風險在可接受范圍之內(nèi)，但依據(jù)RQ評估得出該噻蟲嗪產(chǎn)品在擬登記作物甘蔗上使用后在土壤中形成的代謝物噻蟲胺殘留會對土壤非靶標生物蚯蚓造成中等風險。若按照de Perre等（2015）測得的噻蟲胺對蚯蚓14 d的LC50，對蚯蚓的環(huán)境風險將會更高，因此建議該產(chǎn)品在甘蔗上登記使用時需注意代謝物噻蟲胺對土壤非靶標生物蚯蚓的環(huán)境風險。

4 結(jié)論

10%噻蟲嗪顆粒劑在甘蔗苗期按照劑量375.0～562.5 g a.i/ha溝施1～2次，收獲期甘蔗中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的最終殘留量分別低于我國和CAC制定的MRL標準，且收獲期蔗莖中噻蟲嗪及其代謝物噻蟲胺的最終殘留量對人類健康風險在可接受范圍之內(nèi)，但建議該產(chǎn)品在甘蔗上登記使用時注意其代謝物噻蟲胺對土壤非靶標生物蚯蚓的環(huán)境風險。

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