旱地使用農(nóng)藥地表水暴露評估技術(shù)研究.pdf

1、農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險評估是農(nóng)藥登記過程中的重要環(huán)節(jié)，在農(nóng)藥環(huán)境安全管理中發(fā)揮著重要作用。農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險評估分為問題表述、暴露評估、效應(yīng)評估和風(fēng)險表征四大步驟。暴露評估是其中的關(guān)鍵步驟，暴露評估主要研究農(nóng)藥在生態(tài)環(huán)境中的時空分布規(guī)律以及如何從源到受體的過程，目的是得到農(nóng)藥在環(huán)境中的暴露量。目前，模型預(yù)測是暴露評估的主要途徑之一，而模型模擬離不開農(nóng)藥使用的特定環(huán)境，包括當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤、水文及農(nóng)作物種植情況等，所有這些信息構(gòu)成了暴露場景。因此，暴露場

2、景的構(gòu)建，是開展暴露模擬評估及生態(tài)風(fēng)險評估的基礎(chǔ)。
　　我國幅員廣闊，旱地作物在全國都有分布。旱地作物品種多，病蟲害嚴(yán)重，因此農(nóng)藥的用量也較大，農(nóng)藥在旱地作物上的大量使用引起的地表水的污染不容小覷。開展農(nóng)藥在旱地作物上使用對地表水的風(fēng)險評估具有重要的現(xiàn)實意義。論文詳細(xì)研究了美國和歐盟等農(nóng)藥管理的先進國家和組織在旱地作物—地表水風(fēng)險評估方面的研究進展，包括風(fēng)險評估程序、暴露評估模型及暴露場景等，同時總結(jié)分析了我國農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險評估研究

3、現(xiàn)狀及存在問題。針對我國風(fēng)險評估的實際需求，在對國外暴露場景構(gòu)建方法進行研究的基礎(chǔ)上，開展我國旱地作物—地表水標(biāo)準(zhǔn)暴露場景的構(gòu)建，并應(yīng)用構(gòu)建的場景對小麥上登記使用的農(nóng)藥品種進行了風(fēng)險預(yù)測。
　　論文研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)國內(nèi)外旱地作物—地表水生態(tài)風(fēng)險評估現(xiàn)狀調(diào)查
　　美國、歐盟是世界上農(nóng)藥環(huán)境管理較為先進的國家、組織，為了解它們在農(nóng)藥旱地作物—地表水生態(tài)風(fēng)險評估方面的研究現(xiàn)狀，通過查閱這些國家、組織農(nóng)藥管理部

4、門的網(wǎng)站，收集相關(guān)資料、文獻，對農(nóng)藥旱地作物—地表水生態(tài)風(fēng)險評估程序、暴露評估模型及暴露場景等進行調(diào)研。結(jié)果表明:美國水生生態(tài)風(fēng)險評估程序有4個層次，開發(fā)了GENEEC用于第Ⅰ個層次的水生生態(tài)風(fēng)險評估，第Ⅱ?qū)哟螐?fù)雜模型采用PRZM/VVWM偶聯(lián)模型，其最新的PWC平臺模型為PRZM/VVWM，包含69個標(biāo)準(zhǔn)作物場景和55個非標(biāo)準(zhǔn)作物場景。歐盟水生生態(tài)風(fēng)險評估程序同樣為4個層次，開發(fā)了用于第1、2層次的STEPS_ONE_TWO模型，以及

5、用于第3層次的SWASH外殼程序，在第3層次構(gòu)建了10個旱地作物—地表水場景點，其中6個排水場景，4個流失場景。此外，挪威、德國等一些國家也都開發(fā)了適用于自己國家的暴露評估模型。在國內(nèi)，南京環(huán)境科學(xué)研究所開發(fā)了農(nóng)藥風(fēng)險評估暴露模擬平臺(PRAESS)，構(gòu)建了2個典型的旱地作物—地表水場景點，分別為江蘇南通的棉花場景和河南駐馬店的玉米場景。
　　(2)我國農(nóng)藥旱地作物—地表水標(biāo)準(zhǔn)暴露場景體系構(gòu)建研究
　　遵循場景的構(gòu)建總原則—

6、“現(xiàn)實中最壞條件”原則，開展了我國旱地作物—地表水農(nóng)藥暴露場景體系構(gòu)建研究。研究工作包括:首先根據(jù)全國氣溫和降水量，應(yīng)用GIS將全國劃分為東北區(qū)、西北區(qū)、華北區(qū)、長江流域區(qū)和華南區(qū)5個氣候區(qū)，疊加我國縣域分布圖和旱地作物分布圖，得到場景區(qū)縣市;收集各縣市的土種有機質(zhì)和降水量，計算保護程度，篩選出滿足95th左右保護程度的點作為備選場景點;最后結(jié)合作物種植面積、保護程度等，在全國確定了8個場景點，分別為吉林伊通、河南新安、山東萊州、陜西周

7、至、浙江金華、江西湖口、廣東信宜和海南儋州。之后，收集各場景點的場景數(shù)據(jù)，包括氣象、土壤、水體和作物數(shù)據(jù)等，生成場景文件。
　　(3)旱地作物—地表水暴露預(yù)測平臺的整合
　　確定場景點后，通過實地調(diào)研和查詢資料，獲取場景點的氣象、土壤、水體和作物數(shù)據(jù)。將場景數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模型所需的特定格式的文件，添加進外殼程序中。作物、土壤和水體數(shù)據(jù)在場景管理器中新建一個文件，并作對應(yīng)修改;氣象參數(shù)直接生成DVF格式文件放在C盤PRAESS目錄

8、下。場景文件生成之后，可直接利用PRAESS平臺進行旱地作物—地表水場景文件的整合。
　　(4)應(yīng)用旱地作物—地表水暴露預(yù)測平臺預(yù)測農(nóng)藥在小麥上使用后對水生生物的風(fēng)險
　　應(yīng)用構(gòu)建的旱地作物—地表水暴露模擬平臺，對在小麥上登記使用農(nóng)藥品種進行水生生態(tài)的風(fēng)險評估。首先通過調(diào)查、統(tǒng)計得到我國小麥常用農(nóng)藥品種清單，收集清單中農(nóng)藥品種的理化特性參數(shù)、環(huán)境行為參數(shù)和施用參數(shù)，從中選擇34種參數(shù)較全的殺蟲劑開展模擬;然后應(yīng)用構(gòu)建的農(nóng)藥風(fēng)