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

谭丽超，程燕，卜元卿，周军英，单正军

生态环境部南京环境科学研究所，国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室，南京 210042

蜜蜂属节肢动物门、昆虫纲、膜翅目、蜜蜂科、蜜蜂属，是自然界中最主要的授粉昆虫，对促进作物高产、保护植物多样性、维护生态系统平衡具有重要作用。新烟碱类杀虫剂是一类新兴的农药，具有与生物碱尼古丁(又称烟碱)相同的药效官能团，其作用原理是作用于昆虫神经肌肉功能的基础——胆碱能信号，通过阻碍胆碱能信号的传导，控制昆虫行为，使昆虫过度兴奋或麻痹，从而致使昆虫丧失控制行为的能力。因其具有高效和广谱的杀虫特性、独特新颖的作用方式、良好的根部内吸性、低哺乳动物毒性等特点被广泛应用于农业生产中。据欧洲食品安全总局(EFSA)报道，截至2012年，新烟碱类杀虫剂已被全球120多个国家登记使用，涉及作物达1 000多种[1]。目前已经开发的新烟碱类杀虫剂有11种，包括噻虫嗪(thiamethoxam)、吡虫啉(imidacloprid)、噻虫胺(clothianidin)、啶虫脒(acetamiprid)、噻虫啉(thiacloprid)、呋虫胺(dinotefuran)、烯啶虫胺(nitenpyram)、环氧虫啶(cycloxaprid)、氯噻啉(imidaclothiz)、哌虫啶(暂无英文名称)和氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)[2]。过去20年，新烟碱类杀虫剂成为全球使用最广泛、增长最快的杀虫剂。然而，近年来，由于新烟碱类杀虫剂对蜜蜂等传粉昆虫的潜在风险，受到强烈关注。目前，国内外研究大多关注某一种或某几种新烟碱类农药对蜜蜂的急性、亚急性毒性及对蜜蜂行为、生理等方面的影响[3-9]。对新烟碱类农药的登记情况以及对蜜蜂的风险评估的研究极少。

本文首先对吡虫啉、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等11种新烟碱类农药在我国的登记情况进行调研，然后对这些农药品种在我国使用条件下对蜜蜂的风险进行初级风险评估，旨在为新烟碱类农药在我国的登记管理提供科学参考。

1 研究方法(Study methods)

1.1 新烟碱类农药在我国的登记查询

通过查询《中国农药信息网》[10]，对吡虫啉、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等11种新烟碱类农药在我国的登记情况进行整理，包括登记作物类型、用量和使用方法等。

1.2 在我国登记的新烟碱类农药对蜜蜂的初级风险评估

通过查询“农药电子手册(e-pesticide manual)”[11]和农药特性数据库(Pesticide Properties Database, PPDB)[12]，获得在我国登记的新烟碱类农药对蜜蜂的急性经口和接触半致死剂量(LD50)。根据《农药登记 环境风险评估指南 第4部分：蜜蜂》(NY/T 2882.4—2016)，对这些品种对蜜蜂的风险进行初级评估[13]。

《农药登记 环境风险评估指南 第4部分：蜜蜂》(NY/T 2882.4—2016)设定了喷施场景和土壤或种子处理2种暴露场景。当农药直接喷施于作物时，则在喷施场景下进行评估。当农药使用方法为土壤处理或种子处理时，如农药具有内吸性，则在土壤或种子处理场景下进行风险评估。

对于喷施场景，初级暴露分析不计算预测暴露剂量(PED)，采用农药单次最高施药剂量作为暴露量；初级效应分析不计算预测无效应剂量(PNED)，仅使用蜜蜂急性经口或接触毒性较高的半致死剂量(LD50)。最后根据如下公式计算风险商值(RQsp)：

RQsp=AR/(LD50×50)

(1)

式中：RQsp为喷施农药暴露场景的风险商值；AR为推荐的农药单次最高施用量，单位为g a.i.·hm-2；LD50为蜜蜂急性经口或接触毒性中毒性较高的半致死剂量，单位为μg a.i.·蜂-1。

对于土壤或种子处理场景，用花粉和花蜜中的农药残留量乘以蜜蜂每日花粉和/或花蜜摄食量，估算得到花粉、花蜜中内吸性农药的预测暴露剂量(PEDsys)。当残留数据不可靠或者缺少残留数据时，花粉和花蜜中的残留量采用默认值1 mg a.i.·kg-1花粉或花蜜。当缺少单只蜜蜂的最高日摄食量实测数据时，采用默认值0.128 g·蜂-1；初级效应分析用有效成分对蜜蜂的急性经口半致死剂量(LD50)除以不确定因子10计算得到预测无效应剂量(PNEDsys)。最后根据式(2)计算风险商值(RQsys)：

RQsys=PEDsys/PNEDsys

(2)

式中：RQsys为土壤或种子处理的内吸性农药的风险商值。

当RQ≤1，风险可接受；当RQ>1，风险不可接受，可进行高级风险评估。

2 结果(Results)

2.1 11种新烟碱类农药在我国的登记情况

截至2017年11月21日[10]，11种新烟碱类农药在我国的登记情况如表1所示。

表1 新烟碱类农药在我国的登记情况Table 1 Registration of the neonicotinoid pesticides in China

由表1可知，在已开发的11种新烟碱类农药中，除环氧虫啶未在我国登记外，其余10种均在我国取得了批准登记，其中，吡虫啉登记的产品(包括原药、单剂和混剂)数量最多，占新烟碱类农药登记总数的49%，啶虫脒次之，之后依次为噻虫嗪、烯啶虫胺、呋虫胺、噻虫啉、噻虫胺、氟啶虫胺腈和氯噻啉，哌虫啶最少。从登记作物的种类来看，吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪登记的范围较为广泛，既用于水稻、小麦等粮食作物，又用于油菜、花生等油料作物，还可用于蔬菜、果树、观赏花卉、烟草和林木等；在使用方法上，吡虫啉、噻虫嗪、呋虫胺、噻虫啉和噻虫胺等5种新烟碱类农药的使用方法较为多样化，除喷雾外，还有种子包衣、灌根、穴施、拌种和撒施等不同类型的土壤或种子处理使用方式。10种新烟碱类农药均批准用于蜜源或粉源作物，如油菜、向日葵、棉花、柑橘、白菜、黄瓜、西瓜和苹果等，对蜜蜂存在暴露的风险。

2.2 在我国登记的10种新烟碱类农药对蜜蜂的初级风险评估

通过查询10种新烟碱类农药对蜜蜂的急性经口和接触LD50值[6-7，12，14]，获得初级风险评估所需的效应终点值(表2)，并根据1.2所述风险商值(RQ)计算方法计算风险商值，结果见表3和表4。

由表3可知，在所评估的10种喷雾施用的新烟碱农药中，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等7种农药在不同作物上使用对蜜蜂的风险商值均大于1，风险不可接受；其余3种包括啶虫脒、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。

由表4可知，所评估的5种用作土壤或种子处理剂的新烟碱农药中，除噻虫啉外，其余4种包括吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪和呋虫胺对蜜蜂的风险商值均大于1，风险不可接受。

3 讨论(Discussion)

已开发的11种新烟碱类农药中，除环氧虫啶未在我国登记外，其余10种均在我国取得批准登记，应用范围十分广泛且使用方法多样化，除喷雾外，还有种子包衣、灌根、穴施、拌种和撒施等不同类型的土壤或种子处理使用方式。其中，吡虫啉登记的产品(包括原药、单剂和混剂)数量最多，占新烟碱类农药登记总数的49%。10种新烟碱类农药均批准用于蜜源或粉源作物，如油菜、向日葵、棉花、柑橘、白菜、黄瓜、西瓜和苹果等，对蜜蜂存在暴露的风险。而新烟碱类农药主要通过选择性控制昆虫神经系统烟碱型乙酰胆碱酯酶受体，阻断昆虫中枢神经系统的正常传导，从而导致害虫出现麻痹进而死亡，因此新烟碱类农药对蜜蜂的风险不容忽视。

风险评估原则上应采用多层次分级评估方法。首先进行初级风险评估，当初级风险评估结果显示风险不可接受时应进行高级风险评估或采取风险降低措施。根据10种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，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种新烟碱农药对蜜蜂的风险商值均大于1，风险均不可接受。故需进行高级风险评估或风险降低措施分析，但由于目前国内暂无蜜蜂的半田间或田间试验数据，暂时无法进行高级风险评估。因此，多层次风险评估方法在实际评估时未能得到充分的应用，目前风险评估结果存在一定的不确定性。可通过开展田间试验等方法进行高级风险评估，从而获得更接近实际的风险评估结果，降低评估结果的不确定性。

表2 11种新烟碱类农药对蜜蜂的毒性终点值Table 2 Toxicity endpoints of the eleven neonicotinoid pesticides to bees

注：RQ表示风险商值；表中数据部分来自PPDB数据库，部分来自文献[6-7,12,14]。
Note: RQ stands for risk quotient; the data in the table refer to PPDB database and references [6-7,12,14].

表3 喷雾施用场景初级风险评估结果Table 3 Primary risk assessment results of the spray application scenario

近年来，新烟碱类农药对蜜蜂的风险受到了世界范围内的关注，农药管理较为先进的国家和组织已采取了一系列风险减少措施。2013年，欧洲食品安全局(EFSA)公布了新的植物保护产品对蜜蜂的风险评估指导文件，并于同年发布了新烟碱类杀虫剂产品对蜜蜂的风险评估报告，认为该类产品的使用可通过飘尘、花粉和露水等途径对蜜蜂形成急性毒害，并可能对蜜蜂种群带来不可接受的影响[15]。EFSA因此宣布从2013年12月1日起限制噻虫嗪、吡虫啉和噻虫胺这3种新烟碱类杀虫剂在夏季禾谷类作物和蜜源作物(包括向日葵、油菜、玉米和大豆)上的使用[16]。美国环保局也于2014年6月颁布了农药对蜜蜂的风险评价指南(GuidanceforAssessingPesticideRiskstoBees)[17]；此外，禁止在蜜蜂出没的地区使用新烟碱类农药产品[18]。随着新烟碱类农药在我国登记数量的不断增加、使用范围的不断扩大，其对蜜蜂的影响问题需要引起关注和重视。建议今后一段时间加强以下方面的工作：

表4 内吸性农药在土壤或种子处理场景中的初级风险评估结果Table 4 Primary risk assessment results of the systemic insecticides applied by soil or seed treatment

注：PED表示预测暴露剂量，PNED表示预测无效应剂量；因未查到可靠的农药残留数据，PED值统一使用默认值0.128 μg a.i.·蜂-1。
Note: PED stands for predicted exposure dose, and PNED stands for predicted no-effect dose; PED is set as the default value of 0.128 μg a.i.·bee-1since no reliable exposure data for pesticides were found.

(1)对于国外已禁限用但在我国仍大量使用的新烟碱类农药，需密切关注其使用后对蜜蜂的危害影响，必要时开展环境经济损益分析，全面客观地评价这些品种给我国农业生产、农药产业等方面带来的效益及对环境可能造成的损害。最后，依据分析结果，制定相应的管理措施。

(2)完善农药对蜜蜂高层次风险评估方法，对初级风险高的农药品种开展高层次风险评估，明确其使用对蜜蜂的风险。

(3)对于高风险的新烟碱类农药品种，应积极开展风险减少措施研究，研究减少用量、选择使用时间和减少漂移等风险减少措施对降低使用风险的贡献，制定合理、可行的风险减少措施。

(4)依据我国新的农药登记资料要求和风险评估要求，严格把关新烟碱类农药在我国的登记，从源头上控制新烟碱类农药对蜜蜂的风险。