研究揭示新煙堿類殺蟲劑對水生生物毒性風險

近日，中國農業科學院植物保護研究所農藥應用風險控制創新團隊在期刊《總環境科學》（Science of the Total Environment）在線發表研究論文。該研究通過預測模型綜合評估了7種廣泛應用的新煙堿類殺蟲劑及其有氧轉化產物對水生生物的毒性風險，揭示了部分新煙堿類殺蟲劑轉化產物比其母體具有更高的水生生物毒性。

近三十年來，新煙堿類殺蟲劑作為全球消費量最大的一類殺蟲劑廣泛用于農業害蟲防治。目前全球已有超過120個國家登記注冊在100多種作物上進行使用。吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲啉、噻蟲胺、噻蟲嗪、烯啶蟲胺和呋蟲胺是目前應用最廣泛的7種新煙堿類殺蟲劑。該類殺蟲劑具有高的水溶解性，在農業區使用后易經雨水沖刷或地表徑流進入周邊水生生態系統，在環境中可轉化生成不同的轉化產物，而諸多轉化產物的毒性及生態風險仍不明確，嚴重阻礙了該類藥劑風險的科學管理。

該研究通過模型預測了7種典型新煙堿類殺蟲劑的有氧轉化產物及其對三種水生模式生物（魚、溞類、藻類）的急性及慢性毒性。通過種間估算模型對毒性閾值進一步推演獲得水生環境最大可接受濃度，進行了系統風險評估。

研究結果表明，吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲啉、噻蟲胺、噻蟲嗪、烯啶蟲胺和呋蟲胺可能分別存在21、19、80、16、47、17和86種有氧轉化產物，發現部分轉化產物比其母體具有更強的水生生物毒性，闡明含有6-氯吡啶環結構的轉化產物具有強的生物富集能力，可能在水生生物體內蓄積并通過食物鏈傳遞放大。

研究結果為新煙堿類殺蟲劑的科學使用及風險管理提供重要科學依據，對環境生態系統物種保護及生態安全具有重要意義。

中國農業科學院植物保護研究所為論文第一完成單位，博士后沈超為第一作者，研究員董豐收為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金面上項目及中國農業科學院農業科技創新工程等項目的資助。