杀菌剂丙硫菌唑施用人员健康风险评估

 

欧洲食品安全局（以下简称EFSA）和美国环保局（以下简称USEPA）分别对丙硫菌唑乳油和丙硫菌唑悬浮剂进行了施用人员健康风险评估。EFSA使用UK-POEM模型和德国模型，评估施药者穿戴好个人防护（以下简称PPE），用机械喷雾施药于谷物的暴露量，结果表明暴露量低于允许暴露量；而在无PPE的情况下，两种模型计算所得的喷雾施药于谷物的暴露量均高于允许暴露量。USEPA的风险评估结果表明，在航空喷雾施药于小麦的场景下，配药与装药过程即使穿戴好PPE，即使在封闭系统中，风险仍不可接受；在喷杆喷雾施药场景下，单层PPE加防护手套进行配药与装药，风险即可接受；敞开式驾驶舱喷杆喷雾施药与封闭驾驶舱航空施药，在不穿戴PPE的情况下，风险可以接受。

 

在中国，据2014年农业部门统计，全国施药器械社会保有量达到8,000万台左右，其中背负式手动喷雾器和背负式机动喷雾器总量分别达到7,100万台和700万台，担架式机动和拖拉机悬挂式施药机械分别是46万台和29万台，手动喷雾器承担的防治面积占80%以上。此统计结果表明我国的农药施用人员暴露场景以背负式手动喷雾为主。因此，评估丙硫菌唑在中国使用的施用人员健康风险，需要按照我国的最可能暴露场景对其进行风险评估。

 

本文通过检索公开发表的丙硫菌唑及脱硫丙硫菌唑毒理学数据和丙硫菌唑良好农业规范（GAP）信息，按中国最典型的施药方式背负式手动喷雾，假设丙硫菌唑完全未转化、全部转化为脱硫丙硫菌唑2种情况，进行了施用人员健康风险评估。评估的结果可为丙硫菌唑产品的研发、管理和使用等提供参考。

 

本评估方法遵照2016年农业部农药检定所发布的《农药施用人员健康风险评估指南》征求意见稿。

 

 

1.1  毒性数据收集
 

通过数据检索，查询丙硫菌唑与脱硫丙硫菌唑的毒理学数据。数据来源为EFSA和USEPA公开发表的风险评估报告以及农药残留联席会议（以下简称JMPR）报告。具体结果见表1。
 

   

1.2  毒性数据筛选及不确定系数（UF）的选择
 

根据毒理学试验结果，丙硫菌唑及脱硫丙硫菌唑的急性毒性均为低毒，且无致突变性和潜在致癌性；短期和长期重复给药毒性试验、繁殖毒性试验以及发育毒性试验结果均显示脱硫丙硫菌唑的NOAEL值低于母体丙硫菌唑的NOAEL值。其中NOAEL值最低的为大鼠发育毒性，丙硫菌唑和脱硫丙硫菌唑的大鼠发育毒性NOAEL分别为20 mg/kg/d和1 mg/kg/d。体内代谢试验结果表明，丙硫菌唑在大鼠体内的主要代谢产物中含有脱硫丙硫菌唑，这可能是导致丙硫菌唑在生殖发育毒性试验中出现发育毒性的原因。

 

根据数据筛选原则，应首选丙硫菌唑及脱硫丙硫菌唑的亚急或亚慢经皮和吸入毒性试验数据，确定与制定农药施用人员允许暴露量（AOEL）有关的最大无作用剂量（NOAEL）。数据缺少时选择经口的试验数据来替代，可供选择的试验及终点数据（表2）。
 

 

丙硫菌唑及脱硫丙硫菌唑的毒理学数据中均缺乏吸入毒性试验数据，已有的经皮试验的NOAEL值，也都分别高于他们的特殊毒性（发育毒性）的NOAEL值，根据初级风险评估的保守性原则，分别选择二者的大鼠发育NOAEL值来替代各自的经皮和吸入终点数据。

 

现有的丙硫菌唑及脱硫丙硫菌唑的毒理学数据资料均来自公开发表的国外评估报告，数据的质量和可靠性符合评估要求，不确定系数均选择100（10倍种内差异×10倍种间差异）。

 

本研究中对终点数据和不确定系数的选择结果与EFSA一致。所选择的相应暴露途径试验数据和UF见表3。
 

 

 1.3  计算AOE
 

遵照《农药施用人员健康风险评估指南》征求意见稿，按公式（1）进行计算。

 

因此，农药施用人员对丙硫菌唑的经皮及吸入允许暴露量为：

 

农药施用人员对脱硫丙硫菌唑的经皮及吸入允许暴露量为：

 

2暴露评估

 

遵照《农药施用人员健康风险评估指南》征求意见稿，按公式（2）进行计算。

式中：Exposure——暴露量，单位为毫克每千克体重（mg/kg体重）；UE——单位暴露量，单位为毫克每千克（mg/kg）；Rate——单位面积的用药量，单位为千克每公顷（kg/ha）；Area——每天施用面积，单位为公顷（ha）；BW——施用人员体重，单位为千克（kg），一般取值为60.6 kg。

 

分别计算配药过程和施药过程的经皮暴露量和吸入暴露量，求得特定暴露场景下每种途径的总暴露量。

 

由于缺少丙硫菌唑转化为脱硫丙硫菌唑的转化率数据，暴露量按两个极端的假设进行：

 

1）丙硫菌唑完全不转化；

 

2）丙硫菌唑全部转化为脱硫丙硫菌唑。

 

丙硫菌唑的推荐施药量为0.2 kg a.i./ha。每天施用面积无标准值，根据已有的数据库值经推算为1 ha。根据丙硫菌唑的目标作物小麦及防治对象可判断施药时作物的高度为中等高度（80～130 cm）。经文献查询，单位暴露量（UE）数据（表4），文献中的施药器械为背负式手动喷雾器，施用作物为玉米，本文选取施用农药剂型为乳油，施药人员在较好防护（单层长衣裤、两层手套）下的单位暴露量数据，吸入单位暴露量选择使用防毒面具配药的暴露值。

 

由于采用经口试验的AOEL替代经皮和吸入试验的AOEL，其中丙硫菌唑的吸入吸收率默认为100%，透皮吸收率由于无试验数据也默认为100%，脱硫丙硫菌唑吸入吸收率默认为100%，透皮吸收率为20%。在进行暴露量计算时，用相关吸收率对特定途径的暴露量进行校正。

 

综上，2个假设的暴露量计算结果见表5。

 

 3风险表征

 

遵照《农药施用人员健康风险评估指南》征求意见稿，按公式（3）进行计算。

 

式中：RQ——风险系数；分别计算丙硫菌唑与脱硫丙硫菌唑的经皮暴露、吸入暴露风险系数。

 

由于丙硫菌唑与脱硫丙硫菌唑的经皮暴露、吸入暴露途径引起的毒性相同，所以将2种暴露途径的风险系数加和得到综合风险系数。若综合风险系数≤1，则健康风险可接受；若综合风险系数＞1，则健康风险不可接受。

 

风险系数（RQ）计算结果见表6。

 

由风险表征结果可见，如果丙硫菌唑完全不转化，综合风险系数为0.98，＜1；如果丙硫菌唑全部转化为脱硫丙硫菌唑，综合风险系数为5.66，＞1。评估结果表明在背负式手动喷雾、较好防护、施用于中等高度作物的暴露场景下，如果丙硫菌唑完全不转化，风险可以接受；如果丙硫菌唑全部转化为脱硫丙硫菌唑，风险不可接受。转化率越高，对施用人员的健康风险越大。

 

 

本次评估为初级农药施用人员健康风险评估，评估中涉及的各个因素和参数采用最保守选择原则。具体包括以下几个方面：

 

4.1  危害评估部分
 

毒理学试验及终点数据的选择本着最保守原则，选择特殊毒性NOAEL的最低值，不确定系数均选择100，危害评估的结果与EFSA一致。

 

4.2  暴露评估部分
 

单位暴露量的数据来自文献查询，此文献为中国农业科学院硕士学位论文，由于论文的试验设计、结果统计等因素，其单位暴露量结果可能存在一定的不确定性。从文献中的单位暴露量数据可以看出，配药人员的呼吸单位暴露量与施药人员有显著差异，在配药时严格作好呼吸上的防护（佩戴专用口罩）可以降低一定的吸入暴露量，从而降低一定的吸入风险。但从风险表征结果可见，即使不考虑吸入风险，脱硫丙硫菌唑在较好防护下仅经皮风险同样不可接受。因此，在背负式手动喷雾的场景下，脱硫丙硫菌唑对农药施用人员的健康风险较难降低。每天施用面积，采用推算结果，存在一定的不确定性，可根据需要进行监测与调查，采用实际数据进行暴露评估以及施用人员健康风险评估。单位面积施药量，采用文献中推荐施药量，如有实际施药量，可根据实际施药量进行评估。

 

4.3  施药器械
 

根据2014年农业部门统计结果，选择为背负式手动喷雾。近2年，我国的施药方式已有很大变化，对高效施药器械的需求持续增加，如果实际中采用除背负式手动喷雾之外的其他施药器械，可根据需要测定相应的单位暴露量，重新进行暴露评估以及施用人员健康风险评估。

 

4.4  施药方法
 

选择喷雾使用。如果实际中采用种衣剂等其他方式使用，可根据需要测定相应的单位暴露量，重新进行暴露评估以及施用人员健康风险评估。

 

4.5  施用作物

选择中等高度作物。实际登记的作物如果为低等高度作物，可根据需要测定相应的单位暴露量，重新进行暴露评估以及施用人员健康风险评估。

 

4.6  转化率
 

在缺少丙硫菌唑转化为脱硫丙硫菌唑转化率的情况下，按丙硫菌唑全部转化为脱硫丙硫菌唑评估，对施用人员的健康风险为不可接受。可根据需要进行转化率测试，得出实际转化率，重新进行危害评估和施用人员健康风险评估。

 

 

本文遵照《农药施用人员健康风险评估指南》征求意见稿，按现有资料和数据，通过初级评估，得出结论为：丙硫菌唑在背负式手动喷雾场景下使用，施药量按0.2 kg a.i./ha计，目标作物为小麦等中等高度作物时，在缺少丙硫菌唑转化为脱硫丙硫菌唑转化率的情况下，按丙硫菌唑全部转化为脱硫丙硫菌唑评估，对施用人员的健康风险为不可接受。建议我国农药管理部门，准备在我国开发、生产丙硫菌唑的企业关注此农药的风险，开展深入研究，在保证安全的前提下，才可将其引入我国。