噻虫嗪在甘蔗和土壤中的残留行为及风险评估

郇志博 罗金辉 谢德芳

摘要：【目的】研究噻蟲嗪在甘蔗和土壤中的残留及消解动态，并评价噻虫嗪残留对消费者的健康风险和土壤中非靶标生物蚯蚓的环境风险，为噻虫嗪在甘蔗上的安全使用提供科学依据。【方法】分别于2015和2016年在海南和广西开展10%噻虫嗪颗粒剂在甘蔗和土壤中的残留消解试验和最终残留试验，并根据蔗茎和土壤中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的残留量，评估其对人类急慢性膳食暴露风险和对非靶标生物蚯蚓的环境风险。【结果】噻虫嗪在甘蔗植株中的半衰期为8.4～18.2 d，在土壤中的半衰期为17.3～22.4 d;甘蔗蔗梢和蔗茎中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的最终残留量均低于定量限（LOQ）（0.05 mg/kg），但施用高剂量562.5 g a.i/ha后，收获期土壤中噻虫嗪残留量高于LOQ，达0.146～0.153 mg/kg;噻虫嗪和噻虫胺对我国一般人群的估计每日摄入量（EDI）仅为每日允许摄入量（ADI）的0.0039%～0.0049%，估计短期摄入量（ESTI）仅为急性参考剂量（ARfD）的0.17%～0.29%;噻虫嗪对蚯蚓的风险商（RQ）<0.01，噻虫胺对蚯蚓的RQ=0.016。【结论】在甘蔗苗期按照375.0～562.5 g a.i/ha沟施10%噻虫嗪颗粒剂1～2次，甘蔗中噻虫嗪和噻虫胺的最终残留量低于我国和国际食品法典委员会（CAC）的最大残留限量（MRL）标准，且该残留对人类健康的急慢性暴露风险在可接受范围之内;但建议该产品在甘蔗上登记使用时注意其代谢物噻虫胺对土壤非靶标生物蚯蚓的环境风险。

关键词： 噻虫嗪;代谢物噻虫胺;甘蔗;土壤;残留行为;风险评估

中图分类号： S481.8                          文献标志码：A 文章编号：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

【研究意义】甘蔗是重要的糖料作物和经济作物，但蚜虫和螟虫给甘蔗产业带来了巨大经济损失（罗素兰等，2003;韦茂春等，2015）。噻虫嗪属于第二代新烟碱类杀虫剂，具有良好的胃毒、触杀活性、强内吸性和渗透性，对甘蔗蚜虫和螟虫防效显著（许焕明等，2012;罗志明等，2014;韦茂春等，2015）。但噻虫嗪强烈的内吸性和较高的水溶解度，导致其在土壤施用或作为种衣剂使用后可迅速传导至植株的各部位，造成作物花粉、花蜜和吐水等污染（Hoffmann and Castle，2012），目前已有研究报道噻虫嗪会通过作物花粉或花蜜损害大黄蜂的传粉（Stanley et al.，2015a）、学习和记忆能力（Stanley et al.，2015b）;且因为其对传粉蜂类的风险，欧盟在2018年发布禁令禁止噻虫胺、吡虫啉和噻虫嗪在户外使用[Commission Implementing Regulation（EU）2018/785]。此外，联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）的农药残留联席会议（JMPR，2010a）对噻虫嗪的毒理学评价认为噻虫嗪对大鼠存在肝毒性和肾毒性，且会造成胎儿中毒和骨骼发育异常。因此，研究噻虫嗪在甘蔗及环境中的残留和消解动态，对保障噻虫嗪的安全使用和维护消费者健康及环境安全具有重要意义。【前人研究进展】目前已有不少学者对噻虫嗪在作物上的残留情况进行研究。Karmakar和Kulshrestha（2009）采用高效液相色谱法测定了噻虫嗪在番茄中的消解动态和代谢物残留，并评价其在番茄上使用的安全性;Wang等（2013）、邵建果等（2013）、相金等（2013）采用高效液相色谱—紫外分析法分别研究了噻虫嗪在烟叶和土壤中、在小麦植株、麦秆和麦粒中、在水稻植株、稻秆、稻壳和糙米中的消解动态及最终残留，结果表明，噻虫嗪在3种作物上的最终残留对人类风险处于安全水平;Abd-Alrahman（2014）、Malhat等（2014）采用QuEChERS结合HPLC-DAD的方法分别测定了噻虫嗪在马铃薯和土壤中、在番茄中的消解动态和最终残留，结果表明，噻虫嗪在两种作物中的最终残留量低于相应的最大残留限量（MRL）标准，且对人类食用安全;Bhattacherjee和Dikshit（2016）采用高效液相色谱—二极管阵列检测器测定了噻虫嗪在芒果中的消解动态和最终残留，结果表明噻虫嗪在芒果中的半衰期为4.0～4.5 d，且按照推荐方式施用后芒果中噻虫嗪的最终残留对消费者不存在风险。【本研究切入点】至今，国内外尚无噻虫嗪在甘蔗及其种植环境中的残留行为和使用风险的文献报道。【拟解决的关键问题】通过噻虫嗪在海南和广西两地甘蔗上的田间残留试验，研究噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在甘蔗植株和种植土壤中的消解规律，以及在甘蔗蔗茎、蔗梢和土壤中的最终残留量，并根据甘蔗蔗茎中噻虫嗪和噻虫胺的最终残留量评价噻虫嗪在甘蔗上使用后的残留对人类膳食暴露风险，根据土壤中噻虫嗪和噻虫胺的最终残留量评价噻虫嗪在甘蔗上使用后的土壤残留对非靶标生物蚯蚓（Eisenia foetida）的环境风险，为噻虫嗪在甘蔗上的安全使用提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验试剂：100 μg/mL噻虫嗪标准品、100 μg/mL噻虫胺标准品（农业农村部环境保护科研监测所），甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯（色谱纯），正己烷、乙腈、无水硫酸镁、氯化钠（分析纯），超纯水（Milli-Q系统纯化制得），500 mg×6 mL弗罗里硅土SPE小柱（上海安谱实验科技股份有限公司）。主要仪器设备：Agilent 1290 Infinity液相色谱仪配备紫外检测器（美国安捷伦公司），Waters ACQUITY UPLC超高压液相色谱仪（美国Waters公司），Waters ACQUITY UPLC超高压液相色谱仪串联AB SCIEX API4000+质谱仪（美国AB公司），RE52CS-1旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂），SHZ-B水浴恒温振荡器（常州诺基仪器有限公司），TDL-40B低速台式离心机（上海安亭科学仪器厂）。

1. 2 田间试验

按照NY/T 788—2004《农药残留试验准则》和《农药登记残留田间试验标准操作规程》（农业部农药检定所，2007），于2015—2016年在海南和广西进行10%噻虫嗪颗粒剂在甘蔗上的消解动态和最终残留试验。每小区30 m2，每处理3次重复，随机排列，小区间设保护带，另设对照区（不使用任何药剂）。推荐施药时期及方法：甘蔗苗期沟施于甘蔗根部附近并覆土;推荐施药剂量和次数：375.0 g a.i/ha施药1次;安全间隔期为收获期。

1. 2. 1 消解动态试验 采用1次施药多次采样的方法，施药剂量为562.5 g a.i/ha（1.5倍推荐剂量），设甘蔗处理小区和土壤处理小區。甘蔗处理小区在施药后的2 h和1、3、5、7、10、14、21、28、42、60 d及收获期采集甘蔗植株样品，土壤处理小区在施药后的2 h和1、3、5、7、10、14、21、28、42、60、90 d及收获期采集土壤样品。甘蔗植株样品和土壤样品采集方法参照《农药登记残留田间试验标准操作规程》（农业部农药检定所，2007）。

1. 2. 2 最终残留试验 设低剂量375.0 g a.i/ha和高剂量562.5 g a.i/ha两个施药剂量，分别施药1次和2次，共有4个处理：低剂量施药1次、低剂量施药2次、高剂量施药1次、高剂量施药2次。施药间隔期30 d，收获期时采样。甘蔗蔗茎、蔗梢样品和土壤样品采集方法参照《农药登记残留田间试验标准操作规程》（农业部农药检定所，2007）。

1. 3 提取和净化

1. 3. 1 噻虫嗪 甘蔗植株、蔗梢和蔗茎样品：称取5.0 g样品，置于50 mL离心管中，加入25.0 mL乙腈和5.0～7.0 g无水硫酸镁，涡旋5 min，振荡提取30 min，4000 r/min离心15 min，准确吸取上清液10.0 mL置于50 mL圆底烧瓶中，减压浓缩（40 ℃）至干，用2.0 mL甲醇∶水（5∶95，v∶v）溶液重新溶解后过0.22 ?m有机滤膜，待UPLC-MSMS测定。

土壤样品：称取5.0 g样品，置于50 mL离心管中，加入25.0 mL乙腈和5.0～7.0 g氯化钠，涡旋2 min，振荡提取30 min，4000 r/min离心10 min，准确吸取上清液10.0 mL置于50 mL圆底烧瓶中，减压浓缩（40 ℃）至干，用2.0 mL甲醇重新溶解后过0.22 ?m有机滤膜。由于土壤样品盐分较高，为避免质谱检测器污染，土壤样品使用UPLC-UV测定。

1. 3. 2 噻虫胺 甘蔗植株、蔗梢和蔗茎样品：称取5.0 g样品，置于50 mL离心管中，加入15.0 mL丙酮、10.0 mL乙酸乙酯和10.0 g氯化钠，涡旋5 min，振荡提取30 min，4000 r/min离心5 min，准确吸取上清液10.0 mL置于50 mL圆底烧瓶中，减压浓缩（40 ℃）至干，用5.0 mL丙酮∶正己烷（3∶7，v∶v）溶液重新溶解，待净化。先用5.0 mL丙酮∶正己烷（3∶7，v∶v）溶液将弗罗里硅土柱预淋洗，然后将提取液转移至小柱中并用100 mL圆底烧瓶收集提取液，盛装提取液的50 mL圆底烧瓶用5.0 mL丙酮∶正己烷（1∶1，v∶v）淋洗液涡旋清洗2次，将2次的清洗液一并转移至小柱中净化，净化液减压浓缩（40 ℃）近干，用2.0 mL甲醇溶液重新溶解，过0.22 ?m有机滤膜后转移至进样瓶中，待UPLC-UV测定。

土壤样品：称取5.0 g样品，置于50 mL离心管中，加入25.0 mL乙腈和5.0～7.0 g氯化钠，涡旋2 min，振荡提取30 min，4000 r/min离心5 min，准确吸取上清液10.0 mL置于50 mL圆底烧瓶中，减压浓缩（40 ℃）至干，用2.0 mL甲醇重新溶解后过0.22 ?m有机滤膜，待UPLC-UV测定。

1. 4 分析测定

1. 4. 1 噻虫嗪 甘蔗植株、蔗梢和蔗茎样品色谱条件：色谱柱为Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（2.1 mm×100 mm，1.7 mm），流动相为甲醇（A）和水（B），梯度洗脱：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质谱参数和仪器参数见表1。

土壤样品色谱条件：色谱柱为ZORBAX Eclipse Plus C18柱（2.1 mm×50 mm，1.8 mm），流动相为甲醇（A）和水（B），梯度洗脱：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。柱温为室温，进样量3 mL，流速0.3 mL/min，紫外检测波长254 nm，土壤中噻虫嗪的保留时间为4.6 min。

1. 4. 2 噻虫胺 色谱条件：色谱柱为Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（2.1 mm×100 mm，1.7 mm），流动相为甲醇∶水（20∶80）等度洗脱，样品和色谱柱温度为30 ℃，进样量1 ?L，流速0.2 mL/min，紫外检测波长265 nm，噻虫胺的保留时间约8.5 min。

1. 5 方法验证

按照欧盟《食品和饲料中农药残留分析的质量控制和验证程序指导文件》（SANCO/12571/2013，2013），方法验证包括线性、检测限（LOD）、定量限（LOQ）、回收率和精度。

1. 5. 1 线性 首先使用甲醇配制5 ?g/mL噻虫嗪和噻虫胺标准储备液，然后以甲醇稀釋标准储备液配制0.05～2.50 ?g/mL噻虫嗪和噻虫胺标准工作液。考虑到质谱分析时样品可能对目标物存在基质效应，因此分别用甘蔗植株、蔗梢和蔗茎空白样品的提取净化液配制0.05～2.50 ?g/mL噻虫嗪基质标准，再按照1.4.1和1.4.2上机测定，以进样浓度为横坐标、峰面积均值（每个浓度3次重复）为纵坐标绘制标准曲线。

1. 5. 2 LOD和LOQ 参照Song等（2014）的方法，噻虫嗪和噻虫胺的LOD设为使检测系统产生3倍噪音信号的标准品浓度，LOQ设为最低添加水平。

1. 5. 3 回收率和精度 分别在甘蔗蔗茎、蔗梢、植株和土壤中添加噻虫嗪和噻虫胺，添加浓度为0.05、1.00和2.50 mg/kg，每个浓度重复5次，然后按照1.3和1.4分析测定，计算添加回收率和相对标准偏差。

1. 6 风险评估

为了科学评价10%噻虫嗪颗粒剂在甘蔗上使用后的风险，本研究分别从健康风险和环境风险两个方面进行评价，健康风险主要评价噻虫嗪对人类的急慢性暴露风险，具体评估方法参照WHO开发的国际估计每日摄入量（International estimated daily intake，IEDI）和国际估计短期摄入量（International estimated short term intake，IESTI）计算模板（World Health Organization，2018）。噻虫嗪和噻虫胺对非靶标生物的环境风险依据风险商（RQ）进行评价（Hela et al.，2005），RQ≤0.01表示低风险，0.011表示非常高风险。选择土壤中的模式生物蚯蚓作为研究对象，评估噻虫嗪使用后在土壤中的噻虫嗪和噻虫胺残留对土壤非靶标生物蚯蚓的环境风险。

2 结果与分析

2. 1 方法验证结果

在0.05～2.50 ?g/mL的浓度范围内，噻虫嗪溶剂标准曲线为y=39.58x-1.27（R2=0.997），噻虫嗪在甘蔗植株、蔗梢和蔗茎中的基质标准曲线为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）。噻虫胺溶剂标准曲线为y=2.06×104x+1.38×102（R2=0.999），各标准曲线的相关系数表明，在0.05～2.50 ?g/mL浓度范围内分析方法线性关系良好。

按照LOD和LOQ的设定，噻虫嗪和噻虫胺的LOD均为0.02 mg/kg，LOQ均为0.05 mg/kg，我国设定的甘蔗中噻虫嗪MRL为0.1 mg/kg，未设定甘蔗中噻虫胺的MRL标准，国际食品法典委员会（CAC）设定的甘蔗中噻虫胺MRL为0.4 mg/kg，本研究噻虫嗪和噻虫胺的LOQ均低于两个MRL标准，因此满足后续的样品检测。

由表2可知，噻虫嗪在土壤、甘蔗植株、蔗茎和蔗梢4种基质中的平均回收率为71.5%～114.2%，相对标准偏差为0.93%～7.01%;噻虫胺在4种基质中的平均回收率为95.9%～109.3%，相对标准偏差为0.59%～4.19%，满足SANCO/12571/2013的要求。噻虫嗪在甘蔗植株、蔗茎和蔗梢中的总离子流图见图1，噻虫嗪在土壤中的典型色谱图见图2，噻虫胺在4种基质中的典型色谱图见图3。

2. 2 噻虫嗪在甘蔗植株和土壤中的消解动态

噻虫嗪在甘蔗植株和土壤中的残留最大值及其出现时间、消解动态方程、相关系数和消解半衰期见表3。噻虫嗪在甘蔗植株中的半衰期，海南试验点为11.2～17.3 d，广西试验点为8.4～18.2 d;噻虫嗪在土壤中的半衰期，海南试验点为17.3～21.7 d，广西试验点为21.0～22.4 d。施药后土壤中噻虫嗪的残留最大值出现在施药后2 h，海南试验点的噻虫嗪残留最大值为1.761～2.150 mg/kg，广西试验点为1.995～2.066 mg/kg;随时间的延长，土壤中噻虫嗪的残留量逐渐降低，但持续时间较长，直到第90 d土壤中噻虫嗪的残留量仍有0.061～0.133 mg/kg。甘蔗植株中噻虫嗪的残留最大值出现在第7 d，海南试验点的噻虫嗪残留最大值为0.196～0.243 mg/kg，广西试验点为0.176～0.180 mg/kg，随时间的延长，甘蔗植株中噻虫嗪的残留量逐渐减少，至第28 d低于LOQ（0.05 mg/kg）。消解动态试验中，虽然在甘蔗植株中未检测到噻虫胺残留，但在土壤中从第7 d开始能检测到噻虫胺残留，并在第10 d达最大值（0.071～0.094 mg/kg），且持续到第21 d才低于LOQ（0.05 mg/kg）。

2. 3 噻虫嗪和代谢物噻虫胺在甘蔗蔗梢、蔗茎和土壤中的最终残留量

噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在甘蔗蔗梢、蔗茎和土壤中的最终残留量对噻虫嗪在甘蔗上的安全使用具有重要意义。由表4和表5可知，2015—2016年无论在海南或广西施用高剂量或低剂量噻虫嗪颗粒剂，收获期甘蔗蔗梢和蔗茎中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的最终残留量均低于LOQ（0.05 mg/kg），表明在甘蔗苗期沟施10%噻虫嗪颗粒剂（375.0～562.5 g a.i/ha）1～2次，甘蔗中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的残留量满足我国和CAC的MRL标准要求。在土壤中，即使采收间隔期达177～231 d，在海南和广西两地的两个年份里，高剂量施用2次的土壤样品中仍能检测到噻虫嗪残留（0.146～0.153 mg/kg），但在甘蔗收获期所有处理的土壤样品中均未检测到噻虫胺残留。此外，无论是消解动态试验还是最终残留试验的对照小区，在4种基质中均未检测到噻虫嗪和噻虫胺残留。

2. 4 风险评估结果

估计EDI时，残留数据为最终残留试验蔗茎中噻虫嗪和噻虫胺的残留中值（STMR），均为0.05 mg/kg，膳食消费数据为GEMS/Food收录的中国所属的G09类人群甘蔗的平均消费量4.27 g/（人·d），体重为G09类人群的平均体重55.0 kg（World Health Organization，2018）。估计ESTI时，残留数据为最终残留试验蔗茎中噻虫嗪和噻虫胺的残留最大值（HR），均为0.05 mg/kg，膳食消费数据为GEMS/Food收录的中国一般人群（General population，>1年）甘蔗的大份餐消费量1817.52 g/（人·d），体重数据为53.2 kg（World Health Organization，2018）。结果（表6）显示，噻虫嗪和噻虫胺对一般人群的急慢性暴露风险远小于100%。

在估计环境风险时，噻虫嗪和噻虫胺的浓度选择消解动态试验土壤中噻虫嗪和噻虫胺的HR分别为2.150和0.094 mg/kg，经计算得知噻虫嗪的RQ远小于0.01，但噻虫胺的RQ高于0.01。

3 讨论

农药在作物中的降解半衰期受诸多因素的影响，如作物种类、施药方法、农药在作物体内的稳定性等（Malhat et al.，2014）。黄伟等（2010）测得噻虫嗪在马铃薯植株中的半衰期为1.83～1.92 d;Wang等（2013）测得噻虫嗪在绿色烟叶中的半衰期为3.9～4.4 d;吴绪金等（2014）测得噻虫嗪在小麦植株中的半衰期为0.85～2.24 d;Bhattacherjee和Dikshit（2016）测得噻虫嗪在芒果中的半衰期为4.0～4.5 d。本研究测得噻虫嗪在甘蔗中的半衰期为8.4～18.2 d，其相对较长的半衰期可能与噻虫嗪的施药方式有关，上述研究的施药方式均为叶面喷雾，作物中的噻虫嗪残留来源于直接的叶面喷施，而本研究甘蔗中的噻虫嗪残留是甘蔗从土壤中吸收而来，因此土壤中噻虫嗪的残留量和持续期间接影响到甘蔗植株中噻虫嗪的残留量和持续期，与实际情况相符;通过分析消解试验中甘蔗植株和土壤中噻虫嗪的残留量变化趋势可发现，消解试验甘蔗植株中的噻虫嗪残留量变化趋势为先升高后降低，因此可推测噻虫嗪在土壤中沟施后，土壤中噻虫嗪的残留水平较高，甘蔗植株对噻虫嗪的吸收速率远大于消解速率，因此甘蔗植株中噻虫嗪的浓度逐渐上升，并在第7 d达峰值，然后随土壤中噻虫嗪残留量逐渐减少（土壤中从第7 d开始检测到噻虫胺残留），加之甘蔗植株对噻虫嗪的降解，甘蔗植株中的噻虫嗪水平逐渐降低。

噻虫嗪在土壤中的半衰期受土壤质地、温度、湿度和pH等因素的影响。Karmakar和Kulshrestha（2009）测得噻虫嗪在西红柿田土壤中的半衰期为9 d，吴小毛等（2013）测得噻虫嗪在茶园土壤中的半衰期为5.5 d，Schaafsma等（2016）测得噻虫嗪作为种衣剂使用后在加拿大安大略省土壤中的半衰期达0.5～0.7年，JMPR（2010b）则在其报告中称噻虫嗪在需氧条件下在土壤中的半衰期达80～300 d。本研究测得噻虫嗪在甘蔗田土壤中的半衰期为17.3～22.4 d，目前各类研究报道的噻虫嗪在土壤中半衰期差异非常明显，已成为噻虫嗪最有争议的问题之一（Schaafsma et al.，2016）。相对较长的半衰期增加了噻虫嗪对土壤中非靶标生物的风险，从最终残留试验数据可看出，高剂量施用2次后，即使采收间隔期达177～231 d，土壤中仍能检测到较高浓度的噻虫嗪残留。噻虫胺是噻虫嗪在植物和土壤中的主要代谢物（JMPR，2010b），有报道称噻虫胺在土壤中的半衰期更长，达148～6931 d（Goulson and Kleijn，2013）。本研究结果表明，甘蔗收获期在土壤、甘蔗蔗梢和蔗茎中均未检测到噻虫胺残留，且在消解试验过程中噻虫胺仅在土壤使用后的第7～21 d检测到，可能是因为在本研究中噻虫胺并未作为独立药剂使用，而是作为噻虫嗪的代谢物出现。

噻虫胺对非靶标生物尤其是对蚯蚓的毒性很高，Wang等（2012）测得噻虫胺对蚯蚓14 d的LC50为6.06 mg/kg干土，按照我国的环境毒性分级属于中毒（中华人民共和国农业部，2014）;而de Perre等（2015）测得噻虫胺对蚯蚓14 d的LC50为0.227 mg/kg干土，属于高毒，因此需要评估土壤中的噻虫嗪和噻虫胺残留对非靶标生物蚯蚓的风险。此外，JMPR（2010a）的报告表明噻虫嗪对哺乳动物存在一定的急慢性毒性，因此在噻虫嗪产品登记使用时也需评估其在作物上的残留对人类急慢性膳食暴露风险。本研究根据10%噻虫嗪颗粒剂在甘蔗苗期按照剂量375.0～562.5 g a.i/ha沟施1～2次后，收获期蔗茎中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的最终残留量估计该噻虫嗪产品在拟登记作物甘蔗上使用后残留量对人类的急慢性膳食暴露风险，结果表明其对人类的健康风险在可接受范围之内，但依据RQ评估得出该噻虫嗪产品在拟登记作物甘蔗上使用后在土壤中形成的代谢物噻虫胺残留会对土壤非靶标生物蚯蚓造成中等风险。若按照de Perre等（2015）测得的噻虫胺對蚯蚓14 d的LC50，对蚯蚓的环境风险将会更高，因此建议该产品在甘蔗上登记使用时需注意代谢物噻虫胺对土壤非靶标生物蚯蚓的环境风险。

4 结论

10%噻虫嗪颗粒剂在甘蔗苗期按照剂量375.0～562.5 g a.i/ha沟施1～2次，收获期甘蔗中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的最终残留量分别低于我国和CAC制定的MRL标准，且收获期蔗茎中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的最终残留量对人类健康风险在可接受范围之内，但建议该产品在甘蔗上登记使用时注意其代谢物噻虫胺对土壤非靶标生物蚯蚓的环境风险。

参考文献：

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