近日,中國農業(yè)科學(xué)院植物保護研究所農藥應用風(fēng)險控制團隊在權威學(xué)術(shù)期刊《Environmental Science & Technology》發(fā)表了題為“Pesticides in Greenhouse Airborne Particulate Matter: Occurrence, Distribution, Transformation Products, and Potential Human Exposure Risks”的研究論文,首次揭示了農藥在溫室空氣細顆粒物(PM)中的賦存、分布、代謝轉化特征和健康暴露風(fēng)險。
溫室是現代設施農業(yè)重要的組成部分,我國有超過(guò)60%蔬菜的產(chǎn)值來(lái)自溫室,有超7000萬(wàn)溫室勞動(dòng)從業(yè)者。溫室作為相對“密閉”的環(huán)境,農藥噴施后會(huì )進(jìn)入空氣,非揮發(fā)性農藥通過(guò)氣相-固相分配主要賦存在PM相中。然而,溫室空氣中PM相關(guān)的農藥賦存行為及人體吸入暴露研究嚴重滯后,給溫室從業(yè)者的健康安全帶來(lái)潛在威脅。
本研究在溫室真實(shí)噴施農藥場(chǎng)景下,系統研究了吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、戊唑醇等六種典型農藥在不同尺寸的空氣PM(PM1,PM1–2.5和PM2.5–10)中的分布、動(dòng)態(tài)變化、代謝轉化和人體吸入暴露分析。結果表明六種農藥在PM中呈現出典型的尺寸依賴(lài)性分布,有> 65%的農藥分配在PM1上,增加了肺部的農藥吸入暴露風(fēng)險。發(fā)現PM結合的農藥會(huì )在空氣中的持久性更強,通過(guò)多隔室動(dòng)力學(xué)模型分析發(fā)現啶蟲(chóng)脒和吡蟲(chóng)啉在PM中的DT90分別可達51.2和201.7天。
發(fā)現六種農藥在空氣PM中會(huì )經(jīng)光、自由基等催化反應生成12種轉化產(chǎn)物,包括6種新的空氣轉化產(chǎn)物。數據表明吡蟲(chóng)啉和咪鮮胺等的主要轉化產(chǎn)物在PM中的濃度遠遠高于母體(19.5–34.6倍),表明轉化產(chǎn)物也是農藥在PM中的重要存在形式。通過(guò)QSARs和ADMETlab模型預測發(fā)現40%的轉化產(chǎn)物的毒性高于母體。本研究率先提出了PM是農藥在空氣中賦存和轉化的重要“載體”,為溫室中農藥應用風(fēng)險控制和職業(yè)健康保護提供了新思路。
中國農業(yè)科學(xué)院植物保護研究所為論文的完成單位,碩士研究生高亢為論文第一作者,李 遠播研究員為通訊作者,該研究工作得到國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金重點(diǎn)項目(U22A20484)的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.est.3c06270