第五章-农药环境毒理专题

农药环境毒理学,农药的品种繁多，理化性质各不相同，防治对象和使用方法也有差异，因此在环境中的行为和对生态系统的影响是很复杂的。为了减少农药所带来的负面影响，对农药进行环境毒理学的研究是很有必要的。其主要内容包括：一是农药施用后在环境中的物理、化学变化和归趋。二是农药及其代谢物对环境和非靶标生物群体的影响。,研究农药进入田间后的环境行为与对非靶标生物的环境毒性是目前农药环境毒理学的研究范畴。对农药环境毒理学的研究，其目的是了解农药产生的不良副效应的成因，进而提出控制农药副作用的措施，达到安全使用的目的。,农药对环境的污染问题环境中的归宿归宿：水、土壤、空气影响因子：温度、湿度、光照、降雨、微生物、pH,农药对环境的污染问题环境生物毒害对有益生物的影响蜜蜂、鱼类、鸟类、家蚕赤眼蜂、青蛙蚯蚓、土壤微生物对生物链的影响,农药在环境中的降解与代谢,在使用农药防治病、虫、草害时，农药在自然环境或作物内并不是静止不变的，而是发生多种多样的变化。一些化学性质较稳定的农药可在环境中远距离迁移，或通过食物链而富集。不管是多么稳定的化合物，也都在转移过程中伴随着变化，包括一些生物和非生物的降解。农药的种类很多，化学结构千变万化，但由于代谢研究方法的发展和提高，尤其是放射性同位素失踪法的应用，对大多数农药在生物体内或环境中的代谢、降解都有了某种程度的了解。,农药代谢的基本形式（1）衍生：指农药在动植物体内经过酶的作用，或在自然环境中通过外界环境因子的影响，或受土壤中微生物的作用可氧化、还原为其它类似衍生物。例如杀螟松在昆虫和植物体内均可被氧化成类似衍生物，杀螟松在土壤中容易被细菌还原成胺基杀螟松。,(2）异构化：主要是有机磷杀虫剂中的硫代磷酸酯类，变化形式是硫原子和氧原子互换(P=S变成P=O)。六六六的丙体异构体在一定条件下也会变成甲体等。（3）光化：喷洒到田间的农药由于吸收光能，产生异构化、光水解或光氧化。例如，狄氏剂、艾氏剂能转化为更稳定、毒性更大的光化异构体。,（4）裂解：农药在生物体内通过酶的作用产生水解或脱卤。导致农药分子的裂解，通过裂解可使农药从非极性化合物转化为极性强的化合物。（5）轭合：脂溶性农药在生物体内经过氧化、还原或水解而形成的羟基、羧基、胺基、巯基等极性基团后，能与生物体内的糖类、氨基酸等结合成轭合物。在植物体内最常见的是与葡萄糖轭合。在动物体内通常是与葡萄糖醛酸轭合。,主要类型农药在环境和动植体内的代谢特点：有机汞农药：有机汞农药是含有汞元素的有机化合物农药。有机汞杀菌剂由于杀菌力高、杀菌谱广，过去多年来一直被农业上应用,如赛力散、西力生、富民隆等。有机汞农药经微生物代谢为甲基汞，引起严重残留问题。,有机汞农药进入土壤后逐渐被分解为无机汞，可保留很多年，还能转化为甲基汞被植物再吸收。有机汞对人的毒性，不仅能引起急性中毒，而且可在人体内蓄积，引起慢性中毒。汞中毒主要侵犯神经系统和肝脏，急性汞中毒的主要症状为口内金属味、烦渴、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等，慢性汞中毒以头痛、失眠、恶梦等神经系统的症状为主。在食品中的汞90%以上是以甲基汞的形式存在。我国已于1971年规定有机汞农药不生产、不进口、不使用。,1953年，在日本水俣y湾由于甲基汞污染，引起附近居民发病。19551959年约有6%的该地区出生的婴儿发生脑性麻痹及舞蹈症，运动失调，震颤以及精神发育迟缓等神经系统症状。所有这些孩子的母亲均有吃了被甲基汞污染的鱼较多的历史，表明神经系统的症状是来自子宫内的毒性作用。曾报道了一名孕妇于妊娠早期阶段因吃了烷基汞污染的猪肉娩出的一名男婴，在生后头几天有四肢间歇性的明显的震颤，而后发展成惊厥。该男婴快一岁时，虽然身体发育正常，但却不能坐起，也不能看东西。而该孕妇本人无明显中毒症状，血清及头发中汞的含量也不高，表明胎儿对有机汞的毒性比母亲更敏感。,有机氯农药：是用于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元素的有机化合物。主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。前者如使用最早、应用最广的杀虫剂DDT和六六六，以及杀螨剂三氯杀螨砜、三氯杀螨醇等，杀菌剂五氯硝基苯、百菌清、道丰宁等；后者作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等。有机氯农药性质稳定，代谢产物与亲体化合物接近、残留问题与亲体化合物一样。有机氟农药：氟乙酰胺，既是杀鼠剂，又是高毒内吸杀虫剂。水解后的代谢产物氟乙酸剧毒，残留问题突出。,有机磷农药：性质不太稳定，易在动植物体内降解，有些OP农药，尤其是内吸杀虫剂如内吸磷在植物体内有一个增毒过程，硫醚键被氧化为毒性更高的砜和亚砜。因此，内吸磷的残留问题比一般有机磷重得多。有机氮农药：杀虫脒的代谢产物4-氯邻甲苯胺的致癌作用比杀虫脒高10倍，杀虫脒致癌作用的无作用剂量为20mg/kg，4-氯邻甲苯胺则为2mg/kg。,农药对害虫群落的影响及对非靶标生物的毒性,农药对有害生物群落的影响1.害虫再猖獗是指使用某些农药后，害虫密度在短时期有所降低，但很快出现比未施药的对照区增大的现象。害虫再猖獗的原因：（1）天敌区系的破坏我国北方果区，由于长期使用对硫磷防治果树实心虫、卷叶虫、蚜虫等害虫，杀伤了大量的害虫天敌，使害虫大爆发。（2）杀虫剂残留或是代谢物对害虫的繁殖有直接的刺激作用（3）化学药剂改变了寄主植物的营养成分（4）上述因素综合作用的结果,2.次要害虫的上升次要害虫上升是指使用某些农药后，农田生物群落中原来占次要地位的害虫，由原来的少数上升为多数，变为危害严重的害虫。麻雀、蝗虫,农药对陆生有益生物的影响1.对寄生性天敌昆虫的影响农药对寄生性天敌昆虫的毒性随药剂品种、天敌种类及其发育阶段而有相当大的差异。苦楝油对稻螟赤眼蜂成蜂的毒性很小，LC50高达7187.01mg/L，多菌灵的毒性也较低，为314.76mg/L,而甲基一六0五对成蜂的LC50仅为0.0445mg/L。(天敌昆虫是一类寄生或捕食其它昆虫的昆虫,它们长期在农田、林区和牧场中控制着害虫的发展和蔓延。),2.对捕食性天敌昆虫的影响根据浸渍法测定，对七星瓢虫成虫和卵的毒性，溴氰菊酯氯氰菊酯氯菊酯氰戊菊酯。3.对蜘蛛和捕食性螨的影响多数微生物类农药、昆虫生长调节剂类农药对蜘蛛很安全，三氯杀螨醇、乐果、克百威、棉油皂、石硫合剂等杀伤力较小。但可以防治多种抗性害虫的锐劲特对稻田蜘蛛的杀伤作用较大，无论是单用还是混用，对蜘蛛的杀伤率均可达72.48%92.29%。,4.对蜜蜂和家蚕的影响农药对蚕的影响主要是对桑蚕的影响，而且以农药污染桑树为主。桑蚕与其它昆虫比较，一般说对农药是比较敏感的。,农药对水生生物的影响1.对鱼、贝类的影响农药对水质的污染和进入鱼、贝体内的途径水体中的农药通过呼吸、食物链和体表三个途径进入鱼、贝体内。鱼的呼吸器官是表皮极薄的鳃，鳃的表面暴露在水中，使水和血液接触，获得所需要的氧气，从而也就迅速吸收并富集水中的农药。鱼类的食料多为浮游生物，水中的农药易被浮游生物不断吸进体内，当鱼类吞食这些饵料时，则农药就转移到体内而产生富集。水体中的农药可直接由鱼特别是无鳞鱼的皮肤吸收进入体内。,2.对甲壳类动物、藻类的影响不同农药对不同藻类的毒性不一样。如对斜生栅藻的毒性，溴氰菊酯氟氰菊酯克百威氰戊菊酯甲基对硫磷敌稗。3.防止农药对水生生物中毒的措施（1）污染水质的农药不能在禁止使用的地带施用。（2）施用对鱼类高毒的农药时，不要使药液漂移或流入鱼塘。（3）施药后剩余的药液及空药瓶或空药袋不得直接到入或丢入渠道、池塘、河流、湖泊内，必须埋入地下。（4）在养鱼稻田中施药防治病虫害时，应预先加灌46cm深的水层，药液尽量喷、撒在稻茎、叶上，减少落到稻田水体中。,农药对土壤生物的影响1.农药对土壤微生物的影响（1）农药对土壤微生物区系的影响一般说来杀虫剂在推荐用量下，对土壤中的微生物群落影响不大，有的还使与土壤肥力有关的微生物区系集团的成分增加，有益于作物的生长。但是药剂的大量和长期施用，也会抑制或破坏土壤微生物的区系。杀菌剂和熏蒸剂对微生物数量影响最大。杀线虫剂大部分都有弱的杀菌性，丝状菌对杀线虫剂的敏感性比细菌要高。,（2）农药对土壤微生物活性的影响大量有关农药对土壤微生物生态效应的研究表明，虽然有些农药对土壤微生物及其活性会产生抑制或促进作用，但这种作用一般是短暂的；按推荐浓度正常使用农药通常不会影响土壤微生物的各种生化过程和活性，对土壤的物质循环和土壤肥力也没有不利影响。,（3）土壤微生物对农药的分解作用农药在土壤中被微生物分解的途径是很复杂的，概括起来主要有：（1）氧化，（2）还原，（3）水解，（4）缩合，脱氯化氢，（5）脱羧，异构化等途径。,土壤中对硫磷可能的降解途径,王银善等分离到一株黄杆菌FlavobacteriumspP3-2，该菌具有广泛的底物适应能力，可降解对硫磷、杀螟松、水胺硫磷、甲基对硫磷，性能稳定,2.农药对土壤动物的影响农药施入土壤后，杀死有害的靶标生物的同时，也对非靶标生物，包括多种有益昆虫也会产生不良影响，所以农药对土壤动物群落结构会产生重要影响。在国外，从7O年代起，就开始研究农药污染对土壤动物，特别是对蚯蚓的影响。FredHeimbach的研究发现，农药对蚯蚓有很强的毒性，低剂量农药即可引起蚯蚓数量的减少。TarrantKA等研究表明大量施用农药的农田中，土壤动物多样性明显减少，并且90以上的蚯蚓细胞超微结构有明显的病理性变化。,3.农药对蛙类等生物的影响一般以杀虫剂的影响较大，而杀菌剂大部分品种对泽蛙蝌蚪的毒性小或比较小。在杀虫剂品种中，以氨基甲酸酯类、杀虫双、杀虫单和大部分的有机磷杀虫剂对青蛙的毒性小或比较小。剂型不同对青蛙的毒性也不同。乳油对青蛙的毒性最大，可湿性粉剂次之，粉剂、颗粒剂毒性最小。研究表明多氯联苯可干扰非洲爪蟾的变态发育，引起甲状腺组织学改变。,一些研究表明，莠去津对水生动物和两栖动物产生某些生殖毒性。Dodson等人的研究发现，水蚤Daphnia在胚胎形成期，低浓度0.5-10g/L莠去津的暴露就可使它的雌性后代出生率增加。将蝌蚪放在含有不同浓度莠去津的水中饲养0.1g/L的莠去津水溶液就能导致青蛙产生雌雄同体现象。研究者们还将雄性青蛙放在浓度为25g/L的莠去津水中观察，青蛙体内睾丸激素的浓度显著下降.莠去津对蛙类的形态发育也会产生影响，蛙类在含有莠去津的水体生活3周，蛙类产生变态发育，5周后，形态发生变化。,农药的安全评价,有效成分的鉴定有效成分的理化性质工业品的组成：全分析生物活性代谢与残留研究在植物、土壤和水中的降解率和残留水平，主要代谢物。对哺乳动物的毒性急性毒性、亚急性毒性、代谢研究、致毒机制。对其它动物的毒理学资料蜂、鸟、鱼、蚕,农业部农药检定所农药登记前、登记、登记后的管理、监督、检测11个处室药政处、生测室、分析室、残留室、监督处、信息处、咨询中心、生物中心环境行为农药对非靶标生物毒性试验属于农药环境毒理学的范围,环境行为农药环境行为是指农药进入环境后，在环境中迁移转化过程中的表现与特征。包括物理行为、化学行为与生物效应等三个方面。直观地反映了农药对生态环境污染影响的状态。,环境行为包括：挥发作用土壤吸附作用淋溶作用土壤降解作用水解作用光解作用生物富集作用,农药对非靶标生物毒性试验在靶标生物与非靶标生物并存的环境中，使用农药难免对非靶标生物会造成一定的危害。不同的农药品种，由于其施药对象、施药方式、毒性及其危及生物种类的不同，其影响程度也随之而异。环境生物种类很多，在评价时只能选择有代表性的，并具有一定经济价值的生物品种，其中包括陆生生物、水生生物和土壤生物作为评价指标。,非靶标生物毒性试验包括：鸟类毒性蜜蜂毒性天敌毒性（赤眼蜂、蛙类）鱼类毒性水生生物毒性（水蚤、藻类）家蚕毒性（根据农药性质和用途而定）蚯蚓毒性和土壤微生物影响（土壤处理剂）主要后茬作物敏感性（高活性除草剂：如磺酰脲类等）,环境行为试验土壤降解成土因子与田间耕作条件的共同作用下，土壤中的残留农药逐步由大分子分解成小分子直至失去毒性和生物活性的全过程。土壤是农药在环境中的贮藏库，也是农药在环境中的集散地。土壤中农药残留量的大小、持留时间的长短、农药在土壤中的降解性能，是评价农药对整个环境危害影响十分重要的指标。农药在土壤中的持留愈长，对环境的污染以及对各种环境生物，以至对人类的潜在威胁也愈大。表示：降解半衰期：t0.5,土壤降解的试验方法试验材料土壤农田耕层土壤、新鲜，有代表性，34种风干，过筛（2mm）,冷藏贮存理化性质测定：pH、有机质、代换量、土壤质地农药纯品/原药配制水溶液，有机溶剂助溶（少量，无干扰：丙酮、乙醇）培养箱：050残留分析仪器设备、材料前处理：旋转蒸发器、震荡器化学试剂分析仪器：气相色谱、液相色谱、色谱-质谱联用仪,试验方法称量：20g，三角瓶，混入农药：农药的用量最好用田间的实际用量来换算，或将土壤中农药的起始浓度调至10ppm（新要求：田间用量的倍量）调节含水量：田间持水量的60%。培养：在251恒温条件下培养定期采样测定：直至土壤中农药的降解量达到两个半衰期以上，即降解量75%，或者90%以上时可终止试验（用于水田的农药，则同时要做在渍水条件下的降解试验）,计算公式Ct=C0e-ktt0.5=Ln2/kC0：初始浓度Ct：t时间时的浓度k：降解速率常数t：培养时间t0.5：半衰期,质量要求残留分析方法：准确度：添加回收率70110%灵敏度：小于初始浓度10%初始浓度按照加入量，在土壤中的平均含量采样点：至少7个点，其中5个点浓度为初始浓度的20%-70%。,土壤残留评价特性等级的划分,土壤中微生物对农药的作用方式虽然农药的生物降解受到环境条件（土壤温度、水分状况、有机质、pH值等）、农药本身化学结构和降解微生物种类等诸多因素的影响，但微生物作用于农药的方式不外乎以下4种：矿化作用矿化是有机物在环境中完全分解为无机物的小分子化合物如二氧化碳、水等，也就是彻底降解。Smith等的实验（1992）证实，14C酰嘧磺隆及其水解产物可被土壤微生物利用，生成14CO2。,共代谢作用共代谢是微生物以某种基物为能源生长时，能同时代谢某些化学物质，但这种微生物不能以这些化学物质为能源，它对这类物质的代谢只是部分地改变了它们的结构，产生与母体近似的中间产物，结果是农药的转化，并没有完全降解。共代谢在农药的微生物代谢过程中十分常见，也是微生物作用于农药的重要方式。生物浓缩和积累作用指微生物菌体细胞通过吸附和吸收的过程积聚土壤环境中的农药。微生物对农药的间接作用由于微生物的作用改变了微环境中的pH值，降低了土壤中的氧化还原电势，造成还原的环境，从而引起次生的化学降解。,水解:农药的水化学降解是一个化学反应过程，农药分子(Rx)与水分子发生相互作用，农药分子的离去基团x断裂，和水共价形成新的基团在许多农药分子中存在着可以被水解的化学结构，如酯、酰胺、腈、醚和酰氯等.农药在水环境中的降解是农药在水环境中引起的化学降解的现象。非生物降解的主要形式之一。它是评价农药在水体中残留特性的指标。一般的农药，在高温、偏碱性的水体中容易降解。表示：降解半衰期：t0.5,试验材料缓冲溶液pH5.0pH7.0pH9.0农药纯品/原药配制水溶液，有机溶剂助溶（少量，90%如有高毒降解产物，需同时测定灭菌：高温高压，缓冲溶液与容器，校正pH,农药水解特性等级划分,地球上水域面积占7O左右，施于环境中的农药会通过各种途径进入水体。所以农药的水解是农药的一个主要环境化学行为，其实际上是包括农药在水环境中的微生物降解，化学降解与光降解，它是评价农药在水体中残留特留特性的重要指标，其降解速率受农药的性质与水环境条件等因子所制约，而水解只是影响农药在环境中的含量的一个因素.影响农药水解的因素：pH值、温度,光解施用农药后，无论是残留于植物表面，还是进入土壤、水体和大气，均受到太阳光的照射而发生光化学降解，光稳定性已成为农药环境安全性评价的重要内容之一太阳光谱中波长在290-450nm的紫外光线，是诱导农药发生光降解的最重要谱线，因为这些波长范围内的谱线的光辐射能恰好符合许多农药分子化学键断裂的要求光化学降解影响农药的稳定性和持效，涉及其在环境中的残留，转归和安全评价；研究农药在水环境中的光解是指导农药合理使用,减少环境污染的重要环节.,光解的定义：残留在大气、作物、水体和土壤表面的农药在阳光的作用下遭受光降解的能力。农药的光化学降解包括直接光解和间接光解两种类型。农药分子吸收光能造成自身裂解的方式叫直接光解。由于到达地面的太阳光波长大于290nm，一些不能吸收290nm以上光波的农药其光解主要通过环境中广泛存在的光敏剂或光催化剂转移光能而发生间接光解。重要的非生物降解途径。对农药残留、药效、毒性均有重大影响。表示：降解半衰期：t0.5,试验材料蒸馏水农药纯品/原药配制水溶液，有机溶剂助溶（乙腈，无光敏性）光化学反应仪：光源（汞灯或氙灯）、光反应管、马达、温控装置紫外强度计、照度计残留分析仪器设备、材料前处理设备化学试剂、玻璃器皿分析仪器：气相色谱、液相色谱、色谱-质谱联用仪,试验方法配制药液：蒸馏水培养：50，5天反应：于光化学反应装置中光源：汞灯或氙灯，距光反应管13.5cm温度：252，压缩机或风机控温采样：7次以上检测,JiyeHu,ChangLiuandXueZhang.PhotodegradationofFlumorphinAqueousSolutionsandNaturalWaterunderAbioticConditions.J.Agric.FoodChem.2009,57（20）：9629-9633.,JiyeHu,ChangLiu,YuchaoZhangandZhixinZheng.HydrolysisandPhotolysisofDiacylhydrazines-TypeInsectGrowthRegulatorJS-118inAqueousSolutionsunderAbioticConditions,BullEnvironContamToxicol,2009,82（5）610615,农药光解特性等级划分,随着理论研究的发展和深入，农药光化学降解在实际应用中越来越来发挥出重要作用。(1)农药光解后，其光解产物的毒性可能消失，可能保留，也可能比母体更强。这种保留或者更强的光解产物，是否可能对环境造成潜在的危害，通过对光解产物的结构鉴定，可以明确。(2)通过光敏剂的选择，可使农药污染物得到降解，尤其在污水治理方面可发挥很大作用。,目前国内外报道的光敏剂主要包括半导体光敏剂(TiO2,ZnO,CdS,WO3和Fe2O3等)、有机染料类光敏剂(甲基兰，卟啉染料，玫瑰红和核黄素等)、芳香类光敏剂(萘,蒽,联二苯,醌类和萘醌衍生物等)和一些氧化物、腐殖酸、腐殖质等这些光敏剂主要是可被光激发,导致产生高活性的OH自由基(hydroxylradical)中间体，作用于有机物使其分解。各种光敏剂或催化剂的联用，在消除农药污染方面作用显著，Muszkat,etal报道的了用TiO2/H2O2，Fe3+/H2O2和TiO2/Fe3+/H2O2三种不同的催化剂组合催化日光下的光解，来去除重度污染的水体中的农药效果较好。,(3)有些农药的降解产物保持母体的生物活性，且在环境中比较稳定，也能通过光解产物的分离与鉴定作为农药新品种筛选的途径之一。利用气质(GC-MS)和液质(LC-MS或LC-MS/MS)对光解产物进行质谱分析，从质谱的分子离子峰信息和碎片信息再结合母体化合物的结构，推导光解产物的结构。再结合激光闪光光解技术对短寿命的活性中间体进行检测，来阐明待测农药的光解机理。同时对光解产物的毒性进行评价。,HPLCchromatogramofoneproduct(C)andparentpesticideEflumorph(A);Z-flumorph(B),氟吗啉光降解研究,JiyeHu,ChangLiuandXueZhang.PhotodegradationofFlumorphinAqueousSolutionsandNaturalWaterunderAbioticConditions.J.Agric.FoodChem.2009,57（20）：9629-9633.,LC-MSspectrumoftheflumorph(AandB)andphotoproduct(C).,ChemicalstructureofthephotoproductC,EandZisomerconversionanddegradationundernaturalsunlight.,农药的理化性质对生态环境安全性影响挥发性农药挥发作用是指在自然条件下农药从植物表面、水面与土壤表面通过挥发逸入大气中的现象。农药挥发作用的大小除与农药蒸气压有关外，还与施药地区的土壤和气候条件有关。农药残留在高温、湿润、沙质的土壤中比残留在寒冷、干燥、粘质的土壤中容易挥发。农药挥发性的大小，也会影响农药在土壤中的持留性及其在环境中在分配的情况。挥发性大的农药一般持留较短，而在环境中的影响范围较大。,生物富集作用生物富集作用是指农药从环境中进入生物体内蓄积，进而在食物链中互相传递与富集的能力。农药生物富集作用大小与农药的水溶性、分配系数以及与生物的种类，生物体内的脂肪含量，生物对农药代谢能力等因子有关。农药的生物富集能力愈强，对生物的污染与慢性危害愈大。,污染环境的汞均可通过生物富集作用经食物链进入人体,水生生物对汞有很强的蓄积能力。鱼类可蓄积比周围水体环境高1000倍的汞。试验证明，当水中汞含量达0001001mgL时，通过小球藻水蚤zo金鱼的转移浓缩，35d后鱼体中汞的含量可为水的800倍。,蒸气压农药进入环境后在气、水、土各介质间迁移、扩散与再分配特性，受农药蒸气压影响很大，蒸气压愈大，农药就愈容易从土壤或水域环境转向大气空间，这样就容易进一步引起农药的光降解作用；农药在土壤中的移动性能，受农药蒸气压影响也很大。,水溶性水溶性的大小对农药在环境中的移动性、吸附性、生物富集性以及农药的毒性都有很大影响。水溶性大的农药容易从农田流向水体，或通过渗漏进入地下水之中，也容易被生物吸收，导致对生物的急性危害；水溶性弱脂溶性强的农药，容易在生物体内积累，引起对生物的慢性危害。,化学稳定性农药的化学稳定性是指农药进入环境后遭受物理、化学因子影响时分解难易程度的指标，这是评价农药在环境中稳定性基础资料。,杂质一般优质农药其杂质成份对农药影响不大，但有些农药的杂质成份则成了影响环境安全的主要对象，如666中的几种异构体，甲胺磷中的不纯物等，因此农药的纯度和不纯物的成份必须在基础资料中提供。,不同条件、不同原材料、不同合成路线生产出的含同一活性成分的工业级产品，在其化学组成上有很大差异。杂质对农药产品的毒理学特性有极大的影响。与活性成分相比，有些杂质可能表现出明显的毒害作用，影响药剂的植物毒性或物理学特性，在食品中产生残留，或者引起环境污染。因此，在农药登记管理中，要求厂家生产实际的原药与在毒理学测试中使用的测试品具有相同或更高的活性成分含量，或含有相同或更低浓度的杂质。,不论是原药生产还是进行加工生产的农药制剂产品，要确保其安全性必须包括以下三个基本步骤：第一，必须鉴定杂质及其化学结构。包括主要杂质的确定，所有与毒理学和环境有关的重要杂质和痕量杂质（0.1）的特性的描述。第二，除了对活性成分的最低含量的确定以外，正式的农药规格中还应列出相关杂质及其可允许的最大浓度。第三，提供杂质的检测和定量分析方法,并应用于实际生产和质量控制。,由于杂质产生的残留问题的例子杀虫剂三氯杀螨砜tetradifon中含的DDT及其相关化合物比三氯杀螨砜tetradifon本身有更长的残留期。因此，这些含DDT的制剂的使用可能导致食品中残留的DDT超过MRL值。全氯代苯（Hexachlorobenzene，HCB)是五氯硝基苯、百菌清中的杂质。因为HCB表现出比五氯硝基苯更长的环境持效性，这种杂质在农产品中的残留远高于母体化合物的残留。百菌清应用时有类似的问题。,农药对非靶标生物的毒性试验,农药对鸟类的影响鸟类是自然生态系统中重要的生物类群和十分宝贵的自然资源。我国是鸟类资源最丰富的国家，在我国广袤的国土上生活着1244种不同的鸟类，约占全球已知现存鸟类总数9021种的1379。鸟类不但在消灭农林害虫、害兽以及维护生态平衡方面有重要贡献，而且为世界增添了无限的生机和意趣。目前全球已有80多个国家确立了自己的国鸟，很多鸟类(100余种)成为笼鸟，供玩赏、展览、教学及科研之用。然而，由于全球性农药的大量使用，对鸟类的生息构成巨大影响。有必要对农药对鸟类的毒性与危害进行安全性评价。,农药对鸟类的危害最直观的表现形式是农药对鸟类的急性中毒致死事故，农药对鸟类的毒性是判断农药是否导致鸟类急性危害的一个重要参数，通常农药毒性越大，引起鸟类中毒的可能性也越大，因此，在农药登记与环境安全性评价中，农药对鸟类的毒性是一个必不可少的重要指标。上世纪五十年代末六十年代初，麻雀跌了一难被例入四害黑名单。那种全民皆兵，树下喊，屋里捉，锅碗瓢盆一起响的阵势，着实叫那厮受惊不小！大量的麻雀就那样呜呼挨哉了。,后来科学家们发现，麻雀是吃害虫的好手。消灭了麻雀，害虫没有了天敌，就大肆繁殖起来、导致了虫灾发生、农田绝收一系列惨痛的后果。生态系统的平衡往往是大自然经过了很长时间才建立起来的动态平衡。一旦受到破坏，有些平衡就无法重建了，带来的恶果可能是人的努力无法弥补的。因此人类要尊重生态平衡，帮助维护这个平衡，而绝不要轻易去破坏它。,鸟类毒性试验试验材料鹌鹑：选择试验用鸟一般遵循分布地区广泛、材料易得、易于饲养、生长发育迅速、繁殖快的原则，常用的试验鸟种有鹌鹑、野鸭、鸽、雉等，从生物分类学上考虑，鹌鹑最具代表性。孵化后饲养30天大小均匀、体重基本一致，健康、活泼雌雄各半实验条件252，自然光照器材：鸟笼,试验方法1：经口一次性染毒法：，即将一定量的供试农药品种药液一次性经口灌注入胃(鹌鹑的灌注量一般为1m1）一次性给药预试验：较大间距设置45个浓度组，得到最低全致死浓度和最高全存活浓度正式试验：设置57个浓度组，每组10只，设空白对照，23个平行252，自然光照，正常饲养观察7天，记录死亡数统计，求出LD50和置信限,试验方法：喂饲法，即将拌有一定浓度供试农药的饲料供鸟类摄食，试验前5d内供给含药饲料，以后改为正常饲料。将药剂定量拌入饲料或转入胶囊按体重算出每只鹌鹑的食药量，一次性喂饲预试验：较大间距设置45个浓度组，得到最低全致死浓度和最高全存活浓度正式试验：设置57个浓度组，每组10只，设空白对照，23个平行252，自然光照，正常饲养观察7天，记录死亡数统计，求出LD50和置信限,质量控制投喂药品或饲料期间，农药含量不能低于规定含量的试验结束时，对照组死亡率不得超过。鸟类应适应环境条件和食物，减少外部因素的影响。观察不正常行为、中毒症状。,鸟类毒性评价标准,据Pimentel等研究，在所有因农药引起的10项美国社会和环境危害损失(81.23亿美元）)中，鸟类的损失最大，高达2100亿美元，占总损失额的2585。美国每年可直接暴露接触农药的鸟类总数达67200万只，其中约10，即6720万只因此死亡。长期接触农药，除可直接引起鸟类死亡的急性危害外，农药对鸟类的影响还包括许多亚慢性或慢性危害，如产蛋量下降、蛋壳变薄、孵化率下降、体重减轻、对孵育出的幼鸟照顾减少、求偶和筑巢行为变化、活动能力或对刺激的反应能力降低、导致回避天敌能力下降而易被其它动物取食等。,农药对鸟类产生危害的影响途径很多，主要是：(1)农药污染了鸟类的食物，如昆虫等小型动物、植物的果实或种子、蚯蚓、鱼虾等；(2)鸟类飞行到使用农药不久的农田停息或觅食；(3)农药使用时污染了鸟类的巢穴或直接喷洒到鸟类身体上；(4)农药污染了的水体被鸟类饮用；(5)作为种衣剂或颗粒剂的农药直接被鸟类取食等。,农药毒力、残留毒性的衡量指标农药毒力：表示农药对实验生物的作用效果。致死中量（LD50）：试验生物死亡一半时的农药用量。致死中浓度（LC50）：试验生物死亡一半时的农药浓度。农药残留毒性：因摄入或长时间重复暴露的农药残留，对人、畜、有益生物造成的急性中毒、慢性中毒的毒害。农药残留毒性分类：急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒。,急性中毒：人接触毒性较大的农药时，在短期内出现的中毒症状（头昏、恶心、呕吐、抽搐痉挛、呼吸困难等）。表示农药急性毒性的标准：小白鼠的致死中量（LD50）毒效比值（白鼠口服LD50/家蝇口服LD50）这两个指标的数值越小，毒性越高，安全性越低。,农药残留的毒害急性中毒,农药残留的毒害亚急性中毒,亚急性中毒：人长期连续接触一定剂量的农药，在一定时间内表现出来的与急性中毒相似的症状。测定农药亚急性毒性的方法：用微量农药长期饲养生物（小白鼠），至少3个月以上，观察和鉴定实验生物的形态、行为、生理、生化的变异。,农药残留的毒害慢性中毒,慢性中毒：人少量长期接触性质稳定的农药，农药在人体内积累，引起的致畸、致癌、致突变等现象。测定农药慢性毒性的方法：用微量药物长期饲喂生物（小白鼠），至少要6个月以上，观察其24世代存活个体的异常。,农药对鱼类的毒性试验鱼类毒性试验静态法：整个过程不更换药液不易挥发、难降解的农药流动法：恒定浓度的药液流动经过有鱼的容器，适用于易水解、易挥发、耗氧量大的农药半静态法：最常用间隔12或24小时更换药液，保持药液不低于初始农药浓度的80%,试验材料鲤鱼