3 农药对环境安全性评价试验准则
3.1 环境行为特征评价试验准则(包括理化特性部分)
3.1.1 蒸气压测定 测定蒸气压的方法很多,有动态法、静态法、蒸气压力计法,蒸气压平衡法、气体饱和法等,各种不同方法适用于一定蒸气压范围的化合物,一般农药的蒸气压较低,气体饱和适用多数农药的蒸气压测定。
3.1.2 溶解度测定 供试农药要用纯品,试验用水用重蒸馏水,温度一般为20℃,或根据使用地区情况选择两极温度,因各种农药的溶解度差异很大,分别选用以下合适的测定方法,溶解度的单位用g/L或mg/L。(1)柱淋洗法适用于溶解度<10-2g/L的化合物,将供试农药涂布在惰性的玻璃微球上,装于玻璃柱内,用水以不同速度淋涤,待流出液中农药含量不变时,根据已恒定不变的数值,求出农药的溶解度。(2)调温法适用于溶解度>10-2g/L的物质,将供试农药在略高于试验温度的水中溶解,然后将温度降至试验温度,并在 20℃的恒温下振摇24小时,达到平衡后,除去不溶物,再测定溶液中农药的浓度,即为水中的溶解度。农药水溶性的大小,可用来估算农药的分配系数与生物富集性;农药的安全性,根据水溶性的大小可划分为三类: a 溶解度<0.5ppm的化合物,其生物富集性较高,对生态系统有一定的危险性;b溶解度在0.5-50.0ppm之间的农药,可能有一定的危险性,使用对应注意安全;c溶解度>50.0ppm的农药,不易在生物体内富集,但易引起急性危害。
3.1.3 分配系数测定 农药的分配系数Kow通常是指一定温度下,农药在等体积正辛醇与水两个不互溶解的
液相系统中分子浓度的分配比,常以LogKow值表示.。测定分配系数的方法是:将农药加入正辛醇与水的两相溶液体系中,充分摇匀,对一般农药只需震荡1小时,溶解度<0.01ppm的农药需振荡24小时达到平衡后,分别测定两相中农药的含量,每种农药要做两种不同浓度,通常是用C1<0.01M,C2=0.1C1,试验浓度一般不得超过0.01M。根据从两相中测得的农药含量代入公式求出LogKow值,此方法对少数在水中具有离子化、质子化可逆性的农药不适用,对于分配系数LogKow>6的农药,也难以用此方法作出准确测定。另一种简便的方法在水中溶解度,应用同类农药已知的分配系数与水溶性之间的相关公式估测农药的分配系数。
3.1.4 挥发作用试验 凡进入到土壤或水域中的农药都要进行挥发作用的评价。凡属易挥发的农药,需进一步到位做好农药及其代谢物的试验室挥发作用测定或田间测定。测定挥发作用的方法是在气流式密闭模拟装置中进行。在田间测定挥发作用时,可用农药的制剂与按推荐的农药用量,并要记录试验地区的土壤及气候条件。
3.1.5 土壤吸附作用试验 供试农药须用纯品或标记农药,试验浓度最好不超过农药最大溶解度;对难溶于水的农药,可用少量有机溶剂助溶(乙腈),用量不得超过0.2%(V/V)。测定土壤对农药的吸附等温线时,至少要用三种性质差异较大的代表性的土壤和四种不同的农药浓度,并要求提供土壤pH值、有机质含量、代换量、土壤质地等资料。
3.1.6 土壤淋溶作用试验 在农业上使用的农药,都要提供淋溶特性资料。淋溶作用与吸附作用密切相关,可利用吸附常数估计农药在土壤中的移动性。淋溶试验可用土壤柱淋溶法或土壤薄层层析法测定。用土壤柱淋溶法测定时,对易降解的农药,最好同时测定降解作用。试验时可模拟农药使用地区的气温与降雨条件,并提供土壤PH、有机质、代换量、土壤地等资料。目前常用的是土壤薄层层析法,试验时最好用标记农药或农药纯品,至少要用四种不同性质的土壤,常用的砂土、砂壤、粉砂壤、粘壤,土壤有机质含量在1-5%,pH4-8之间,最好是取主要地区的土壤做试验。测定方法与一般的薄层层层落实析法相似,主要不同之点是用土壤作载体,用水作流动相。根据土壤层层析法得到的Rf值的大小,将农药划分为五个等级: 极易移动 0.90-1.00, 可移动 0.65-0.89, 中等移动 0.35-0.64, 不易移动 0.10-0.34 ,不移动 0.00-0.09。 测定农药淋溶的方法还有渗漏计法和田间渗漏测定法等。
3.1.7 土壤降解作用试验 土壤降解试验先在室内进行(不包括光降解),如测定结果是残留性较长的农药,须进一步做田间降解试验与光降解试验;供试农药可用纯品或工业用品。难溶于水的农药,可用少量乙醇、丙酮等对农药降解过程无干扰的有机溶剂助溶。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 。测定农药降解速率至少要用两种有代表性的新采集的耕层土壤。测定降解产物只需一种土壤,并要提供土壤 pH 值、有机质含量、代换量、土壤质地资料。试验一般在好气条件下进行,在三角瓶中将土壤水份调节到田间持水量的 60%,塞上棉塞,在25 ±1℃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%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,在试验期一般取样5-7 次测定农药残留量的变化,试验结果用指数回归议程求解半衰期。建议将有机化学农药的残留性,按照T1/2 值的大小划分为三个等级:<3个月的为易降解农药,3-12个月的为中等残留性农药,>12个月的为长残留农药。
3.1.8 水环境中的降解作用试验 对直接施用于水域或可能导致对水域产生影响的农药都要进行水环境中降解速率与降解产物的测定。先在实验室进行,如试验结果预计农药有较长的残留性,须进一步做野外试验;农药在水体中的降解包括生物降解、水解与光降解,分别讨论如下:(1)生物降解在水与底泥混合体系中测定水中农药降解试验的结果,实际上包括生物降解、水解与底泥吸附三部分综合作用的结果。试验样品应采自施药区或受农药污染的地区,采回的水与底泥在室内混合,底泥应保存在嫌气条件下,试验前预培养几天,并要测定底泥的 pH值、有机质、代换量、土壤质地、Eh以及水体中的pH 等。供试农药可用纯品或工业品,须测定代谢产物的最好用标记农药。农药的加入量不得超过农药的溶解度,一般可用 10ppm,试验在25 ±1℃条件下进行,定期取水样测定至农药降解量到两个半衰期以上时止。试验结果用计算土壤降解时的指数顺归议程式求出农药在水中降解半衰期。如需测定挥发性的代谢产物,试验须在气流式的密闭体系内进行,这样可回收到挥发出来的降解产物。(2)水解供试农药要用纯品或标记农药,试验在灭菌避光的缓冲液中进行。农药的浓度最好在农药的水溶性范围内一一般可用10ppm,对溶解度极低的农药,可加入少量乙醇、甲醇、乙腈等有机溶剂助溶。溶液的pH通常用5、7、9三级;试验容器要灭菌、封口,在70℃的条件下培养48小时后测定。如试验结果水降解量少于生物降解量的10%,则可认为该农药具有化学稳定性,无须进一步试验;若水降解量大于生物降解量的10%,则须进一步做在25℃与50℃温度条件下的定期取样测定试验,到降解量大于两个半衰期为止。农药水解半衰期的计算方法与生物降解同。