【ESE研究论文】松花江新烟碱类杀虫剂赋存变化特征及风险评估
新烟碱类杀虫剂（NNIs）因广泛用于作物及园林害虫防治，导致其在环境介质中普遍存在。新烟碱类杀虫剂在被投入使用后，其母体和代谢产物会对非靶标生物产生损害，并对生态系统平衡和人体健康造成严重威胁。众多研究表明，新烟碱类杀虫剂对蜜蜂、食虫鸟类、水生生物、蚯蚓和人体等非靶标生物均有负面影响。基于新烟碱类杀虫剂带来的危害，课题组首次聚焦松花江哈尔滨段的水体和沉积物，对其中新烟碱类杀虫剂的赋存变化特征及污染状况展开了系统研究，并利用逸度分数分析了新烟碱类杀虫剂在沉积物-水之间的交换行为，同时评估了新烟碱类杀虫剂对人体和水生生物的潜在暴露风险。
课题组分别在水体和沉积物样品中检测到至少4种和3种新烟碱类杀虫剂，其总浓度范围分别为30.8~135 ng/L和0.61~14.7 ng/g（以干重计）。由于受到农业生产、城市园林绿化及家庭使用（如：宠物跳蚤治疗、景观美化、草坪绿化管理和家庭害虫防治等）、污水处理厂排水的影响，支流地表水中新烟碱类杀虫剂的浓度显著高于干流（p<0.05）。在沉积物中，残留的吡虫啉（IMI）、噻虫胺（CLO）和新烟碱类杀虫剂的总浓度与总有机碳（TOC）之间呈显著正相关（p<0.05），即随着沉积物中TOC含量的增加，新烟碱类杀虫剂浓度呈上升趋势。沉积物-水交换行为的研究结果表明，沉积物可作为二次排放源重新将新烟碱类杀虫剂释放进水体，这主要受到新烟碱类杀虫剂高溶解度和低辛醇-水分配系数（Kow）理化性质的影响。本研究使用相对效能因子（RPF）评估了人体暴露风险，结果表明，在不同年龄组人群中，婴儿的暴露风险最高（ΣIMIeq EDI：31.9 ng/kg bw/d），但远低于美国国家环境保护局（US EPA）推荐的IMI可接受日摄入量；本研究采用物种敏感度分布（SSD）分析了松花江哈尔滨段水生生物的NNIs浓度阈值，其中，急性毒性和慢性毒性HC5浓度值分别为355 ng/L和165 ng/L，表明水体中处于低营养级水平的水生生物更易受到新烟碱类杀虫剂带来的潜在危害。
文章亮点
1. 调查了松花江哈尔滨段八种典型新烟碱类杀虫剂的污染状况；
2. 发现了松花江支流的新烟碱类杀虫剂含量高于干流；
3. IMI和THM是水体和沉积物中主要的新烟碱类杀虫剂；
4. 评估了新烟碱类杀虫剂对水生生物和人体的潜在暴露风险。
文章配图
图片摘要
图1 松花江哈尔滨段采样点分布图。9个松花江干流采样点（M1-M9），4个松花江支流采样点（T1-T4）。
图2 松花江哈尔滨段表层水（a）及沉积物（b）中新烟碱类杀虫剂的组成特征。
图3 松花江哈尔滨段新烟碱类杀虫剂对水生生物急性毒性（a）和慢性毒性（b）的物种敏感度分析。不同颜色的圆点代表不同水生物种的急性（EC50/LC50）或慢性（NOEC）毒性数据。
作者信息
第一作者｜刘志琨，东北农业大学水利与土木工程学院在读博士研究生，主要从事农业水土环境中新兴污染物研究工作。
通讯作者｜崔嵩，东北农业大学教授、博导，主要从事污染物区域环境过程模拟与生态风险、农田水环境演变规律与生态环境效应及多介质环境污染物来源解析与源汇识别方面的研究工作。
补充内容
项目支持｜国家自然科学基金（51779047）；黑龙江省优秀青年科学基金（YQ2019E001）
论文ID
原文题目｜Occurrence, variations, and risk assessment of neonicotinoid insecticides in Harbin section of the Songhua River, northeast China
引用信息｜Liu, Z., Cui, S., Zhang, L., Zhang, Z., Hough, R., Fu, Q., ... & Zhang, F. (2021). Occurrence, variations, and risk assessment of neonicotinoid insecticides in Harbin section of the Songhua River, northeast China. Environmental Science and Ecotechnology 8: 100128.
编辑 陈卓
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