旱地使用農(nóng)藥地表水暴露評估技術(shù)研究
發(fā)布時間:2018-06-29 08:52
本文選題:農(nóng)藥 + 旱地作物; 參考:《南京信息工程大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險評估是農(nóng)藥登記過程中的重要環(huán)節(jié),在農(nóng)藥環(huán)境安全管理中發(fā)揮著重要作用。農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險評估分為問題表述、暴露評估、效應(yīng)評估和風(fēng)險表征四大步驟。暴露評估是其中的關(guān)鍵步驟,暴露評估主要研究農(nóng)藥在生態(tài)環(huán)境中的時空分布規(guī)律以及如何從源到受體的過程,目的是得到農(nóng)藥在環(huán)境中的暴露量。目前,模型預(yù)測是暴露評估的主要途徑之一,而模型模擬離不開農(nóng)藥使用的特定環(huán)境,包括當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥、水文及農(nóng)作物種植情況等,所有這些信息構(gòu)成了暴露場景。因此,暴露場景的構(gòu)建,是開展暴露模擬評估及生態(tài)風(fēng)險評估的基礎(chǔ)。我國幅員廣闊,旱地作物在全國都有分布。旱地作物品種多,病蟲害嚴(yán)重,因此農(nóng)藥的用量也較大,農(nóng)藥在旱地作物上的大量使用引起的地表水的污染不容小覷。開展農(nóng)藥在旱地作物上使用對地表水的風(fēng)險評估具有重要的現(xiàn)實意義。論文詳細研究了美國和歐盟等農(nóng)藥管理的先進國家和組織在旱地作物—地表水風(fēng)險評估方面的研究進展,包括風(fēng)險評估程序、暴露評估模型及暴露場景等,同時總結(jié)分析了我國農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險評估研究現(xiàn)狀及存在問題。針對我國風(fēng)險評估的實際需求,在對國外暴露場景構(gòu)建方法進行研究的基礎(chǔ)上,開展我國旱地作物—地表水標(biāo)準(zhǔn)暴露場景的構(gòu)建,并應(yīng)用構(gòu)建的場景對小麥上登記使用的農(nóng)藥品種進行了風(fēng)險預(yù)測。論文研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)國內(nèi)外早地作物—地表水生態(tài)風(fēng)險評估現(xiàn)狀調(diào)查美國、歐盟是世界上農(nóng)藥環(huán)境管理較為先進的國家、組織,為了解它們在農(nóng)藥旱地作物—地表水生態(tài)風(fēng)險評估方面的研究現(xiàn)狀,通過查閱這些國家、組織農(nóng)藥管理部門的網(wǎng)站,收集相關(guān)資料、文獻,對農(nóng)藥早地作物—地表水生態(tài)風(fēng)險評估程序、暴露評估模型及暴露場景等進行調(diào)研。結(jié)果表明:美國水生生態(tài)風(fēng)險評估程序有4個層次,開發(fā)了 GENEEC用于第Ⅰ個層次的水生生態(tài)風(fēng)險評估,第Ⅱ?qū)哟螐?fù)雜模型采用PRZM/VVWM偶聯(lián)模型,其最新的PWC平臺模型為PRZM/VVWM,包含69個標(biāo)準(zhǔn)作物場景和55個非標(biāo)準(zhǔn)作物場景。歐盟水生生態(tài)風(fēng)險評估程序同樣為4個層次,開發(fā)了用于第1、2層次的STEPS_ONE_TWO模型,以及用于第3層次的SWASH外殼程序,在第3層次構(gòu)建了 10個旱地作物—地表水場景點,其中6個排水場景,4個流失場景。此外,挪威、德國等—些國家也都開發(fā)了適用于自己國家的暴露評估模型。在國內(nèi),南京環(huán)境科學(xué)研究所開發(fā)了農(nóng)藥風(fēng)險評估暴露模擬平臺(PRAESS),構(gòu)建了 2個典型的旱地作物—地表水場景點,分別為江蘇南通的棉花場景和河南駐馬店的玉米場景。(2)我國農(nóng)藥旱地作物—地表水標(biāo)準(zhǔn)暴露場景體系構(gòu)建研究遵循場景的構(gòu)建總原則—“現(xiàn)實中最壞條件”原則,開展了我國旱地作物—地表水農(nóng)藥暴露場景體系構(gòu)建研究。研究工作包括:首先根據(jù)全國氣溫和降水量,應(yīng)用GIS將全國劃分為東北區(qū)、西北區(qū)、華北區(qū)、長江流域區(qū)和華南區(qū)5個氣候區(qū),疊加我國縣域分布圖和旱地作物分布圖,得到場景區(qū)縣市;收集各縣市的土種有機質(zhì)和降水量,計算保護程度,篩選出滿足95th左右保護程度的點作為備選場景點;最后結(jié)合作物種植面積、保護程度等,在全國確定了 8個場景點,分別為吉林伊通、河南新安、山東萊州、陜西周至、浙江金華、江西湖口、廣東信宜和海南儋州。之后,收集各場景點的場景數(shù)據(jù),包括氣象、土壤、水體和作物數(shù)據(jù)等,生成場景文件。(3)早地作物—地表水暴露預(yù)測平臺的整合確定場景點后,通過實地調(diào)研和查詢資料,獲取場景點的氣象、土壤、水體和作物數(shù)據(jù)。將場景數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模型所需的特定格式的文件,添加進外殼程序中。作物、土壤和水體數(shù)據(jù)在場景管理器中新建一個文件,并作對應(yīng)修改;氣象參數(shù)直接生成DVF格式文件放在C盤PRAESS目錄下。場景文件生成之后,可直接利用PRAESS平臺進行旱地作物—地表水場景文件的整合。(4)應(yīng)用旱地作物—地表水暴露預(yù)測平臺預(yù)測農(nóng)藥在小麥上使用后對水生生物的風(fēng)險應(yīng)用構(gòu)建的旱地作物—地表水暴露模擬平臺,對在小麥上登記使用農(nóng)藥品種進行水生生態(tài)的風(fēng)險評估。首先通過調(diào)查、統(tǒng)計得到我國小麥常用農(nóng)藥品種清單,收集清單中農(nóng)藥品種的理化特性參數(shù)、環(huán)境行為參數(shù)和施用參數(shù),從中選擇34種參數(shù)較全的殺蟲劑開展模擬;然后應(yīng)用構(gòu)建的農(nóng)藥風(fēng)險評估暴露模擬平臺預(yù)測農(nóng)藥在地表水中的暴露濃度,并根據(jù)水生生物毒性終點值計算風(fēng)險商值;根據(jù)計算出的風(fēng)險商值判斷各農(nóng)藥對地表水污染的風(fēng)險,列出有風(fēng)險的農(nóng)藥品種。結(jié)果表明:模擬的34種在小麥上登記使用的殺蟲劑農(nóng)藥,有12種對魚風(fēng)險不可接受;有24種對n灧縵詹豢山郵,
本文編號:2081569
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