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化学农药喷施漂移引发的环境污染问题已成为全球关注的热点。目前有关农药对人体健康的呼吸暴露评估主要是以空气采样器采集环境空气获得的农药呼吸暴露总量为依据,可能会造成评估结果的不确定性较大,影响农药合理使用准则的制定和施药场地农药残留污染风险管控。吸入生物可给性是准确反映农药残留在人体内实际暴露水平的重要因子,如何应用其开展化学农药的呼吸暴露评估成为当前亟待解决的科学问题。本文以三唑酮、戊唑醇、叶菌唑和氟环唑4种三唑类杀菌剂为对象,通过建立基于Gamble solution(GS)、Simulated lung fluid(SLF)、Artificial lung fluid(ALF)三种常见模拟肺液的吸入生物可给性体外测定方法,评价供试农药吸入生物可给性及其影响因子,并结合模拟电动喷雾施药场景下的供试农药呼吸暴露量,定量分析供试农药的呼吸暴露水平,研究结果为评价农药的吸入健康和安全性使用提供科学依据和技术支撑。主要研究结果如下:1.模拟肺液和采样媒介(XAD-2树脂)中供试农药多残留分析方法的建立建立了三唑酮、戊唑醇、叶菌唑和氟环唑4种三唑类杀菌剂在模拟肺液和采样媒介(XAD-2)中的多残留分析方法。添加回收结果表明,在0.5、1.0、10μg/kg添加浓度下,供试农药在模拟肺液GS、SLF、ALF中的添加回收率为83.16-113.17%,相对标准偏差为0.02-10.02%;在1-100μg/kg的浓度范围内线性关系良好,相关系数(r~2)为0.9989-0.9999;检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.03-0.10μg/kg和0.10-0.32μg/kg。在0.1、0.5、1.0 mg/kg的添加浓度下,4种供试农药在XAD-2中的添加回收率为72.07-111.47%,相对标准偏差为2.05-6.77%。在0.1-20μg/kg线性浓度范围内的r~2为0.9982-0.9996;LOD和LOQ分别为0.26-0.29μg/kg和0.89-0.99μg/kg。该方法的准确性、精确性以及灵敏度均满足农药残留分析要求。2.供试农药吸入生物可给性体外测定方法的建立根据吸入生物可给性体外测定方法的模拟参数,研究滞留时间、固液比(S/L)和振荡速率等因素对供试农药吸入生物可给性体外测定方法的影响作用规律。结果表明,供试农药在3种模拟肺液中的吸入生物可给性随滞留时间整体呈增加的趋势,并于6 h时达到释放平衡;随固液比(S/L)的增大呈先增后减的趋势,当固液比为1/1500时,供试农药的吸入生物可给性相对较高;而当振荡速率为150 r/min时,供试农药吸入生物可给性相对较高。采用响应面法对上述影响因素进行优化设计,确定最大吸入生物可给性体外测定方法的最优参数为:基于GS模拟肺液体外测定方法的滞留时间10.25 h、S/L值1/1500、振荡速率130 r/min;基于SLF模拟肺液体外测定方法的滞留时间9.75 h,S/L值1/1500、振荡速率140 r/min;基于ALF模拟肺液体外测定方法的滞留时间9.12 h、S/L值1/1500、振荡速率130 r/min。3.供试农药的吸入生物可给性及其影响因素的研究在确定体外测定方法的模拟参数下,评价供试农药在3种模拟肺液中的吸入生物可给性结果表明,三唑酮、戊唑醇、叶菌唑和氟环唑在GS中吸入生物可给性分别为40.56%、43.48%、35.61%、33.75%;在SLF中吸入生物可给性分别为50.78%、50.37%、47.10%、43.59%;在ALF中吸入生物可给性分别为36.11%、42.45%、32.44%、30.74%。基于供试农药在不同模拟肺液中吸入生物可给性的差异,以蛋白质和L-半胱氨酸为代表,研究模拟肺液中主要成分的添加量以及供试农药残留量对供试农药吸入生物可给性的影响作用规律。结果表明,供试农药在3种模拟肺液中的吸入生物可给性与蛋白质、L-半胱氨酸的添加量呈正相关性,当添加量分别为1.5%、1.2%时,4种三唑类杀菌剂的吸入生物可给性分别增加了20.63-34.95%和24.39-31.52%;而增加农药残留量会使4种三唑类杀菌剂吸入生物可给性降低21.41-38.16%。4.模拟施药场景下供试农药的单位暴露量的测定以XAD-2为采样媒介,测定模拟电动喷雾施药场景下供试农药的单位暴露量(Unit Exposure,UE)。结果表明,44%三唑酮悬浮剂在24 m L/667m~2亩推荐剂量下,采用AD120-02圆形喷头和F110-02扇形喷头施药时的供试农药UE值分别为588.48ng/m~3、944.96 ng/m~3;43%戊唑醇悬浮剂在15 m L/667m~2亩推荐剂量下,采用AD120-02圆形喷头和F110-02扇形喷头施药时的供试农药UE值分别为135.50 ng/m~3、269.17ng/m~3;40%叶菌唑悬浮剂在10 m L/667m~2亩推荐剂量下,采用AD120-02圆形喷头和F110-02扇形喷头施药时的供试农药UE值分别为69.94 ng/m~3、77.26 ng/m~3;12.5%氟环唑悬浮剂在60 m L/667m~2亩推荐剂量下,采用AD120-02圆形喷头和F110-02扇形喷头施药时的供试农药UE值分别为60.87 ng/m~3、64.89 ng/m~3。利用扇形喷头施药时产生的药液雾滴粒径相对较小可能是造成其单位暴露量相对较大的主要原因。5.基于吸入生物可给性评估供试农药的呼吸暴露水平基于F110-02扇形喷头施药场景下4种三唑类杀菌剂的单位暴露量,结合获得的供试农药吸入生物可给性开展针对人体健康的呼吸暴露评估结果表明,三唑酮、戊唑醇、叶菌唑和氟环唑的呼吸暴露总量(Respiratory Exposure,RETotal)分别为4.03×10-5、1.15×10-5、3.29×10-6和2.77×10-6mg·kg-1·day-1,而基于吸入生物可给性的供试农药呼吸暴露量(Respiratory Exposure,REBA)分别为1.46×10-5-2.05×10-5、4.88×10-6-5.79×10-6、1.07×10-6-1.55×10-6和8.51×10-7-1.21×10-6mg·kg-1·day-1。因此,若不考虑吸入生物可给性这一关键因子,供试农药的呼吸暴露量将会被高估50-68%。