2017年3月15日
草坪系统中可转移农药残留实验是人体暴露风险评估的重要组成部分。测量可转移残留物的实验方法应根据特定的人体接触方式及草坪系统的动态特征进行调整。本文介绍了三种可转移农药残留的实验方案,并讨论了这些方案在三种不同草坪系统中的适用性。
这些方案的总体目标是量化从树木转移到草坪草植被上的可迁移农药残留。这些方法有助于回答有关农药对公共安全的影响、农业化学品领域的监管决策以及用户实际操作中的关键问题。这些方案具有独特的特性,使其在不同草坪草系统中具有不同程度的适用性。
研究人员在开展实验前应充分理解这一点,以更准确地预测人类接触农药的情况。可转移农药残留量测定方法的选择,应涵盖相关的人体暴露途径和目标草坪草系统,以最准确地量化潜在的人类暴露水平。通过这种方式,可基于可靠的科学研究,对草坪草系统中农药的使用作出科学合理的决策。
对于这些方案,田间样地应在样地边界处留出半米至一米宽的通道,以便人员通行和采集样品。使用手巾擦拭法采集植物残留物样品时,首先应使用测试表面标准化擦拭面积。配制10%的绿色食用色素溶液和1%的非离子表面活性剂溶液。
然后将溶液喷洒到非多孔表面。接着,戴上棉质手套,用手指按压该非多孔表面。随后拍摄数码照片,并使用图像分析软件根据该区域绿色食用色素的缺失情况来计算接触面积。
根据手与表面接触的面积,计算使用 2 千帕压力擦拭相同面积所需的压力量。然后使用电子天平校准擦拭压力。将草坪草固定在天平上,并施加所需的压力,该压力通常在 150 至 300 克之间。
接下来,校准擦拭速度。量取30厘米的草皮,调整擦拭速度,直至擦拭该距离约需1秒钟。由此实现擦拭技术的标准化。
在采集样本之前,使用草坪涂料标记采样区域的边界以确定采样范围。然后,戴上覆盖在丁腈手套外的棉质手套擦拭采样区域。以来回运动的方式擦拭30秒,并以垂直方向交替变换擦拭方向。
用第二只棉质手套在同一区域重复上述操作。完成擦拭后,需在三小时内将采样手套冷冻,并将棉质手套置于玻璃瓶中,存放于冰块或干冰上。
根据初步对 420 平方厘米区域进行取样的经验,需要使用两只取样手套。若需取样更大的区域,可能需要更多的手套。本操作需要三人参与。
滚筒直径为10厘米,长61米,重14.5千克。滚筒外部包裹有1.2厘米厚的聚氨酯泡沫。使用前,用塑料膜将泡沫包裹起来。
使用一个宽62厘米、长91厘米的框架进行滚压。将一块70厘米×99厘米、织物密度至少为每英寸200根纱线的棉布用夹具固定在框架上。此时,棉布与草坪取样区域接触。
然后使用金属钉将框架固定在地面上。接着以1.6千米每小时的滚动速度,轻轻地在布料背面来回滚压五次。
一人完成滚压后,另外两人将框架从地面抬起。在棉布固定于框架上的同时,第三人应轻柔地清除棉布上的任何碎屑。随后将棉布从框架上取下,向内折叠,使样品接触区域相互贴合。
将样品置于冰上保存,必须在三小时内完成冷冻。采集样本后,从滚轮上取下塑料膜。
然后用50%的氨水清洗采样设备,再用水冲洗。让工具干燥后再重复使用。该操作可由单人完成,需要一个由聚氯乙烯管制成的足球场滚压架。
制作球体滚轮时,将足球充气至24千帕,使其处于相对较扁的状态。然后通过在球体相对两侧使用木螺钉将其固定在滚轮上。球体应能对称旋转,并且不会因轻微压力而松动脱落。
确认固定稳妥后,用一条宽5厘米、长130厘米的吸液条包裹球体。包裹位置应与滚轮手柄对齐。使用约2.5平方厘米的胶带片将吸液条固定在球体上。
采集样本时,以恒定速度在草地上滚动小球3.7米,注意不要踩到任何尚未采样的区域。根据样地尺寸,可能需要进行多个并排的滚动。初步研究应确定合适的滚球距离,以避免超出条带的吸附能力。
滚完球后,取下吸附条,向内折叠,使样品接触面相互贴合。随后将其转移至冰上的玻璃罐中,并在采集后三小时内冷冻。采集一块草坪草土芯用于采样质量控制。
首先使用高尔夫球洞切割器确定取样区域,并将切割器插入土壤5至7.5厘米深。然后将长刀以倾斜角度插入土壤,将土芯从地面取出。尽量避免采样植被与任何物体接触,包括用于采集的刀具。
现在使用剪刀小心地从土芯样品中去除底部的土壤。然后轻轻地将土芯放入样品容器中,确保草叶不与容器接触。如果土芯受到晃动,尤其是早晨时,冠层上的水分液滴可能含有从植被传输到土壤中的农药残留物。
因此,研究人员在样品采集及后续处理过程中应格外谨慎。将阔叶除草剂2,4-D以每公顷1千克有效成分的剂量施用于草坪草样地。共处理了三种草坪草物种,且对每种物种均采用了上述三种描述的取样方法。
在施用除草剂后的四个时间点进行采样,并与施用的除草剂质量进行比较。首次采样时间点为施用后立即采样和施用后一小时采样。随后在施用除草剂一天后进行采样,最后在施用除草剂三天后进行采样。
结果发现,用手擦拭的方式可去除最大比例的施用2,4-D。相反,使用滚球法采样去除的除草剂最少。由于冠层动态存在差异,不同草坪草转移的除草剂量也有所不同。
具体而言,采用基于滚筒的取样方法时,两种较粗的草种脱落的除草剂较少。这可能部分归因于由于草叶平铺导致吸附材料与草叶接触减少。观看本视频后,您应能够充分理解如何在草坪草系统中开展多种定量可转移农药残留的检测方案。
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本文介绍了测定草坪草系统中可转移农药残留的实验方案,这些方案对于评估人类暴露风险至关重要。所讨论的方法旨在增进对农药安全性和监管实践的理解。
量化草坪系统中可转移的农药残留有助于开展农药产品对人类健康的风险评估以及符合监管要求。这些方案能够对与公共安全相关的暴露途径进行标准化评估,为农药使用提供科学决策依据。该方法通过将施药方式与潜在的非膳食暴露途径相联系,实现机理层面的风险降低。
这些方案通过提供从发现到临床前安全性评价的标准化残留量测定,整合到暴露评估工作流程中。