农药与蜜蜂生态安全

李志勇王 志牛庆生薛运波迟永娟

（1吉林省养蜂科学研究所，吉林132108；2吉林前郭县园林管理所，前郭138000）

农药与蜜蜂生态安全

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（1吉林省养蜂科学研究所，吉林132108；2吉林前郭县园林管理所，前郭138000）

本文介绍了农药对当前生态环境的影响，阐述了农药对蜜蜂的危害和生态安全评价的研究进展，分析了农业病、虫、草害防治与蜜蜂安全保护的矛盾问题并提出解决建议，以期待我国农药在生态风险评价研究方面取得进展，呼吁尽快出台农药风险评价指南或准则，为我国蜂业健康发展提供安全保障。

蜜蜂；化学农药；生态安全；风险评价

蜜蜂是一种与人类生存关系十分密切的资源昆虫，不仅为人类提供珍贵的蜂产品，更是自然界中数量庞大、传粉效率最高的昆虫。蜜蜂与植物协同进化，互利共生，是生态系统中重要的一环，维持着生物圈中的物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。

人类营养素来源的1/3归功于蜜蜂授粉，其中包括大部分水果、许多蔬菜（或菜籽）以及苜蓿等家畜饲料。据联合国粮农组织（FAO）估计，在为146个国家提供了90%食物的100余种作物中，有71种是通过蜜蜂授粉的[1]。联合国环境规划署（United Nations Environment Programme，UNEP）报告指出：在欧洲，4000种蔬菜的生存归于蜜蜂授粉[2]。据FAO农业和消费者保护部估计，每年蜜蜂为全球农作物的授粉价值就接近2000亿美元[1]。蜜蜂对人类生存和繁荣有着十分重要的意义。

近年来，随着经济社会的快速发展，化学农药大量不规范使用，蜜蜂已成为农药特别是杀虫剂的非靶标生物牺牲品[3]，蜜蜂农药中毒事件和案例时常发生，有些地方出现蜜蜂种群数量下降的现象，致使一些农作物因得不到充分授粉而产量降低和品质下降，农业和养蜂业发展受到严重影响。农药的生态安全问题成为蜂业工作者、农业生产者和生态学者共同关注的问题。

一、农药的使用现状

据FAO统计，如不使用农药，全世界每年平均因病、虫、草害造成的损失约占农作物产量的37%。其中虫害最多，占14%，病害占12%，草害占11%，年损失高达1260亿美元[4]。也有分析指出，在农药上每投入1美元，作物就会多收入4美元，也就是说，每年花费在农药上的100亿美元，可以挽回因害虫和杂草造成的损失400亿美元[5]。另外，农药还可以防治疾病，是人类预防疾病的有力武器。20世纪40～50年代，用农药DDT杀灭疟疾致病源——疟蚊，从而使上百万人免于疟疾的侵袭，保障了人类的生命安全[6]。

农药在蜜源植物上的使用非常普遍，以美国2009年苹果园农药使用为例[7]：为防治病虫草害，美国苹果园普遍使用农药，其中87%的苹果园使用杀虫剂（以氨基甲酸酯类杀虫剂甲萘威最普遍），全年甲萘威使用总量为11.2吨；85%的苹果园使用杀菌剂（以代森锰锌最普遍），全年使用代森锰锌总量为38.5吨；68%的苹果园使用除草剂防治杂草；12%的苹果园使用植物生长调节剂。2006和2007年，世界上施用了大约52亿磅（约235.9万吨）的农药，除草剂最多占40%，其次为杀虫剂17%，杀菌剂10%，其他农药占33%[8]。

我国要用仅占世界7%的耕地来养活占世界22%的人口，每年大量农药的施用即是为达到这一目标的一项技术手段。我国的农药年使用量按有效成分计已高达50～60万吨，仅次于美国并跃居世界第二位[9]。但是，我国经济的长远发展迫使我们必须保护农业生态环境，维持农业生产的可持续发展。

二、农药对生态环境的影响

据调查，喷施的农药是粉剂时，仅有10%的药剂附着在植物体上，是液体时，也仅有20%附着在植物体上。1～4%接触到目标害虫，其余40～60%降落到地面，5～30%的药剂漂游于空中。空气中的农药又通过降水返回陆地，降落到陆地土壤上的农药，随降水和灌溉水在地表流失，或下渗进入地下水[10]。施用的98%的杀虫剂和95%的除草剂，除杀灭靶标生物外，还对非靶标生物、空气、水以及土壤造成影响[11]。另外，农药的施用减少了生物多样性、降低了生物固氮作用、削减了传粉昆虫数量、破坏了动物生境（特别是鸟类）并危及濒危物种。在整个生态系统中，有些农药可通过生物富集作用在食物链中逐级积累，对消费者的危害逐渐加强。农药的大量不规范使用，给生态环境带来巨大的压力。

地球上昆虫大约有100多万种，对农作物有害的昆虫只有几千种，而真正对农作物造成危害的、需要防治的昆虫不过几百种。但农业生产过程中，大量使用的杀虫剂具有广谱杀虫活性，导致大部分无害的或有益的昆虫种群下降或遭受破害，使农业生态系统内部种群趋于单一。农药导致昆虫群落发生变化，在原生态系统中受到抑制的次要种群变成主要有害种群，导致害虫爆发。同时，农药对土壤无脊椎动物种群数量、对微生物区系、对植物群落和鸟类均构成一定的影响[12]。

蜂场农药危害的不利环境除了威胁蜜蜂的健康以外，还直接影响蜂产品安全。2002年1月31日，由于抗生素超标等原因，欧盟全面禁止从中国进口蜂蜜、蜂王浆，中国蜂产品向美国、日本、加拿大等出口也严重受阻。直至2004年7月，欧盟才开始对我国蜂产品进行有条件的解禁。

三、CCD现象与蜜蜂安全

2006年，美国发现了蜂巢内工蜂突然大批量消失的现象，大约有35%的蜜蜂损失[13]，将其命名为“蜂群崩溃失调（CCD）”。近几年，加拿大、印度、巴西以及部分欧洲国家及我国台湾等地也相继出现类似现象。蜜蜂CCD现象的出现引起了全球蜂业的关注，成为世界蜂业论坛的焦点。CCD出现的原因至今仍不明确[2,13]。但是，许多学者认为农药等化学类产品的大量出现和普遍使用，可能是蜜蜂CCD出现的罪魁祸首[14,15]。美国农业部向国会提交的一份报告指出一些可能引起蜜蜂CCD病的原因，其中包括农药、病原物和寄生虫，并且在遭受CCD危害的蜂群内发现了它们的存在[16]。2012年3月，在欧洲开展的一项研究发现，在蜜蜂饲料里加入亚致死剂量的噻虫嗪杀虫剂（新烟碱类），导致大约1/3以上的蜜蜂迷失方向，无法返回蜂巢[17]，这为CCD病的农药成因提供了有力佐证。目前，我国大陆并没有像美国和欧洲大陆蜂群大量失踪的报道，但也不能高枕无忧，应该未雨绸缪，防患于未然。

四、蜜蜂的农药安全评价

1.农药生态风险评价体系

农药在田间使用后，会进入到水、土壤、植物、空气等自然环境中。因此，应该将生态风险评价纳入农药登记管理。生态风险评价是以化学、生态学、毒理学为理论基础，应用物理学、数学和计算机等科学技术，预测污染物对生态系统的有害影响[18]。农药生态风险评价，就是采用生态风险评价技术评价农药给整个生态环境带来的风险，包括实验室水平上的急性毒性和慢性毒性研究，以及更高层次的半大田和大田水平上的研究。

美国农药生态风险评价准则的逐步完善经历了三个过程：（1）1992年公布生态风险评价框架，并被普遍接受；（2）1996年提出生态风险评价准则；（3）1998年通过生态风险评价准则。该准则是适用于蜜蜂的经典生态风险评价程序，不仅叙述生态风险评价的一般原理和方法，而且大大扩展了生态风险评价的研究方向，即从传统的人类健康风险评估扩展到包括气候变化、生物多样性变动、多种化学品对生物影响的风险评估。该准则将生态风险评价过程分为三个主要阶段，即问题表述、分析、风险表征。美国环保署近年计划对蜜蜂进行风险评估，将运用包括对蜜蜂幼虫评价在内的一种定量分析方法来评估农药对蜜蜂的风险。美国环保署的农药生态风险评价准则规定中没有关于农药对蜜蜂的亚致死效应的检测要求，也没有要求测试内吸性农药对蜜蜂的影响。但是许多国家还是都采用或者借鉴该准则来指导本国的化学品及农药的生态风险评价。

欧盟最早利用室内数据和半大田与大田数据得来的危害商值（HQ）以及蜜蜂行为的改变来进行农药风险评估。2013年8月5日，欧盟食品安全局发布了新一版的《植保产品对蜜蜂（西方蜜蜂、熊蜂和独居蜂）风险评估指南》[19]，该指南涵盖对农药多种暴露途径的评估，也考虑到了农药对蜜蜂的亚致死和长期影响。新版的农药评估指南涉及到了农药的慢性毒害、农药重复暴露及对蜜蜂幼虫潜在的风险。另外，新指南中除了蜜蜂以外还增加了熊蜂和独居蜂。认为农药暴露的4个主要途径是：农药喷雾遗留物或粉尘颗粒、花粉消耗、花蜜及来自于树液中的水分（植物体液）消耗、地表水的消耗。提出对于蜜蜂，主要考察蜂群的存活和发展、幼虫的健康程度、蜜蜂的行为、蜂群群势和繁殖能力等指标。新指南建议当农药暴露导致蜂群群势减少超过7%时即为农药危害，对长途采集蜂的农药危害进行了更为精确的评估，同时提出应该对位于农药处理区域边缘地带的蜂群进行农药中毒的预防。该指南的发布对评价农药对蜜蜂生态安全必将起到积极的促进作用。

（未完待续）

公益性行业（农业）科研专项（201203080-3）