《将超痕量水平测定蜂蜜中的新烟碱类作为评估环境污染的工具》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-03-11
  • 新烟碱类和密切相关的杀虫剂类亚砜亚胺和丁烯酸内酯对非目标生物(包括蜜蜂等传粉媒介)存在潜在负面影响,进来引起了人们越来越多的担忧。实际上,越来越清楚的是,这些问题可能会产生更加严重的影响。为了正确评估新烟碱类所带来的生态和环境风险,需要采取适当的取样和分析程序。在这里,我们使用蜂蜜作为可靠的环境采样器,并开发了基于QuEChERS和UHPLC-MS/MS的前所未有的敏感方法,用于同时测定目前市场上存在的九种新烟碱类和相关分子(啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺、氟吡啶酮、吡虫啉、烯啶虫胺、砜虫啶、噻虫啉和噻虫嗪)。该方法经过验证,可在3-4个数量级的宽浓度范围内提供出色的精度和准确度。根据分析物,蜂蜜最低限度的量(LLOQ)低至2-20pg/g。然后将该方法用于分析来自世界各地的36种蜂蜜样品,这些样品已经在先前的研究中被分析成五种最常见的新烟碱类(啶虫脒、噻虫胺、吡虫啉、噻虫啉和噻虫嗪)。这使我们能够在室温和-20℃下确定这些分子在蜂蜜中的长期稳定性(即长达40个月)。我们发现这五种农药在-20°C的几年内保持稳定,但是啶虫脒和噻虫啉在室温下部分降解。最后,我们还测量了呋虫胺、烯啶虫胺、砜虫啶和氟吡啶酮的含量,发现28%的样品至少被其中一种农药污染。

相关报告
  • 《新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的危害及保护措施》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:梁晓贺
    • 发布时间:2017-11-27
    • 据多方统计分析,作为主要传粉昆虫的蜜蜂数量正在减少,一些品种甚至面临灭绝的危险。导致这一现象的主要原因包括城市发展、引进新物种、气候变化以及使用杀虫剂等,而新烟碱等杀虫剂的使用是导致蜜蜂数量减少的直接原因。为此,欧洲国家开展了多项相关研究,深入分析了新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的危害,美国相关部门也陆续采取了相应措施。 一、新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的危害 1、新烟碱类杀虫剂易转移。新烟碱类化合物是一种包裹在玉米和大豆等作物种子表面的杀虫剂,可溶于水,易转移,如转移到枫树、蒲公英和三叶草等植物和野花中,由此增加了蜜蜂与之接触的机率; 2、通过阻断蜜蜂大脑神经元间的信号输出,引发蜜蜂死亡。实验室中使用大剂量新烟碱,可阻断蜜蜂大脑神经元间的信号输出,导致麻痹,最终致死。接触过新烟碱的蜜蜂,寿命会缩短23%; 3、引发“蜂群崩溃综合症(Colony Collapse Disorder)”。农田中使用烟碱类杀虫剂,会导致蜜蜂迷失方向或行为紊乱。蜜蜂因此无法返回蜂巢,或需要花费更长的时间寻找花,最终导致蜜蜂劳动效率下降,甚至从蜂巢中消失; 4、对健康状况良好的蜜蜂没有影响。此研究结论由欧洲科学家研究发现,受新烟碱的生产公司拜耳(Bayer)和先正达(Syngenta)赞助。这两家公司指出,德国科学家的研究表明当蜜蜂健康状况良好、疾病少、饮食丰富时,新烟碱不会对它们的健康造成危害; 5、两种化合物共同作用,增加蜜蜂致死率。低剂量(无致命性)杀菌剂丙环唑(propiconazole)和新烟碱类杀虫剂噻虫胺(clothianidin)单独作用蜜蜂后危害并不大,但蜜蜂一旦同时摄取两种物质,死亡率会升高。 二、相关蜜蜂保护措施 蜜蜂数量减少这个问题,引起各国的重视。美国农业部(USDA)不仅将每年的6月19日到25日定为“国家传粉昆虫周”,其直属研究机构还根据各自特长,制定了专门的蜜蜂保护方案;农业研究局开展了如何提高蜜蜂营养健康的研究,包括杀虫剂对蜜蜂的影响研究,蜜蜂营养状况评估方法研究及建立蜜蜂基因库;美国粮食和农业研究所也资助公立大学开展了相关研究。如,内达华大学研究人员对侵染蜜蜂的病毒进行研究,密歇根州立大学科学家在制定可持续传粉战略;美国农业统计处与动植物卫生检查处共同开展全国范围的蜜蜂健康调查,为害虫和疾病传播设立基准值;美国林业服务和农场服务局建立和恢复了上万英亩的传粉昆虫栖息地;美国自然资源保护局为土地所有者保护或恢复3万英亩私有土地提供了财政支持。 (编译 梁晓贺)
  • 《新烟碱类农药威胁野生蜜蜂繁殖》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:梁晓贺
    • 发布时间:2017-11-28
    • 由加拿大圭尔夫大学(University of Guelph)的尼格尔·雷恩(Nigel Raine)和伦敦皇家霍洛威大学(Royal Holloway University of London)的马克·布朗(Mark Brown)、吉玛·拜伦(Gemma Baron)合作实施的最新研究表明,新烟碱类农药阻碍了野生大黄蜂蜂后的繁殖。该研究首次将在农场里觅食的四种野生大黄蜂蜂后产下的发育成熟的虫卵数量减少现象与是否喷洒了噻虫嗪(最常用的新烟碱类农药之一)联系起来。5月3日《环球邮报(Globe and Mail)和加拿大圭尔夫大学均对这一研究进行了专题报道。该成果发表在《皇家学会报告(Proceedings of the Royal Society)》B刊上。 “蜂后只有在虫卵发育完全时才会产卵,”雷恩教授表示,“如果蜂后要把精力用于清除体内的农药,而不是孵卵,那么产出的发育成熟的虫卵数量就会减少。这很可能会导致产卵率降低,阻碍蜂群发展和增长。” 研究人员主要研究了噻虫嗪对于在春季刚从冬眠中苏醒并准备产卵和建立蜂群的大黄蜂蜂后的影响。雷恩教授表示:“因为春季的蜂后在维持大黄蜂数量方面起着重要的作用,所以我们的研究着重评估蜜蜂生命周期中的这一阶段。”雷恩教授进一步解释说,从第一批虫卵中孵化的工蜂主要职责是清洁和守卫巢穴、觅食并照顾下一批虫卵。没有这些工蜂,蜂群很可能会无法扩展。 在该项研究中,研究人员在早春捕获了4个物种的约500只蜂后,连续两周对其喂食掺入了野生花粉和花蜜的近似农药剂量的糖浆。然后在接下来两周对这些样品蜂后进行观察。最后对样品进行冷冻、解剖和检查。研究人员发现: 1、在全部4种蜂后中,喂食了较高剂量噻虫嗪的蜂后与没有喷洒农药的蜂后相比,前者产下的虫卵体积较小且发育不良。雷恩怀疑,蜂后在接触农药后进行解毒的代谢成本意味着,它们可用于其他生物过程如虫卵发育的营养会变少。 2、4种蜂后中的2种在接触噻虫嗪之后对花蜜的进食量减少了。雷恩解释,如果蜂后的进食量下降,它们将会进入休眠状态。因为蜂后没有足够的能量来飞行或收集花粉喂养它们的幼虫,甚至可能没有足够的能量来产卵。 3、不同种的蜜蜂对农药的敏感程度不同。雷恩表示,大部分确定农药毒性暴露水平的工作都使用蜜蜂作为标准的授粉媒介。但是本项研究结果表明,蜜蜂种类不同对农药的敏感度也有所不同,这也是在对化学品做出监管决定时应该考虑的重要信息。 目前,新烟碱已经被认定是导致蜜蜂数量减少的诸多因素之一,包括加拿大在内的几个国家正在逐步停用或限制使用新烟碱。 (编译 梁晓贺)