农药风险评估及其现状与对策研究(上)
魏启文 陶传江 宋稳成 曲甍甍
(农业部农药检定所 北京100125)
近年来,随着农产品质量安全以及环境保护问题受到全社会的普遍关注,风险评估急剧升温,各行各业都在热议和探索建立风险评估制度。农药既是农业生产中不可或缺的重要投入品,也是一类有毒化学品,与人类及环境关系非常密切,因此对农药进行风险评估具有重要的现实意义。
一、农药风险评估的主要类型、特点及必要性
(一)农药风险评估的主要类型 农药风险评估,是指系统地采用科学技术及信息,在特定条件下,就农药对人类健康及环境产生不良效应的可能性和严重性进行科学评价。
风险评估分为定量风险评估、定性风险评估及半定量/半定性风险评估。采用0~100%之间数值描述风险发生概率或严重程度的方法称之为定量风险评估;采用高、中、低等来描述风险发生概率或严重程度的方法称之为定性风险评估;两者兼有的称之为半定量/半定性风险评估[1]。
农药风险评估是一个复杂的技术体系,按照保护目标的不同,农药风险评估包括健康风险评估和环境风险评估(又称生态风险评估)两大类。健康风险评估主要包括农药残留膳食摄入、职业健康和居民风险等风险评估,环境风险评估主要包括陆生生物、有益昆虫、非靶标植物、地下水和地表水等风险评估。
1. 农药健康风险评估。健康风险评估关注农药对人类健康的直接影响,在农药残留膳食摄入风险评估、职业健康风险评估、居民风险评估中,目前较为成熟、应用较广的是农药残留膳食摄入风险评估和职业健康风险评估。
农药残留膳食摄入风险评估是通过分析农药的毒理学和残留化学试验结果,根据居民膳食结构,对因膳食摄入农药残留产生风险的可能性及程度进行科学评价。主要内容和程序如下:(1)农药毒理学评估,对农药的危害进行确认,根据毒代动力学和毒理学评价结果,推导出每日允许摄入量(ADI)和/或急性参考剂量(ARf D),以此作为人体终身和/或单次允许摄入农药的安全阈值。(2)残留化学评估,对农药及其代谢产物在食品和环境中的残留行为进行评价,主要评价动植物代谢试验、田间残留试验、加工过程、饲喂试验和环境行为试验等结果。根据试验结果提出规范残留试验中值(STMR)和最高残留值(HR),用于膳食摄入评估。(3)膳食摄入评估,根据居民膳食消费结构(食品消费量),结合残留化学评估推荐的残留试验中值、最高残留值或已制定的最大残留限量(MRLs),估算长期或短期摄入量,与毒理学评估推荐的每日允许摄入量或急性参考剂量进行比较。一般来说,仅当长期摄入量小于每日允许摄入量和/或短期摄入量小于急性参考剂量的情况下,才认为风险可以接受。农药残留膳食摄入评估的直接结果是制定MRLs,风险管理则是根据风险评估结果作出农药登记与否的决定。由于毒理学数据和膳食结构相对固定,如果风险不可接受,可以适当调节良好农业操作规范(GAP)数据,改变登记作物种类、使用剂量、使用次数和安全间隔期,确保农药残留保持在安全水平范围内。
职业健康风险评估主要分为农药处置、施药者、再次进入田间人员(农业生产者)风险评估。危害评估以毒理数据为依据,通过与农药操作人员、农业生产者接触途径相关的毒理学试验数据,如经皮毒性、吸入毒性数据分析估算出施药人员、农业生产者可以承受的农药暴露量;暴露评估则通过有关试验和暴露模型估算操作人员、农业生产者可能接触的农药量,如果可能接触的农药量小于可以承受的农药暴露量,就表明风险较低。评估的结果作为提出评审结论的参考;还可为安全施药提供建议,作为标签上有关内容,指导施药者规范操作。
2. 农药环境风险评估。环境风险评估,又称为生态风险评估,关注农药对整个生态系统直接或间接的影响。环境风险评估主要包括问题描述、生态效应分析、暴露分析和风险表征等4个部分[2]。
问题描述属于环境风险评估正式开始前的准备阶段。在明确具有代表性的环境保护目标,如陆生脊椎动物、陆生节肢动物、水生生态系统和地下水等基础上,估计风险发生范围、程度,确定可行的评估方法和评估终点,收集必要的信息或数据,为生态效应分析和暴露分析提供支撑和依据。
生态效应分析是分析农药及其主要降解产物对不同代表性生物的危害,明确农药对代表性生物产生急性毒性、短期毒性、慢性毒性和生殖毒性等不良效应及主要度量终点。急性和短期毒性主要度量终点包括死亡和生长发育影响等指标,主要用LC50、LD50或EC50表示。慢性毒性和生殖毒性主要度量终点包括生长、发育、繁殖等指标,主要用无可见效应浓度(NOEC)或无可见效应剂量(NOEL)等表示。
暴露分析是通过农药环境行为数据,气候、土壤、水文数据,农业及农药使用数据,通过暴露模型或监测试验估算环境生物可能接触的农药量。对于还没有登记使用的农药,通常用模型模拟方法预测,对于环境中已经存在的物质,采用模型模拟和监测数据相结合的方法进行分析。
风险表征是根据生态效应分析和暴露分析结果,综合评估农药对环境可能造成的危害。风险表征可用“高、中、低”或“有、无”风险等描述性语言进行定性描述,也可以通过生态效应分析与暴露分析结果相比较来量化风险。
(二)农药风险评估的特点 农药风险评估是现代农药管理的工具。它具有以下特点:
1. 系统性。农药风险评估涵盖了农药研发、登记、生产、经营、使用整个链条,涉及农业、植物保护、化学、物理、生物、气象、地理、水文、社会、经济等诸多领域,是一项系统而复杂的科学技术活动。
2. 公正性。农药风险评估是一个纯专家行为。专家在工作中不受任何政治、经济、文化、宗教信仰、饮食习惯影响,以资料和数据为基础,运用分析、统计手段,独立进行评估并做出评估结论。
3. 相对性。农药风险评估结论是在已知科学技术和已掌握的资料和数据基础上做出的,随着科学技术和经济社会的发展,人们认知水平的提升,以前被认为安全的物质未来可能被划入高风险的范围。
(三)我国建立农药风险评估制度的必要性 农药风险评估是农药管理的基石,贯穿于农药管理的全过程。建立农药风险评估制度,不仅是贯彻《中华人民共和国农产品质量安全法》、《中华人民共和国食品安全法》的要求,也是推动我国农药管理与国际接轨,保障农业生产安全、农产品质量安全和生态环境安全的需要。
1. 依法履行政府职能的迫切需要。我国《农产品质量安全法》第6条规定 “国务院农业行政主管部门应当设立由有关方面专家组成的农产品质量安全风险评估专家委员会,对可能影响农产品质量安全的潜在危害进行风险分析和评估”;《食品安全法》第13条规定 “国家建立食品安全风险评估制度,对食品、食品添加剂中生物性、化学性和物理性危害进行风险评估。……对农药、肥料、生长调节剂、兽药、饲料和饲料添加剂等的安全性评估”;《农药管理条例》第35条规定“经登记的农药,在登记有效期内发现对农业、林业、人畜安全、生态环境有严重危害的,经农药登记评审委员会审议,由国务院农业行政主管部门宣布限制使用或者撤消登记”。以前,我国农药登记评审主要侧重药效和毒性评价,对六六六、甲胺磷等高剧毒农药采取措施,也主要依据国际组织或其他国家的有关规定,缺乏国内数据和科学评估结果作为支撑。长期下去不仅损害了我国在农药管理中的“主权”,而且与政府民主决策、科学决策的要求相背离。因此,必须加快建立和实施农药风险评估制度,依法履行法律法规赋予农业部门的职责。
2. 有效保障农业生产安全和农产品质量安全的现实需求。据统计,我国每年防控农作物病虫害面积5.333亿hm2次,可避免粮食损失800亿kg以上,其中农药防控的贡献率在80%以上。近年来,随着全球气候变化和种植业结构调整,小麦、水稻等主要农作物重大病虫害发生时间提前、发生区域扩大,一些次要病虫害逐步上升为主要病虫害,病虫发生呈现整体加重、早发、多发态势,对我国农业生产和粮食安全构成重大挑战。与此同时,一些重大食品安全事件的发生,引发了消费者对农产品质量安全的担忧,农药管理备受社会各界的广泛关注。特别是《食品安全法》出台后,农药残留标准制定成为农业部门一项新职能,也对农药管理提出了新要求。因此,必须尽快建立和实施农药风险评估制度,充分发挥农药登记管理的宏观调控作用,切实把好农药质量关、安全关,优化农药品种结构,提升产业素质,让农药的品种和数量满足农作物重大病虫害防控的需要,满足农产品质量安全保障的需要,最大限度地减少农药使用对农产品和生态环境的负面影响。
3. 积极推动我国农药管理与国际接轨的必由之路。我国是世界上农药生产、使用量最大的国家,也是出口大国。2009年我国农药总产量超过200万t,其中60%用于出口,这就需要我国农药管理与国际接轨。纵观国际社会,农药管理经历了注重效果与质量、注重质量与安全、关注安全3个阶段,并把农药风险评估作为农药管理的工具。美国、德国、日本等国,不仅在农药登记评审过程中实行“环境或健康风险一票否决制”,而且对登记后的农药产品采取严格监控措施,一旦发现某种农药对食品安全或环境安全有较高风险,立即启动相应的农药再评价程序。因此,学习和借鉴国际社会的先进经验,建立和实施农药风险评估制度,有利于推动我国农药管理与国际接轨,有利于扩大我国在国际农药和农产品贸易谈判或履行中的话语权,增强我国农药和农产品的国际竞争力。
二、国外农药风险评估现状
随着人们对农药的安全性有了更多的认识,欧美等国家率先开始了农药风险评估的探索。进入20世纪80年代后,环境风险评估得到了应用,农产品及食品安全、农药对人体健康及对整个生态环境的影响开始成为风险评估关注的主题。20世纪80年代后期,以美国为代表的一些国家,把计算机技术和数学模型的开发应用于风险评估,从整体、系统联系的观点出发进行评估研究,使得风险评估更为全面、迅速、准确、可靠,也使得重大问题的决策和农药管理更具科学性。随着各国对农药危害和暴露的认识水平的不断提升,相关科学研究不断深入,评估方法和程序也逐步建设完善。目前,评估内容涵盖了农药毒理、残留、环境生态等诸多与农药风险有关的领域。
(一)发达国家高度重视农药风险评估 美国及欧盟经过近半个世纪的研究,逐步建立了相对完善的农药风险评估体系,同时在农药管理法律中赋予了风险评估极高的地位。
美国农药风险评估由美国环境保护局(EPA)负责。1947年美国实施第一部《联邦杀虫剂杀菌剂和杀鼠剂法》(FIFRA),首次提出农药既要有效也要安全,并开始实行农药登记管理制度 [3]。美国EPA于1986年发布《人体健康风险评估指南》,于1998年发布详细的《生态(环境)风险评估指南》[4]。1996年,美国《食品质量保护法》对食品中农药残留标准问题进一步明确。目前,EPA已经建立了一整套完善农药风险评估体系,对新农药、在用农药和撤销后的农药都建立了有效的监管机制,是很多国家农药管理的典范。
欧盟农药风险评估由欧盟食品安全局(EFSA)开展,农药风险管理欧盟理事会负责。1993年成立的农药工作组(FOCUS)先后对农药及化学品风险评估作出了要求及规定,并列入了欧盟委员会指令91/414 /EEC。此后又颁布、修订了《鸟类和哺乳动物评估工作指导书》(2000)、《陆生生态毒理学工作指导书》(2001)和《水生生态毒理学工作指导书》(2002)等91/414指令相关工作指导书,指导欧盟各国开展农药环境风险评估。
(二)农药风险评估的全球协调趋势
1. 国际协定中对农药风险评估明确的要求。为了确保各国制定科学、协调统一的与农药相关的标准、技术规范和管理措施,保护人类健康和环境安全,促进贸易公正透明,相关国际组织和机构制定了一系列国际协定和公约,包括针对农药综合管理的《国际农药供销和使用行为守则》,针对膳食风险评估的WTO/SPS协定,涉及标准化规定的WTO/TBT协定,针对危险废物的产生、运输、装卸和处置的《巴塞尔公约》,针对持久性有机污染物风险评估的《斯德哥尔摩公约》(POPs公约),关于事先知情同意程序的《鹿特丹公约》(PIC公约)等等,都从不同方面对农药风险评估提出了明确的要求。
2. 相关国际组织积极推动农药风险评估的全球协调行动。为推动各国农药风险评估的一致性,减少人为因素,减少重复工作,相关国际组织积极推动风险评估的全球协调统一。
FAO/WHO农药残留联席会议(JMPR)是国际农药残留膳食摄入风险评估的最权威机构,联合机构FAO/WHO食品法典委员会(CAC)及其下属委员会农药残留委员会(CCPR)是农药风险管理机构。CAC制定了CCPR应用的风险分析原则,明确了风险评估、风险管理与风险交流在农药风险评估、残留标准制定等问题上的作用及工作原则。
经济合作与发展组织(OECD)制定了一系列与风险评估有关的理化性质、环境行为、环境毒性、残留、毒理学试验准则、农药登记资料要求、良好实验室规范和农药急性毒性参考剂量准则等技术规范和文件,并形成了比较完备的风险评估基础数据库。这些文件和信息已经成为世界各国特别是发达国家农药风险评估和管理的主要参考标准。
国际化学安全规划署(IPCS)由WHO、国际环境规划署(UNEP)、国际劳工组织(ILO)联合组建,负责组织和实施与化学安全相关的活动,为化学物的安全使用提供科学依据是其主要职责之一。IPCS主要评价化学物对人类健康的风险。(续)
来源:《农产品质量与安全》2010年第二期,p38-42