农药中的“惰性”成分可能更多 对蜜蜂的毒性比科学家想象的要大

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蜜蜂帮助世界上三分之一以上的农作物授粉,做出了贡献 估计2,350亿美元至5,770亿美元 对全球农业的价值。它们还面临着无数的压力,包括病原体和寄生虫、失去合适的食物来源和栖息地、 空气污染气候驱动的极端天气.

一个 最近的研究 已经确定了蜜蜂的另一个重要但尚未得到充分研究的压力:农药中的“惰性”成分。

美国境内的所有农药产品包含 活性和惰性成分. 。活性成分旨在杀死或控制特定昆虫、杂草或真菌,并列在产品标签上。所有其他成分——乳化剂、溶剂、载体、气溶胶推进剂、香料、染料等——都被认为是惰性的。

这项新研究让蜜蜂接受两种治疗:杀菌剂中分离出的活性成分 原始的, ,用于控制 杏仁真菌病害其他作物, ,以及整个原始配方,包括惰性成分。结果非常令人惊讶:整个配方会损害蜜蜂的记忆,而单独的活性成分则不会。

这表明配方中的惰性成分实际上是使 Pristine 对蜜蜂有毒的原因——要么是因为惰性成分本身有毒,要么是因为它们与活性成分结合使活性成分毒性更大。作为一个 社会科学家关注蜜蜂衰退, ,我相信无论哪种方式,这些发现对农药监管和蜜蜂健康都有重要影响。

蜜蜂面临的威胁包括单一作物农业、栖息地丧失、空气污染和农药接触。

什么是惰性成分?

惰性成分具有多种功能。它们可以延长农药的保质期,降低使用农药的人的风险或帮助农药更好地发挥作用。一些称为助剂的惰性物质可以帮助农药粘附在植物表面,减少农药漂移或帮助活性成分更好地渗透植物表面。

不过,“惰性”标签是一个口语用词不当。作为 美国环境保护局注释, ,惰性物质不一定是无活性的,甚至是无毒的。事实上,农药使用者 有时知道的很少 关于惰性物质如何在农药配方中发挥作用。部分原因是它们的监管方式与活性成分截然不同。

测量蜜蜂的影响

联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法, EPA 或 FIFRA,负责监督美国的农药监管要注册户外使用的农药产品,化学公司必须提供 可靠的风险评估数据 活性成分对蜜蜂的毒性,包括急性蜜蜂接触试验的结果。

急性接触测试追踪蜜蜂在短时间内对农药施用的反应。它还旨在确定杀死一组蜜蜂 50% 的农药剂量,该值称为 LD50。为了确定 LD50,科学家将农药涂抹在蜜蜂的腹部,然后观察蜜蜂 48 至 96 小时是否有中毒迹象。

2016年,美国环保局 扩大了数据要求 需要进行急性蜜蜂口服毒性测试,其中成年蜜蜂被喂食一种化学品,以及为期 21 天的蜜蜂幼虫测试,跟踪幼虫从卵到成年蜜蜂对农用化学品的反应。

这些测试以及其他数据都有助于该机构确定活性成分可能对蜜蜂造成的潜在风险。根据这些不同测试的信息,农药被标记为无毒、中毒或剧毒。

化学黑匣子

尽管进行了严格的测试,但农药对蜜蜂的安全性仍然未知。对于具有亚致死或慢性毒性的农药尤其如此——换句话说,这些农药不会立即导致死亡或明显中毒迹象,但会产生其他显着影响。

缺乏对亚致死和慢性影响的了解是有问题的,因为蜜蜂可能会在很长一段时间内反复接触花蜜或花粉上的农药,或者接触累积的农药污染 在蜂箱中. 。他们甚至可能会被暴露 通过杀螨剂 养蜂人用来控制瓦螨的一种 毁灭性的蜜蜂寄生虫.

使问题变得复杂的是,亚致死接触的症状通常比急性或致死毒性更微妙或需要更长的时间才能显现出来。 症状可能包括 觅食和学习能力异常、蜂王产蛋量减少、翅膀变形、生长发育不良或群体存活率下降。美国环保署并不总是要求化学公司进行可以检测这些症状的测试。

惰性成分增添了另一层神秘感。虽然 EPA 审查并 必须批准所有惰性成分, ,它不需要与活性成分相同的毒性测试。

这是因为根据 FIFRA,惰性成分受到商业秘密的保护,或者 机密商业信息. 。标签上仅要求惰性成分的总百分比,通常将其集中在一起并描述为“其他成分”。

A box shows that a pesticide has 0.375% active ingredients and 99.625%
EPA 培训指南中的农药成分标签样本显示,只有 0.375% 的成分被披露并经过蜜蜂安全测试。 美国环保局

亚致命武器

越来越多的证据表明惰性物质并不像名字所暗示的那样无害。例如,接触两种类型的佐剂——有机硅和非离子表面活性剂——可以 损害蜜蜂的学习表现. 。蜜蜂依靠学习和记忆功能来收集食物并返回蜂巢,因此失去这些关键技能可能会危及蜂群的生存。

惰性物质也会影响大黄蜂。在 2021 年的一项研究中,暴露于酒精乙氧基化物(杀菌剂 Amistar 的辅料), 杀死了 30% 接触过它的蜜蜂 并造成了一些亚致命的影响。

虽然某些惰性物质本身可能无毒,但很难预测它们与活性成分结合时会发生什么。研究表明,当两种或多种农用化学品混合使用时,它们可以 对蜜蜂来说毒性更大 比单独应用时更有效。这被称为 协同毒性.

当惰性物质与农药结合时也会产生协同作用。另一项 2021 年的研究表明,本身无毒的佐剂会导致 与杀虫剂合用时会增加群体死亡率.

A bee in flight, covered with yellow pollen grains.
一只汗蜂(长矛)覆盖着花粉。 Sam Droege,美国地质调查局/Flickr

更好的测试策略

越来越多的关于惰性物质毒性的证据指出了三个关键的变化,这些变化可以更好地支持蜜蜂健康并最大限度地减少蜜蜂接触潜在压力源的机会。

首先,农药的环境风险评估可以测试整个农药配方,包括惰性成分,以更全面地了解农药对蜜蜂的毒性。这已经完成了 在某些情况下 但对于蜜蜂有暴露风险的所有户外用途可能需要。

其次,可以在产品标签上识别惰性物质,以便进行独立研究和风险评估。

第三,可能需要对农药对蜜蜂的长期亚致死影响(例如学习障碍)进行更多测试。此类研究对于应用于开花作物或吸引蜜蜂的花卉的杀虫剂尤其重要。

自那时以来,研究人员和环保组织一直在主张进行此类改变 至少2006年. 。然而,由于农药监管是由联邦法律规定的,因此改变需要国会采取行动。这在政治上将具有挑战性,因为它将增加化学工业的监管负担。

尽管如此,人们越来越担心 大黄蜂拒绝 和养蜂人的重要意义 每年的蜂群损失 有力地支持对农药监管采取更加预防性的方法。随着世界人口的不断增长和 粮食供应面临越来越大的压力, ,支持蜜蜂对农业的贡献比以往任何时候都更加重要。

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