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水稻是我国种植面积最大的粮食作物,种植面积约占粮食作物面积的30%。水稻生长于高温多雨的季节,稻田环境湿润,病虫草害严重,农药施用量高,加之水稻农事操作的需要,稻田水需定期排入周围水体,因此水稻生产对周围地表水体造成的农药污染风险较高。开展稻田用药风险评估可为农药环境管理决策提供科学依据。但我国农药风险评估技术还比较薄弱,尤其是暴露评估中场景体系还很不完善,不能满足风险管理的需求。本论文针对当前我国暴露评估场景严重缺乏的现状,建立稻田施用农药地表水暴露评估场景体系,并应用建立的场景体系对我国稻田使用农药的水生生态风险进行评估,提出需重点关注的农药品种,为农药环境安全管理提供科学依据。论文研究内容和结果如下:(1)国内外稻田施用农药地表水暴露评估模型与场景研究进展研究了国际上已开发的稻田施用农药地表水暴露评估模型,包括美国的RICEWQ、Tier I Rice Model和PFAM模型,欧盟的MED-RICE和SWAGW模型,日本的Aquatic PEC、PADDY系列和PCPF系列模型及中国的TOP-RICE模型和PRAESS模拟平台。从模型的原理和计算公式、输入参数和输出结果、模型的预测精度及模拟的尺度等方面比较了不同模型的差异及各个模型的特点,深入分析了各模型所包含的现有场景。在此基础上,提出了我国未来研究工作的重点:补充完善稻田-地表水暴露评估场景体系,加强模型的实测验证及不同模型之间预测结果的比较,开发流域大尺度综合模拟模型。(2)稻田施用农药地表水暴露评估场景位点选择依据“现实中最坏条件”的总体原则及位点选择的具体原则,进行稻田施用农药地表水暴露评估场景位点选择。在前人已划分的稻田场景区的基础上,收集每个场景区内所有县的累年平均降水量数据、土壤有机质数据及水稻种植数据等基础数据。计算每个场景区80th的降水量数值和20th的土壤有机质含量数值,筛选出能同时满足上述条件的地点作为备选场景位点。根据各备选场景位点的保护程度、水稻种植情况、土壤质地、土种分布等因素经综合判断最终在全国确定了8个水稻—地表水暴露评估场景点,分别位于辽宁省沈阳市、安徽省郎溪县、江苏省溧阳市、湖南省新化县、江西省宜春市、福建省三明市、广东省惠阳区和海南省琼山区。(3)稻田施用农药地表水暴露评估场景体系构建采取实地调研、资料查询和专家咨询相结合的方式完成了8个场景点气象、土壤、水体和作物四大类场景参数信息的收集。收集的气象信息包括1971~2000年30年间5个气象要素的日均值数据;土壤信息包括土壤质地和容重等8个要素的数据;水体信息包括河流含沙量和流量等10个要素的数据;作物信息包括播种时间和灌溉排水情况等近20个要素的数据。根据收集的场景信息,完成了气象、水体及作物各类场景文件的编写,最终构建的场景体系包含8个场景点20个具体场景。最后将建立的场景文件整合到水稻-地表水暴露评估模型和PRAESS模拟平台中,从而构建了覆盖全国所有水稻种植区域和区域内多种水稻种植场景的农药地表水暴露评估模拟工具。(4)稻田使用农药水生生态风险评估筛选出20种我国稻田使用农药开展水生生态风险评估。应用构建的水稻—地表水暴露评估场景体系和模拟工具进行暴露评估,获得这些农药在所有场景点的预测暴露浓度(PEC)值。收集这些农药对水生生物的毒性数据进行效应评估,计算出预测无效应浓度(PNEC)值,将预测暴露浓度与预测无效应浓度相比进行风险表征,根据风险表征结果提出了10个需要关注的农药品种,其中四个品种(毒死蜱、丁草胺、三唑磷和多菌灵)属于特别重点关注农药,三个品种(马拉硫磷、醚菊酯和乙草胺)属于重点关注农药,两个品种(阿维菌素和戊唑醇)属于需要关注农药。