中国媒介生物学及控制杂志  2017, Vol. 28 Issue (2): 120-123

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魏孝侃, 王以燕, 孟凤霞
WEI Xiao-kan, WANG Yi-yan, MENG Feng-xia
卫生杀虫气雾剂对施药者及居住者的最大使用量和安全性分析
Analysis on maximum usage and safety of public health insecticidal aerosol to sprayers and residents
中国媒介生物学及控制杂志, 2017, 28(2): 120-123
Chin J Vector Biol & Control, 2017, 28(2): 120-123
10.11853/j.issn.1003.8280.2017.02.006

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收稿日期: 2016-12-27
网络出版时间: 2017-01-06 16:44
卫生杀虫气雾剂对施药者及居住者的最大使用量和安全性分析
魏孝侃1, 王以燕2, 孟凤霞1     
1 中国疾病预防控制中心传染病预防控制所媒介生物控制室, 传染病预防控制国家重点实验室, WHO媒介生物监测与管理合作中心, 北京 102206;
2 农业部农药检定所, 北京 100125
摘要: 目的 通过计算卫生杀虫气雾剂的最大使用量及风险评估,引导公众科学安全地使用卫生杀虫气雾剂。 方法 利用美国环保署卫生杀虫气雾剂安全风险评估模型,在只考虑吸入风险的前提下,用公式反推计算市售10种卫生杀虫气雾剂的室内最大使用量,同时对施药者和居住者进行风险评估。 结果 针对施药者,市售1~10号卫生杀虫气雾剂的最大使用量分别为285.94、268.80、52.36、193.75、566.14、937.60、147.69、230.40、222.66和814.86 g/d;针对居住者(成人),市售1~10号卫生杀虫气雾剂的最大使用量分别为83.40、78.40、15.27、56.51、165.12、273.47、43.08、67.20、64.94和237.67 g/d,针对居住者(儿童),市售1~10号卫生杀虫气雾剂的最大使用量分别为20.10、18.90、3.68、13.62、39.81、65.93、10.38、16.20、15.66和57.29 g/d。 结论 日常生活中建议在最大使用量以下科学使用卫生杀虫气雾剂,当用量增加时,通过延长开窗通风时间和防护措施来降低卫生杀虫气雾剂使用的安全风险,同时在消费习惯上,选购总有效成分含量低的产品以降低卫生杀虫气雾剂的安全风险隐患。
关键词: 卫生杀虫气雾剂     最大使用量     居住者     施药者     安全性    
Analysis on maximum usage and safety of public health insecticidal aerosol to sprayers and residents
WEI Xiao-kan1, WANG Yi-yan2, MENG Feng-xia1     
1 State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control, National Institute for Communicable Disease Control and Prevention, Chinese Center for Disease Control and Prevention, WHO Collaborating Centre for Vector Surveillance and Management, Beijing 102206, China;
2 Institute for the Control of Agrochemicals, Ministry of Agriculture
Supported by the National Science and Technology Support Project of China (No. 2014BAI13B05) and Zika Special Project of the MOST Reform and Development Project (2016-06-2017-05)
Corresponding author: MENG Feng-xia, E-mail:mengfengxia@icdc.cn
Abstract: Objective Provision of advices to safe use of aerosol insecticide products for residents. Methods The risk for the residents under the extreme usage of aerosol insecticide products was assessed through the space spraying model from US-EPA to compute the extreme usage of the ten most popular prodicts in the market. Results For the sprayers (adult), ten kinds of extreme use of pesticides were 285.94, 268.80, 52.36, 193.75, 566.14, 937.60, 147.69, 230.40, 222.66 and 814.86 g/d. For the adult residents, ten kinds of extreme use of pesticides were 83.40, 78.40, 15.27, 56.51, 165.12, 273.47, 43.08, 67.20, 64.94 and 237.67 g/d. For the juvenile residents, ten kinds of extreme use of pesticides were 20.10, 18.90, 3.68, 13.62, 39.81, 65.93, 10.38, 16.20, 15.66 and 57.29 g/d. Conclusion Safe use of aerosol insecticide products not only can prevent resistance development, but also can minimize risk of professional and environmental exposure.
Key words: Aerosol insecticide     Extreme usage     Residents     Sprayers     Safety    

卫生杀虫气雾剂是家庭有害生物防控的主要卫生杀虫剂之一。居民可以便捷地在商店、商场、超市等多种渠道购买,用于蚊、蝇、蜚蠊等有害生物的防控。长期以来,化学杀虫剂因其具有高效、快速、广谱、方便等特点而被广泛使用,但长时间大量频繁地使用化学杀虫剂不可避免地导致蚊、蝇、蜚蠊等抗药性水平增加[1],极大地影响了控制效果,导致杀虫剂的有效使用量增加。白纹伊蚊 (Aedes albopictus) 和埃及伊蚊 (Ae. aegypti) 是登革热、寨卡病毒病、黄热病的主要传播媒介。近几年,我国广东、云南、福建、浙江等省登革热的不断暴发,寨卡病毒病、黄热病的输入,使媒介蚊虫防控的需求增加,也会提高卫生杀虫剂的使用量和使用频次。

近年来的抗药性监测发现,媒介蚊虫对常用的拟除虫菊酯类杀虫剂均产生了中高水平的抗药性[1]。通常蚊虫产生抗性后,一般处理方式是增加杀虫剂浓度或停止使用,但药剂使用量增加后对人体的危害需要系统地分析。本研究将参考美国环保署 (US-EPA) 的模拟实验计算市售10种卫生杀虫气雾剂的最大使用量,对施药者和居住者进行风险评估。

1 材料与方法 1.1 卫生杀虫气雾剂种类

以2016年市场上常见的10种卫生杀虫气雾剂为评价对象,见表 1

表 1 10种卫生杀虫气雾剂产品信息 Table 1 Information on 10 kinds of public insecticidal aerosol products
1.2 与卫生杀虫气雾剂安全风险评估相关的概念 1.2.1 风险决策值 (MOE)

居民健康风险评估的表述方法,通常以人体安全风险决策界值为100(即10倍种间差异×10倍种内差异[2]) 进行评定,当MOE>100,表示室内卫生杀虫气雾剂的使用风险可接受;MOE<100,则表示对人体有潜在危害,应采取降低风险措施,如降低使用杀虫剂的有效成分含量、减少使用时间、减少暴露时间、限制使用条件后重新评估或进行更高级的风险评估。

MOE=危害描述量 (POD)〔mg/(kg·d)〕/暴露者〔mg/(g·d)〕

1.2.2 危害描述

用于定量评估化合物风险的任意剂量水平,是外推风险的起始点。危害描述是无可观察不良反应剂量水平 (NOAEL),最低可见不良反应剂量水平 (LOAEL) 或基准计量 (BMD)[3]。本次评价采用风险决策值为100,危害描述以NOAEL进行计算,评价市售卫生杀虫气雾剂的最大使用风险。

1.3 杀虫剂有效成分毒理学信息

由澳大利亚卫生部公布的卫生杀虫剂有效成分毒理学信息获得,卫生杀虫气雾剂有效成分的吸入NOAEL氯氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯、右旋苯醚氰菊酯和炔咪菊酯各为5 mg/kg,Es-生物烯丙菊酯3 mg/kg,炔丙菊酯2.5 mg/kg,胺菊酯和右旋胺菊酯各为2 mg/kg,杀螟硫磷0.2 mg/kg [4]

1.4 卫生杀虫气雾剂的使用风险评估

根据经验,经口及经皮暴露在卫生杀虫气雾剂风险评估计算模式中所占比例较小,同时缺乏相关毒理学数据,本研究仅考虑吸入暴露。卫生杀虫气雾剂风险评估采用US-EPA的气雾剂对人体健康风险评估模型[5]进行计算,得到卫生杀虫气雾剂施药者和居住者的风险决策值。

式中,危害描述量可用NOAEL来代替;体质量:我国成人平均体质量为54.2 kg,儿童为11.0 kg [6];模拟空间体积为42.0 m3;成人呼吸频率:我国成人平均呼吸频率为0.696 m3/h,儿童为0.579 m3/h[7];暴露时间为采用US-EPA暴露理论,设定为喷雾操作时成人2 h,实际居住时成人16 h,儿童18 h[7]。空气交换率设为平静时0.45 m3/h,开窗通风时为1.26 m3/h [7]。吸收系数设定为1,假设无任何防护,人体农药吸收率为100%。

1.5 实验模型

本次实验模拟空间为42.0 m3,高度为2.8 m,面积为15.0 m2,喷雾操作方法模拟居民实际使用情况,仅考虑吸入暴露,基本不采取防护措施。

2 结果 2.1 施药者最大使用量

成人在安全风险决策值 (MOE=100) 时使用卫生杀虫气雾剂,在施药者安全剂量水平上,对居住者进行安全性评价。在模拟室为42.0 m3,平均面积为15.0 m2的空间内,考虑人体可接受风险,按文献[8]市售主要7种卫生杀虫气雾剂喷嘴平均速度为1.6~2.5 g/s,本研究采用最大喷速计算,1、2、5、6、10号卫生杀虫气雾剂的最大喷雾时间分别为114.37、107.52、226.46、375.04和325.94 s,4、7~9号分别为77.50、59.08、92.16和89.06 s,3号为20.95 s,最大使用量见表 2。对施药者进行安全风险评估后发现,在施药者最大使用量基础上,对于居住者并不安全。施药者的最大使用量安全风险决策值均为100,所以代入居住者风险评估时,其安全风险决策值均相等,故在一个房间用1~10号卫生杀虫气雾剂的施药者最大使用量,开窗通风20 min,长期暴露该环境下 (成人16 h,儿童18 h) 安全风险决策值分别为5.83和1.42,表明在此环境下人体的安全风险不可接受。但实际生活中,如果特殊需要,必须使用此最大使用量进行卫生害虫的杀灭,只能通过加强个人防护以及延长开窗通风时间来减少卫生杀虫气雾剂对人体的危害。通过计算,在此最大使用量下,MOE≥100,儿童和成人的开窗通风时间建议为2.20 h和1.07 h。

表 2 10种卫生杀虫气雾剂对施药者a的最大使用量(MOE=100为安全界点) Table 2 The maximum usage of 10 kinds of public insecticidal aerosols to sprayers
2.2 居住者安全风险评估

在模拟室为42.0 m3,平均面积为15.0 m2的空间内,设定卫生杀虫气雾剂的最大喷量为2.5 g/s,喷雾后密闭30 min,开窗通风20 min后居住者开始暴露,暴露时间设为成人16 h,儿童18 h,根据成人暴露特点,通过公式计算,6号卫生杀虫气雾剂的最大喷雾时间为109.39 s,5、10号分别为66.05和95.07 s,1~4、7~9号分别为33.36、31.36、6.11、22.60、17.23、26.88、25.98 s。根据儿童暴露特点,6号卫生杀虫气雾剂的最大喷雾时间为26.37 s,1~5、7~10号卫生杀虫气雾剂的最大喷雾时间分别为8.04、7.56、1.47、5.45、15.92、4.15、6.48、6.26、22.92 s。10种卫生杀虫气雾剂的最大使用量、最大喷雾时间见表 3

表 3 0种卫生杀虫气雾剂对居住者的最大使用量a(MOE=100为安全界点) Table 3 The maximum usage of 10 kinds of public insecticidal aerosols to residents
3 讨论

在居民的日常生活中,建议在最大使用量以下使用卫生杀虫气雾剂,不要随意增加使用剂量。如果随意增加使用剂量,不仅会增加人体的安全风险水平,同时还会使蚊虫的抗药性增加,给以后的卫生防控工作带来巨大的挑战。

研究发现,总有效成分含量越高的产品,其安全风险就越高。在居民日常购买卫生杀虫气雾剂时,要注意阅读杀虫剂标签,在产品合格、能保证控制效果的基础上,建议购买总有效成分含量较低的产品,这样其安全风险较低。通过对儿童居住者的风险描述 (表 3),大多数产品的最大使用量均在50 g/日以下,故建议有儿童居住的家庭,尽量减少卫生杀虫气雾剂的使用,建议通过综合治理和使用生物理念杀虫剂及物理防蚊措施来降低蚊虫对人体的叮咬骚扰,如增加蚊帐、纱窗、纱门的安装、减少或消灭蚊虫孳生地。

在卫生杀虫气雾剂的实际使用过程中建议对飞虫倾斜45°进行喷雾,在喷雾完毕后建议清洗身体暴露部分,如手、脸。如果遇到突发情况,必须提高卫生杀虫气雾剂最大使用量时,建议通过穿着长衣长裤以及合理延长开窗通风时间来降低安全风险,使安全风险数值控制在100以上。

在本研究中,因为经口及经皮暴露在卫生杀虫气雾剂风险评估计算模式中所占比例较小,同时缺乏相关毒理学数据,仅考虑吸入暴露。本研究以农业部农药信息网提供的数据进行分析,未考虑产品的真实含量及各厂商喷嘴设计的差异,针对实际操作会产生一定偏差,未考虑药物混配后的拮抗和协同作用,其实在生活中除了吸入暴露以外还包括经皮及经口途径,同时对于暴露可能还会涉及不同的吸收系数、溶剂、抛射剂的差异性;同时,针对卫生杀虫气雾剂的溶剂为油剂的产品对空气产生PM2.5造成的影响等一系列问题,在以后的风险评估中可能还会需要实验室实际测量的数据。故关于卫生杀虫气雾剂空间喷雾安全风险评估研究的空间还很大,值得进一步探索。

参考文献
[1] 孟凤霞, 王义冠, 冯磊, 等. 我国登革热疫情防控与媒介伊蚊的综合治理[J]. 中国媒介生物学及控制杂志, 2015, 26(1): 4–10.
[2] 王以燕. 美国EPA最新发布农药对居住者健康的风险评估方法[J]. 中华卫生杀虫药械, 2013, 19(5): 374–376.
[3] 李敏, 张丽英, 孟宇晰, 等. 室内卫生杀虫剂使用现状及健康风险评估程序[J]. 农药科学与管理, 2012, 33(2): 30–33.
[4] Australian Government Departerment of Health. Printable version of the acceptable daily intakes for agricultural and veterinary chemicals [M/OL]. Canberra: Australian Government Departerment of Health, 2016.[2016-12-26]. http://www.health.gov.au/internet/main/publishing.nsf/Content/ocs-adi-list.htm.
[5] United States Environmental Protection Agency. Standard operating procedures for residential, pesticide exposure assessment[M/OL]. Washington DC:United States Environmental Protection Agency, 2012.[2016-12-26]. https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-08/documents/usepa-opp-hed_residential_sops_oct2012.pdf.
[6] 王宗爽, 段小丽, 刘平, 等. 环境健康风险评价中我国居民暴露参数探讨[J]. 环境科学研究, 2009, 22(10): 1164–1170.
[7] 王宗爽, 武婷, 段小丽, 等. 环境健康风险评价中我国居民呼吸速率暴露参数研究[J]. 环境科学研究, 2009, 22(10): 1171–1175.
[8] 方勇, 黄鼎生, 刘元景. 7种气雾杀虫剂对蚊、蝇、蟑实验室杀灭效果比较[J]. 医学动物防制, 2006, 22(4): 297–298.