化学农药环境安全评价试验准则 第2部分：水解试验 编制说明

《化学农药环境安全评价试验准则第2部分：水解试验》编制说明（一）任务来源根据国标委发[2023]64号国家标准化管理委员会关于下达2023年国家标准制修订计划的通知（2023年1日发）第437项，由农业农村部农药检定所主持承担“化学农药环境安全评价试验准则第2部分：水解试验”的修订工作，项目周期12个月，计划号20233003-T-326。（二）制定背景我国是农业大国，也是农药生产和使用大国。农药是一种特殊商品，它既是农业生产必需的生产资料，它的使用对控制病、虫、草害，保障粮食安全发挥着巨大的作用，但同时也可能对生态环境造成不容忽视的污染和危害，甚至对人类健康产生严重威胁。农药对生态环境的污染危害已成为全球广泛关注的重大环境问题，农药的安全性（包括环境和人体健康）管理也已逐步成为全球农药管理的重点。为了加强农药的环境管理，以便在使用农药的同时保护日益脆弱的生态环境，世界各国都加大了监管力度。农药环境管理的法律、标准不断完善，欧盟、美国、日本、澳大利亚、加拿大、巴西等国家和地区先后建立了农药环境风险评估技术体系。我国也于2016年发布了NY/T2882《农药登记环境风险评估指南》系列农业行业标准，建立了农药对水生生态系统、鸟类、蜜蜂、家蚕、地下水、非靶标节肢动物和土壤生物的环境风险评估方法。据农业农村部测算，2020年我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物农药利用率为40.6%，其余部分进入环境中，水解是农药在环境中的重要降解途径。因此，明确农药水解情况是评估农药环境安全性，特别是对水生生态系统安全性的基础。2017年新发布的《农药登记资料要求》（农业部2569号公告）也规定化学农药申请农药登记时需要提交水解（3.1.3.1.1）试验资料以及环境风险评估报告。我国国家标准GB/T31270.2-2014《化学农药环境安全评价试验准则第2部分：水解试验》（以下简称原标准）在我国的农药管理与新农药的开发研制过程中发挥了重要作用。但随着绿水青山就是金山银山的理念深入人心，国家、社会和公众对我国的农药管理工作提出了更高的要求。因此，为了满足农药管理的需求，促进我国农药的国际贸易，进一步加强与规范农药对生态环境的安全评价工作，修订《化学农药环境安全评价试验准则第2部分：水解试验》国家标准是非常必要的。《化学农药环境安全评价试验准则第2部分：水解试验》国家标准的修订，旨在进一步完善我国农药环境安全评价技术体系，通过农药登记前的环境安全性评价，从源头控制农药对环境可能产生的污染。同时试验准则的标准化、规范化，可保证试验结果的准确可靠及可比性。因此，国家标准的修订，对于规范我国农药环境安全评价工作，使之适应新形势的要求，从而更好地为我国的农药登记和农药环境管理提供技术支持具有重要意义。GB/T31270.2-2014至今已实施近10年，广泛应用于农药登记、新农药研制筛选和科研等领域，具备深厚的研究基础和实践经验。同时，OECD于2004年发布的适用于化学品测试的水解试验指南（OECD,2004:GuidelinefortheTestingofChemicalsNo.111Hydrolysisa关指南文件（EPA，2012）可以为标准的修订提供方法参考。（三）起草过程部农药检定所组织相关专家成立了标准起草工作组,提出标准修（2）文本起草。2024年2-6月，标准起草工作组查阅了经济合作与发展组织（OECD）、美国环保署（USEPA）关于水解试验的试验准则，调研了我国农药登记环境影响试验单位的现状，确定了本标准的框架结构和主要内容。并同时按照GB1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》、GB/T20001.4-2015《标准编写规则第4部分试验方法标准》的要求编写完成标准征求意见稿和编制说明。二、标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订标准时，还包括修订前后技术内容的对比。本标准的主要内容包括试验条件、试剂或材料、仪器设备、样品、试验步骤（被试物添加、采样、检测）、试验数据处理、质量控制以及试验报告的规定。修订这些内容时遵循科学合理、可操作可重复的原则。科学合理性体现在方法设计以确保能够全面追溯化学农药水解速率和水解途径为目标，从而为农药登记环境风险评估提供数据支持。可操作可重复体现在把科学性第一放在第一位的基础上，标准修订过程中充分考虑国内实验室现有技术能力和平台，确保对试验各相关要素都进行了全面的、充分的描述，确保各要素的有关规定具有可操作性，确保农药登记环境安全性数据的可靠。同时，本标准还遵循以下原则：1.规范性原则一是格式的规范性，本标准的编制要符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》等基础标准的规定；二是指内容的规范性，标准规定的试验方法，力求做到试验条件的规范化。2.前瞻性、先进性原则充分考虑与国际通用试验准则的接轨。注意吸收国内外相关标准，国际农药环境安全性评价技术最新进展。1.范围。给出了本标准的适用范围。2.规范性引用文件。规定了降解动力学评估应采用的方3.原理。简单介绍了化学农药水解试验的基本原理。6.试剂或材料。给出了开展化学农药水解试验所需的试7.仪器设备。给出了开展化学农药水解试验所需的仪8.样品。规定了被试物放射性同位素标记的原则、对被试物和对照物的要求。9.试验步骤。规定了缓冲溶液配制、试验流程、被试物添加方法、试验周期的具体要求。10.试验数据处理。规定了检测结果的表示方式和利用阿伦尼乌斯公式计算25℃下DT50的方法。11.质量控制。规定了分析方法回收率、重现性和灵敏度、质量平衡回收率等质量控制要求。12.试验报告。给出了试验报告中至少应包含的内容。附录A（资料性）缓冲溶液的配制。给出了常用缓冲溶液的配制方法。附录B（规范性）试验流程。规定了化学农药水解试验的试验流程。经济合作与发展组织（OECD）于2004年发布了化学品水解试验准则（GuidelineforTheTestingofChemicalsNo.111HydrolysisasaFunctionofpH）。该文件是国际通行的研究农药水解的试验准则，大多数国家农药管理机构接受按该准则开展的农药水解试验资料。美国环保署（EPA）2008年发布的水解试验准则（OPPTS835.2120Hydrolysis）的技术内容也与OECD111基本一致。OECD111经过多年使用已较为完善，本标准在其基础上制定。除文字性修改外，本标准与OECD111的技术内容基本一致，但为适应我国实际情况，在以下方面与OECD111存在差别：1.被试物部分。OECD111中除推荐使用14C标记外，还指出其他同位素标记，如13C、15N、3H、可能也能提供有用的信息。但大量农药登记试验和研究表明使用14C标记研究农药的水解途径具有比其他同位素标记更显著的优势，欧盟、美国已公布的农药水解数据和我国已接收的农药水解试验资料中未见使用其他同位素标记完成的试验资料。因此此处仅推荐使用14C标记。2.增加了含有空间异构体的农药、含有多个化学结构的农药开展代谢试验时被试物的要求。许多农药含有空间异构体，例如茚虫威，S体具有杀虫活性，而R体没有杀虫活性，早期商业化产品中S:R=75:25,目前已有S体>99%的农药产品，ISO通用名茚虫威也仅特指S-茚虫威。根据欧盟食品安全局（EFSA）公布的报告，申请人在茚虫威再评估时向EFSA提交了2015年完成的DPX-KN128（S体>99%）水解试验资料与其产品一致。本标准要求被试物的异构体比例与申请农药一致，但未要求试验过程中检测异构体比例。此外，还有一些农药是由多个组分组成的，此时应对每个组分分别标记、分别开展试验，以免组分之间互相干扰。XDE-175-L，CAS号分别为187166-40-1、187166-15-0，分子式分别为C42H69NO10、C43H69NO10，分子量分别为748.02、760.03，两个组分的比例为J:L=75:25~85:15。EFSA评估报告表明两个组分分别14C标记，分别开展了水解试验，两个组分25℃在pH5、7缓冲溶液中均稳定，XDE-175-L在pH9缓冲溶液中水解DT50为156天（30天水解率18.4%），而XDE-175-J在pH9缓冲溶液中30天水解率10.9%，难以计算水解DT50。XDE-175-J的代谢物为N-demethyl-175-J（最大出现率6.7%ARXDE-175-L的代谢物为N-demethyl-175-L（最大出现率11.9%AR）。3.OECD111规定第2阶段试验在3个温度下开展水解试验，并根据阿伦尼乌斯（Arrhenius）公式计算25℃下的水解速率常数和DT50。但为获得25℃下的水解速率常数和DT50，也可以直接在25℃下进行水解试验，直接测定水解速率常数和DT50。欧盟、美国已公布的农药水解数据和我国已接收的农药水解试验资料中有一部试验就是直接在25℃开展试验的，例如乙基多杀菌素。与3个温度开展试验计算25℃水解速率常数和DT50的方式相比，直接在25℃开展试验可减少换算导致的误差，得出的水解速率常数和DT50可能更准确，但可能需要更长的试验周期。因此本标准规定也可在25℃下进行试验，直接测定25℃水解速率常数和DT50，此时最长试验周期为120天（3个温度开展试验计算25℃水解速率常数和由委托方和农药登记试验单位根据情况自行选择。4.OECD111在其附件3中给出了多种不同pH缓冲溶液的配制方法，pH范围为1.0~10.0。因本标准规定应在pH为4、7、9的缓冲溶液中开展试验（9.1.1），因此仅在附录A中列出了pH为4、7、9的几种缓冲溶液的配制方法。无规范性引用文件。我国已在参考欧盟、美国农药降解动力标准中给出了农药环境降解动力学的评估及计算方法。水解试验中反应物之一的水相对被试物远远过量，因此可视为一级动力学反应。本标准直接将NY/T3150列入规范性引用文件，规定按NY/T3150的一级动力学模型计算被试物和代谢物在试验条件下的水解DT50。效成分”等术语和定义在农药领域已广为人知、不需要再定义。因此本标准中删除了这些术语和定义，本标准没有需要界定的术语和定义。原标准中规定被试物为农药纯品、原药或制剂，但多年实践表明，不使用放射性同位素标记难以确定农药的水解途径和代谢物，不能完全满足农药管理的需要。本标准参照OECD111提出当需要确定水解途径和质量平衡时，应使用同位素标记的被试物，宜使用14C标记。但在仅测定降解速率时也可使用非标记的被试物。4.更改了第2阶段试验的试验条件（见9.5.1，2014年版的4.2.2）。原标准中规定需要进行正式试验（即本标准中的试验最长进行至第120天。水解试验的目的是明确农药在水中的降解速率和降解途径，除温泉等极特殊情况外，池塘、沟渠、河流、湖泊等自然水体中温度不可能达到50℃,因此药登记资料要求》也仅要求25℃开展试验。因此本标准删除了在50℃开展正式试验（第2阶段试验）的要求。此外，参考OECD111增加了可在3个温度下开展水解试验，并根据阿伦尼乌斯（Arrhenius）公式计算25℃下的水解速率常数和DT50的方式。为此，相应规定了这种方式的试验周期要求，以及计算方法。5.增加了主要代谢物定性的要求（见9.6）。原标准中未规定应对代谢物定性，本标准增加了代谢物定性的要求。6.删除了农药水解特性等级划分标准（2014年版的附录B）。原标准中给出了农药水解特性等级划分，半衰期≤30天的为易降解，30天＜半衰期≤90天的为中等降解，90天＜半衰期≤180天的为较难降解，半衰期>180天的为难降解。国际上对农药的水解特性划分没有统一标准，仅在斯德哥尔摩公约中规定海水、淡水或河口水中半衰期>60天的具有持久性。在管理中也采用环境评估的方法综合农药的使用方法、环境归趋和生态毒性等多方面因素确定农药的环境风险，而不是仅根据农药的水解半衰期采取对应的管理措施。因此本标准删除了该附录。7.增加了试验流程图（见附录B）。为便于使用者理解水解试验的试验流程，本标准参考OECD111增加试验流程三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效益；为验证该方法在国内实验室的可行性和各实验室间结果的可重复性，标准制定工作组组织开展了验证试验。由沈阳沈化院测试技术有限公司安全评价中心、浙江省农科院农产品质量安全与营养研究所、生态环境部南京环境科学研究所等3家试验室开展了95%马拉硫磷水解验证试验，试验条件为25℃、pH9.0Clark-Lubs缓冲溶液，初始浓度设定为1.0mg/L。水解验证试验结果汇总见表2。表2水解验证试验结果汇总表沈阳沈化院测试技术有限公司安浙江省农科院农产品质量安全与验证试验结果表明三家实验室的试验结果（DT50）较为接近，表明试验方法在国内实验室的具有较好的可重复性。目前国际通行的研究农药水解的试验准则是经济合作与发展组织（OECD）于2004年发布的化学品水解试验准则（GuidelineforTheTestingofChemicalsNo.111HydrolysisasaFunctionofpH），大多数国家农药管理机构接受按该准则开展的农药水解试验资料。美国环保署（EPA）2008年发布的水解试验准则（OPPTS835.2120Hydrolysis）的技术内容除文字性修改外，本标准与OECD111的技术内容基本一致，但为适应我国实际情况做了部分修改（见主要内容确定依据部分）。与OECD、EPA等试验方法标准相比，本标准主要技术内容与其基本相同，具有国际先进水平。与2014版相比，本标准对水解试验各环节的要求进一步细化，但试验方法整体未做大的修改。虽然提出当需要确定水解途径和质量平衡时，应使用同位素标记的被试物，但因我国《农药登记资料要求》中未强制要求使用有效成分的放射性标记物开展水解试验，在法规和规范性文件做出要求前仍可使用原药开展水解试验。因此本标准对仪器设备、试剂、人员防护、废弃物处置等方面的要求与2014版标准基本相同。本标准取消了在50℃开展水解正式试验的要求，如在25℃直接开展试验测定水解速率常数，则试验成本有所降低。本标准增加了可在3个温度下开展水解试验，并根据阿伦尼乌斯（Arrhenius）公式计算25℃下的水解速率常数和DT50的方式，采用该方式则试验成本与2014版标准基本相当，但最长试验周期由120天缩短到30天。据估计，我国农药的有效利用率约为40%，其余部分进入环境，农药对鱼类等水生生物的影响引起人们的广泛关注。明确农药的水解速率和水解产物是评估农药环境安全性，特别是对水生生态系统安全性的基础，我国《农药登记资料要求》也规定化学农药申请农药登记时需要提交水解试本标准的制定实施有利于规范农药的水解试验，明确农药在水中的降解途径和降解速率，试验结果可用于农药对水生生态系统和地下水的环境风险评估，减少高风险农药的登记使用，促进农业的可持续发展、保障生态环境安全。四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况；本标准制定和起草过程中参考了国际通行的OECD试验准则，结合我国实际情况，与欧美发达国家和国际组织现行的试验准则水平相当。本标准没有专用仪器设备和专用标准样品，不存在国内外样机与样品对比问题。五、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标准，并说明未采用国际标准的原因；本标准技术内容主要参照经济合作与发展组织（OECD）《化学品测试准则》No.111（2004年）水解试验准则（GuidelineforTheTestingofChemicalsNo.111HydrolysisasaFunctionofpH）英文版，除文字性修改外，与OECD111的技术内容基本一致，但为适应我国实际情况，对同位素标记方法