一种农药水生态风险评价实验装置及实验方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种农药水生态风险评价实验装置及实验方法，适用于研宄农药等化 学物质进入水生态系统后的环境行为和生态毒理学效应。
【背景技术】
[0002] 农药生态环境安全评价是农药管理中必不可少的环节，农药在环境中的行为过程 极其复杂，室内实验不能全部如实反映农药在自然环境中的迀移转化行为及其生态效应。 农药对水生生物的影响可以表现在分子、器官、组织、个体以及种群、群落不同水平上，多数 情况下，水生生物暴露在较低浓度（亚致死）农药下，评价农药对水生生物的影响仅根据毒 性评价是不够的。为了科学预测农药使用可能带来的风险，就必须开展野外实验研宄，为风 险评价提供可靠的观测和实验数据。为了真实反应农药在环境中归趋及其对水生生物影 响，进行更高层次的风险评价，因此，开展模拟条件下稻田-鱼塘系统中农药对水生态影响 至关重要。
[0003] 在我国南方地区水网丰富，稻田种植区与鱼塘养殖区往往交差存在。根据调查显 示，我们南方水网区稻田种植区与鱼塘的配套比例大约为10:1，也就是说10亩的水稻配套 存在1亩的水塘。水稻在种植期间，需要喷施多种农药。遇到暴雨或者需要排水情况时，稻 田水往往被排入附近鱼塘，这就对鱼塘中养殖的水产品产生生态风险。
【发明内容】
[0004] 本发明针对现有技术的不足，提供一种农药水生态风险评价实验装置及实验方 法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：本发明提供一种农药水生态 风险评价实验装置，包括箱体，箱体内设有第一稻田农药喷施实验区和第二稻田农药喷施 实验区，第一稻田农药喷施实验区和第二稻田农药喷施实验区之间设有稻田养殖模拟区； 第一稻田农药喷施实验区上方的箱体上设置水生生物实验塘、第二稻田农药喷施实验区上 方的箱体上设置对照塘，水生生物实验塘内设有水生生物养殖网箱）与底泥收集装置。
[0006] 其中稻田养殖模拟区深度为0. 8m?I. 0m，不种植水稻，和稻田农药喷施实验区有 通道相连。
[0007] 所述的稻田农药喷施实验区与稻田养殖模拟区的两端都有开口通道，稻田养殖模 拟区一侧的上部与第一稻田农药喷施实验区连通，稻田养殖模拟区的另一侧的下部与第二 稻田农药喷施实验区连通，稻田农药喷施实验区与稻田养殖模拟区之的水可以自由流动。
[0008] 所述的第一稻田农药喷施实验区和水生生物实验塘之间有可开关的阀门相连，当 需要排水时可打开阀门，稻田水排入水生生物实验塘。
[0009] 水生生物实验塘具有防渗漏设施，防止塘中水渗漏或者地下水渗漏，其侧壁上设 有一根深度尺，用以测量塘水深度。
[0010] 水生生物实验塘深度为I. 8m?2. 0m，面积为稻田农药喷施实验区的1/10。
[0011] 第一稻田农药喷施实验区总面积和水生生物实验塘面积比为10:1，第一稻田农药 喷施实验区和第二稻田农药喷施实验区面积相同。
[0012] 水生生物实验塘和对照塘内分别设有水生生物养殖笼与底泥收集装置，水生生物 实验塘和对照塘上各自设有固定架，用于固定水生生物养殖笼与底泥收集装置。
[0013] 实验装置开始运行时，农药喷施按剂量和时间于稻田农药喷施实验区，一定时间 范围后开始排水，此时打开第一稻田农药喷施实验区和水生生物实验塘之间的阀门，稻田 中的田水即可流入水生生物实验塘；根据标尺测量塘水上涨高度，计算出流入水生生物实 验塘的水量；排水完成后，定期观测水生生物养殖网箱中所养生物的数量与生物学反应，并 记录，采集塘水和底泥收集装置中的底泥，分析测定农药含量；最后得到不同时期农药的分 布规律；同时，对稻田农药喷施实验区中的稻田土和田水进行采样分析，监测稻田土和田水 中的农药分布规律。
[0014] 本发明还提供了一种农药水生态风险评价实验方法，实验装置开始运行时，农药 喷施按剂量和时间于稻田农药喷施实验区，一定时间范围后开始排水，此时打开第一稻田 农药喷施实验区和水生生物实验塘之间的阀门，稻田中的田水即可流入水生生物实验塘； 根据标尺测量塘水上涨高度，计算出流入水生生物实验塘的水量；排水完成后，定期观测水 生生物养殖网箱中所养生物的数量与生物学反应，并记录，采集塘水和底泥收集装置中的 底泥，分析测定农药含量；最后得到不同时期农药的分布规律；同时，对稻田农药喷施实验 区中的稻田土和田水进行采样分析，监测稻田土和田水中的农药分布规律。
[0015] 具体而言，实验前1个月左右，在稻田内按正常的种植方式种植水稻，并正常施肥 灌溉管理。实验前2周，在水生生物实验塘、对照塘开始生物预养。两个水塘内各放置水生 生物养殖网箱，按照品种不同将水生生物饲养在网箱内。在水稻喷药前将多组装有底泥收 集盘放置于底泥收集装置上，缓慢放置于鱼塘底部。
[0016] 当达到农药喷施条件时，按照农药的施药剂量和施药方式开始施药，此时农药开 始吸附在水稻叶面上和落入水中，落入水中的农药在水里开始溶解和吸附在水稻土表面。 在施药结束后一定时间内开始放水，将稻田农药喷施实验区的田水放入水生生物实验塘。 随着田水进入水生生物实验塘的农药，部分作用于水生生物，并产生相应的毒害作用，另外 部分开始水解或者沉降吸附在底泥上。最终根据水生生物的死亡率、毒害效应，在水体中和 底泥中的分布规律，得到该种农药的风险值。最终确定该种农药对不同水生生物的危害，为 农药的环境风险管理提供数据支持。
[0017] 其中，所述的水生生物可以是虾、鱼、螃蟹等农药敏感生物。
[0018] 所述的水生生物养殖网箱有部分是露出水面，用于给水生生物呼吸，同时用可调 节高度的绳子固定于固定架上，可随时提出水面观测水生生物活性和计数。
[0019] 所述的稻田养殖模拟区可以养殖适宜稻田养殖的水产品，用以观测农药施药对水 产品的影响。
[0020] 所述的底泥收集装置位于水生生物实验塘底部，可以拉出水面以便收集底泥。
[0021] 本实验装置和方法采用模拟稻田田间环境实际情况，模拟农药在水稻植株、稻田 水、稻田土及鱼塘水、底泥等环境介质中的分配、降解和归趋以及对水生生物的影响，试图 得到接近实际田间使用条件情况下数据，对风险作出更为准确的评价，从而对农药的生态 风险作出进一步的判断。
[0022] 有益效果：本发明的一种农药水生态风险评价实验装置及应用涉及所述装置进行 实验的方法与现有技术相比，具有如下优势：
[0023] 1、本发明方法简便易行，管理方便，相比于盆栽实验具有更好的代表性。
[0024] 2、本发明的水生生物养殖网箱可随时提出水面观测，直观性强。
[0025] 3、本发明的装置具有规范化标准化的操作，可精确计算农药施药量，同时根据水 生生物实验塘的标尺直观显示稻田水排水量。最后根据水和底泥中农药浓度精确计算农药 总量。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明方法的一种药水生态风险评价实验装置示意图。
[0027] 图2为图1中水生生物实验塘的结构示意图。
[0028] 图3为某农药在田水中的浓度变化曲线图。
[0029] 图4为某农药在稻田土壤中的浓度变化曲线。
[0030]图5为某农药在塘水中的残留动态图。
[0031] 图6为某农药在底泥中浓度变化曲线图。
【具体实施方式】：
[0032] 根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的具体的参数指标及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求 书中所详细描述的本发明。
[0033] 实施例1
[0034] 由图1和图2所示，本发明的一种农药水生态风险评价实验装置，包括箱体1，以 及位于箱体内的两个稻田农药喷施实验区la、lb，稻田养殖模拟区4、水生生物实验塘2、对 照塘3、水生生物养殖网箱11与底泥收集装置10 ;稻田养殖模拟区4的两端都有开口通道， 其中稻田养殖模拟区4左上方通过开口通道5a与稻田农药喷施实验区Ia连通，稻田养殖 模拟区4右下方通过开口通道5b与稻田农药喷施实验区Ib连通。稻田农药喷施实验区 la、lb与稻田养殖模拟区4之间可互联互通，水可以自由流动。稻田农药喷施实验区Ia和 水生生物实验塘2之间有可关闭的阀门6相连，当需要排水时可打开阀门6,稻田水即可排 入水生生物实验塘2。稻田农药喷施实验区Ia上方的箱体上设置水生生物实验塘2、稻田 农药喷施实验区Ib上方的箱体上设置对照塘3,水生生物实验塘2内设有水生生物养殖网 箱11与底泥收集装置10。水生生物养殖笼11与底泥收集装置10被固定在固定架8,并可 调节高度，用以观测和采样。稻田农药喷施实验区Ib下方设有进水口 7。水生生物实验塘 2和对照塘3具有防渗漏设施，防止塘中水渗漏或者地下水渗漏，其侧壁上设有一根深度尺 9,用以测量塘水深度。稻田养殖模拟区4深度为0.8m?1.0m。水生生物实验塘2深度为 1. 8m?2. 0m。稻田农药喷施实验区面积la、lb和水生生物实验塘2面积比为10:1。
[0035] 当该装置开始运行时，农药喷施按剂量和时间于稻田农药喷施实验区1后，一定 时间范围后开始排水，此时打开开口通道阀门6,稻田中的田水即可流入水生生物实验塘 2。 根据标尺测量塘水上涨高度，即可计算出流入水生生物实验塘2的水量。排水完成后， 定期观测水生生物养殖网箱11中所养生物的数量与生物学反应，并记录，采集塘水和底泥 收集装置10中的底泥12,分析测定农药含量。最后得到不同时期农药的分布规律。同时， 对稻田农药喷施实验区1中的稻田土和田水进行采样分析，监测稻田土和田水中的农药分 布规律。