首页 家蚕病害诊断辅助系统 家蚕病害远程诊断 关注养蚕安全 家蚕病理学与病害控制研究室 养蚕札记 蚕丝业文化
 
当前位置:首页 > 关注养蚕安全
养蚕中毒的原因分析和防范
阅读次数:4248 [2010-03-15]

养蚕中毒事件的发生不仅直接导致养蚕失败和影响蚕农的经济收入,而且严重打击蚕农的养蚕积极性,对蚕丝业的稳定发展造成不良影响。此外,随着蚕农和公众科技文化水平的提高,以及社会对环境问题的日趋关注,大规模的养蚕中毒事件还容易引起蚕农和公众产生恐惧心理,从而引发群体事件,给社会的稳定带来不利的影响。为此,及时发现养蚕中毒的原因和采取积极有效的防范措施,将有利于养蚕的安全生产和社会的和谐发展。

1 养蚕中毒的类型
养蚕中毒的种类非常多,科学合理的分类有利于我们对养蚕中毒的理解,有利于正确分析养蚕中毒的原因和污染源,以及尽快采取有效的措施。养蚕中毒的类型可根据中毒发生家蚕的状态、污染源和发生规模等进行分类。
1.1 中毒的状态
养蚕中毒的类型可根据中毒家蚕的状态分为:急性中毒和慢性中毒。急性中毒是指家蚕摄入大量有毒物质所引起的中毒。所谓“大量”的概念并非仅仅是绝对的物质含量或浓度,而且与有毒物质对家蚕的毒性(或有毒物质的化学性质)关系密切。该类中毒家蚕所表现的症状较为明显(乱爬、痉挛和吐水等兴奋状,或麻痹和静伏等),容易及时发现。慢性中毒是指家蚕摄入微量有毒物质所引起,其特点是具有累积性,家蚕表现的症状不明显(食桑不旺、行动迟缓、蚕体不够粗壮),一般难于及时发现。
菊酯类农药是一类对家蚕剧毒的农药。该类农药在极低浓度下即可引起家蚕中毒,喷施桑园后的残毒期极长。杀灭菊酯对4龄起蚕的致死中量(LD50)为0.0332 μgּg-1蚕;用1.08 μgּL-1(ppb)氯氰菊酯喷施桑园63天后的桑叶依然能对家蚕有急性毒性;氯氰菊酯连续喂饲3龄起蚕,0.11 ngּL-1可使幼虫死亡率的显著上升和眠蚕体重显著下降,1.08 ngּL-1将引起幼虫死亡率的极显著上升以及眠蚕体重和全茧量的极显著下降;10.80 ngּL-1将引起茧层率的极显著下降。
杀虫双的食下和接触致死中量分别为0.329 μgּg-1蚕和1.275μgּg-1蚕。吡虫啉对4龄起蚕的致死中浓度(LC50)和致死中量分别为2.71 mgּL-1(ppm)和0.034 μgּ头-1。阿维菌素和依维菌素对家蚕的致死中浓度在10 μgּL-1~0.1 μgּL-1(ppb)之间,10 μgּL-1~0.1μgּL-1的阿维菌素连续添食4龄家蚕,将导致死亡蚕数的增加,并且10 μgּL-1和1 μgּL-1的阿维菌素对入眠眠蚕体重的影响存在显著差异。氧化乐果的LD50为37.11 μgּg-1蚕。桑叶氟化物含量的上限标准为30 mg/Kg(ppm,GB9137-88);桑叶中二氧化硫含量超过0.65%后家蚕才出现明显症状。
1.2 中毒的污染源
根据引起养蚕中毒的污染源可分为:农药施用中毒、企业污染物排放中毒和养蚕器具等与养蚕相关物品的有毒物质污染引起的中毒。农药施用主要有两种情况,一种是桑园施用农药后未过安全间隔期而使用桑叶喂蚕所引起;另一种情况是桑园周边农作物使用农药污染桑园所引起;第三种情况带有个体性,引起中毒的可能性十分广泛,情况也十分复杂,但一般引起养蚕中毒的规模不会太大。企业污染物排放则由于不同企业生产的产品不同、所用原料和燃料不同,以及生产规模不同等因素的复杂性而给污染源的分析判断带来困难。污染物排放影响养蚕的途径也因企业和生产产品的不同而不同。
工厂排放废气也有不同的情况,如砖瓦厂排放氟化物就有两种类型,一种是通过烟囱的有组织排放,其影响范围的主要因素是生产量、主流风向和烟囱的高度等;另一种是生产场地的无组织直接排放,其影响范围在生产场地的周围,主要与生产量直接相关。此外,生产场地所产生的一些有害气体可通过车间的排风口等排放、具有较强挥发性的有毒废弃物随意堆放所排放的有毒气体等污染附近桑园。
工厂排放废物引起养蚕中毒的情况发生主要是有害粉尘的排放,如生产粉状农药(主要为杀虫剂)的企业在生产过程中未能严格控制其产品向周边环境的排放而污染桑园,必然引起周边养蚕的中毒,其危害性程度与排放量和该粉尘(杀虫剂)在桑树上的残毒期有关,一些残毒期较长的有害粉尘还会随着风向发生二次扩散而导致更大面积的养蚕中毒。
工厂排放废水所引起的养蚕中毒主要有两种情况,一种是有害废水直接流入桑园,被桑树吸收而进入桑叶,桑叶喂蚕引起中毒;另一种情况是用被有害废水污染的水源,进行桑园灌溉或其它桑园用水(桑叶的叶面消毒和桑园使用农药用水)等。
1.3 中毒的规模
根据养蚕中毒的规模可分为:大规模中毒和零星中毒。大规模中毒往往由单一(或少数)的主要污染源所引起,往往是统一使用农药和蚕区周边大型污染企业排污所引起。零星中毒的发生往往是农户自身在农药使用和保管不当、养蚕人员和用具接触有毒物质,以及周边小型企业的污染等引起,由于影响面较小,可分析信息少,在污染源的判断上较为困难。

2 养蚕中毒原因的分析
养蚕中毒原因的分析是养蚕中毒问题发生后解决问题的基础,大规模中毒的原因相对较易分析与判断。主要根据中毒家蚕的症状、中毒发生的过程和气候风向等作出初步的判断,然后进一步排查和分析污染源后进行判断,或再进行生物试验和仪器检测等进一步的确诊。

    1. 大规模养蚕中毒的主要原因与分析
      1. 桑园使用农药中混有对家蚕剧毒的农药

桑园使用农药中混有对家蚕剧毒(对家蚕的毒性强,在桑叶上残毒期长)的农药所引起的大规模养蚕中毒往往发生在蚕桑技术推广技术体系较好的蚕区,或养蚕整体技术水平较高的蚕区或专业蚕种生产单位(包括原蚕区)等。这些蚕区的蚕农普遍了解何时应该用何种农药进行桑园治虫,但无法知道桑园用农药中会混有对蚕剧毒的其它农药成分。
这类事件的发生有两种情况,其一是农药生产企业故意造假,企业为了夸张其产品的有效性而在敌敌畏、乐果和灭多威等桑园常用农药中混入菊酯类和杀虫双等对家蚕剧毒的农药,从而导致养蚕者(蚕农和蚕桑技术员等)无法知晓桑园所使用农药的安全间隔期,而按照常规桑园用农药的安全间隔期安排用桑,结果必然是大规模养蚕中毒的发生。其二是农药生产企业(包括分装单位)在生产桑园用农药过程中,该农药被菊酯类等剧毒农药所污染。
这类养蚕中毒事件的污染源分析和判断相对比较容易。一般通过典型症状即可判断(如菊酯类农药中毒家蚕会出现身体卷曲和大量吐水的症状)。也可用当地养蚕中毒桑叶喂饲其他健康家蚕,或将被怀疑的农药(或该桑园曾经使用过的农药)阶段稀释后,添毒喂饲健康家蚕进行生物试验,如健康家蚕出现与中毒现场出现的症状一致,则可确诊。有时在根据症状已经明确为何种农药的基础上,还可利用仪器检测的方法从农药的原药中检出该剧毒农药成分。

      1.  桑园周边农作物大量使用农药

在桑园密集化程度不够充分,或桑园周边栽有其它主要农作物(包括粮食作物栽培区、果树栽培区、蔬菜主产区和花卉苗木生产区)的区域农业结构中,由于其他农作物防止某种病虫害的大规模流行而需要使用农药所引起。
在防治稻飞虱严重危害水稻时,植保部门往往需要布置粮农在短期内统一使用吡虫啉、毒死禆或三唑磷等农药,在该种情况下粮桑混栽地区极易发生养蚕中毒。如果农作物统一布置使用农药的时间,恰逢养蚕的收蚁、眠起和上蔟等家蚕对有毒物质极为敏感的时期,即使所布置使用的农药并非对家蚕为高毒,同样会引起养蚕的大规模中毒。该类养蚕农药中毒可根据家蚕中毒的症状和农药使用时间的吻合性分析进行判断。
在蚕区附近一些栽培面积并不大的农作物上使用杀虫双等有机氮农药,同样会引起大规模的养蚕中毒。其原因与该类农药的特点有关。该类农药的特点是在施于农田、植物和水体后有毒成分可以进入空气而扩散污染桑园。该类农药对家蚕的毒性极大,在桑叶上的残留期也很长。农药使用后气候条件的不同,其污染扩散的规律也不同,往往给中毒原因的分析带来困难。
杀虫双等有机氮农药引起家蚕中毒的时期和有毒物量的不同家蚕所表现的症状不同。在幼虫期发生中毒,家蚕食下少量杀虫双后会表现出身体软化(类似刚死的白僵病蚕,但可见背血管的脉动)、不吐水、死而不易腐烂等症状,这些症状作为确认中毒原因的判断依据不够充分。可以用桑叶喂饲其他健康5龄家蚕进行生物试验,观察喂饲至上蔟时家蚕的吐丝情况进行判断,因此需要较长的时间。发生在5龄期中毒的家蚕,在上蔟时将表现出:迟迟不能营茧、不吐水、或吐浮丝和平板丝、或不营茧而成裸蛹和死而不腐烂的不结茧蚕等典型症状,其中毒症状和原因较易判断。但由于该类农药污染扩散途径的复杂性,污染源的确认较为困难。
对于局部地区而言,可能使用的农药种类是有限的,但由于农药引起家蚕中毒的量十分微量,给仪器检测带来困难。目前采用气相色谱-电子捕获检测法对蔬菜和板蓝根的溴氰菊酯检测限分别为40 μgּKg-1和2 μgּKg-1,采用气相色谱-质谱测定茶叶中拟除虫菊酯的最低检测浓度在10 μgּKg-1(联苯菊酯和甲氰菊酯)和200 μgּKg-1(溴氰菊酯),由此可见可引起家蚕中毒的菊酯类农药浓度大大低于目前的仪器检测能力(见1.1)。因此,大多数情况下从桑叶和家蚕中尚无法检测到农药成分的存在。特别是在农药慢性中毒的情况下,仪器检测更是无法实现。

      1. 蚕区有农药企业

蚕区分布有农药生产企业,则极易造成养蚕的中毒。企业生产农药的规模越大、污染控制措施越不严格,则养蚕中毒越容易发生,中毒的面积也越大。该有毒物质在桑叶上的残毒期越长,污染扩散的面越大,中毒越严重。该类中毒的特点是养蚕出现的家蚕中毒症状与该农药引起家蚕中毒的症状一致;离污染源越近,中毒越严重。
吡虫啉生产企业的周边蚕区家蚕极易大量出现:头尾翘起,胸部膨大,严重的会吐液、下痢和脱肛,尸体呈“S”型,体躯缩短,体色不变;轻度中毒蚕在就眠时,头胸不昂起,体躯绵软。另外,群体还表现出发育不齐,食桑不旺,眠起不齐等吡虫啉中毒症状。
阿维菌素生产企业的周边蚕区家蚕极易大量出现:小蚕期不上叶,胸腹足失去把握能力而呈“C”形侧卧,但不马上死亡而伏于残桑中,数日后死亡等非特异性异常;大蚕期,蚕体呈假死状,部分腹足向后侧斜,头胸向前伸出,后部腹节呈缩皱状,少量蚕体软化和轻度吐水,与微量杀虫双中毒有类似之处,但在群体中不出现吐浮丝或平板丝的杀虫双典型中毒症状等阿维菌素中毒症状。阿维菌素类药物由于比较容易光解,相对吡虫啉的扩散距离近。
分装多种农药企业周边蚕区就会出现相应的多种农药中毒症状。

      1. 蚕区企业排放大量对家蚕有毒的物质

氟化物引起的养蚕中毒是该类中毒的典型事例,也是养蚕从业人员众所周知的案例。
企业排放大量对家蚕有毒物质所引起的养蚕中毒,多数为慢性中毒。
企业生产的产品、所使用的原料或工艺过程中所需的辅料等化学(工)品,以及燃料等都可能成为养蚕中毒的污染源;生产过程中产生的新化学物质(化工产品生产中的中间产物、原料加热后的变化等)同样可能引起家蚕的中毒。企业生产的产品种类和生产过程中所涉及的化学物质可以用无穷无尽来描述。因此,试图通过测定所有这些化学物质使家蚕中毒后的症状来获得污染源的判断依据,或建立这些污染物的仪器检测法都是幼稚的空想。
该类养蚕中毒的发生虽然具有化学物质和主要原因判断的复杂性,但并非无所可作为。在发生大规模养蚕中毒或小区域集中中毒,以及排除上述三种情况(2.1.1、2.1.2和2.1.3)的前提下,排查企业排放污染物还是有可能的。
方法一:在企业周边4个方向的桑园,分别采集远近8个桑叶样本,喂饲健康家蚕,观察是否重演相同症状。如果家蚕重演相同中毒症状,中毒程度符合远近和风向规律,则可以判断为养蚕中毒与该企业相关。如果经过工艺改进或停产后不再发生养蚕中毒,则可以确诊该企业为污染源。
方法二:将盆栽桑或桑叶放于企业(或车间)一定时间后,用此桑叶喂饲健康家蚕,或直接在企业(或车间)内养蚕(所使用的桑叶应是清洁无毒桑叶),如果出现与农户养蚕相同中毒症状则可以判断为该企业(或车间)可以引起同类养蚕中毒的发生。
方法三:评价企业对蚕桑生产环境的影响。
在发生2.1.3和2.1.4两种类型的中毒后,主流风向的确认是十分重要的参考依据。

    1.  零星中毒发生原因的分析

养蚕零星中毒发生的原因更为复杂,任何个别的不当行为都有可能导致中毒的发生。
养蚕零星中毒发生原因的正确判断,需要养蚕人员或当地技术人员对养蚕环境和整个养蚕过程有十分清晰的了解。应该给予考虑的因素有:
① 家蚕中毒的症状和发生、发展过程,对中毒发生的家蚕发育经过等的了解。
② 蚕区(桑园和蚕室)周边环境的变化,如是否有新的企业(加工作坊)和新的产品生产,是否有新的工程在进行等。
③桑园周边和桑园的农药使用情况。
④ 养蚕过程中的人员情况,是否有人在对蚕有毒物质企业工作同时接触养蚕,包括用具和工作服等物品与桑叶、蚕的接触等。
⑤ 桑园(桑叶)和养蚕用具接触有毒物质的情况。
⑥ 气候(温度、风向和降雨等)的特点和变化情况。
⑦ 虱螨和刺蛾等生物引起的因素等。
通过对这些因素的分析将十分有利于养蚕中毒原因的判断。这些因素的利用在大规模养蚕中毒的原因分析中同样十分有效。

3 养蚕中毒的防范
防止养蚕中毒的根本途径在于杜绝污染源,树立科学的发展观是防止养蚕中毒的思想基础,建立完善的政府管理运行机制是防止养蚕中毒的重要保证,落实各项国家法律和政策、推进科学技术的进步是防止养蚕中毒的有效途径。

    1.  树立科学的发展观

家蚕是一种经过5000多年驯化的小动物,在其吐丝功能惊人发达的同时对部分环境污染物极为敏感,特别容易通过桑叶的污染而食下有毒桑叶而发生中毒。桑树是氟化物的敏感植物,但在桑树出现氟化物中毒症状以前的桑叶喂饲家蚕,即可引起家蚕的中毒。被称之为对人低毒的蚊香在蚕室内使用,必然引起家蚕的严重中毒。这些都是蚕区众所周知的情况。
食品中有毒物质的检测是更为重要的工作,但食品中目前的安全剂量要大大低于引起家蚕中毒的剂量。氰戊菊酯在食品中的最大残留限量分别为:谷类、果类菜和水果,0.2 mg/kg;叶菜类,0.5 mg/kg;根块类菜,0.05 mg/kg。这些指标浓度都大大高于对家蚕的LD50(杀灭菊酯对4龄起蚕的LD50为0.0332 μgּg-1蚕)。由此可见,家蚕是一种对农药和部分化学物质更为敏感的小动物。我们不能以对人安全(现在的认识或规定)的剂量来判断对家蚕的毒性。当然,我们也可以将其作为一种环境污染的指示生物,或者说由于环境因素而无法养蚕的生态区域,其人类自身生存质量同样存在问题或潜在的威胁。
今年IPCC(The Intergovernmental Panel on Climate Change)在布鲁塞尔发布了“2007气候变化:影响、适应和脆弱性”的评估报告,引起全球对地球温暖化和环境的高度关注。太湖蓝藻的爆发引起周边群众对自身生存环境的担忧。公众对厦门海沧PX(对二甲苯)项目建设环境评价的质疑(环境评价法中“国家鼓励有关单位、专家和公众以适当方式参与环境影响评价”和“专项规划的编制机关对可能造成不良环境影响并直接涉及公众环境权益的规划,应当在该规划草案报送审批前,举行论证会、听证会或者采取其他形式,征求有关单位、专家和公众对环境影响报告书草案的意见”的条文)。人类对环境问题正在日趋关注。
"建设环境友好型社会"是中共中央《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》首次提出的基本国策,是落实科学发展观、可持续发展、构建和谐社会的重要内容。国家环保总局在2004年初公布了在十大试点省市开展以环境核算和污染经济损失调查为内容的绿色GDP试点工作。该项工作也充分体现了全面落实科学发展观,有效构建社会主义和谐社会以及实现经济的全面、协调、可持续发展的大势所趋。

    1. 建立农业内部各部门间的协调互动管理机制和应急预案

养蚕中毒事件的发生和原因分析,往往涉及蚕桑、植保、供销和环保等多个政府职能部门,以及政府的综合管理能力。因此,建立政府牵头各部门间协调互动的管理机制,避免宏观规划中的偏颇,是防范养蚕中毒事件发生的重要举措。在养蚕重点地区可以制定养蚕中毒的应急预案,有组织、有次序和及时应对突发事件的发生。
政府及职能部门有责任普及法律知识,使企业和蚕农各方充分了解我国现行环境保护相关的法律和条例,明晰自身应该承担的法律和社会责任,合法保护农业生态环境和解决环境污染造成的养蚕经济损失等问题。大力推广科技文化知识,提高企业和蚕农各方的环保和养蚕科学水平,避免不必要的损失。避免将家蚕归入到“高效低毒”概念中对人低毒的范畴,而忽略家蚕也是昆虫的概念,导致这种农药进入蚕区而引起中毒。将“农药包装”从农药生产中隔离出来,而忽视农药生产的过程是将原料变成对害虫的毒性不断增强的目的,导致在蚕区布局该类企业。包装过程中,从大包装出料到小包装封闭环节的不当,往往有农药外泻,而分装粉剂或挥发性较强有毒成分的情况下往往引起大面积的养蚕中毒。
蚕桑技术部门和技术人员在提高蚕农养蚕水平的同时与植保和环保等部门进行充分的交流和信息通报,使他们对养蚕的特点和过程(收蚁和上蔟等特殊时期)有所了解,为植保部门布置农田使用农药和环保部门确定项目建设中环境影响评价对养蚕的影响评价等提供依据。此外,应该加强与农资供应部门、农药生产企业建立稳定和互信的供销关系,保障桑园用药的安全。协助农业执法部门有效维持农资市场的规范运行。植保部门应向蚕桑部门及时通报病虫害防治的情况和大田农药使用规划(使用农药种类和时间等)。环保部门应在严格执行国家环保政策和发挥环保监督作用,特别是在蚕桑主产(密集)区进行项目建设规划中必须评价项目对养蚕的环境影响。