溴敵隆、氰戊菊酯和哌蟲啶三種農(nóng)藥對蚯蚓的毒性和生物富集研究.pdf

1、農(nóng)藥的大量使用造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，對生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。本研究以土壤生態(tài)系統(tǒng)中廣泛采用的無脊椎動物蚯蚓為模式生物，研究了目前廣泛使用的溴敵隆、氰戊菊酯和哌蟲啶三種農(nóng)藥對蚯蚓的急性毒性、體重變化、氧化損傷和生物富集作用。
　　溴敵隆是一種廣泛使用的第二代抗凝血滅鼠劑，目前尚無溴敵隆對蚯蚓毒性的相關(guān)報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤中溴敵隆的濃度達(dá)到1mg/kg，即會對蚯蚓產(chǎn)生毒性作用，這一濃度在野外農(nóng)田中可能達(dá)到，因此可認(rèn)為暴露溴敵隆會對

2、蚯蚓產(chǎn)生潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，暴露亞致死濃度的溴敵隆會抑制蚯蚓的生長。本研究還發(fā)現(xiàn)，溴敵隆暴露下，與對照組相比，蚯蚓體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)酶SOD和CAT活性沒有顯著性變化，而MDA含量顯著增加。結(jié)果表明，MDA是較敏感的生物標(biāo)志物。本研究還發(fā)現(xiàn)，隨著暴露時(shí)間的增加，溴敵隆能富集到蚯蚓體內(nèi)，而且富集濃度與土壤中溴敵隆濃度有關(guān)。溴敵隆在蚯蚓體內(nèi)的生物富集因子(BSAFs)隨著土壤中溴敵隆濃度的增加而減小。本研究結(jié)果表明，溴敵隆使用后蚯蚓不僅是潛在的

3、中毒目標(biāo)，而且是食蟲動物和食腐動物二次暴露的來源。
　　氰戊菊酯是一種典型的手性擬除蟲菊酯殺蟲劑，其S型對映體即順式氰戊菊酯為其有效活性成分。本研究比較了氰戊菊酯外消旋體與順式氰戊菊酯對蚯蚓的毒性和生物富集的對映體選擇性。研究結(jié)果表明，順式氰戊菊酯對蚯蚓的毒性比氰戊菊酯毒性更大。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著暴露時(shí)間的延長，氰戊菊酯和順式氰戊菊酯的暴露會抑制蚯蚓的生長，而且順式氰戊菊酯對蚯蚓生長的抑制作用更強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)中順式氰戊菊酯對蚯蚓生長的抑

4、制作用更強(qiáng)，可能是因?yàn)轫樖角栉炀挣︱球径拘愿?，蚯蚓體內(nèi)糖原和脂肪消耗以及蛋白質(zhì)含量降低更多，從而導(dǎo)致順式氰戊菊酯暴露下蚯蚓體重抑制作用更加明顯。研究結(jié)果表明，暴露氰戊菊酯和順式氰戊菊酯后，蚯蚓體內(nèi)抗氧化酶活性較為一致，即蚯蚓體內(nèi)CAT活性先被抑制，后隨著暴露時(shí)間的增加被顯著誘導(dǎo);蚯蚓體內(nèi)SOD整體上均被顯著誘導(dǎo);蚯蚓體內(nèi)MDA含量變化有較大差異。研究結(jié)果表明，對于氰戊菊酯，SOD是較敏感的生物標(biāo)志物，而對于順式氰戊菊酯，MDA是較敏

5、感的生物標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)，隨著暴露時(shí)間的增加，氰戊菊酯和順式氰戊菊酯能富集到蚯蚓體內(nèi)，而且毒性小的氰戊菊酯在暴露末期生物富集因子(BSAFs)更大。研究表明，在評價(jià)手性農(nóng)藥對生物的毒性和生物富集時(shí)應(yīng)考慮對映體選擇性。
　　哌蟲啶是我國自主研制的新型創(chuàng)制農(nóng)藥，目前尚無其對蚯蚓的毒性評價(jià)數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，哌蟲啶屬于低毒農(nóng)藥，而且比其他煙堿類殺蟲劑的毒性低。土壤中哌蟲啶濃度達(dá)到的50mg/kg就會對蚯蚓產(chǎn)生毒性作用。研究還發(fā)現(xiàn)，長時(shí)間暴露