苯达松和苯噻酰草胺的水生生物毒性效应及其水质基准研究

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苯达松和苯噻酰草胺是重要的除草剂,已经被广泛用于农业生产,并在世界各国多地被检测到,且被列入环境污染物监管清单。有关苯达松和苯噻酰草胺的研究主要聚焦于除草效果方面,其毒性效应及水生生物基准等方面的研究还少见报道,迄今为止,还没有学者提出苯达松和苯噻酰草胺的国内水生生物基准值的相关报道。因此,本研究选择国内本土水生物种为受试物种,对苯达松和苯噻酰草胺毒性效应进行研究,采用SSR和SSD法等对我国苯达松和苯噻酰草胺水生生物水质基准值进行了推导,并以基准值为参照,评估水体的生态风险。此外。本研究选择抗氧化系统酶为观测指标,探讨了苯达松和苯噻酰草胺对抗氧化系统酶的影响。本研究毒性实验结果显示,本土物种对苯达松的敏感性大小依次为大型溞>黑斑蛙蝌蚪>中华青鳉>水丝蚓>中华鳑鲏>泥鳅>青虾>摇蚊幼虫。对苯噻酰草胺的敏感性大小依次为中华鳑鲏>中华青鳉>大型溞>黑斑蛙蝌蚪>泥鳅>水丝蚓>摇蚊幼虫>青虾;按照3门8科基准推导要求进行了毒性实验,采用SSR法以及3种数学模型(log-normal,log-logistic和Burr TypeⅢ)的SSD法推导出苯达松和苯噻酰草胺急性和慢性基准值,其中,苯达松的急性基准值分别为46.14 mg/L、45.47 mg/L、37.33 mg/L和39.36 mg/L,慢性基准值分别为4.76mg/L、1.92 mg/L、2.34 mg/L、2.02 mg/L;苯噻酰草胺的急性基准值分别为3.82mg/L、2.21 mg/L、3.36 mg/L和2.22 mg/L;慢性基准值分别为1.51 mg/L、0.43mg/L、0.66 mg/L、0.43 mg/L;参照SSR法推导的慢性基准值,对苯达松和苯噻酰草胺的生态风险进行评估,评估结果显示HQ均<0.1,在本次实验条件下,生态风险较小,潜在风险有待进一步研究。此外,基于苯达松国内外毒性数据,对本土与非本土物种之间以及淡水与海水物种之间的SSDs进行了比较,结果显示,在曲线HC5处,非本土物种敏感性高于本土物种;在曲线HC50处,本土物种高于非本土物种;淡水物种敏感性整体高于海水物种。根据本研究所得的慢性毒性数据,比较了苯达松和苯噻酰草胺的慢性SSDs,结果表明,苯噻酰草胺比苯达松对水生生物具有更大威胁。以中华鳑鲏、青虾和大型溞为受试物种,进行慢性实验,探讨了苯达松与苯噻酰草胺对抗氧化系统酶的影响,结果显示,生物机体内抗氧化系统酶随着染毒时间延长发生相应变化,其中,中华鳑鲏和大型溞的趋势相同,即ACh E为抑制趋势,CAT与MDA为诱导趋势,GST与SOD先诱导后抑制;青虾除ACh E为抑制趋势,CAT、GST、SOD和MDA均呈诱导趋势;不同染毒浓度对抗氧化系统酶研究结果显示,中华鳑鲏,青虾和大型溞的抗氧化酶整体趋势为先诱导上升,后抑制下降。MDA含量缓慢上升;中华鳑鲏的MDA、SOD、ACh E、GST、CAT的PNECs为15.55 mg/L、18.66 mg/L、<12.96 mg/L、<12.96 mg/L和<12.96mg/L;青虾的MDA、SOD、ACh E、GST、CAT的PNECs为23.46 mg/L、<16.29mg/L、<16.96 mg/L、19.55 mg/L和16.96 mg/L。大型溞的MDA、SOD、ACh E、GST、CAT的PNECs为<1.15 mg/L、1.4 mg/L、<1.15 mg/L、<1.15 mg/L和1.27 mg/L。
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