新烟碱类杀虫剂吡虫啉和啶虫脒对人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞的毒性作用

吡虫啉和啶虫脒是目前使用较广的2种新烟碱类杀虫剂,它们在环境、食品和人体样品中的普遍残留,对人体健康构成威胁,但目前关于其对人的神经毒性仍知之甚少.本文以人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞为模型,采用体外细胞实验,研究不同浓度吡虫啉和啶虫脒暴露对细胞活力、细胞形态、烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)α7亚基的mRNA和蛋白表达、乙酰胆碱酯酶活性以及氧化应激的影响,为这2种杀虫剂的健康风险评价提供依据.实验中,先将SK-N-SH细胞分别暴露于不同浓度的吡虫啉和啶虫脒24 h,通过测定细胞活力,确定2种杀虫剂的10％抑制浓度(IC10)值.在此基础上,设定3个梯度的低暴露浓度(0.01、0.1和1 mmol· L-1)和溶剂对照,研究吡虫啉和啶虫脒对SK-N-SH细胞其他指标的影响(暴露24 h后).细胞活力、氧化损伤和乙酰胆碱酯酶活性分别用相应的试剂盒测定,细胞形态用倒置光学显微镜观察,nAChRs α7亚基的mRNA和蛋白表达分别用RT-qPCR和Western Blot测定.结果 表明,吡虫啉和啶虫脒的IC10值分别约为1.5 mmol· L-1和2.0 mmol· L-1.1 mmo1·L-1吡虫啉对nAChR α7的mRNA表达和蛋白表达均显著提高,对乙酰胆碱酯酶活性有显著抑制,并引起细胞显著的氧化应激(P＜0.05).0.1 mmol· L-1吡虫啉对乙酰胆碱酯酶活性有显著抑制(P＜0.05).1 mmol· L-1啶虫脒对nAChR α7的mRNA表达和蛋白表达均有显著提高(P＜0.05).为进一步揭示吡虫啉的影响,对0.1 mmol· L-1吡虫啉暴露组和溶剂对照组细胞进行了转录组分析,发现吡虫啉暴露对一些神经退行性疾病相关基因及其他一些重要通路相关基因有显著影响.本研究证明,吡虫啉和啶虫脒在非致死浓度条件下会对细胞产生一系列显著影响,吡虫啉的影响大于啶虫脒.     

超临界水氧化技术处理高浓度吡虫啉农药废水

采用超临界水氧化技术处理高浓度吡虫啉农药废水,通过单因素实验,较全面地研究温度、压力、停留时间、氧化剂用量等影响因素对吡虫啉农药实际废水在超临界水中氧化降解的规律;通过正交实验对反应条件进行优化,确定最佳反应条件为:过氧量充足、反应温度为450℃、反应压力为24 MPa、反应停留时间为140 s;采用GC-MS对吡虫啉的SCWO中间产物进行定性分析,得到中间产物的总离子谱图,结果表明经过SCWO处理后的吡虫啉生产废水主要中间产物为吡啶环等,进一步分解为直链烷烃,最终氧化为二氧化碳和水。     

FeCl3改性污泥生物炭对水中吡虫啉的吸附性能研究

以脱水污泥为原料,制备污泥生物炭（SBC）和FeCl₃改性污泥生物炭（Fe-SBC）处理低浓度吡虫啉（IMI）废水（浓度为10 mg·L^-1）,考察SBC和Fe-SBC对IMI的吸附性能及影响因素,并探究其吸附机理.采用SEM、XRD、FTIR、BET及元素分析等探得污泥生物炭FeCl₃改性成功.Fe-SBC对IMI的最大吸附量为4.915 mg·g^-1,是SBC的1.97倍,表现出更好的IMI吸附性能.pH和离子强度的变化对Fe-SBC的吸附性能影响较小,最大波动幅度分别为4.4%和7.8%.两种生物炭对IMI的吸附均符合准二级动力学模型,Freundlich模型可以更好地描述其等温吸附曲线.热力学研究表明,SBC吸附IMI是非自发吸附,而Fe-SBC是自发吸附.Fe-SBC对IMI的吸附机理包括静电作用力、氢键作用力及π-π键相互作用力.多次热解再生后的Fe-SBC对IMI的去除率仍可达93.088%.     

催化湿式氧化法处理吡虫啉农药废水

自制了Cu／Mn，Cu／Ce，Cu／Ni，Ce／Mn，Ce／Ag等催化剂，经过性能比较，选择催化活性较高且金属溶出量较小的Cu／Ni作催化剂。用催化湿式氧化法处理吡虫啉农药废水，考察了各种因素对处理效果的影响。实验结果表明：在进水pH为6．93、Cu／Ni加入量为4．0g、反应温度为190oC、氧分压为1．6MPa、反应时间为120min的条件下，COD去除率为95％；处理后废水的BOD5／COD从0．093增至0．590，可生化性明显改善。     

几种农药在烟草上的消解动态与复合效应

 采用室外盆栽试验方法,研究了吡虫啉、高效氯氰菊酯在烟草上的消解动态,同时研究了多菌灵、高效氯氰菊酯对吡虫啉及吡虫啉对高效氯氰菊酯降解速度的影响.结果表明,吡虫啉在烟叶中的消解半衰期为3.98d,喷药后15d,降解了94.60%;高效氯氰菊酯对吡虫啉降解表现出延缓作用,而多菌灵对吡虫啉降解表现出加速作用.高效氯氰菊酯在烟草中消解半衰期为4.82d,喷药后15d,消解了88.32%;吡虫啉对高效氯氰菊酯的消解表现出延缓作用.     

吡虫啉的光解水解和土壤降

在实验室测定了吡虫啉的光解、不同ｐＨ条件下的水解与在东北黑土等３种不同土壤中的降解。试验结果表明，在３００Ｗ低压汞灯下，吡虫啉水相溶液的光解呈一级反应动力学反应，光解半衰期为６．８１ｈ；在ｐＨ５、ｐＨ７、ｐＨ９的缓冲溶液中的水解半衰期分别为３０．６、１３．６与８．０ｄ；在东北黑土、太湖水稻土和江西红壤中的降解半衰期分别为１０．７、１１．１和４．１ｄ。     

吡虫啉驱避作用的再测试

用蚜虱净配成含吡虫啉有效成分0．0125％、0．025％、0．05％、0．10％、0．20％的河砂和干净的河砂(对照)放在同一培养皿中让白蚁选择爬行和栖息，以及一系列浓度药液浸木块让白蚁取食，试验结果一致表明，吡虫啉对家白蚁无驱避作用，更适合在我国推广应用．     

吡虫啉防治家白蚁的试验研究

10%吡虫啉可湿性粉剂与河沙混合成含有效成分(%)0.10、0.05、0.025、0.0125,家白蚁饲养其上,48～72h内100%死亡,浓度越高,死亡越快;白蚁也不能穿过以上述浓度配制的长10cm沙土管,对照则穿行自如;以上述浓度药液浸的杉木块,也完全防止白蚁取食,对照则严重被食.在室外(2004.5～2005.5),家白蚁不能通过含0.05%及0.10%药液淋浇(1000ml/40×50cm)的土壤,去取食试区中心的无药木块.吡虫啉可湿性粉剂不用有机溶剂,无刺激气味,运储施工方便,可以认为它是当前最高效的环保型白蚁防治药剂,并建议生产中以0.05%(10%可湿性粉剂稀释200倍)用于室内防治,0.10～0.05%(稀释100～200倍)用于室外防治.     

吡虫啉的光解水解和土壤降解

在实验室测定了吡虫啉的光解，不同ＰＨ条件下的水解与在东北黑土等３种不同土壤的降解。试验结果表明，在３００Ｗ低压汞灯下，吡虫啉水相溶液的光解呈一级反应动力学反应，光解半衰期为６．８１ｈ；在ＰＨ５、ＰＨ７、ＰＨ９的缓冲溶液中的水解半衰期分别为３０．６、１３．６与８．０ｄ；     

溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中的残留及消解行为研究

研究了溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中残留的仪器检测方法,并在天津、山东和江苏连续开展了2 a溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中残留状况和消解动态规律研究的田间试验。结果表明,在溴氰菊酯和吡虫啉的添加质量比分别为0.025~0.5 mg/kg和0.025~1 mg/kg的水平下,甘蓝中溴氰菊酯的平均添加回收率为92.19%~102.48%,变异系数为2.98%~9.46%;吡虫啉平均添加回收率为94.58%~100.30%,变异系数为0.85%~4.10%。甘蓝中溴氰菊酯和吡虫啉的最小检出量分别为0.1 ng和0.5 ng,甘蓝中溴氰菊酯和吡虫啉的最低检出质量比均为0.025 mg/kg。田间试验表明,在甘蓝莲座期施用20%溴氰菊酯.吡虫啉悬浮剂1次,溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中的消解动态符合一级动力学反应模型,溴氰菊酯和吡虫啉在甘蓝中的残留消解半衰期分别为4.4~8.8 d和5.9~8.6 d。按照推荐剂量和1.5倍推荐剂量在甘蓝中施用20%溴氰菊酯.吡虫啉悬浮剂3~4次,2次施药间隔7 d,距最后一次施药10 d时,溴氰菊酯在甘蓝中的最高残留量低于GB2763—2005《食品中农药最大残留限量》规定的溴氰菊酯在甘蓝中的最大残留限量(0.5 mg/kg),以及NY 1500.5.6—2007《农产品中农药最大残留限量》规定的吡虫啉在甘蓝中的最大残留限量(1 mg/kg)。