化学农药对生态环境安全评价研究——Ⅵ.农药对家蚕毒性试验方法

在环境—桑—蚕的生态系统中,农药可以通过多种途径对这个系统的各个环节产生影响,最终导致对家蚕的危害。其影响的主要途径有两种,即蚕室、蚕具的药剂消毒以及防治蚕病药物的直接影响;桑田或附近农田使用农药,造成桑叶污染,通过食物链对家蚕的间接影响。此外、如某些对家蚕有高毒的家庭卫生用药在蚕室附近使用不当时,均可危及家蚕的正常生长与发育。家蚕属鳞翅目昆虫,它与许多害虫一样,对农药的反应十分敏感。因此,在农药生产和使用过程中,不仅要研究其在桑田、蚕室使用时对家蚕的安全性影响,还要注意其在附近农田使用时对非靶生物——家蚕的安全性问题。     

环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯对家蚕生长发育的影响(Effects of Environmental Hormone Butyl Benzyl Phthalate on the Development of Silkworm)

为了探讨环境激素邻苯二甲酸丁基苄酯(Butyl Benzyl Phthalate,BBP)对家蚕(Bombyx mori)等鳞翅目昆虫的生物影响,分别用不同浓度的BBP喷洒桑叶后饲养家蚕,调查了BBP对家蚕生长发育、生存及茧质等的影响.结果表明:BBP可显著抑制家蚕的体重、存活率及茧质,随着BBP浓度的增加抑制作用逐渐加大,并且越是发育后期这种抑制作用表现越加明显;BBP对不同时期家蚕的影响程度表现为:3龄起蚕>4龄起蚕>5龄起蚕,引起50%个体死亡的BBP浓度(LC50)分别约为0.16mmol·L-1、1.6mmol·L-1及16mmol·L-1.以上结果表明:BBP对家蚕具有明显的毒害作用,在家蚕体内具有累积效应,家蚕接触BBP时间越早,在蚕体内积累越多,产生的毒性就越大.     

氟化氢对大豆生长和产量的影响

全部大豆熏气试验是在四套开顶式熏气罩内完成，A，B、C和D（CK）的罩内HF浓度分别为0.0036,0.011,0.038和0.0007mg/m^3。根据获得的结果，叶片电导率的变化与叶片生长和吸收氟的环境条件和植物的发育阶段密切有关。发现，叶片的氟含量和吸收速率随熏气时间和浓度同步增加，而最高值出现在HF浓度较高的C处理组，大豆叶片比其他部分要累积更多的氟，而且各处理之间地叶片含氟量方面差异明显，而在根、豆荚和豆粒之间差异不明显，较高浓度的熏气使豆荚数，豆粒数以及豆粒重差异明显增加，当浓度大于0.0036mg/m^3时，可能会较大程度降低大豆产量。     

微塑料与农药污染的联合毒性作用研究进展

近海环境中的微塑料污染问题已成为全球性的环境问题,引起了世界范围内的广泛关注。微塑料不仅能够对生物造成物理损伤,而且塑料中的添加剂如邻苯二甲酸酯、双酚A、多溴二苯醚等也会随着塑料的风化而浸出进入环境,对生物产生毒害,同时,微塑料还能吸附海洋环境中的其他污染物,从而对生物产生联合毒性作用。本文综述了微塑料与持久性有机污染物的联合作用,结果表明聚苯乙烯微塑料能够吸附海水中的持久性有机污染物如多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药滴滴涕,从而可能导致这些污染物在海洋生物组织中富集,对人类健康存在直接或间接危害。最后本文在总结前人研究的基础上,对未来微塑料与农药污染联合毒性作用的研究方向做了简要分析和展望。     

水体生态系统对不同浓度水平苯酚污染的急性毒性响应

针对浙江某地苯酚泄漏事件,结合实地监测和实验室研究,探索苯酚的水体污染化学行为对水体生态系统的影响和急性毒性效应.本研究选取水生生态系统中明亮发光杆菌T3、优势藻四尾栅藻Scenedesmus quadricauda以及模式鱼斑马鱼Brachydanio rerio为研究对象,探索水体中生产者、消费者及分解者等整个生态系统对不同苯酚浓度胁迫下的生态响应.结果表明,水生生物对苯酚污染浓度的生态响应差异显著,虽然苯酚对发光细菌、四尾栅藻及鱼体都具有一定的毒性影响,但四尾栅藻抑制率与苯酚浓度之间并没有良好的线性关系.发光细菌的相对发光率与苯酚浓度的关系表明,0.2—25 mg.L-1苯酚浓度对水体会产生低毒作用,而30—100 mg.L-1苯酚浓度对水体会产生中毒作用.苯酚对四尾栅藻的影响主要表现为光合作用的暗反应破坏,高浓度苯酚处理组中四尾栅藻会将残余苯酚浓度作为自身碳源而短暂地促进其生长.斑马鱼在苯酚浓度高于15 mg.L-1时,会发生体重下降、死亡率上升、呼吸急促、游动迅速以及导致水质变坏等现象,并且在100 mg.L-1苯酚浓度处理下,鱼体内富集大量苯酚,通过食物链进而对人类健康产生影响.     

对二氯苯的毒理学研究进展

对二氯苯是一种含卤素的挥发性有机污染物,是钢铁烧结烟气中的主要芳烃类化合物之一.该化合物也是合成药物、人造树脂及精细化学品的重要原料,可用于制备家用防蛀防霉剂.对二氯苯挥发性较强,可通过大气传输,已经广泛出现在人和动物的食物链中,对于人体和生态环境具有潜在的危害.体外毒理学研究证实,对二氯苯主要是通过线粒体凋亡途径引起细胞损伤.对二氯苯不具有遗传毒性,其致突变作用仍需进一步研究.体内毒理学研究表明,对二氯苯会引起肝脏和神经系统的损害,并且会出现抽搐、贫血、厌食和皮肤色素沉积等一系列症状,对人致癌的证据不充分.活体动物的研究表明,在大剂量灌胃条件下,对二氯苯可诱发动物的肝细胞增殖,并可能引发肿瘤.当小鼠暴露于极低浓度的对二氯苯时,小鼠海马神经元中相关的基因表达被强烈抑制.对二氯苯在哺乳动物体内的Ⅰ相代谢产物主要是2,5-二氯苯酚,Ⅱ相代谢产物为2,5-二氯苯酚的硫酸盐和葡萄糖醛酸等形式.在代谢中产生的环氧化物和二氯氢醌中间体是该化合物体内毒性的来源之一.对二氯苯生态毒性研究表明,对二氯苯对环境中的动植物具有毒害作用.低浓度的对二氯苯会抑制植物根际微域土壤脱氢酶和脲酶活性,而高浓度的对二氯苯则表现为促进作用.对二氯苯可以通过抑制细胞生长的G1期来抑制植物细胞分裂,从而影响植物的生长.本文综述了对二氯苯在体内外的毒性、代谢转化及生态毒理效应,为对二氯苯的污染控制及毒害作用的阻控研究提供依据.     

SO2污染对农业害虫的间接影响

用开顶式熏气罩研究了SO2污染对粘虫、黄地老虎、小菜蛾、桃蚜、萝卜蚜和豆蚜等农业害虫的影响．结果表明，适度SO2污染显著地促进了这些昆虫的生长和／或繁殖，但高浓度SO2污染对它们有明显的不良影响，这种作用是通过食料植物间接发生的．这些昆虫对适度SO2污染的反应因种类而异：3种鳞翅目昆虫表现为幼虫的平均相对生长速率（MRGR）明显加快，成虫繁殖力变化不大；3种蚜虫主要表现为成蚜的繁殖力大幅度提高．若蚜（除豆蚜外）的MRGR也显著增加．对被处理食料植物营养成分的分析表明，SO2污染诱导的蛋氨酸相对含量变化可能是它产生这些间接影响的重要原因．     

铜及其与四环素的联合暴露对斑马鱼胚胎的毒性效应

近年来工业和养殖业中铜和四环素的滥用,导致了一定的水环境污染问题。为探究铜与四环素对水生生物的毒害作用,选择斑马鱼作为受试生物,研究了铜及其与四环素的联合暴露对斑马鱼胚胎的毒性效应,并进一步探索了其可能的致毒机制。结果表明：铜在低浓度下（10%致死浓度LC10=2.5 μg?L-1,10%效应浓度EC10=0.1 μg?L-1）明显延迟了斑马鱼胚胎的孵化、卵黄囊吸收、头部、鱼鳔和体长等生长指标的发育,同时在心脏区域引起明显细胞凋亡效应。幼鱼体内总铜含量检测结果显示低浓度下铜的生物利用度相对更高。基因表达结果显示环境浓度的铜可能通过影响神经和心脏相关基因的表达引起斑马鱼胚胎的神经发育和心脏发育异常。铜和四环素的联合暴露实验结果表明二者的复合污染类型为拮抗作用,且两者相互作用可以形成络合物。综合以上结论,说明环境浓度的铜可能通过细胞凋亡、分子水平的变化等方式对水生生物的早期生长发育产生危害,如延迟生长发育、神经及心脏发育异常,另外铜可通过和四环素等环境中其他污染物的结合改变铜的生物有效性和毒性。     

铜及其与四环素的联合暴露对斑马鱼胚胎的毒性效应

近年来工业和养殖业中铜和四环素的滥用,导致了一定程度的水环境污染问题。为探究铜与四环素对水生生物的毒害作用,选择斑马鱼作为受试生物,研究了铜及其与四环素的联合暴露对斑马鱼胚胎的毒性效应,并进一步探索了其中可能的致毒机制。结果表明:铜在低浓度下(10%致死浓度LC10=2.5μg·L~(-1),10%效应浓度EC_(10)=0.1μg·L~(-1))明显延迟了斑马鱼胚胎的孵化、卵黄囊吸收、头部、鱼鳔和体长等生长指标的发育,同时在心脏区域引起了明显的细胞凋亡效应。幼鱼体内总铜含量检测结果显示低浓度下铜的生物利用度相对更高。基因表达结果显示环境浓度的铜可能通过影响神经和心脏相关基因的表达引起斑马鱼胚胎的神经发育和心脏发育异常。铜和四环素的联合暴露实验结果表明二者的复合污染类型为拮抗作用,且两者相互作用可以形成络合物。综合以上结论,说明环境浓度的铜可能通过细胞凋亡、分子水平的变化等方式对水生生物的早期生长发育产生危害,如延迟生长发育、神经及心脏发育异常,另外铜可通过和四环素等环境中其他污染物的结合改变铜的生物有效性和毒性。     

SO2胁迫对拟南芥抗氧化酶活性的影响

SO2是一种常见的全球性大气污染物,对人类健康和生态系统有严重的危害。多数植物在SO2胁迫时不能正常生长发育,因此研究SO2对植物的影响、分析植物逆境生理过程,对损伤和抗逆机理研究具有重要意义。文章以3周龄的拟南芥(Arabidopsis thalianal L.)植株为实验材料,对幼苗进行SO2(2.5、10、30mg·m-3)连续熏气,定时(8、56、104、152h)检测地上部分抗氧化酶活性和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明,SO2熏气前期超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性诱导性增高,其中SOD活性增加最快,8h后即显著高于对照,并具有浓度效应,POD活性在SO2暴露8h后略有增高,56h、104h时明显增加;熏气152h后,SOD和POD活性显著降低。处理组和对照组的过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白质含量在熏气前期略有增高,152h后有所降低。研究结果表明,环境中较高浓度的SO2对植物细胞具有氧化胁迫作用,并可能产生氧化损伤效应。     

16种除草剂对家蚕的毒性评价研究(Toxicity Evaluation of Sixteen Herbicides to Bombyx mori)

采用食下毒叶法在室内测定了二甲戊乐灵、异丙甲草胺、草甘膦铵盐等16种除草剂对家蚕的急性毒性,并根据其毒性范围进行分极,评价了其对环境的安全性.结果表明,10%啶嘧磺隆可湿性粉剂96hLC50为5.58mg·kg-(1桑叶),属于高毒;50%草甘膦可溶粉剂和80%莠灭净可湿性粉剂96hLC50分别为68.17mg·kg-(1桑叶)和111.75mg·kg-1(桑叶),属于中毒;其它13种药剂的LC50>200mg·kg-(1桑叶),属于低毒.     

丁烯氟虫腈对家蚕(Bombyx mori)的急性毒性与风险评价

采用食下毒叶法、药膜法和点滴法测定丁烯氟虫腈对家蚕的急性毒性,并进行了急性风险评价。食下毒叶法结果表明丁烯氟虫腈对蚁蚕、2龄、3龄、4龄和5龄起蚕的摄入LC50值(96h,下同)分别为280(227～343)、578(507～652)、3612(3178～4139)、6790(6045～7875)、7151(5932～8705)mg·L-1,均大于200mg·L-1,属于低毒级;桑叶浸药时间为1s、10s、1min、10min和60min时,丁烯氟虫腈对2龄起蚕的LC50值分别为789(690～913)、578(507～652)、443(382～499)、396(349～447)、254(222～285)mg·L-1;家蚕在丁烯氟虫腈药膜上爬行10、30和60min后,对2龄起蚕的接触LC50值分别为101(86.8～131)、66.7(61.7～74.1)、60.9(51.0～83.4)μg·cm-2,对3龄起蚕的点滴接触LD50值为76.2(70.2～84.9)μg·larva-1。急性风险评价结果表明,丁烯氟虫腈对蚁蚕具有中等风险性,对其他龄期家蚕为低风险。因此,丁烯氟虫腈对家蚕的急性毒性和急性风险均较低。     

亚致死剂量阿维菌素对家蚕血细胞的影响(Effects of Sublethal Concentration of Abamectin on the Hemocytes of Silkworm, Bombyx mori)

阿维菌素作为一种生物农药被广泛使用,是我国取代高毒有机磷农药的主要品种之一.为探讨阿维菌素对家蚕的生理影响,采用阿维菌素亚致死剂量LC0.(10.001mg·L-1)和LC(50.0045mg·L-1)处理的桑叶饲喂5龄家蚕,通过取血、染片和显微镜观察以及琼脂糖凝胶电泳,对血细胞数量、形态和DNA损伤进行了研究.结果表明,低剂量LC0.1处理的家蚕血球细胞数量明显高于对照,而LC5处理的家蚕其血细胞数量整体低于对照.试验所用的亚致死剂量阿维菌素未对家蚕血细胞DNA产生损伤,但血细胞出现了空泡、肿胀等病态变化,且随着用药浓度增高细胞异型数量和程度有加大趋势.     

阿特拉津对家蚕生殖发育的影响

为探讨环境激素(EH)对鳞翅目昆虫的性激素作用,用添加阿特拉津(AT)的人工饲料饲养家蚕,调查AT对家蚕生殖发育的影响.结果显示:1)染毒72、96、120h的半数致死浓度LC50分别为0.348、0.326、0.234mmol·kg-1(即75.1、70.3、50.5mg·kg-1),属中等毒性.2)AT染毒可导致雄性家蚕5龄幼虫生殖腺指数显著升高,成虫(蛾)生殖腺指数显著降低.从整个世代看,0.05mmol·kg-1的AT对家蚕精巢的生长即表现出不良影响.AT染毒对雄蚕5龄幼虫、蛹前期精细胞的形成有促进作用,而对蛹后期和成虫(蛾)的精子形成有限制作用,可能AT染毒阻碍了精细胞向精子的发育.3)雌性家蚕幼虫期AT染毒后,5龄幼虫和蛹的卵细胞数量显著少于对照组(p<0.05).从不同发育时期的影响程度看,AT对卵细胞发育的抑制作用具有显著的时间效应(p<0.05).实验浓度下,AT对雌蚕造卵数和产卵数影响不显著,然而随着AT浓度的增加,不受精卵越来越多,AT染毒对雌蚕受精率具有显著抑制作用.AT通过抑制家蚕生殖腺的生长和生殖细胞的发育表现出雌激素效应.     

Effects of UV-light on biochemical composition of silk gland of silkworm,Bombyx mori L. fed an artificial diet

The effects of UV-light on biochemical parameters of posterior silk gland of mulberry silkworm, Bombyx mori L. were investigated in two popular bivoltine hybrids, Jufang (Chinese) × Chenxin (Japanese) and Chenxin × Jufang fed an artificial diet. Larvae of the first day of fifth instar were used for the present investigation. The larvae were irradiated with 20 W of UV-light at the intensity of 40 cm above the larvae for one of three exposure times (30, 60 or 120 min) just before feeding. UV treatment produced no significant effects at 30 min. However, at 60 or 120 min there was a significant decrease in silk gland weight and the levels of total protein, free amino acids, RNA and carbohydrates. UV-light thus affects the biosynthetic activities of silk glands.     

7种农药对家蚕的毒性评价及中毒症状学观察

采用食下毒叶法,测定了7种杀虫剂对家蚕的急性毒性,并系统观察了杀虫剂处理家蚕后的中毒症状.结果表明:高效氯氟氰菊酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、高效氯氰菊酯4种杀虫剂的LC50值均小于0.5mg·L-1,属剧毒级药剂,对家蚕有极高风险性;啶虫脒、毒死蜱和敌敌畏3种农药的LC50值分别为1.2371、1.0438和4.9641mg·L-1,属高毒级药剂,对家蚕有高至极高风险性;家蚕的农药急性中毒症状主要包括吐液、拒食、体缩、摆头、身体扭曲呈"S"或"C"形等,但不同类型农药其家蚕中毒症状表现各异.     

Effect of anti-juvenile hormone agent,KK-42 on the incorporation rate of radioactive glycine and biosynthesis of silk proteins of silkworm,Bombyx mori L.

The effects of anti-juvenile hormone agent, KK-42 on incorporation rate of radioactive glycine in cocoon crop production and biosynthesis of silk proteins of silkworm, Bombyx mori L. were studied in a popular bivoltine silkworm hybrid, Xinhang (Chinese) × Keming (Japanese). Administration of KK-42 on first day larvae of fourth instar induced 100% trimolters, and the total larval duration was shortened by four days, which has marked advantages in sericulture. The impact of KK-42 on enhanced incorporation rate of radioactive glycine, cocoon weight, RNA content, and fibroin content was significant compared to control, which leads to superior quality of silk. This has a significant economic importance in the reeling industry.     

21种杀菌剂对家蚕的急性毒性与风险评价

旨在为桑园及周围农田合理选择和使用农药提供科学依据,采用食下毒叶法测定了农业生产上常用的21种杀菌剂对家蚕的急性毒性,并进行了风险评价.急性毒性测定结果表明:20％苯醚甲环唑微乳剂、10％氟硅唑水乳剂、12.5％腈菌唑水乳剂、12.5％烯唑醇可湿性粉剂和70％嗯霉灵可湿性粉剂对家蚕的96 h-LC50值为46.5(41...     

3种典型微生物农药对家蚕的毒性研究

苏云金芽孢杆菌、球孢白僵菌以及棉铃虫核型多角体病毒是细菌类、真菌类和病毒类微生物农药的典型代表。为了明确微生物农药对家蚕的毒性影响,选取以上3种典型微生物农药,分别探究其对家蚕的毒性。结果显示:苏云金杆菌原药对家蚕LC50值为1.33×105CFU·m L-1;球孢白僵菌原药对家蚕LC50值为1.14×106CFU·m L-1;棉铃虫核型多角体病毒母药对家蚕LC50值大于1.00×108PIB·m L-1。与此同时,通过进一步试验,明确了以上3种微生物农药对家蚕结茧率、死笼率、全茧量、茧层量等关键指标的影响。结果显示:除了棉铃虫核型多角体病毒母药,高浓度苏云金杆菌原药、球孢白僵菌原药对家蚕的结茧率和死笼率均具有显著影响;3种微生物农药对家蚕产茧能力指标全茧量、茧层量以及蛹重均无显著性影响。