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目前有關(guān)擬除蟲菊酯農(nóng)藥的毒性、毒理研究主要集中在耙動物昆蟲和非耙動物哺乳動物，其在環(huán)境中的代謝及歸屬研究則集中陸地和土壤。但隨著擬除蟲菊酯殺蟲劑的廣泛使用，其進入水環(huán)境的途徑越來越多，劑量也越來越大。為了研究擬除蟲菊酯對水生態(tài)系統(tǒng)特別是淡水漁業(yè)的影響，作者對我國常見擬除蟲菊酯農(nóng)藥，特別是我國自行研制并已推廣使用的甲氰菊酯對水生生物的毒性、毒理及其在水環(huán)境中的變化規(guī)律進行了研究，現(xiàn)將研究結(jié)果綜合作一報道，希望能對一些農(nóng)業(yè)―水產(chǎn)混作地區(qū)的水生態(tài)環(huán)境的保護提供參考。
1常見擬除蟲菊酯對水生生物的毒性為了研究擬除蟲菊酯農(nóng)藥及其助溶劑（乳化劑和溶劑）的毒性以及市售商品農(nóng)藥和農(nóng)藥原藥毒性的差別，作者研究了我國常見擬除蟲菊酯農(nóng)藥及乳化劑對鯉魚、鯽魚、食蚊魚、稀有句鯽、大鱗副泥鰍、隆線蚤和羅氏沼蝦等水生生物的急、慢性毒性。
1 .1急性毒性試驗結(jié)果～表3擬除蟲菊酯鯽魚鯉魚食蚊魚稀有句鯽大鱗副泥鰍隆線蚤甲氰菊酯原藥商品溴氰菊酯原藥商品氯氰菊酯原藥商品氰戊菊酯原藥商品高效氯氰菊酯原藥三氟氯氰菊酯原藥二氯炔戊菊酯原藥甲醚菊酯原藥胺菊酯原藥農(nóng)乳1丙酮溶液農(nóng)乳1二甲苯溶液[基金項目]國務(wù)院僑辦重點科研基金（939）和中科院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點實驗室資助項目[作者簡介]王朝暉（1968～），女，湖南長沙人，助理研究員，碩士。
暨南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）從表1、表2的研究結(jié)果可得出擬除蟲菊酯對所有試驗水生動物均具有很高的毒性，屬于劇毒，但不同農(nóng)藥品種、試驗動物及發(fā)育時期的毒性或敏感性有所不同。試驗的5種魚類除大鱗副泥鰍外，其余4種敏感性相近，無脊椎動物的羅氏沼蝦和隆線蚤對擬除蟲菊酯更為敏感。在不同魚類之間發(fā)育時期敏感性的差異小于種類間的差異，試驗所選用的魚苗大小雖不同，它們對擬除蟲菊酯的敏感性沒有因發(fā)育時期的不同而表現(xiàn)出明顯的差異。從乳化劑農(nóng)乳2 201對不同發(fā)育時期的大鱗副泥鰍的毒性來看（表3），在囊胚期最為敏感，其次是孵化期，而魚苗階段則在卵黃囊消盡期較為敏感。羅氏沼蝦對甲氰菊酯的敏感性有隨發(fā)育時期的增加而加大的趨勢。
期的羅氏沼蝦的急性毒性8期期的大鱗副泥鰍的急性毒性囊胚期孵出期卵黃囊消盡期尾椎上翹期9種擬除蟲菊酯對水生生物的毒性依次為：三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、二氯炔戊菊酯、胺菊酯、甲醚菊酯，其中溴氰菊酯、甲氰菊酯、高效氯氰菊酯三者毒性相近。
擬除蟲菊酯農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)是影響其毒性的重要因素，含有α氰基的擬除蟲菊酯毒性較不含α氰基的大，有鹵原子取代則毒性增加，由于不同的擬除蟲菊酯之間的毒性差異，因此在水網(wǎng)密布地區(qū)及農(nóng)漁混作地區(qū)應(yīng)選用對魚類等水生生物毒性小的不含α氰基和鹵原子的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥。
很高，且配制試驗溶液所用的助溶劑較少，因而原藥與商品之間毒性的差異并不十分明顯1 .2亞慢性毒性對稀有句鯽的亞慢性毒性結(jié)果（表4）表明，以平均體長為指標(biāo)，甲氰菊酯和二氯炔戊菊酯對稀有句鯽來計算，安全系數(shù)為0.063 ，這說明如果水環(huán)境中擬除蟲菊酯的含量低于1/16 LC時，對魚類基本上是安全的。
農(nóng)藥名稱平均體長（l）為指標(biāo)總體長（l）為指標(biāo)存活率（）為指標(biāo)甲氰菊酯二氯炔戊菊酯根據(jù)上述急、慢性毒性試驗結(jié)果可提出以下建議：（1）在水網(wǎng)密布的農(nóng)漁混作地區(qū)，應(yīng)盡量使用毒性較低的不含α氰基和鹵原子的對魚、蝦低毒的擬除蟲菊酯農(nóng)藥。
?。?）魚苗特別是孵化期至卵黃囊消盡期的魚苗對毒物的敏感性較強，因此魚苗孵化應(yīng)盡量避免在施藥期進行，孵化用水盡量使用干凈水源。
?。?）地表徑流是擬除蟲菊酯農(nóng)藥進入水體的主要途徑，因此在農(nóng)耕期的雨季要防止污染水源進入魚塘。
2以甲氰菊酯為代表，探討擬除蟲菊酯對魚類高毒的原因2 .1對魚類鈉通道和鈉離子代謝的影響帶有α氰基的擬除蟲菊酯能使鈉通道開放，從而使鈉離子流動加快，使神經(jīng)傳遞和肌肉收縮加速。為此，暨南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）我們對甲氰菊酯對魚類心肌收縮及血鈉含量進行了研究白鰱心臟離體灌流試驗結(jié)果表明[ 6]，甲氰菊酯能使白鰱心跳頻率明顯加速，低劑量的處理則會在停止接觸一段時間后恢復(fù)至原來水平，而作為鈉通道抑制劑的河豚毒素能緩和這種加速作用，這說明甲氰菊酯對心肌收縮的影響是由于其使穿過心肌膜的鈉離子流動速度加快而引起[ 6].對鈉通道的影響擾亂了魚體離子代謝，干擾了離子平衡，這是甲氰菊酯對魚類高毒的原因之一。
魚體離子代謝受到干擾還可從中毒魚體血鈉含量下降中得到驗證[ 7].將小草魚置于亞致死濃度（1～3μg/L）的甲氰菊酯溶液中暴露，暴露后5 h ，草魚血鈉含量便明顯下降，暴露后13 h血鈉濃度比對照組約低25 左右，高濃度組差異出現(xiàn)的時間則相對要快一些。血鈉水平的下降反應(yīng)出魚體離子代謝和滲透調(diào)節(jié)已受到了干擾。
2 .2對魚類鰓組織ATP酶（ATPase）的影響離體暴露試驗結(jié)果顯示（表5）[ 8]，甲氰菊酯能明顯抑制鰓、腎組織中Na ATPase和腦組織中的ATPase的活性，雖然在離體條件下甲氰菊酯對白鰱腦、鰓、腎組織中ATPase的活性有明顯抑制作用，但實驗使用的甲氰菊酯濃度較高，達10（0.35～349.4mg/ L），大大高于環(huán)境中的擬除蟲菊酯濃度。因此，此實驗只能說明甲氰菊酯的某些毒理學(xué)機制，而對致死原因的探討，需將魚類置于近半致死濃度的溶液中活體暴露，然后研究其組織內(nèi)酶的活性變化才具有實際意義。
抑制百分率（）腦組織鰓組織腎組織活體暴露在1μg/ L的甲氰菊酯溶液中[ 8]，腦組織中的Ca活性無顯著變化，而鰓組織中Na ATPase的活性在活體暴露一定濃度的甲氰菊酯溶液一定時間后受到明顯抑制（表6），而且抑制率隨暴露時間的延長變化不大，不論是在較低濃度組（LC為）組暴露一定時間后，當(dāng)魚群中出現(xiàn)一定的死亡百分率時，鰓組織Na便受到明顯的抑制，抑制率為40左右，這說明鰓組織中Na ATPase的活性的抑制是甲氰菊酯對魚高毒使魚致死的原因之一。
2 .3對魚鰓組織病理學(xué)損傷作用鰓組織病理學(xué)損傷是許多毒物對魚類高毒的原因之一。白鰱在亞致死濃度（0.5、暴露濃度暴露時間/h抑制百分魚群死亡王朝暉等：擬除蟲菊酯農(nóng)藥對水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究綜述氰菊酯溶液中暴露后[ 9]，鰓組織出現(xiàn)了鰓小葉增生膨大、鄰近鰓小葉粘連、鰓小葉末端膨大、粘液分泌增加和上皮細(xì)胞壞死脫落等癥狀，癥狀的輕重與魚群的死亡率有一定的關(guān)系，魚群死亡率越高，鰓組織病變越嚴(yán)重。
此結(jié)果與甲氰菊酯對鰓組織中Na ATPase活性的抑制結(jié)果相吻合，鰓組織受到的破壞越大， Na ATPase活性的抑制程度越高，魚群的死亡百分率也越高。
ATPase存在于鰓組織中的氯細(xì)胞中，而氯細(xì)胞存在于鰓小葉基部，鰓組織的病理學(xué)損傷使氯細(xì)胞受到破壞，鰓組織中Na ATPase的活性下降，從而破壞了魚體的離子代謝和滲透平衡，同時也影響了鰓組織的呼吸、分泌、排泄等功能，因此，對鰓組織的損傷破壞是甲氰菊酯對魚類高毒的重要原因之一。
3甲氰菊酯在魚體內(nèi)的積累與釋放將白鰱暴露在3μg/L的甲氰菊酯溶液中，每隔2 h測定肌肉中的甲氰菊酯含量，結(jié)果顯示魚體肌肉內(nèi)甲氰菊酯含量便達20 ng/ L，隨后含量直接上升，在暴露后的8 h達最高值41 .2 ng/ L，生物積累系數(shù)為。3，此后體內(nèi)甲氰菊酯含量迅速下降。將暴露在3μg/ L甲氰菊酯溶液中8 h后的白鰱，置于清水中，每隔12 h測定肌肉中的殘留量[ 7]，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)的甲氰菊酯含量在開始的24 h內(nèi)下降較快， 24 h后下降了45.2，半衰期為30.14 h， 60 h后，體內(nèi)的甲氰菊酯已釋放了70以上。與積累過程相比較，毒物的釋放所需要的時間較長。
4甲氰菊酯在水泥混合系統(tǒng)中的變化在20 L水泥混合液（含底泥濕重1 kg）中，添加甲氰菊酯使?jié)舛葹?、5、10、50、100μg/L， 7 h后取上層水樣進行大型蚤急性毒性試驗， 50μg/ L以下試驗組48 h未發(fā)現(xiàn)蚤的死亡，因此只對100μg/L試驗組進行持續(xù)研究。結(jié)果顯示[ 7]，在混合系統(tǒng)中，水樣中的甲氰菊酯含量急劇下降，而底泥中吸附量大量增加， 7 h后水中濃度為3 .5μg/ L，而底泥中已達1 .8μg/ g，水中殘留的甲氰菊酯的半衰期在3～7 d之間， 7 d后水中已檢測不到甲氰菊酯，但其在底泥中降解時間較長，半衰期在7～14 d之間，到45 d后也全部消失。
根據(jù)上述試驗結(jié)果可認(rèn)為，甲氰菊酯不會在魚體內(nèi)造成殘留問題，進入水體后也很快被底泥吸附或降解。
因此，在農(nóng)藥施用季節(jié)，養(yǎng)殖用水只要靜置數(shù)日再放養(yǎng)魚、蝦苗，就可避免中毒事件發(fā)生。
5結(jié)論擬除蟲菊酯對魚類等水生生物具有很高的急性毒性，對魚類的LC常在幾μg/ L水平，含有α氰基和鹵元素的擬除蟲菊酯毒性較強，以96 h LC為基礎(chǔ)，對魚類的安全系數(shù)為0.063左右。甲氰菊酯對魚類的作用機制與鈉通道的改變、魚體離子平衡和滲透壓調(diào)節(jié)的失控、ATP酶的抑制和鰓組織病理學(xué)損傷密切相關(guān)。這種殺蟲劑不會在魚體內(nèi)造成持久性的殘留毒性，在水體中也會很快被底泥吸附，水體內(nèi)的殘毒在數(shù)天內(nèi)就可完全降解，吸附在底泥中的甲氰菊酯過一段時間后也完全降解。
根據(jù)我們的試驗結(jié)果，建議在養(yǎng)殖區(qū)附近應(yīng)慎重使用擬除蟲菊酯殺蟲劑，盡量使用甲醚菊酯、胺菊酯、二氯炔戊菊酯等不含α氰基、對水生動物毒性較低的擬除蟲菊酯。由于甲氰菊酯等擬除蟲菊酯易被底泥吸附而且分解較快，可設(shè)計一預(yù)置池塘專門用于蓄水，養(yǎng)魚用水在蓄水池靜置數(shù)日待水中擬除蟲菊酯農(nóng)藥完全降解后再用于養(yǎng)魚。農(nóng)藥使用季節(jié)，在魚池、蝦池特別是育苗池?fù)Q水之前，可利用隨處可見的野生魚類如我國華南地區(qū)常見的食蚊魚進行簡單的急性毒性試驗，確認(rèn)無毒后再換水。只要對擬除蟲菊酯殺蟲劑使用得當(dāng)、預(yù)防及時，雖然這類農(nóng)藥對養(yǎng)殖魚、蝦劇毒，但還是能盡量避免中毒事件特別是大規(guī)模中毒事件發(fā)生。
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擬除蟲菊酯農(nóng)藥對水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究綜述
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-06-16 11:22:27
