農(nóng)藥甲霜靈、精甲霜靈與重金屬鎘對(duì)蚯蚓毒性的研究.pdf

1、土壤污染是全球性生態(tài)環(huán)境問題之一，尤以農(nóng)藥與重金屬污染最為嚴(yán)重。蚯蚓作為土壤動(dòng)物區(qū)系的代表類群，已日益成為生態(tài)毒理學(xué)研究的載體。近年來，蚯蚓生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)已廣泛應(yīng)用于土壤環(huán)境污染的生態(tài)毒理學(xué)診斷，其試驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)也日趨完善。
　　 目前常用農(nóng)藥中有四分之一是手性化合物，其各個(gè)對(duì)映體在體內(nèi)活性、代謝、毒性及在環(huán)境中的持久性上都存在著差異。甲霜靈(Metalaxyl)是當(dāng)前廣泛使用的一種殺菌劑，其R構(gòu)型比外消旋體具有更高的殺菌活

2、性。精甲霜靈(Metalaxyl-M)是Novartis公司開發(fā)面市的首個(gè)光活性殺菌劑，主要是甲霜靈中的R構(gòu)型。目前以外消旋體“rac-甲霜靈”銷售的商品已逐步被“精甲霜靈”（R-甲霜靈）所取代，但其生態(tài)安全評(píng)價(jià)多數(shù)仍采用以往rac-甲霜靈的數(shù)據(jù)。因此本文以rac-甲霜靈及其R型對(duì)映體精甲霜靈為研究對(duì)象，研究了兩種農(nóng)藥對(duì)蚯蚓（赤子愛勝蚓）急性毒性、亞急性毒性與回避反應(yīng)的差異，旨在從對(duì)映體水平上為農(nóng)藥rac-甲霜靈、R-甲霜靈的生態(tài)安全評(píng)

3、價(jià)提供更多的依據(jù)。
　　 聯(lián)合污染是生態(tài)毒理學(xué)研究的新熱點(diǎn)，國內(nèi)外有關(guān)重金屬與農(nóng)藥聯(lián)合污染生態(tài)毒理研究尚不多見。本論文選擇土壤中常見的具有代表性的重金屬污染物鎘（Cd）與農(nóng)藥rac-甲霜靈為研究對(duì)象，就Cd與rac-甲霜靈單一、聯(lián)合污染對(duì)蚯蚓的急性毒性及體內(nèi)各種酶的影響進(jìn)行了初步研究，旨在為Cd、rac-甲霜靈聯(lián)合環(huán)境污染的評(píng)價(jià)和控制提供依據(jù)，也為其他重金屬、農(nóng)藥聯(lián)合污染的生態(tài)毒理學(xué)研究提供了方法學(xué)上的參考。
　　 研究

4、方法：
　　 1. 濾紙接觸法、人工土壤法和自然土壤法測定rac－甲霜靈與R-甲霜靈對(duì)蚯蚓的急性毒性；人工土壤法測定Cd與rac－甲霜靈單一及聯(lián)合污染對(duì)蚯蚓的急性毒性。
　　 2. 應(yīng)用兩室型蚯蚓回避試驗(yàn)裝置測定蚯蚓在rac-甲霜靈與R-甲霜靈污染土壤中的回避率與回避行為。以蚯蚓的體重變化為測試終點(diǎn)測定蚯蚓在rac-甲霜靈與R-甲霜靈污染土壤中的亞急性毒性。
　　 3. CMC 糖化法、紫外分光光度法、黃嘌呤氧化

5、酶法測定Cd與rac-甲霜靈單一及聯(lián)合污染土壤中蚯蚓體內(nèi)纖維素酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶的活性。
　　 結(jié)果：
　　 1.濾紙接觸法試驗(yàn)測得rac-甲霜靈、R-甲霜靈對(duì)蚯蚓的48h LC50 為107.41μg·mm-2和98.97μg·mm-2；人工土壤法測得rac-甲霜靈、R-甲霜靈對(duì)蚯蚓的14d LC50 為178.56 mg·kg-1和158.67mg·kg-1；自然土壤法測得rac-甲霜靈、R-甲霜靈對(duì)蚯蚓

6、的14d LC50 為134.99 mg·kg-1和110.86 mg·kg-1。
　　 2.人工土壤法測得Cd對(duì)蚯蚓14d LC50 為908.58 mg·kg-1。低、中、高濃度Cd與rac-甲霜靈聯(lián)合染毒對(duì)蚯蚓14d LC50 分別為203.85 mg·kg-1、289.64mg·kg-1、220.69 mg·kg-1；低、中、高濃度的rac-甲霜靈與Cd 聯(lián)合染毒對(duì)蚯蚓14d LC50 分別為1072.78 mg·kg-

7、1、1261.77 mg·kg-1、588.68 mg·kg-1。
　　 3. 蚯蚓回避試驗(yàn)表明：人工土壤與自然土壤中，R-甲霜靈處理組中蚯蚓的回避率均明顯大于相同濃度的rac-甲霜靈，田間使用濃度下（rac-甲霜靈與R-甲霜靈<5 mg·kg-1），蚯蚓無回避行為。
　　 4. 蚯蚓亞急性毒性試驗(yàn)表明：人工土壤與自然土壤中，蚯蚓體重的增長率隨著rac-甲霜靈與R-甲霜靈濃度的升高而明顯下降，R-甲霜靈中蚯蚓的增長率明顯

8、小于rac-甲霜靈。自然土壤中，所有濃度組rac-甲霜靈與R-甲霜靈蚯蚓的體重增長率都明顯低于人工土壤中。
　　 5. Cd、rac-甲霜靈單一污染均能引起蚯蚓體內(nèi)各種酶活性的變化，其中纖維素酶活性與對(duì)照組差異最為顯著。各處理組與對(duì)照組的酶活性變化趨勢各不相同，其中CAT 變化規(guī)律不明顯，SOD、纖維素酶則均具有先升高后降低的變化趨勢。聯(lián)合污染中，SOD 聯(lián)合污染較單一污染表現(xiàn)出激活作用，而纖維素酶聯(lián)合污染較單一污染則表現(xiàn)出抑制

9、作用。
　　 結(jié)論：
　　 三種試驗(yàn)方法結(jié)果顯示，rac-甲霜靈與R-甲霜靈對(duì)蚯蚓的半致死濃度差異不大，兩種農(nóng)藥均屬于低毒級(jí)農(nóng)藥。鎘在各濃度下與甲霜靈聯(lián)合污染，對(duì)蚯蚓毒性都起拮抗作用。甲霜靈在中低濃度下與鎘聯(lián)合污染，對(duì)蚯蚓產(chǎn)生相似的拮抗作用，在高濃度時(shí)則產(chǎn)生輕微的聯(lián)合作用。從體重變化這個(gè)參數(shù)來看，rac-甲霜靈的毒性小于R-甲霜靈。自然土壤中rac-甲霜靈與R-甲霜靈對(duì)蚯蚓的回避行為與體重的影響均大于人工土壤中。Cd、r