李思雯等
摘要 [目的] 揭示有機(jī)氯和菊酯類農(nóng)藥對(duì)葛氏鱸塘鱧的毒性效應(yīng)。[方法] 采用換水式毒性試驗(yàn)方法研究硫丹和高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鱧的急性毒性效應(yīng)。[結(jié)果]硫丹對(duì)葛氏鱸塘鱧24、48、72、96 h的半致死濃度(LC50)分別為18.58、12.46、11.38和7.59 μg/L,安全濃度為1.68 μg/L。高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鱧的24、48、72、96 h LC50分別為2.49、2.37、1.93和1.72 μg/L,安全濃度為0.65 μg/L。根據(jù)化學(xué)物質(zhì)對(duì)魚類毒性的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),硫丹和高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鱧的毒性屬于劇毒。[結(jié)論] 該研究豐富這2種常用農(nóng)藥對(duì)魚類的毒理學(xué)數(shù)據(jù),也為農(nóng)藥的安全使用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 硫丹;高效氯氟氰菊酯;葛氏鱸塘鱧;急性毒性
中圖分類號(hào) S94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2014)11-03282-02
Abstract [Objective] The research aimed to reveal the toxic effect of organic chlorine and lambdacyhalothrin on Perccottus glenii. [Method] The toxic effect of endosulfan and lambdacyhalothrin on P. glenii was studied by an acute semistatic toxic test. [Result] 24, 48, 72, and 96 h LC50 of endosulfan on P. glenii were 18.58、12.46、11.38 and 7.59 μg/L respectively,and its safe concentration was 1.68 μg/L. 24, 48, 72, and 96 h LC50 of lambdacyhalothrin on P. glenii were 2.49,2.37,1.93 and 1.72 μg/L, and its safe concentration was 0.65 μg/L. According to the classification standards of toxic chemicals on fish, endosulfan and lambdacyhalothrin were highly toxic. [Conclusion] The research enriched the toxicological data of these common pesticides on fish and could provide theoretical basis for safe use of pesticides.
Key words Endosulfan; Lambdacyhalothrin; Perccottus glenii; Acute toxicity
有機(jī)氯農(nóng)藥硫丹,化學(xué)名稱為1,2,3,4,7,7六氯雙環(huán)2.2.1 庚2烯5,6雙羥甲基亞硫酸酯,具有持久性、高毒性、生物富集性等特點(diǎn),進(jìn)入水體后對(duì)水生生物,特別對(duì)魚類的危害極大,已被斯德哥爾摩公約列為可持續(xù)污染物(POPs),在50多個(gè)歐美國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被禁止使用。但是,由于硫丹成本低、使用方便、殺蟲滅菌效果好,在我國(guó)以及一些發(fā)展中國(guó)家仍被廣泛使用[1]。高效氯氟氰菊酯屬于擬除蟲菊酯類廣譜性殺蟲劑,殺蟲力強(qiáng),藥效迅速,目前被廣泛使用,但由于其對(duì)光和熱不敏感,不易分解,進(jìn)入水體后會(huì)給魚類等水生動(dòng)物帶來嚴(yán)重危害[2-3]。
葛氏鱸塘鱧(Perccottus glenii)隸屬鱸形目(Perciformes)、蝦虎魚亞目(Gobioidei)、塘鱧科(Eleotridae),分布于黑龍江、圖們江流域的靜水處或者水生植物較多的沼澤內(nèi),是東北地區(qū)淡水生態(tài)系統(tǒng)的重要種類。然而,關(guān)于農(nóng)藥對(duì)葛氏鱸塘鱧的毒性研究未見報(bào)道。為了揭示有機(jī)氯和菊酯類農(nóng)藥對(duì)葛氏鱸塘鱧的毒性效應(yīng),筆者研究了硫丹和高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鱧的急性毒性效應(yīng),以期豐富這2種常用農(nóng)藥對(duì)魚類的毒理學(xué)數(shù)據(jù),也為農(nóng)藥的安全使用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)用魚
葛氏鱸塘鱧采自哈爾濱市(道外區(qū)紅星村)的松花江濕地,體長(zhǎng)(6.97±0.79)cm,體重(5.02±1.81) g。室內(nèi)暫養(yǎng)14 d后進(jìn)行試驗(yàn),暫養(yǎng)期間每日定時(shí)投喂搖蚊幼蟲,自然死亡率低于1%,試驗(yàn)前1 d停止投餌,選取活潑健康的個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)分組。
1.2 試驗(yàn)藥物
硫丹(乳油),購(gòu)于拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司,有效成分35%;高效氯氟氰菊酯(微乳劑)購(gòu)于山東曹達(dá)化工有限公司,有效成分2.5%。
1.3 試驗(yàn)條件
試驗(yàn)在60 cm×40 cm×50 cm的玻璃水族箱中進(jìn)行,水溫(24±1)℃,溶解氧大于5 mg/L。試驗(yàn)用水為充分曝氣2 d以上的自來水。
1.4 試驗(yàn)方法
根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果,硫丹濃度梯度設(shè)置為1.25、2.50、3.75、5.00、6.25、12.00、16.00、20.00 μg/L共8個(gè)濃度;高效氯氟氰菊酯設(shè)置為0.5、1.0、1.5、2.0、4.0 μg/L共5個(gè)濃度梯度,每個(gè)濃度梯度設(shè)置3個(gè)平行組。硫丹和高效氯氟氰菊酯分別設(shè)置2個(gè)對(duì)照組。每組放置試驗(yàn)魚5尾。試驗(yàn)期間停食,每隔24 h更換藥液1次。試驗(yàn)開始后連續(xù)觀察記錄魚的中毒癥狀12 h,記錄24、48、72、96 h的死亡數(shù)量,及時(shí)剔除死亡個(gè)體。當(dāng)受試魚鰓蓋停止活動(dòng)、鰭不再擺動(dòng),用小鑷子輕輕夾住尾柄5 min內(nèi)仍無反應(yīng)則確定為死亡。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用線性回歸法[4]計(jì)算24、48、72、96 h的半致死濃度(LC50)。按照以下公式計(jì)算安全濃度(SC)[5]:SC=48 h LC50×0.3/(24 h LC50/48 h LC50)2。
2 結(jié)果與分析
2.1 硫丹對(duì)葛氏鱸塘鱧的急性毒性 由表1可知,試驗(yàn)中對(duì)照組死亡率為0。葛氏鱸塘鱧暴露于硫丹24 h后,12.00、16.00 、20 μg/L濃度組出現(xiàn)死亡個(gè)體,96 h后5.00、6.25 μg/L濃度組出現(xiàn)死亡個(gè)體。急性中毒癥狀主要表現(xiàn)為:行為焦躁,撞擊水族箱內(nèi)壁(撞缸);運(yùn)動(dòng)失去平衡,魚體傾斜,腹部朝上,旋轉(zhuǎn)游泳,出現(xiàn)跳躍出水面的現(xiàn)象;呼吸緩慢,鰓部腫脹并張開,頭腹部顏色發(fā)白;當(dāng)魚體死亡時(shí),口和鰓蓋張開,皮膚有大量粘液。由表1可知,硫丹對(duì)葛氏鱸塘鱧24、48、72、96 h LC50分別為18.58、12.46、11.38和7.59 μg/L,安全濃度為1.68 μg/L。
2.2 高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鯉的急性毒性 試驗(yàn)結(jié)果表明,試驗(yàn)中對(duì)照組死亡率為0。葛氏鱸塘鱧暴露于高效氯氟氰菊酯24 h后,2.0、4.0 μg/L濃度組開始出現(xiàn)死亡:48 h后,1.5 μg/L濃度組出現(xiàn)死亡個(gè)體。急性中毒癥狀表現(xiàn)為:游泳姿態(tài)改變,腹部朝上或側(cè)身傾斜游泳;肌肉痙攣抽搐,魚體重復(fù)翻轉(zhuǎn),出現(xiàn)撞缸及跳躍行為;鰓部充血,呼吸節(jié)律不穩(wěn)定;皮膚潰爛,眼部充血。死亡個(gè)體的體表發(fā)白,皮膚有大量粘液,口和鰓部張開,尾部彎曲。由表2可知,高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鱧24、48、72、96 h的 LC50分別為2.49、2.37、1.93和1.72 μg/L,安全濃度為0.65 μg/L。
鰓對(duì)這類殺蟲劑的吸收率,因此魚類對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑具有更靈敏的反應(yīng)[15]。根據(jù)我國(guó)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則(GB##-2004)》的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),高效氯氟氰菊酯對(duì)葛氏鱸塘鱧96 h LC50為1.72 μg/L,屬于劇毒,與以前報(bào)道的研究結(jié)果一致[3,13-14]。作為神經(jīng)毒劑,高效氯氟氰菊酯的作用機(jī)制主要是通過抑制腦突觸體膜上的ATPase,使突觸后膜上的乙酰膽堿酯酶等神經(jīng)遞質(zhì)大量聚集,從而抑制腦乙酰膽堿酯酶,嚴(yán)重影響魚體正常的生理功能而導(dǎo)致死亡[16]。該試驗(yàn)中葛氏鱸塘鱧表現(xiàn)出來的肌肉痙攣抽搐、撞缸、跳躍、呼吸困難、尾部彎曲等均是神經(jīng)中毒的癥狀。
由表3可知,葛氏鱸塘鱧暴露于高效氯氟氰菊酯24、48、72、96 h的 LC50低于大鱗副泥鰍(Paramisgurnus dabryanus)[3]和泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus)[14],而明顯高于黃鱔,說明高效氯氟氰菊酯對(duì)不同魚類的毒性強(qiáng)度不同,對(duì)葛氏鱸塘鱧的急性毒性大于大鱗副泥鰍和泥鰍,而小于黃鱔。
筆者進(jìn)行了硫丹和高效氯氟氰菊酯2種農(nóng)藥對(duì)葛氏鱸塘鱧的急性毒性試驗(yàn),筆者認(rèn)為葛氏鱸塘鱧是對(duì)硫丹和高效氯氟氰菊酯敏感的種類。根據(jù)化學(xué)物質(zhì)對(duì)魚類毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),這2種農(nóng)藥對(duì)葛氏鱸塘鱧均屬于劇毒。因此,在使用硫丹和高效氯氟氰菊酯殺蟲時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離水體。
參考文獻(xiàn)
[1]
CUNA R H D,VAZQUEZ G R,PIOL M N,et al.Assessment of the acute toxicity of the organochlorine pesticide endosulfan in Cichlasoma dimerus(Teleostei,Perciformes) [J].Ecotoxicology and Environmental Safety,2011,74:1065-1073.
[2] 顧寶根,王慧敏,陳隆智,等.高效氯氟氰菊酯在稻田使用后對(duì)水生生物的安全性研究[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2006,8(1):56-60.
[3] 張林霞,夏曉華.高效氯氟氰菊酯對(duì)大鱗副泥鰍急性毒性和生理毒性的影響[J].四川動(dòng)物,2013,32(4):560-562.
[4] 李翠萍,吳民耀,王宏元.3種半致死濃度計(jì)算方法之比較[J].動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2012,33(9):89-92.
[5] 雷衍之.養(yǎng)殖水環(huán)境化學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003:194.
[6] SIANG H Y,YEE L M,SENG C T.Acute toxicity of organochlorine insecticide endosulfan and its effect on behavior and some hematological parameters of Asian swamp eel (Monopterus albus, Zuiew) [J].Pesticide Biochemistry and Physiology,2007,89:46-53.
[7] FERRANDA M D,SANCHO E,ANDREU-MOLINER E.Comparative acute toxicities of selected pesticides to Anguilla Anguilla[J].Journal Environmental Science and Health B,1991,26:491-498.
[8] KEGLEY S E,HILL B R,ORME S,et al.PAN Pesticide Database.Pesticide Action Network,North America (San Francisco,CA)[DB/OL].http://www.pesticideinfo.org.
[9] 胡國(guó)成,甘煉,吳天送,等.硫丹對(duì)斑馬魚的毒性效應(yīng)[J].動(dòng)物學(xué)雜志,2008,43(4):1-6.
[10] 武煥陽(yáng),靳濤,丁詩(shī)華.硫丹對(duì)草魚魚種的急性毒性效應(yīng)[J].水產(chǎn)科學(xué),2012,31(1):37-40.
[11] CAPKIN E,ALTINOK I,KARAHAN S.Water quality and fish size affect toxicity of Endosulfan,an organochlorine pesticide,to rainbow trout [J].Chemosphere,2006,64:1793-1800.
[12] PANDEY S,NAGPURE N S,KUMAR R,et al.Genotoxicity evaluation of acute doses of endosulfan to freshwater teleost Channa punctatus(Bloch) by alkaline single cell gel electrophoresis [J].Ecotoxicol Environment Safety,2006,65:56-61.
[13] 王彥美,付榮恕.高效氯氟氰菊酯對(duì)黃鱔的急性毒性作用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(12):4999-5000.
[14] 夏曉華,張林霞,趙炫超,等.高效氯氟氰菊酯對(duì)泥鰍的急性毒性及遺傳毒性[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(3):105-107.
[15] EDWARDS R,MILLBURN P,HUTSON D H.The toxicity and metabolism of the pyrethroids cisand transcypermethrin in rainbow trout,Salmo gairdneri [J].Xenobiotica,1987,17(10):1175-1193.
[16] 張征,李今,梁威,等.擬除蟲菊酯殺蟲劑對(duì)水生系統(tǒng)的毒性作用[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2006,15(1):125-129.