○黃保信張仁順
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高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的急性毒性研究
○黃保信張仁順
麥穗魚(yú),隸屬鯉科鮈亞科的麥穗魚(yú)屬,為江河、湖泊常見(jiàn)的雜食性魚(yú)類。麥穗魚(yú)之名,是指它的體形大小如麥穗。麥穗魚(yú)體型小、分布廣泛、來(lái)源方便且不受季節(jié)限制、易于在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的毒理學(xué)試驗(yàn)生物。
近年來(lái),擬除蟲(chóng)菊酯作為常用的農(nóng)藥,經(jīng)常用于農(nóng)作物上,使用劑量不斷加大,使用范圍不斷擴(kuò)大,施用的農(nóng)藥通過(guò)地表徑流等進(jìn)入水體中,引起的環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重,水產(chǎn)動(dòng)物因菊酯類農(nóng)藥中毒死亡事件也屢屢發(fā)生。我們通過(guò)高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的急性毒性試驗(yàn),以揭示其對(duì)這些菊酯類農(nóng)藥的急性中毒反應(yīng),為研究農(nóng)藥面源污染對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象的影響提供理論依據(jù)和保護(hù)水體生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)的理論參考。
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1試驗(yàn)魚(yú)類
試驗(yàn)魚(yú)為麥穗魚(yú)水花苗,平均體長(zhǎng)1.2cm,為了避免在捕撈時(shí)引起的損傷,運(yùn)輸?shù)仍驅(qū)υ囼?yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,試驗(yàn)前暫養(yǎng)于水族箱中5天,每天換水、投餌各1次,并及時(shí)清除糞便及殘餌。如果在此期間試驗(yàn)魚(yú)表現(xiàn)正常,則挑選體質(zhì)健壯、無(wú)病個(gè)體用于毒性試驗(yàn)。
1.1.2試驗(yàn)藥物
高效氯氟氰菊酯[興農(nóng)藥業(yè)(中國(guó))有限公司]為油乳劑,有效成分含量為25g/L;高效氯氰菊酯(安徽豐樂(lè)農(nóng)化有限責(zé)任公司)為微乳劑,有效成分含量為4.5%。
1.1.3實(shí)驗(yàn)器材
水族箱(50cm×32cm×33cm)、量筒(5mL,10mL,100mL,1000mL)、玻璃棒、溫度計(jì)、精密pH試紙、移液槍、燒杯、試管刷、充氧泵、毛巾、口罩、科學(xué)計(jì)算器。
1.1.4實(shí)驗(yàn)條件
試驗(yàn)水溫為(22±1.5℃),試驗(yàn)用水為湄潭縣龍泉山山泉水,溶氧為5.5mg/L,pH值為6.9~7.4。每個(gè)水族箱中加入30L水,在高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的急性毒性試驗(yàn)中每個(gè)試驗(yàn)組隨機(jī)投放體質(zhì)健壯的麥穗魚(yú)水花苗100尾。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1實(shí)驗(yàn)步驟
試驗(yàn)采用靜水生物試驗(yàn)法,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,根據(jù)文獻(xiàn)提供的數(shù)據(jù),適當(dāng)擴(kuò)大和縮小實(shí)驗(yàn)的用藥濃度范圍進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)預(yù)備實(shí)驗(yàn),確定在實(shí)驗(yàn)中所用藥物對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象急性毒性的作用時(shí)間,在試驗(yàn)魚(yú)全部存活的最高質(zhì)量濃度和全部死亡的最低質(zhì)量濃度之間進(jìn)行毒性試驗(yàn),高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯各設(shè)置4個(gè)濃度梯度,1組平行,2個(gè)對(duì)照組。試驗(yàn)期間不更換試驗(yàn)液,為了防止餌料的影響,試驗(yàn)過(guò)程中充氣不投餌。試驗(yàn)期間每天測(cè)水溫、pH值和溶氧。麥穗魚(yú)水花苗試驗(yàn)每個(gè)濃度組隨機(jī)投放麥穗魚(yú)水花苗100尾,并設(shè)置不加藥液的對(duì)照組。
試驗(yàn)開(kāi)始后,第1h內(nèi)連續(xù)觀察試驗(yàn)進(jìn)展情況,在2、4、8、12、24、48h時(shí)觀察試驗(yàn)魚(yú)中毒癥狀、存活情況,并及時(shí)剔除死亡的個(gè)體。
1.2.2死魚(yú)的判斷標(biāo)準(zhǔn)
魚(yú)中毒死亡的標(biāo)準(zhǔn)是魚(yú)呼吸停止并對(duì)外界刺激無(wú)反應(yīng),即當(dāng)試驗(yàn)魚(yú)中毒后鰓蓋完全停止活動(dòng)且魚(yú)體對(duì)外物(如玻璃棒或鑷子)刺激30s內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)生反應(yīng)即確定為死亡。
1.2.3計(jì)算方法
根據(jù)死亡率和死亡時(shí)間,采用直線內(nèi)插法計(jì)算試驗(yàn)魚(yú)的48h半致死濃度(LC50)。
2結(jié)果
2.1高效氯氟氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的毒性作用
高效氯氟氰菊酯又名功夫菊酯。高效、廣譜、速效擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)、殺螨劑,以觸殺和胃毒作用為主,無(wú)內(nèi)吸作用。它的藥效特點(diǎn),抑制昆蟲(chóng)神經(jīng)軸突部位的傳導(dǎo),對(duì)昆蟲(chóng)具有趨避、擊倒及毒殺的作用,對(duì)刺吸式口器的害蟲(chóng)及害螨有一定防效。不同的是它對(duì)螨蟲(chóng)有較好的抑制作用,在螨類發(fā)生初期使用,可抑制螨類數(shù)量上升。但多項(xiàng)研究證明,高效氯氟氰菊酯對(duì)魚(yú)類劇毒,對(duì)水體生態(tài)會(huì)造成嚴(yán)重的破壞。
在高效氯氟氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的急性毒性試驗(yàn)中,在對(duì)照組48h內(nèi)無(wú)死亡的情況下,高效氯氟氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的48h-LC50為3.28×10-5mg/L,當(dāng)濃度為1×10-4mg/L時(shí),48h內(nèi)試驗(yàn)魚(yú)的致死率為100%;當(dāng)濃度為1×10-5mg/L,48h內(nèi)試驗(yàn)魚(yú)的致死率達(dá)33%。
試驗(yàn)開(kāi)始30min后,1×10-3mg/L和1×10-4mg/L濃度組中的試驗(yàn)魚(yú)呼吸頻率加快,上下亂竄,游動(dòng)不安,身體抽搐,擊壁等中毒現(xiàn)象發(fā)生。1h后,兩個(gè)濃度組的大部分試驗(yàn)魚(yú)側(cè)翻沉入水底,不時(shí)地扭動(dòng)身體,1×10-3mg/L濃度組中的試驗(yàn)魚(yú)不時(shí)地躍出水面。2h后,1×10-3mg/L濃度組中試驗(yàn)魚(yú)死亡率達(dá)34%,1×10-4mg/L濃度組中試驗(yàn)魚(yú)死亡率為23%,而在1×10-5mg/L濃度組中,麥穗魚(yú)水花苗在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)表現(xiàn)正常,3h后,中毒的試驗(yàn)魚(yú)快速游動(dòng),之后靜浮在水中,最后側(cè)翻于水底,在試驗(yàn)進(jìn)行到4h時(shí),有3條試驗(yàn)魚(yú)死亡,到試驗(yàn)結(jié)束時(shí),死亡率為33%,而在1×10-6mg/L濃度組中的麥穗魚(yú)水花苗在48h內(nèi)無(wú)死亡。
表1 高效氯氟氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的毒性試驗(yàn)
2.2高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的毒性作用
高效氯氰菊酯是一種擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑,生物活性較高,是氯氰菊酯的高效異構(gòu)體,具有觸殺和胃毒作用。殺蟲(chóng)譜廣、擊倒速度快,殺蟲(chóng)活性較氯氰菊酯高,主要防治農(nóng)作物上發(fā)生的鱗翅目害蟲(chóng),具有強(qiáng)毒性。適用于防治棉花、蔬菜、果樹(shù)、茶樹(shù)、森林等多種植物上的害蟲(chóng)及衛(wèi)生害蟲(chóng)。雖然高效氯氰菊酯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用,但研究證明,高效氯氰菊酯卻對(duì)魚(yú)類劇毒,進(jìn)入水體中的高效氯氰菊酯會(huì)將會(huì)對(duì)水體生態(tài)不利影響。
在高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的急性毒性試驗(yàn)中,在對(duì)照組48h內(nèi)無(wú)死亡的情況下,高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的48h-LC50為2.37×10-5mg/L。當(dāng)濃度為1×10-4mg/L時(shí),48h內(nèi)麥穗魚(yú)水花苗死亡率達(dá)100%;當(dāng)濃度為1× 10-5mg/L時(shí),48h內(nèi)麥穗魚(yú)水花苗死亡率為41%。
試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),1×10-3mg/L濃度組中的試驗(yàn)魚(yú)表現(xiàn)為躁動(dòng)不安,鰓蓋擴(kuò)張頻率加快,上下竄動(dòng),尾彎曲等神經(jīng)中毒癥狀發(fā)生,試驗(yàn)進(jìn)行到1小時(shí)20分鐘后,已有大部分試驗(yàn)魚(yú)側(cè)翻于水底,反應(yīng)遲鈍,2h后,死亡率為38%,8h后死亡率為89%,12h后整組試驗(yàn)魚(yú)全部死亡。1×10-4mg/L濃度組試驗(yàn)魚(yú)在試驗(yàn)開(kāi)始半小時(shí)前表現(xiàn)較為正常,1h后11條魚(yú)側(cè)翻沉于水底,不時(shí)地躍動(dòng),2h后有7條魚(yú)中毒死亡,48h后死亡率為100%。而1×10-5mg/L濃度組試驗(yàn)魚(yú)前期表現(xiàn)較為正常,無(wú)中毒反應(yīng),當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到8h后,7條試驗(yàn)魚(yú)相繼中毒死亡,實(shí)驗(yàn)結(jié)束試驗(yàn)魚(yú)死亡率達(dá)41%;1×10-6mg/L濃度組表現(xiàn)正常,試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)試驗(yàn)魚(yú)死亡。
表2 高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的毒性試驗(yàn)
3.1高效氯氟氰菊酯對(duì)魚(yú)類的毒性
本研究以麥穗魚(yú)水花苗為試驗(yàn)對(duì)象,探究農(nóng)藥高效氯氟氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的急性毒性。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)農(nóng)藥對(duì)魚(yú)類LC50≤0.1mg/L時(shí),說(shuō)明該農(nóng)藥對(duì)魚(yú)類劇毒。高效氯氟氰菊酯屬于擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑,該類殺蟲(chóng)劑屬于神經(jīng)毒劑,其作用機(jī)制主要是通過(guò)抑制腦突觸體膜上的ATPase,使突觸后膜上的乙酰膽堿酯酶(AchE)等神經(jīng)遞質(zhì)大量聚集,從而引起腦AchE被抑制。在夏曉華,張林霞,司松波等進(jìn)行的高效氯氟氰菊酯對(duì)泥鰍的急性毒性及生理毒性研究中,得出高效氯氟氰菊酯對(duì)泥鰍的48h-LC50為2.44×10-2mg/L。夏曉華等進(jìn)行的高效氯氟氰菊酯對(duì)大鱗副泥鰍的急性毒性和遺傳毒性[8]研究中,高效氯氟氰菊酯對(duì)大鱗副泥鰍的48h-LC50為1.728×10-2mg/L。王彥美,付榮恕研究的高效氯氟氰菊酯對(duì)黃鱔的急性毒性作用[9],得出高效氯氟氰菊酯對(duì)黃鱔的48h-LC50為3.2×10-5mg/L。由此看來(lái),高效氯氟氰菊酯對(duì)不同的魚(yú)種以及同種魚(yú)的不同規(guī)格的急性毒性都是有差異的,但對(duì)魚(yú)類均表現(xiàn)為劇毒。
3.2高效氯氰菊酯對(duì)魚(yú)類的毒性
高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的毒性和其他研究結(jié)果一樣,本研究發(fā)現(xiàn),麥穗魚(yú)水花苗對(duì)高效氯氰菊酯相當(dāng)敏感,該農(nóng)藥對(duì)魚(yú)類屬于劇毒。當(dāng)然,不同種類、不同發(fā)育階段的魚(yú),對(duì)其敏感性有著較大的差異,高效氯氰菊酯的毒性也顯示出較大差異。江輝等進(jìn)行的4種農(nóng)藥對(duì)泥鰍的急性毒性及敏感性研究,得到高效氯氰菊酯對(duì)泥鰍的48h-LC50為4× 10-4mg/L。施鋼等研究的4種水產(chǎn)藥物對(duì)藍(lán)點(diǎn)笛鯛幼魚(yú)急性毒性試驗(yàn)[,得出高效氯氰菊酯對(duì)籃點(diǎn)笛鯛的48-LC50為1.29×10-2mg/L。尹伊偉等開(kāi)展的擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥對(duì)水生生物的影響及其防護(hù)措施的研究中,高效氯氰菊酯對(duì)鯉魚(yú)的48h-LC50為7.4×10-4mg/L。王朝暉等開(kāi)展的擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究綜述,高效氯氰菊酯對(duì)稀有鮈鯽的48h-LC50為3.24×10-3mg/L。趙于丁等研究的10種農(nóng)藥對(duì)斑馬魚(yú)的毒性與安全評(píng)價(jià),結(jié)果發(fā)現(xiàn)高效氯氰菊酯對(duì)斑馬魚(yú)(體長(zhǎng):2~3cm)的48h-LC50為1.3847×10-3mg/L。比較而言,高效氯氰菊酯對(duì)麥穗魚(yú)水花苗的48h-LC50高于其他魚(yú)類,所以高效氯氰菊酯屬于敏感藥物。因此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,要特別注意高效氯氰菊酯的使用。
(通聯(lián):564100,貴州省遵義市湄潭縣農(nóng)牧局水產(chǎn)工作站電話15286106168)