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蚯蚓:赤子爱胜蚓Eiseniafoelide(浙江大学动物科

来源:未知作者:admin 更新时间:2019-11-18 13:11
甲氰菊酯对环境生物的毒性与安全性评价甲氰菊酯对环境生物的毒性 与安全性评价 (浙江省农业科学院农产品质量标准研究所,杭州310021)摘要:按照化学农药环境安全评价试验准则的规定,测定了甲氰菊酯对蜜蜂、家蚕、鱼类、鸟 类、赤眼蜂、蛙类、蚯蚓、

  甲氰菊酯对环境生物的毒性与安全性评价甲氰菊酯对环境生物的毒性 与安全性评价 (浙江省农业科学院农产品质量标准研究所,杭州310021)摘要:按照“化学农药环境安全评价试验准则”的规定,测定了甲氰菊酯对蜜蜂、家蚕、鱼类、鸟 类、赤眼蜂、蛙类、蚯蚓、土壤微生物8种环境生物的毒性并作了安全性评价。结果表明:甲氰菊酯 对蚯蚓、土壤微生物的毒性属低毒,对鸟类、赤眼蜂属中毒,对蜜蜂、家蚕、鱼类、蛙类属高毒。田 间使用时,必须严禁药液流入水域,以避免对鱼、蛙的为害;必须远离桑园和蜜蜂活动区,以避免对 家蚕及蜜蜂的为害。 关键词:甲氰菊酯;环境生物;毒性;安全评价 甲氰菊酯(fenpropathrin)是一种广谱性的拟除虫菊酯类杀虫杀螨剂,具有触杀、胃毒和驱避作 用,无内吸、熏蒸作用。在我国已广泛使用,主要用于果树、棉花、茶树、蔬菜等作物上防治鳞翅目、 同翅目、半翅目、双翅目和鞘翅目等害虫及多种害螨n]。虽然,农药在防治农作物病虫草害中发挥了 很大作用,但它同时也对农田环境及其有益生物产生了影响。研究明确农药对环境生物的毒性,对于 其合理安全使用及环境保护等都有重要意义。朱鲁生等先后报道了辛硫磷、甲氰菊酯及其混剂对蜜蜂、 鹌鹑、蚯蚓、家蚕的毒性旧。1;王朝晖等报道了甲氰菊 酯等7种拟除虫菊酯对4种鱼类、水蚤、藻类的毒性[61;Nishiuchi,Yasuhiro则报道了甲氰菊酯等 75种农药对鲤鱼、青鳝、水蚤及日本蟾蜍的毒性。刊;郑永华等报道了甲氰菊酯对鲫鱼、泥鳅、大型蚤 及田螺的毒性旧J。而甲氰菊酯对赤眼蜂、蛙类、土壤微生物的毒性未见报道。本文按照“化学农药环 境安全评价试验准则J’’的规定,测定了甲氰菊酯对生态环境中的8种非靶生物蜜蜂、家蚕、鱼类、 鸟类、赤眼蜂、蛙类、蚯蚓、土壤微生物的毒性,并进行了环境安全评价,旨在为其合理使用及登记 提供科学依据。 作者简介:赵华(1960一),男,副研究员,主要从事农药环境生态及残留方面的研究工作。联系电线;E—mail:zhl960@263.net。 植物保护与农产品质量安全论文集1材料与方法 1.1 供试农药 甲氰菊酯(fenpropathrin)20%乳油(江苏省南京市第一农药厂生产)。 鱼:斑马鱼Brachydaniorerio(杭州市水产科学研究所提供)。大小一致,平均体长1.5em,平均 体重0.539。试验前在室内驯养7d以上,自然死亡率小于0.5%。试验前1d停止喂食,试验期间也不 喂食。 鸟:鹌鹑Coturnixcoturnix japonica(浙江省军区后勤部饲养场提供)。挑选22日龄,体重约1009 健康、无病、活泼的鹌鹑,在试验条件下饲养1周后进行试验。 蜜蜂:意大利成年工蜂A郎mellifeFaL(杭州市白石养蜂场提供)。 试验蜂笼为木制长方体框架,长宽高=15cm10cm10cm,上下两面蒙上塑料纱网(一面固 定一面活动)。贮蜂笼为木制长方体框架,一面为可抽式玻璃,其余各面均为塑料纱网(长宽 高=30cm30cmx60cm)。塑料网袋:长宽=30cm28cm,纱网孔径为2.5ram。蜜蜂饲料为杭州市 售刺槐蜜对水(刺槐蜜和水的体积比为1:2)。 家蚕:2龄起家蚕Bombyx mori L(浙江省农业科学院蚕桑研究所提供)。 赤眼蜂:欧洲玉米螟赤眼蜂Trichogramma.nubilale和玉米螟赤眼蜂Trichogramma.ostriniaePang et Chen(广东省昆虫研究所提供)。以外米缀蛾CorcyracephalonicaStainton卵为寄主。 蚯蚓:赤子爱胜蚓Eiseniafoelide(浙江大学动物科学院提供)。试验前先经预养,选择3月龄以上 和体重约3.59左右的健康蚯蚓进行试验。 供试土壤采自浙江省农业科学院近郊的桑园土,风干,过2mm筛。 蛙:泽蛙Ranalimnocharis(采自稻田孵化lOd左右的泽蛙蝌蚪)。试验前在室内预养3d,预养期 间蝌蚪生长良好,无一死亡,试验前ld停止喂食,试验中亦不喂食。试验时选取健康和大小基本一致 (平均体重0.0659,平均体长1.59cm)的蝌蚪。 试验用水为经存放并曝气处理24h以上的自来水。通气装置为ResunLP-40型空气泵。 土壤微生物:供试土壤采自浙江杭州和桐乡(0~20era表土),经风干,过20目筛备用。土壤理 化性质见表1。葡萄糖、NaOH、HCl、BaCl:、5%酚酞均为分析纯。 表1供试土壤的理化性质 1.2 甲氰菊酯对鱼类的毒性试验 采用每24h定期更换一次试验液的半静态法进行试验。试验用水为经活性炭过滤,去除余氯的自 来水。试验时每个试验缸中接一个通气装置,定期充气,以保证水中DO在正常含量范围(5ms/L以 上),试验过程中水温控制在15—16,pH值在6.7—7.3之间。 试验容器为28cm25cm29cm的玻璃缸,每缸放10L试液和10条斑马鱼,接上通气装置,正式 试验前先做预试求出最高安全浓度和最低全致死浓度,正式试验在此范围内按1.5级差设6个处理和 雷巾静簟一282klel 甲氰菊酯对环境生物的毒性与安全性评价 一个空白对照,于试验开始后24h,48h,72h,96h记录试验鱼的中毒症状和死亡率,用寇氏法计算 LC50值和95%置信限。 1.3 甲氰菊酯对鸟类的毒性试验 采用药液经口一次性灌注法。正式试验前先做预试求出最高安全浓度和最低全致死浓度,正式试 验在此范围内按级差设6个处理和一个空白对照。受试鹌鹑每组10只,雌雄各半,试验前隔夜禁食, 仅供饮水。 试验时按确定的剂量,以每1009体重鹌鹑口注毒死蜱药液lml处理,然后以正常条件饲养,观察 记录鹌鹑的中毒症状和24h死亡率,用寇氏法计算一次性口注染毒的LD,。值和95%置信限。 1.4甲氰菊酯对蜜蜂的毒性试验 试验在恒温室中温度为27-l-2、相对湿度约80%及微光条件下进行。观察记录24h内各级浓度 的蜜蜂中毒死亡情况。运用DPS软件计算出毒力回归式、致死中浓度Lc卯及95%置信限。 1.4.1接触法 将蜜蜂从蜂箱内转入贮蜂笼,试验时将蜜蜂移人塑料网袋中,每次约16只。轻轻拉紧塑料网袋 后,用图钉将其固定于泡沫板上,使蜜蜂被夹在两层塑料纱网之间。通过塑料纱网的网孔对准蜜蜂的 前胸背板处,用101比1平头微量注射器分别点滴不同浓度供试药液2.Ol。滴毕,蜜蜂立刻放入试验蜂 笼中,每笼16只。用脱脂棉喂给适量的蜜和水(刺槐蜜与水的体积比为1:2)。另设丙酮处理为空白 对照。每处理16只蜜蜂,重复3次。 1.4.2摄入法 将贮蜂笼中的蜜蜂移人试验蜂笼中,每笼15只。将2ml蜂蜜和4ml不同浓度的药液混匀组成药蜜 混合液(下称药蜜)装在直径4.5em的小塑料杯中,并且在药蜜中加入适量的脱脂棉(以药蜜不扩散 为宜)。试验时将小塑料杯的杯口向下倒置于试验蜂笼上面的塑料纱网上,通过网眼供蜜蜂摄取。定时 观察蜜蜂摄食情况,随时添加药蜜。另设清水处理为空白对照。每处理15只蜜蜂,重复3次。 1.5 甲氰菊酯对家蚕的毒性试验 试验温度:281;相对湿度:80%。观察记录24h,48h及至3龄起蚕的中毒死亡情况。运 用DPS软件计算出毒力回归式、致死中浓度Lc及95%置信限。 1.5.1食下毒叶法 用水配制并稀释药液。去除桑叶的粗脉,每109桑叶添加5ml药液,使桑叶上药量达到规定的浓 度供家蚕食用。通过预试验确定家蚕全部致死和全部存活的浓度范围,正式试验在此浓度范围内以一 定的等比级差设5~7个浓度组,并设清水为空白对照组。在直径为7era的塑料盒中饲养20头2龄起 蚕为一个试验组,每处理设3个重复。用不同浓度的药液浸渍桑叶供蚕食用,24h后改喂无药薪鲜 桑叶。 1.5.2触杀法(药膜接触法) 试验前先作预备试验,确定试验浓度范围后以等比级差配制成5—7个处理浓度。试验时将lml不 同浓度的药液定量滴加到培养皿(直径为9era)内的滤纸上,待药液挥发干后即形成药膜,然后移入 2龄起蚕,令其爬行30s后转入直径为7em的塑料盒中加喂无药新鲜桑叶。另设丙酮处理为空白对照。 每个处理设3个重复,每重复20~30头2龄起蚕。 植物保护与农产品质量安全论文集1.6 甲氰菊酯对赤眼蜂的毒性试验 试验在25左右,70%~80%的相对湿度下进行。 1.6.1预蛹期 每种农药设5~6个处理浓度,每组重复3次,另设空白对照。取欧洲玉米螟赤眼蜂卵卡,剪成宽 0.5cm长2.0cm,约200粒卵。用定量喷雾装置(浙江省大学仪器厂生产)对卵卡喷雾,喷液量相当 于40kg/667cm2。处理过的卵卡晾干后,装于7.5cm2.5cm的指形管中,封管口。待羽化后,且蜂全 都死亡后,调查羽化率及死亡率,校正死亡率,求Lc如。 1.6.2成蜂 每种农药设5~6个浓度,以丙酮稀释,每个处理3次重复,另设空白对照。在7.5cm2.5era的 指形管中加入2ml稀释好的药液,封盖后摇晃,使指形管内壁充分接触药液,将多余药液倒出,指形 管倒立于吸水纸上晾干。每管移人成蜂100头左右,爬行1h,转入无药指形管中,在管口固定泡过 30%蜂蜜的棉球,用黑布封管口。24h后检查死亡率,校正死亡率,求LC,。。 1.7 甲氰菊酯对蚯蚓的毒性试验 预试验:称取l0009土壤分别置于直径20cm,高14cm的盆钵中,添加毒死蜱浓度分别为o、50、 75、97.5、127、165、214和278mg/kg,每处理设3重复。调节水分至土壤含水量的60%一70%,然 后放入10条个体大小相近的健壮蚯蚓,用纱布扎好盆口,以防蚯蚓逃逸,将盆钵置于25-4-1,湿度 为85%的条件下培养,并提供适量光照。 正式试验:根据预试验结果,按比例级差设置6档浓度,观察记录蚯蚓的中毒症状和7d、14d的 死亡率,用寇氏法计算LC值和95%置信限。 1.8 甲氰菊酯对蛙类的毒性试验 在直径16cm,高10cm的小塑料筒中,放人供试药液1000ml,取10尾蝌蚪放人试验药液中。试 验前按正式试验条件,求出供试农药对蝌蚪的最低全致死浓度和最高安全浓度。正式试验在这两个浓 度范围内按一定比例级差设7档浓度,重复3次,另设不加农药的空白对照。试验过程中连续观察蝌 蚪的生长和死亡情况,每隔24h更换一次药液,并及时清除死蝌蚪,记录24h,48h蝌蚪的中毒情况和 死亡数字。用几率值分析方法,求出毒力回归式,计算出24,48h的致死中浓度(LC卯)和48h的安 全浓度(LC。)。 1.9 甲氰菊酯对土壤微生物的毒性试验 采用直接吸收法(密闭法)滴定测定。每处理称土壤509,加lg葡萄糖,加农药至试验浓度(0, 1,10mg/kg),并加水至土壤饱和持水量的60%,混匀后装入100ml高型烧杯中,与盛有标准NaOH 溶液的小烧杯一起放入2.5L密闭的标本瓶中,置于251oC的恒温内,定期(试验开始后2d,5d, 7d,10d,12d,15d)更换瓶内碱液,测定CO:含量。每处理重复3次。 2结果与安全性评价 2.1 甲氰菊酯对鱼类的毒性与评价 甲氰菊酯对斑马鱼的毒性试验结果见表2。试验前8h观察到,中毒鱼表现为易惊,快速游动,侧 -囊静糖一284I.母姊糟 甲氰菊酯对环境生物的毒性与安全性评价 根据国家环保局1992年颁布的《化学农药环境安全评价试验准则》中对鱼类的毒性等级划分, LC50(48h)值:>lOmg/L为低毒农药,在1.0~10mg/L为中毒农药,<10mg/L为高毒农药。据此划 分标准,甲氰菊酯对鱼类属高毒。 2.2 甲氰菊酯对鸟类的毒性与评价 试验中观察到,受试鹌鹑在给药后迅速出现中毒症状,表现为伸脖子、口吐白沫、羽毛蓬松等, 高剂量组中出现无法站立,倒地抽搐直至死亡;低剂量组出现呆滞、站立不稳;对照组无中毒死亡现 象出现。用寇氏法算出甲氰菊酯对鹌鹑一次性口注染毒LD,。值为69.25mg/kg,95%可信限为53.39~ 89.81ms/kg,毒力回归方程为Y=2.55X+0.32(r=0.982)。 我国将化学农药对禽鸟类的急性毒性划分为3个等级【6J:LD<15mg/kg体重为高毒级; LD50>150mg/kg体重为低毒级;LD,o15—150mg/kg体重为中毒级。根据此标准,甲氰菊酯对鹌鹑 属中毒。 2.3 甲氰菊酯对蜜蜂的毒性与评价 试验中观察到,甲氰菊酯不同浓度处理蜜蜂数小时后出现如下中毒症状:烦燥不安、在试验蜂笼 内四处乱飞,中毒后期颤抖、振翅减弱,身体失去平衡、爬动、直至死亡。高浓度组的中毒症状较早 出现,并且明显。 接触法和摄入法试验结果见表3。根据Atkins对农药蜜蜂毒性的3个等级划分标准J,LD,。= 0.001—1.99灿g/蜂的农药对蜜蜂属高毒;LD50=2.0—10.991ag/蜂为中毒;LD50>11.0斗蜂为低毒。 从表中可见,甲氰菊酯对蜜蜂的LD为0.0501g/蜂,属高毒。 甲氰菊酯对蜜蜂的毒性(24h)2.4 甲氰菊酯对家蚕的毒性与评价 试验中观察到,甲氰菊酯的中毒症状为:家蚕中毒后立即头胸紧缩并左右摇摆,稍后胸部膨大、 吐大量胃液,体长慢慢缩短至原长的1/2~1/3,蚕体扭曲死亡,体躯弯曲成s形或c形。 食下毒叶法和触杀法毒性试验结果见表4。目前,化学农药对家蚕的毒性还没有一个统一的 等级划分标准,曾有人将其与公认剧毒农药杀虫单进行比较,粗略地加以划分。本文参照戴珍科 等…报道,用农药在实验室测得的对家蚕的LC50(rag/ks)与田间实际使用浓度(mg/kg)的比 植物保护与农产品质量安全论文集来表示。 农药在田问使用后对蚕的毒害程度受几个方面因素的影响:农药是在桑园附近的农田使用,而 不是直接施用在桑园里,经过漂移后实际到达桑叶上的浓度要低于田间实际使用浓度。受到气候条 件的消解,如光照、风和雨水等的影响。桑叶经过人为的采摘、运输甚至贮藏一段时间后再给蚕食 用。这些过程都给农药带来一定的损失。因此,可以认为,田间实际使用浓度接近或达不到实验室测 得的LC卯时毒性较低,即毒性比>1时为低毒;田间实际使用浓度大于实验室测得的LC时毒性较高, 表4甲氰菊酯对家蚕的毒性注:A为食下毒叶法,B为触杀法。 由于触杀法LC卯的单位为I.Lg/cm2,与mg/kg在浓度单位上不统一,需要予以矫正。根据陈锐等归1 试验,lml药液喷布在9"rrcm2的滤纸上为全湿展状态。因此,矫正的结果触杀法的毒性比为:LC卯 (p。g/cm2)9霄(cm2/m1)田间实际使用浓度(mg/L)。经计算采用食下毒叶法和触杀法的毒性比 (LC50/田间浓度)分别为0.00048—0.0023(48h)和0.081~0.39(24h),均小于1,故甲氰菊酯对 家蚕的毒性属于高毒。与朱鲁生等的报道【53相比,本试验的结果要高,这可能与处理过程中桑叶浸渍 方法、爬行时间及家蚕敏感性不同等有关。 2.5 甲氰菊酯对赤眼蜂的毒性与评价 甲氰菊酯对欧洲玉米螟赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂的毒性测定结果见表5。表5中可以看出:甲氰菊酯 对预蛹期欧洲玉米螟赤眼蜂、欧洲玉米螟赤眼蜂成蜂和玉米螟赤眼蜂成蜂的LC,。分别为25.0、98.8和 447.5mg/L,毒性大小顺序为:预蛹期>znubilale成蜂>Zostriniae成蜂。 甲氰菊酯对两种赤眼蜂的毒性试验中观察到,甲氰菊酯不同浓度处理赤眼蜂1h后,赤眼蜂被击倒,部分不动死亡,部分在抽 动,且较多被击倒并抽动的赤眼蜂能恢复,24h后又在爬行。 评价农药对赤眼蜂的毒性大小,可用赤眼蜂LC5。和田间常用浓度(100mg/kg)的比值来表示…1。 即LC,。/田间常用浓度1为低毒,<0.5为高毒,介于两者之间为中毒。甲氰菊酯对欧洲玉米螟赤眼 甲氰菊酯对环境生物的毒性与安全性评价蜂和玉米螟赤眼蜂(成蜂)的LC如/田间常用浓度值分别为0.99和4.48。故甲氰菊酯对欧洲玉米螟赤 眼蜂的毒性为中毒,对玉米螟赤眼蜂的毒性为低毒。 2.6 甲氰菊酯对蚯蚓的毒性与评价 试验结果见表6。由表6可以看出,甲氰菊酯对蚯蚓的LC如值在36.4l一142.4mg/kg之间。试验 中观察到,中毒蚯蚓行动迟缓,而后僵硬死亡。甲氰菊酯对蚯蚓作用时间较长,至14d仍对蚯蚓有毒 作用。 表6甲氰菊酯对蚯蚓的毒性 目前尚无正式颁布的农药对蚯蚓的毒性等级划分标准,参照建议标准…1:LC卯小于1mg/kg为高 毒农药,1一lOmg/kg为中毒农药,大于lOmg/kg为低毒农药。甲氰菊酯对蚯蚓的Lc,。值大于lOmg/ kg,故属低毒农药。因此可以认为甲氰菊酯在农田中使用对蚯蚓是安全的。 2.7 试验结果(表7):甲氰菊酯24h,48h的LC卯分别为221xg/L,17斗g/L,48h安全浓度LC。为5.21山g/L。 根据国家环境保护局《化学农药环境安全评价试验准则》中规定的毒性分级标准(参照对鱼 类的毒性分级标准),甲氰菊酯对泽蛙蝌蚪的LC,。(48h)值为17斗g/L,小于1.Omg/L,故属高 毒农药。参照潘道一等[121报道的农药对泽蛙蝌蚪的急性毒性分级,甲氰菊酯48h的LC,。< 0.1mg/kg,属剧毒类农药。因此,在水稻等两栖生态环境中应严格控制使用,以保护人类的朋友 2.8甲氰菊酯对土壤微生物的毒性与评价 密闭法测定结果见表8。从表中可见,两种土壤加入甲氰菊酯1,10mg/kg后,前7d土壤呼吸强 度明显高于对照,以后逐渐与对照持平或略高;15d内CO:释放总量明显高于对照。说明甲氰菊酯对 土壤微生物呼吸强度有一定的促进作用,这是因为微生物受抑制时未经分解的有机质被微生物分解成 CO:,同时释放出来之故。 植物保护与农产品质量安全论文集本文采用田间用量等级划分法m1评价农药对土壤微生物呼吸的影响。即将土壤中农药含量为 lmkg,在试验期间对土壤呼吸的抑制强度达50%的农药定为高毒级农药;将土壤中农药含量为1— 10mg/kg,抑制强度达50%的农药定为中毒级农药;将土壤中农药含量为>lOmg/kg,抑制强度为50% 的农药定为低毒级农药。据此划分标准,甲氰菊酯属对土壤微生物低毒级或无实际为害级农药。 3结论 1)甲氰菊酯对蚯蚓、土壤微生物的毒性较低,因此在农田按规定使用剂量对蚯蚓和土壤微生物是 安全的。 2)甲氰菊酯对鸟类、欧洲玉米螟赤眼蜂属中等毒性,使用时应注意保护天敌。 3)甲氰菊酯对蜜蜂、家蚕、鱼类、蛙类属高毒性,尤其对家蚕和蛙类的毒性更高。因此,田间使 用时:必须严禁药液流入水域,以免造成对鱼、蛙的为害;必须远离桑园和蜜蜂活动区,以免造 成对家蚕及蜜蜂的为害。 参考文献 [1]InstituteoftheControlofAgrochemicalsMinistry Agriculture(农业部农药检定所).ANewPesti- eide Manual(新编农药手册)[M].Beijing(北京):AgriculturePress(农业出版社),1989. 125—-126 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