土壤拟除虫菊酯暴露对蚯蚓的毒性效应研究

发布时间：2017-05-12 17:13

  本文关键词：土壤拟除虫菊酯暴露对蚯蚓的毒性效应研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文采用超声辅助提取-玻璃柱净化-气相色谱检测分析方法,对沈阳周边4个设施蔬菜基地土壤中8种拟除虫菊酯类农药的残留情况开展了调查研究,并探讨了3种典型拟除虫菊酯农药(氟氯氰菊酯、溴氰菊酯和联苯菊酯)对赤子爱胜蚯蚓(Eisenia fetida)的急性毒性、生殖毒性和分子生态毒性的影响,确定了土壤低剂量拟除虫菊酯农药污染早期诊断的敏感生物标记物,为土壤污染早期诊断奠定基础。对沈阳周边设施蔬菜土壤的调查结果显示,拟除虫菊酯类农药的检出率较高,检出的农药种类多,溴氰菊酯的平均残留量最高为23.5μg·kg-1。总体上,菜地土壤中的拟除虫菊酯农药残留量较低,属于低残留。与露地相比,设施菜地土壤中的拟除虫菊酯残留量及检出率相对较高。拟除虫菊酯主要残留在0-20 cm土层内,20-100 cm土层中存在农药残留,但残留量无明显差异。土壤理化性质(pH值、有机质含量、总氮含量和总磷含量)对拟除虫菊酯农药的残留影响不显著(p0.05)。拟除虫菊酯农药急性毒性结果表明,氟氯氰菊酯、溴氰菊酯和联苯菊酯这3种拟除虫菊酯在滤纸实验和土壤实验中的毒性大小表现一致,毒性顺序为氟氯氰菊酯溴氰菊酯联苯菊酯。滤纸试验中氟氯氰菊酯、溴氰菊酯和联苯菊酯的48hLC50分别为16.17μg·cm-2、485.78μg·cm-2和3637.84μg·cm-2,土壤实验中氟氯氰菊酯、溴氰菊酯和联苯菊酯的14dLC50分别为134.7 mg·kg-1、196.6 mg·kg-1和3440.9 mg·kg-1。再生繁殖实验研究结果表明,在试验浓度范围内,氟氯氰菊酯抑制蚯蚓的体重增长,溴氰菊酯和联苯菊酯刺激蚯蚓体重的增长,但这种效应缓慢;氟氯氰菊酯对蚯蚓繁殖能力显示出短期诱导,长期抑制效应,而对蚯蚓幼体的孵育产生抑制作用;溴氰菊酯对蚯蚓的产茧量呈现出低浓度促进、高浓度抑制的作用,对幼体孵育呈现出短期抑制、长期诱导与低浓度(0.5-10 mg·kg-1)诱导、高浓度(25-50 mg·kg-1)抑制的双重效应;联苯菊酯对蚯蚓繁殖能力产生诱导作用,而对蚯蚓幼体的孵育产生抑制作用。三种拟除虫菊酯的毒性大小表现为:氟氯氰菊酯溴氰菊酯联苯菊酯。在短期内CYP3A4对拟除虫菊酯农药污染表现出明显的倒U型量-效曲线,说明蚯蚓体内的CYP3A4活力指标可作为潜在的生态毒理及内分泌干扰物毒性响应的生物标记物。根据CYP3A4酶活性对三种拟除虫菊酯农药在短期内的最大诱导浓度,再次证明了三种拟除虫菊酯农药的毒性大小为氟氯氰菊酯溴氰菊酯联苯菊酯。通过指标敏感性比较,各指标敏感性表现为:细胞酶活力生长繁殖急性毒性。
【关键词】：拟除虫菊酯 土壤残留 蚯蚓 生态毒性
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592;X171.5
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 拟除虫菊酯简述12-14
• 1.1.1 拟除虫菊酯农药的来源和特性12
• 1.1.2 土壤拟除虫菊酯杀虫剂污染现状12-13
• 1.1.3 拟除虫菊酯农药的检测前处理技术13-14
• 1.2 拟除虫菊酯农药的土壤毒理学研究14-18
• 1.2.1 植物毒理学研究14-15
• 1.2.2 土壤微生物毒理学研究15-16
• 1.2.3 土壤原生动物毒理学研究16
• 1.2.4 土壤无脊椎动物毒理学研究16-18
• 1.3 蚯蚓在污染土壤中的指示作用18
• 1.4 细胞色素P450简介18-21
• 1.4.1 细胞色素P450的组成19
• 1.4.2 细胞色素P450在污染土壤诊断中的研究进展19-20
• 1.4.3 细胞色素P450的研究方法20-21
• 1.5 研究目的和意义21
• 1.6 研究内容与技术路线21-24
• 1.6.1 研究内容21-23
• 1.6.2 技术路线23-24
• 第2章 沈阳周边设施土壤中拟除虫菊酯残留的调查分析24-36
• 2.1 材料和方法24-27
• 2.1.1 研究区域与样品采集24-25
• 2.1.2 土壤样品的预处理25-26
• 2.1.3 土壤中拟除虫菊酯残留分析方法26-27
• 2.1.4 土壤基本理化性质分析方法27
• 2.1.5 主要仪器设备27
• 2.1.6 主要试剂27
• 2.1.7 数据处理27
• 2.2 结果与讨论27-35
• 2.2.1 分析检测方法的标准曲线、精密度和回收率27-29
• 2.2.2 菜地土壤中拟除虫菊酯农药检出率和残留量29-31
• 2.2.3 露地和大棚土壤中拟除虫菊酯农药残留31-32
• 2.2.4 拟除虫菊酯农药土壤残留的纵向分布特征32-33
• 2.2.5 土壤理化性质与拟除虫菊酯残留的相关性分析33-35
• 2.3 总结35-36
• 第3章 拟除虫菊酯农药对蚯蚓的急性毒性研究36-46
• 3.1 材料和方法36-38
• 3.1.1 供试材料36-37
• 3.1.2 仪器设备37
• 3.1.3 实验设计37-38
• 3.1.4 数据统计38
• 3.2 结果与讨论38-45
• 3.2.1 滤纸急性毒性试验结果38-41
• 3.2.2 土壤急性毒性试验结果41-43
• 3.2.3 拟除虫菊酯农药对蚯蚓急性毒性的讨论43-45
• 3.3 小结45-46
• 第4章 拟除虫菊酯暴露的蚯蚓生长繁殖毒性46-56
• 4.1 材料与方法46-47
• 4.1.1 供试材料46-47
• 4.1.2 仪器设备47
• 4.1.3 实验设计47
• 4.1.4 数据统计47
• 4.2 结果与讨论47-54
• 4.2.1 拟除虫菊酯暴露下蚯蚓体重的响应47-50
• 4.2.2 拟除虫菊酯胁迫下蚯蚓繁殖指标的响应50-54
• 4.3 小结54-56
• 第5章 低剂量拟除虫菊酯胁迫下蚯蚓CYP3A4量-效关系研究56-66
• 5.1 材料和方法57-59
• 5.1.1 供试材料57
• 5.1.2 仪器设备57
• 5.1.3 溶液配制57-58
• 5.1.4 实验设计58-59
• 5.1.5 数据统计59
• 5.2 结果与讨论59-65
• 5.2.1 土壤低剂量拟除虫菊酯胁迫下蚯蚓CYP3A4活性的响应情况59-63
• 5.2.2 拟除虫菊酯对CYP3A4酶活性影响的讨论63-65
• 5.3 小结65-66
• 第6章 结论66-68
• 参考文献68-75
• 在学期间研究成果75-77
• 致谢77-78

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本文编号：360388