土壤环境中拟除虫菊酯的毒性效应研究

• 作 者: 开建荣
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 土壤环境 低剂量污染 拟除虫菊酯 指标敏感性 生物标记物 毒性效应

本文探讨了以蚯蚓细胞色素P450亚酶作为生物标记物诊断土壤低剂量拟除虫菊酯污染的可行性，主要以蚯蚓CYP3A4活性指标为主，并结合急性毒性、生长繁殖毒性诊断指标，开展“土壤环境中拟除虫菊酯的毒性效应研究”，通过指标敏感性比较，最终建立土壤低剂量拟除虫菊酯污染早期诊断的敏感生物标记物指标或指标组合，为土壤污染早期诊断奠定基础。　　
拟除虫菊酯急性毒性研究表明，氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯对蚯蚓的毒性均表现出一定的蓄积性特征。根据LC50值推断出三种拟除虫菊酯的毒性大小在OECD指南推荐的滤纸接触法中为氰戊菊酯＞＞溴氰菊酯＞氯氰菊酯，在土壤培养法中为氰戊菊酯＞溴氰菊酯＞氯氰菊酯。　　
三种拟除虫菊酯在试验浓度范围内均促进蚯蚓体重增长，但这种效应是缓慢的、滞后的。氯氰菊酯促进蚯蚓产茧量但对蚯蚓幼体孵育活动表现出抑制效应;溴氰菊酯对蚯蚓繁殖表现出低浓度诱导、高浓度抑制效应，对蚯蚓幼体孵育表现出短期抑制、长期诱导与低浓度诱导、高浓度抑制的双重效应;氰戊菊酯暴露在整个试验周期内抑制了蚯蚓的再生繁殖活动。在生长繁殖试验中，三种拟除虫菊酯的毒性表现为:氰戊菊酯＞溴氰菊酯＞氯氰菊酯，蚯蚓的生长繁殖指标对拟除虫菊酯的指示敏感性依次为:蚯蚓幼体数＞蚯蚓体重＞蚯蚓产茧量。　　
CYP3A4在48h和3d内对低浓度拟除虫菊酯污染表现出明显的倒U型剂量-效应响应曲线，确证了蚯蚓体内的CYP3A4活力指标或试验终点是潜在的生态毒理及内分泌干扰物毒性响应生物标记物。三种拟除虫菊酯的毒性大小为:氰戊菊酯＞溴氰菊酯＞氯氰菊酯。　　
在不同水平等级和不同试验终点下，蚯蚓在拟除虫菊酯胁迫下的反应不尽相同。急性毒性试验中，拟除虫菊酯暴露的LC50值表明拟除虫菊酯的低毒等级特征，再生繁殖试验中，当拟除虫菊酯浓度远低于LC50值就可以观察到其对蚯蚓幼体发育产生滞后效应。而在与再生繁殖试验相同的浓度范围内，CYP3A4酶活力与拟除虫菊酯浓度之间倒U型量-效响应曲线特征进一步证实了拟除虫菊酯暴露下，蚯蚓在不同水平上的反应不同，对毒性响应的敏感性及风险提示水平也不同，其敏感度依次为:CYP3A4酶活力＞生长繁殖＞急性毒性。