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本文选择典型有机氯类持久性有机污染物(POPs)为主要研究对象，通过室内毒理实验、生态系统模拟和实际生态系统调查相结合的方法，研究了不同剂量、不同种类目标化合物在不同暴露时间内对代表性土壤动物(蚯蚓)的生长及生理活动的影响，对土壤生态系统中代表性土壤动物群落(原生动物、微小节肢动物、线虫)结构的影响，目标化合物在实际生态系统中长期残留对土壤生态系统结构和功能的影响，据此筛选对有机氯农药污染敏感的土壤动物指标。尝试建立了剂量-效应定量关系，对典型地区进行生态风险评价，并提出有机氯类持久性有机污染物的风险管理对策。
本文结合我国的有机氯类农药污染特点，通过对三种受控阶段不同的有机氯化合物：斯德哥尔摩公约规定的首批受控物质(DDT)、扩大受控物质(林丹)、目前没有控制要求的物质(硫丹和三氯杀螨醇)，及有机氯农药禁用后常用的替代物溴氰菊酯和呋喃丹，在同样条件下对比分析，探讨了土壤动物作为有机氯污染的指示生物的预警作用，硫丹和三氯杀螨醇等物质被列入受控名单的可能性，以呋喃丹为代表的氨基甲酸酯农药和以溴氰菊酯为代表的拟除虫菊酯菊酯类农药作为有机氯农药的替代物的安全性，为我国POPs相关的化学物质管理提供技术支持。
本文采用多学科综合交叉及宏微结合的分析方法，以POPs的生态效应研究中常常被忽略的中小型土壤动物为研究对象，综合分析受控阶段不同的三类有机氯农药对土壤动物个体与群落水平上的短期和长期生态效应及其对模拟和实际土壤生态系统的影响，评估其生态风险并提出调控对策，具有早期预警作用。研究表明：
在个体和群落水平上，六种目标化合物对土壤动物的存活、生长、发育和生殖都有不同程度的毒性影响。DDT和林丹对土壤动物具有较强和持久的毒性，三氯杀螨醇的影响较小。硫丹的毒性表现与呋喃丹类似，虽然降解比较快，但急性毒性很强，即使在长时间后也很难恢复，应该限制使用。溴氰菊酯表现出较小和短期的毒性影响，是比较安全的有机氯农药的替代物。
各化合物对蚯蚓存活的急性毒性大小顺序为：呋喃丹＞硫丹＞林丹＞溴氰菊酯＞DDT＞三氯杀螨醇，在亚急性条件下硫丹和呋喃丹对蚯蚓存活仍然有显著的影响，其他四种农药对蚯蚓存活影响轻微。与急性期作用相比，农药对蚯蚓在亚急性期的生长抑制作用可以作为更好的评估农药毒性的指标，各化合物对蚯蚓生长的急性和亚急性综合毒性大小顺序为：呋喃丹＞硫丹＞林丹＞DDT＞溴氰菊酯＞三氯杀螨醇。除溴氰菊酯外，其他五种农药对蚯蚓的繁殖能力都有显著影响。溴氰菊酯对蚯蚓体内纤维素酶的活力在急性期具有显著的抑制作用，而林丹在急性和亚急性期表现出复杂的刺激和抑制作用。
模拟土壤生态系统实验表明，土壤鞭毛虫、肉足虫、弹尾类动物可作为对持久性有机污染物敏感反应的指示生物。四种有机氯农药都显著降低了土壤原生动物中鞭毛虫和肉足虫的种群密度，溴氰菊酯和呋喃丹对原生动物的种群影响较小。林丹降低了螨类和弹尾目动物的种群密度，溴氰菊酯对土壤螨类和弹尾目动物的种群密度影响较小。所有目标化合物对土壤线虫的影响均较小，说明土壤线虫不适合作为评价有机氯农药污染对土壤生态系统影响的指示生物。
选取的典型土壤生态系统中，DDT是主要的污染物，DDT、HCH的残留水平与土壤原生动物中的鞭毛虫和肉足虫的种群密度、弹尾目动物的种群密度分别为显著的负相关关系，DDT和HCH的长期残留对群落多样性有显著影响，进而对土壤生态系统的结构和功能产生重要影响。
目前国内外POPs的生态风险评价多集中于以水体和沉积物为对象的急性暴露，本文对研究样地进行的以土壤动物的生态效应为核心的生态风险评价表明，该样地由于长期使用DDT，具有轻微的抑制蚯蚓生长和降低其繁殖能力的风险，但具有较大的降低土壤优势动物丰度的风险。
要积极采取有效举措控制有机氯农药的不利影响，本文建议近期采取的生态调控对策包括：对于DDT和HCH，主要是严格控制现存的少量DDT和林丹的生产、使用、销售，严禁违法使用。对于法律基本没有限制使用的有机氯农药，重点是推行生物防治，合理施用和加强整个生命周期的过程管理。中长期调控对策包括：尽快对现有法规和标准进行修订和完善，加强新品种和替代物的开发，加快建立风险管理体系，提高风险管理水平。