8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對環(huán)境生物的安全性評價(jià)

史夢竹， 李建宇， 傅建煒， 游 泳， 林 濤， 鄭麗禎， 魏 輝

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，福建 福州 350013

擬除蟲菊酯類殺蟲劑是天然除蟲菊酯的模擬物，自20世紀(jì)70年代中期開始大量使用，具有高效、廣譜、光穩(wěn)定性好、低殘留、對環(huán)境污染小的特點(diǎn)，并逐漸取代有機(jī)氯農(nóng)藥，成為當(dāng)前殺蟲劑市場的主導(dǎo)產(chǎn)品之一(李斌等，2011)。高效氯氟氰菊酯是一種擬除蟲菊酯類殺蟲劑，以觸殺和胃毒作用為主，無內(nèi)吸作用，其作用機(jī)理是抑制昆蟲神經(jīng)軸突部位的傳導(dǎo)，對昆蟲具有趨避、擊倒及毒殺的作用，藥效迅速。

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥絕大多數(shù)屬于高親脂性殺蟲劑，在水中能夠直接進(jìn)入到魚鰓和血液中(龔瑞忠和蔡道基，1988)，對魚、藻和大型溞等水生生物具有高毒性(龔瑞忠和蔡道基，1988；顧寶根等，2006；孟立霞等，2011；潘厚軍等，2000)，對其他環(huán)境生物的毒性也有較多報(bào)道。例如：溴氰菊酯對鳥類、蜜蜂和蚯蚓的毒性較低，對魚類屬中等毒性，對溞類、藻類和家蠶屬高毒性(龔瑞忠等，2001)；2.5%高效氯氟氰菊酯乳油對意大利蜜蜂高毒(王瀛寰等，2012)；高效氯氟氰菊酯對家蠶具有極高風(fēng)險(xiǎn)性(周杰敏等，2013)。但是，關(guān)于8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對環(huán)境生物的毒性暫無系統(tǒng)研究。因此，本研究測定其對6種非靶標(biāo)環(huán)境生物的毒性，并進(jìn)行安全性評價(jià)，旨在為其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的合理利用及其對環(huán)境生物危害的風(fēng)險(xiǎn)控制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 對鵪鶉的毒性測定

日本鵪鶉CoturnixjaponicaTemminck & Schlege，購自福州市閩侯縣南通養(yǎng)殖試驗(yàn)場。

對鵪鶉的毒性測定采用經(jīng)口染毒法。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)置5個(gè)濃度，分別為14.3、25.7、46.3、83.3、150 mg·kg-1。

選擇大小為30日齡、體質(zhì)量為(100±10) g、健康、活潑的鵪鶉供試，每組10只，雌、雄各5只，并設(shè)空白對照，重復(fù)3次。試驗(yàn)時(shí)用移液器分別給每只鵪鶉經(jīng)口飼喂1 mL藥液，將不同濃度藥液處理后的鵪鶉放入不同鳥籠中，后正常飼喂。試驗(yàn)條件為溫度(25±2) ℃，相對濕度50%～70%，光周期L∶D=16∶8。連續(xù)7 d觀察鵪鶉中毒癥狀與死亡率，計(jì)算半致死劑量LD50與95%置信限。

1.2 對蜜蜂的毒性測定

意大利成年工蜂ApismelliferaL.，購自福州市養(yǎng)蜂實(shí)驗(yàn)總場。

對蜜蜂的毒性測定采用攝入法。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，配制5組含不同藥劑濃度的染毒蔗糖水，藥劑濃度分別為0.50、0.90、1.62、2.92、5.25 mg·L-1。

選大小一致、健康、活潑的蜜蜂用于試驗(yàn)，試驗(yàn)前饑餓2 h。分別用移液器吸取10 mL含不同藥劑濃度的蔗糖水注入裝有0.3 g脫脂棉的10 mL小燒杯中，杯口向下倒置于試驗(yàn)蜂籠紗網(wǎng)上，供蜜蜂自由攝食。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只蜜蜂,設(shè)置空白對照和溶劑對照。試驗(yàn)在溫度(25±2) ℃、相對濕度50%～70%、微光條件下進(jìn)行。處理后24、48 h觀察蜜蜂中毒及死亡情況，計(jì)算出半致死濃度LC50與95%置信限。

1.3 對家蠶的毒性測定

家蠶BombyxmoriL.，品種為“兩廣二號”，蠶種由廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站提供，保存于4 ℃恒溫冰箱中待用。桑樹MorusalbaL.，品種為“紅果二號”，2010年自福建省農(nóng)業(yè)廳桑蠶研究所引種后，定植于福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所南通中試基地，定植后未施用任何農(nóng)藥。

對家蠶的毒性測定采用食下毒葉法。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，配制5個(gè)濃度的藥液，分別為0.0031、0.0049、0.0078、0.0125、0.0200 mg·L-1。

田間采集新鮮的桑葉，用脫脂棉蘸蒸餾水清除桑葉表面灰塵，待水漬晾干后備用。將上述配制好的藥液倒入相應(yīng)已標(biāo)記的100 mL燒杯中，將清洗干凈的桑葉分別浸入不同濃度的供試藥液中，完全浸漬10 s后取出，自然晾干。然后將其放入相應(yīng)標(biāo)記并墊有濾紙片的12 cm培養(yǎng)皿中。試驗(yàn)用2齡幼蠶，飼喂處理桑葉前饑餓12 h，每個(gè)處理20頭，3次重復(fù)，并設(shè)蒸餾水處理為空白對照。試驗(yàn)條件為溫度(25±2) ℃，相對濕度70%～85%。處理后24、48、72和96 h觀察并記錄家蠶中毒和死亡狀況。

1.4 對斑馬魚的毒性測定

斑馬魚Daniorerio(F.Hamilton)，購自福州市花鳥市場。

對斑馬魚的毒性測定采用靜態(tài)法。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，用曝氣自來水配制5個(gè)濃度的藥液，分別為0.000250、0.000325、0.000500、0.001000、0.002000 mg·L-1。

將從市場購置的斑馬魚在室內(nèi)馴養(yǎng)7 d，選擇健康、反應(yīng)靈敏、大小基本一致的斑馬魚供試，體長(3.0±0.5) cm，體質(zhì)量(0.3±0.1) g。試驗(yàn)前24 h停止喂食。

在圓柱形魚缸(Φ=25 cm，高25 cm)中分別加入5 L預(yù)先配制的不同濃度的藥液，放入斑馬魚10尾。分別于處理后24、48、72和96 h觀察斑馬魚中毒癥狀和死亡情況。每個(gè)處理3次重復(fù)，以曝氣自來水處理為空白對照。試驗(yàn)期間不投喂餌料。試驗(yàn)條件為水溫22～25 ℃，光周期L∶D=16∶8，自然光照，溶解氧保持在5.8 mg·L-1以上。用玻璃棒多次輕觸魚苗尾部，若無任何反應(yīng)，則認(rèn)為魚體已經(jīng)死亡，并及時(shí)撈出死亡個(gè)體。

1.5 對大型溞的毒性測定

大型溞DaphniamagnaStraus，由中國科學(xué)院水生生物研究所淡水藻種庫提供，由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所南通中試基地繁殖培養(yǎng)。試驗(yàn)用溞為同一母體孤雌繁殖3代以上，出生時(shí)間為6～24 h健康的幼溞。

對大型溞的毒性測定采用急性活動(dòng)抑制試驗(yàn)方法。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，用曝氣水分別配制濃度為0.19、0.43、0.94、2.07、4.55、10.00 mg·L-1的藥液。分別量取50 mL藥液倒入100 mL燒杯內(nèi)，每個(gè)燒杯中加入5頭幼溞。以曝氣水為空白對照，每個(gè)處理4次重復(fù)。試驗(yàn)條件為溫度(20±1) ℃，相對濕度(75±5)%，光周期L∶D=16∶8。分別于試驗(yàn)開始后24、48 h觀察大型溞中毒癥狀和活動(dòng)受抑制情況。輕晃燒杯，幼溞在15 s內(nèi)不能游動(dòng)則視為活動(dòng)受抑制。試驗(yàn)前和試驗(yàn)過程中測定每個(gè)濃度藥液的溶解氧、pH值和溫度，以確保其在試驗(yàn)所需范圍內(nèi)。

1.6 對蚯蚓的毒性測定

赤子愛勝蚯蚓Eiseniafetida(Savigny)，購自廈門市興賢昆蟲養(yǎng)殖基地。馴養(yǎng)1個(gè)月以上，選擇出現(xiàn)生殖帶且體質(zhì)量為0.3～0.6 g的成蚓供試。

對蚯蚓的毒性測定采用人工毒土法。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，配制含5個(gè)濃度藥液的土壤，藥液濃度分別為9.5、17.2、30.9、55.6、100.0 mg·kg-1。

在5個(gè)不同標(biāo)記的500 mL燒杯內(nèi)分別放入500 g含不同濃度藥液的土壤，土壤含水量調(diào)節(jié)至30%，每組分別放入10條清腸完畢的蚯蚓供試，分別于處理后7、14 d觀察蚯蚓中毒癥狀和死亡數(shù)量，用針輕觸蚯蚓尾部，若無反應(yīng)則為死亡。設(shè)置空白對照，每個(gè)處理3次重復(fù)。試驗(yàn)條件為溫度(20±1) ℃，相對濕度80%～85%，光照400～800 lx。

上述所有毒性測定試驗(yàn)中，對照組死亡率均小于5%的試驗(yàn)為有效試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對鵪鶉的毒性及其安全性評價(jià)

8%高效氯氟氰菊酯微乳劑高濃度處理7 d內(nèi),鵪鶉出現(xiàn)萎蔫、閉眼、羽毛蓬松、站立不穩(wěn)等中毒癥狀。8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對鵪鶉的經(jīng)口毒性LD50(7 d)為54.4762 mg·kg-1。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的規(guī)定，農(nóng)藥對鵪鶉的毒性等級劃分以LD50(7 d)為標(biāo)準(zhǔn)，LD50≤10 mg·kg-1為劇毒，10 mg·kg-1500 mg·kg-1為低毒(國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。由此判定，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對鵪鶉急性經(jīng)口毒性為中毒。

2.2 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蜜蜂的毒性及其安全性評價(jià)

接觸藥液后，蜜蜂表現(xiàn)煩躁不安，在試驗(yàn)蜂籠內(nèi)亂飛，身體失去平衡。由表1可以看出，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蜜蜂經(jīng)口毒性的LC50(48 h)為2.7391 mg·L-1。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的規(guī)定，農(nóng)藥對蜜蜂的毒性等級劃分以LC50(48 h)為標(biāo)準(zhǔn)，LC50≤0.5 mg·L-1為劇毒，0.5 mg·L-1200 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。因此，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蜜蜂為高毒。

表1 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蜜蜂的經(jīng)口毒性Table 1 Toxicity response of A.mellifera to lambda-cyhalothrin

2.3 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對家蠶的毒性及其安全性評價(jià)

家蠶染毒后，出現(xiàn)拒食、趨避、身體變軟、變黑、吐液等中毒癥狀。從表2可以看出，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對家蠶的LC50(96 h)為0.0067 mg·L-1。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的規(guī)定，農(nóng)藥對家蠶的毒性等級劃分以LC50(96 h)為標(biāo)準(zhǔn)，LC50≤0.5 mg·L-1為劇毒，0.5 mg·L-1200 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。由此判定，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對家蠶急性攝入毒性為劇毒。

2.4 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對斑馬魚的毒性及其安全性評價(jià)

將斑馬魚放入帶藥液魚缸，染毒后表現(xiàn)出游動(dòng)興奮、身體扭曲、失去平衡、鰓下發(fā)紅等中毒癥狀。由表3可以看出，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對斑馬魚的LC50(96 h)為0.0007 mg·L-1。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的規(guī)定，農(nóng)藥對魚類的毒性等級劃分以LC50(96 h)為標(biāo)準(zhǔn)，LC50≤0.1 mg·L-1為劇毒，0.1 mg·L-110 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。由此判定，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對斑馬魚的急性經(jīng)口毒性為劇毒。

表3 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對斑馬魚的急性經(jīng)口毒性Table 3 Toxicity response of Danio rerio to lambda-cyhalothrin

2.5 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對大型溞的毒性及其安全性評價(jià)

大型溞染毒后表現(xiàn)出沉底、打轉(zhuǎn)、抽搐、活動(dòng)遲緩等中毒癥狀。從表4可以看出，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對大型溞的抑制毒性EC50(48 h)為1.2716 mg·L-1。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的規(guī)定，農(nóng)藥對大型溞的毒性等級劃分以EC50(48 h)為標(biāo)準(zhǔn)，EC50≤0.1 mg·L-1為劇毒，0.1 mg·L-110 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。因此，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對大型溞的抑制毒性為中毒。

2.6 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蚯蚓的毒性及其安全性評價(jià)

染毒蚯蚓表現(xiàn)出明顯的身體拉長、移動(dòng)緩慢、活力下降等中毒癥狀。從表5可以看出，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蚯蚓的LC50(14 d)毒性為32.3313 mg·kg-1。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》的規(guī)定，農(nóng)藥對蚯蚓的毒性等級劃分以LC50(14 d)為標(biāo)準(zhǔn)，LC50≤0.1 mg·kg-1為劇毒，0.1 mg·kg-110 mg·kg-1為低毒(國家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。因此，8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蚯蚓的毒性為低毒。

3 小結(jié)與討論

8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對鵪鶉的經(jīng)口毒性7 dLD50為54.4762 mg·kg-1，屬中毒；對蜜蜂的經(jīng)口毒性48 hLC50為2.7391 mg·L-1，為高毒；對家蠶的攝入毒性96 hLC50為0.0067 mg·L-1，為劇毒；對斑馬魚的急性毒性96 hLC50為0.0007 mg·L-1，為劇毒；對大型溞的抑制毒性EC50(48 h)為1.2716 mg·L-1，為中毒；對蚯蚓的14 dLC50毒性為32.3313 mg·kg-1，為低毒。

表4 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對大型溞的抑制毒性Table 4 Toxicity response of Daphnia magna to lambda-cyhalothrin

表5 8%高效氯氟氰菊酯微乳劑對蚯蚓的毒性Table 5 Toxicity response of E.fetida to lambda-cyhalothrin

在田間使用時(shí)，必須遠(yuǎn)離桑園和水域，避免對家蠶和魚類造成致命傷害，同時(shí)要遠(yuǎn)離蜜源，減少對蜜蜂的危害。高效氯氟氰菊酯對水生生物的急性毒性較高，但其在環(huán)境中消解速率較快、吸附性強(qiáng)，所有劑型的高效氯氟氰菊酯在用藥4 d后再排入魚塘對河蝦均達(dá)到安全水平(顧寶根等，2006)。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，特別是水田、靠近桑園和蜜源的田間使用高效氯氟氰菊酯等擬除蟲菊酯類農(nóng)藥時(shí)，要特別注意使用量、施用方法及其對生態(tài)系統(tǒng)的危害。

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