跳蟲在土壤污染生態(tài)風險評價中的應(yīng)用研究

龔會琴

（貴州省分析測試研究院，貴州 貴陽 550002）

生態(tài)風險評價主要包括問題表述、暴露和生態(tài)效應(yīng)分析、生態(tài)風險表征等，其中生態(tài)效應(yīng)分析是生態(tài)風險評價的核心部分。學者普遍認為，土壤污染物的生態(tài)效應(yīng)分析是通過污染物對土壤生物個體的生態(tài)毒理學效應(yīng)評估以及土壤生物群體的功能效應(yīng)評估實現(xiàn)的，運用生物學、毒理學方法，通過生態(tài)毒性測試以及建立劑量—效應(yīng)關(guān)系模型，對生物個體進行研究。經(jīng)過實驗室的生態(tài)毒理學及生物學測試，能夠獲得半數(shù)效應(yīng)濃度及無效應(yīng)濃度等，為生態(tài)風險評價工作的開展提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。

1 跳蟲作為毒理學試驗動物的可行性分析

跳蟲俗稱彈尾蟲，此類動物數(shù)量較大，分布較為廣泛。跳蟲能夠促進土壤循環(huán)，有利于土壤發(fā)育，有著較強的應(yīng)用優(yōu)勢。在生態(tài)風險評價中，跳蟲的應(yīng)用具有一定的可行性，因為其多樣性、群落結(jié)構(gòu)、物種組成等均可直接反映土壤污染現(xiàn)狀和土壤質(zhì)量。部分跳蟲種類為良好的指示生物，如百符跳，能夠反映環(huán)境污染程度。事物的存在都具有兩面性，少數(shù)跳蟲為有害生物，在生長過程中會為害農(nóng)作物，此類跳蟲主要分布在大棚內(nèi)部，或者其他溫度、濕度較高的地區(qū)，危害幼苗及菌類作物，如綠圓跳等。在土壤生態(tài)毒理學研究中，此類動物起到了積極的作用，為后續(xù)的生態(tài)風險評價工作提供了有力的支持。從研究層次上來說，國際上對跳蟲的毒理學研究時間較長，研究較為深入且系統(tǒng)，為跳蟲在土壤污染生態(tài)風險評價中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

2 跳蟲在土壤污染生態(tài)風險評價中的應(yīng)用

目前，應(yīng)用跳蟲進行土壤污染生態(tài)風險評價時，主要是通過開展農(nóng)藥毒性試驗來研究土壤污染程度，能夠為后續(xù)的生態(tài)風險評價提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。目前，跳蟲的農(nóng)藥毒性試驗主要采取的是室內(nèi)實驗法、田間實驗法。其中，室內(nèi)實驗法是在實驗室條件下進行農(nóng)藥對跳蟲的毒性效應(yīng)分析和研究，田間實驗法是在土壤系統(tǒng)中實地考察種群及群落變化等。

2.1 室內(nèi)試驗法

根據(jù)毒物接觸時間長短來分類，可以將毒性試驗分為慢性毒性試驗、急性毒性試驗。在實際應(yīng)用中，若需要分析不同污染物之間具有的綜合效應(yīng)，為保證試驗結(jié)果的有效性，多開展復合試驗。若分析物種抗性差異，可開展對比試驗。目前，此類試驗的開展，多運用人工土壤法、自然土壤法。在試驗中，主要使用白符跳，因為其對污染物很敏感，加之生活周期短、繁殖能力較強，因此被廣泛應(yīng)用。

2.1.1 急性毒性試驗。急性毒性試驗指研究跳蟲在農(nóng)藥大劑量一次染毒或短期內(nèi)多次染毒的毒性試驗。此試驗不僅簡單快速，而且能夠在24～96 h內(nèi)獲得污染物的毒性范圍，為后續(xù)的群落調(diào)查和其他試驗提供有效的依據(jù)。在試驗中，使用致死中濃度（LC50）反映農(nóng)藥對跳蟲的毒性程度。在生態(tài)毒理研究中，殺蟲劑使用量或者其他污染物的含量，能夠提供大量關(guān)于跳蟲的信息，如死亡率等，可以為后續(xù)研究提供充足的信息。

2.1.2 慢性毒性試驗。在試驗的過程中，將跳蟲放置在人工土壤或者自然土壤中，經(jīng)過28 d左右，通過小劑量拌藥土壤和跳蟲進行接觸，采取觀察法，分析其對跳蟲產(chǎn)生的生物學效應(yīng)，計算死亡率及繁殖率等，評估對受試靶標及靶器官的毒性作用等。一般真實土壤條件中污染物的濃度相對較低，對跳蟲有著長期影響，因此，慢性毒性試驗所獲得的結(jié)果與急性試驗相比有所差異，其更能夠反映毒性效應(yīng)，應(yīng)用較為廣泛。

2.1.3 污染物復合試驗。就實際來說，人們在相同的土壤中會使用多種農(nóng)藥，造成農(nóng)藥殘留，而各類農(nóng)藥之間會相互作用，進而出現(xiàn)復合污染效應(yīng)，農(nóng)藥對跳蟲的毒性是多種農(nóng)藥復合作用的最終結(jié)果。從作用角度來說，主要包括協(xié)同效應(yīng)和拮抗效應(yīng)等，如混合使用毒死蜱和樂果，雖然樂果對跳蟲的毒性小，但是混合使用的效果和單獨使用毒死蜱的效果相近。所以，在進行土壤污染生態(tài)風險評價時，要考慮不同的體系與研究對象。

2.1.4 模擬生態(tài)系統(tǒng)試驗。生態(tài)系統(tǒng)中的生物可劃分為生產(chǎn)者、消費者、分解者三大類。不同功能的生物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)，這為生態(tài)效應(yīng)研究提供了有力的幫助。若利用單種生物進行研究，獲得的試驗結(jié)果無法全面反映環(huán)境狀況，而利用不同功能的生物開展測試和微宇宙試驗，則能夠全面反映環(huán)境狀況。在具體實踐中，基于毒物的遷移、轉(zhuǎn)化等帶來的一系列影響，如生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化等，可以進行一系列評估，如生態(tài)效應(yīng)。

2.1.5 跳蟲種間以及與其他物種的對比試驗。與其他無脊椎動物相比，跳蟲具有較強的污染物敏感性，其中白符跳最為敏感。應(yīng)用不同種類的跳蟲，開展土壤生態(tài)毒性測試，獲得的結(jié)果差異較大［1］。

2.2 田間調(diào)查法

針對跳蟲，目前開展農(nóng)藥毒理學試驗主要采用的方法為田間調(diào)查法。此種方法的主要應(yīng)用方式如下。

2.2.1 跳蟲種群試驗。經(jīng)過試驗驗證，跳蟲種群密度及大小變化等均可反映跳蟲受污染環(huán)境的毒性情況。一般不同的農(nóng)藥對不同跳蟲種群數(shù)量有著不同的影響。

2.2.2 群落試驗。經(jīng)過調(diào)查，獲得跳蟲群落分布及結(jié)構(gòu)動態(tài)變化情況，通過綜合對比試驗分析，獲得不同種類數(shù)量的變動情況。在農(nóng)藥對跳蟲的毒性反應(yīng)研究中，或者土壤健康情況的研究中，群落試驗法的應(yīng)用發(fā)揮著重要的作用［2］。

3 跳蟲在土壤污染生態(tài)風險評價中的應(yīng)用展望

從目前跳蟲在土壤污染生態(tài)風險評價中的實際應(yīng)用情況來說，雖然已經(jīng)獲得了不錯的成效，為評價工作的順利開展提供了有力的幫助，但是還面臨著一定的困難。一是對跳蟲的生物學特性掌握不足，如跳蟲對污染物的耐受性等。這就需要進一步加強對跳蟲的研究，進而為土壤跳蟲的生態(tài)毒性學研究以及土壤污染生態(tài)風險評價提供大量的數(shù)據(jù)支撐。二是已知跳蟲的功能基因不全。三是土壤污染生態(tài)風險評價中應(yīng)用跳蟲進行生態(tài)毒理學分析，使用的跳蟲種類不同，獲得的結(jié)果差異較大。如何精準選擇最為合適的跳蟲材料，減少個體差異，保證結(jié)果的真實性和有效性，已成為研究的重點。四是從目前的應(yīng)用研究來說，如何將實驗室的試驗結(jié)果有效應(yīng)用到田間的土壤生態(tài)系統(tǒng)是研究的重點內(nèi)容。但是，此項研究面臨著諸多困難，涉及土壤學和分子生物學等學科，要不斷加強對相關(guān)學科的研究，加深對跳蟲的生態(tài)毒理學行為的研究，進而充分發(fā)揮跳蟲的指示生物作用，為土壤污染生態(tài)風險評價提供有力的支持［3］。

4 結(jié)語

跳蟲在土壤污染生態(tài)風險評價中的應(yīng)用，主要是通過測試其對農(nóng)藥的毒性效應(yīng)，獲得指示數(shù)據(jù)，為評價工作的開展提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。目前，跳蟲的應(yīng)用作用尚未得到全面發(fā)揮，還需要進一步加大研究力度。