水生昆蟲(chóng)對(duì)化學(xué)性有毒污染物生理反應(yīng)的研究進(jìn)展

徐茂洲，曹成全，黎煜桐

(1.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,遼寧 大連 116023;2.樂(lè)山師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,四川 樂(lè)山 614004)

化學(xué)污染是指由于化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境后造成的環(huán)境污染，主要是指農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)、食品添加劑、工業(yè)廢棄物以及汞、鎘、鉛等重金屬和其他有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物所造成的污染[1]。水中毒性化學(xué)物質(zhì)通過(guò)水生環(huán)境暴露會(huì)對(duì)自然水體中的包括水生昆蟲(chóng)在內(nèi)的水生生物造成危害，甚至中毒死亡。水生昆蟲(chóng)個(gè)體小，種類多，耐受范圍廣，相較于其他水生動(dòng)物，水生昆蟲(chóng)具有活動(dòng)范圍較小、對(duì)環(huán)境污染敏感等特點(diǎn)，所以利用水生昆蟲(chóng)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)是水質(zhì)生物監(jiān)測(cè)的有效手段[2-3]。水生昆蟲(chóng)對(duì)有毒污染物的生理反應(yīng)研究，是通過(guò)可以作為水環(huán)境污染檢測(cè)生物標(biāo)志物的生理指標(biāo)，以此利用水生昆蟲(chóng)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。同時(shí)，水環(huán)境污染物可導(dǎo)致昆蟲(chóng)免疫力下降，影響其生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)水生資源昆蟲(chóng)產(chǎn)業(yè)具有隱形的影響[4-5]。

本文綜述了雙翅目、蜻蜓目、蜉蝣目、毛翅目、鞘翅目等水生昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)(稚蟲(chóng))或成蟲(chóng)體內(nèi)的酶活性以及部分基因表達(dá)水平等指標(biāo)對(duì)于重金屬、有機(jī)農(nóng)藥、微塑料3種化學(xué)性有毒污染物的生理反應(yīng)的研究進(jìn)展，對(duì)于加強(qiáng)水生昆蟲(chóng)基礎(chǔ)研究、利用水生昆蟲(chóng)檢測(cè)水體及推動(dòng)水生昆蟲(chóng)的人工繁育和產(chǎn)業(yè)化等都具有積極的意義。

1 水生昆蟲(chóng)對(duì)重金屬污染的生理反應(yīng)

水生昆蟲(chóng)可以作為監(jiān)測(cè)重金屬污染的有效生物監(jiān)測(cè)器，其中以搖蚊為代表的水生雙翅目昆蟲(chóng)更是監(jiān)測(cè)水體重金屬污染的理想對(duì)象[6-7]，搖蚊幼蟲(chóng)具有解毒能力低、生活史短、易于飼養(yǎng)等特點(diǎn)，因此被廣泛運(yùn)用于水質(zhì)評(píng)價(jià)和毒性測(cè)試的相關(guān)研究。其中，對(duì)我國(guó)分布廣泛的優(yōu)勢(shì)種紅裸須搖蚊Propsilocerusakamusi研究最多(表1)。通過(guò)對(duì)污染環(huán)境中紅裸須搖蚊體內(nèi)各種酶活性，尤其是抗氧化酶和解毒酶的酶活監(jiān)測(cè)，可以有效反應(yīng)環(huán)境污染程度，是優(yōu)秀的指示生物，同時(shí)對(duì)同科不同屬的搖蚊幼蟲(chóng)相關(guān)研究也有著參考意義。

表1 水生昆蟲(chóng)各類群對(duì)重金屬污染的生理反應(yīng)

紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)的研究最為充分：其體組織中超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶以及谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶活性在低濃度的銅離子及鎘離子的暴露下，活性呈規(guī)律的變化趨勢(shì)[8]；除此之外，上述的3種酶對(duì)汞離子同樣具有較高的敏感性并在其暴露期間呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化[9]。在鎳離子急性暴露下，其體組織中過(guò)氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性受到顯著誘導(dǎo)，過(guò)氧化物酶活性表現(xiàn)為先下降后上升的趨勢(shì)[10]。紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)對(duì)于鎘離子具有較強(qiáng)的耐受能力，在400 mmol·L-1濃度的鎘離子中暴露48 h與72 h時(shí)，體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性表現(xiàn)出顯著差異，在72 h時(shí)表現(xiàn)為顯著抑制[11]。雖然紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)因其生活史短以及易于飼養(yǎng)的特點(diǎn)是環(huán)境污染情況下良好的指示生物，但通過(guò)對(duì)紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)在不同重金屬環(huán)境暴露下，體內(nèi)抗氧化酶和解毒酶酶活的研究，發(fā)現(xiàn)不同重金屬環(huán)境下的不同酶活變化并沒(méi)有呈明顯的相似規(guī)律，因此在實(shí)際應(yīng)用研究中需進(jìn)行選擇。

除紅裸須搖蚊外，其他種類搖蚊幼蟲(chóng)對(duì)于重金屬的生理反應(yīng)也有很多的相關(guān)研究?；ǔ釗u蚊Chironomuskiiensis幼蟲(chóng)在分別暴露于亞致死濃度的鎘離子、鉛離子及其混合離子下48 h時(shí)，體組織中的超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性皆表現(xiàn)為顯著下降，而其體組織內(nèi)金屬硫蛋白含量則顯著升高，并隨時(shí)間先增加后降低，集中生理指標(biāo)均表現(xiàn)出時(shí)間-劑量效應(yīng)[12]。羽搖蚊Tendipesplumosus幼蟲(chóng)在鎘離子暴露下，其體組織中超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性隨著暴露濃度的升高及暴露時(shí)間的增加而升高；在銅離子暴露下，其體組織中超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活力在受低濃度銅離子刺激初期時(shí)則表現(xiàn)出不同的激活程度，谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶活性僅在長(zhǎng)時(shí)間暴露后才會(huì)表現(xiàn)出激活的狀態(tài)，說(shuō)明羽搖蚊幼蟲(chóng)在銅離子暴露初期可能是通過(guò)抗氧化酶的途徑進(jìn)行解毒作用[9，13]。重金屬的暴露除了對(duì)搖蚊幼蟲(chóng)體內(nèi)各種保護(hù)酶活性具有影響之外，多項(xiàng)研究也表明了重金屬對(duì)搖蚊幼蟲(chóng)具有明顯的致畸作用。閆賓萍等[14]研究發(fā)現(xiàn)鎳、汞對(duì)羽搖蚊幼蟲(chóng)頭頦和上顎有致畸作用，且在中毒后搖蚊幼蟲(chóng)口器異常脆弱，經(jīng)不同濃度銅離子暴露7 d后，羽搖蚊幼蟲(chóng)頦部發(fā)生不同類型的畸變，表現(xiàn)為中間齒缺失及部分缺失、側(cè)面齒缺失以及中間齒裂開(kāi)；羽搖蚊幼蟲(chóng)口器致畸率和銅離子暴露濃度之間呈顯著正相關(guān)。鄧鑫等[15]研究同樣發(fā)現(xiàn)，伸展搖蚊Chironomustentans及黃色羽搖蚊Chironomusflaviplumus幼蟲(chóng)與羽搖蚊幼蟲(chóng)相似，其死亡率及口器畸形率與銅離子暴露濃度存在顯著正相關(guān)。通過(guò)對(duì)其他種類搖蚊幼蟲(chóng)的研究，發(fā)現(xiàn)在重金屬環(huán)境下，除了造成幼蟲(chóng)體內(nèi)生理指標(biāo)的變化，還存在明顯的致畸作用，并存在正相關(guān)，這對(duì)環(huán)境污染是一個(gè)可視化指示。

除了對(duì)搖蚊幼蟲(chóng)的研究，其他水生昆蟲(chóng)如蜉蝣目、毛翅目等對(duì)重金屬污染的生理反應(yīng)也有一些研究，但是相關(guān)研究的數(shù)量、深度和廣度遠(yuǎn)不及搖蚊。El-Samad等[16]研究發(fā)現(xiàn)，體組織中鉛、鎘、鐵、鈷、銅、鋅、錳等金屬離子濃度較高的Cercyonunipunctatus體內(nèi)，天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的活性和丙二醛濃度顯著升高，而總蛋白含量、谷胱甘肽含量、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性則顯著降低。俞玲園等[17]通過(guò)檢測(cè)生活在不同水體中的紅蜻Crocothemisservilia稚蟲(chóng)體內(nèi)的生理指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其體組織中的超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活力主要與水體內(nèi)鉻離子濃度正相關(guān)。白尾灰蜻Orthetrumalbistylum稚蟲(chóng)體內(nèi)超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活性在0.05 mg·L-1鉻離子9 d的暴露下，隨時(shí)間推移表現(xiàn)為先升高再降低的趨勢(shì)，在0.5、1.289 mg·L-1濃度的鉻離子暴露下則表現(xiàn)為先升后降、之后再升再降的趨勢(shì)[18]。范清華[19]研究認(rèn)為，三帶短脈紋石蛾Cheumatopsychetrifascia幼蟲(chóng)體內(nèi)谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶活性與水體沉積物中鉻濃度、溶解鉻濃度顯著正相關(guān)，超氧化物歧化酶活性與水體沉積物中銅、鋅濃度顯著正相關(guān)，過(guò)氧化氫酶活性與水體沉積物中鉻濃度、溶解銅濃度顯著正相關(guān)；溶解的鎘對(duì)四節(jié)蜉Centroptilumtriangulifer稚蟲(chóng)的抗氧化酶基本無(wú)影響，而飼料中的鎘卻顯著抑制了其體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性，并降低其體內(nèi)谷胱甘肽的含量，其結(jié)果可能有助于解釋昆蟲(chóng)在實(shí)驗(yàn)室中通常對(duì)溶解重金屬離子暴露沒(méi)有反應(yīng)卻對(duì)自然界中的金屬污染高度敏感的原因[20]。水生昆蟲(chóng)中蜉蝣目和毛翅目依然可作為重要的指示生物，同時(shí)對(duì)于水污染的研究，實(shí)驗(yàn)室中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本是對(duì)水體直接進(jìn)行染毒，但通過(guò)對(duì)四節(jié)蜉的研究發(fā)現(xiàn)相較于直接接觸有毒水環(huán)境，其對(duì)食物中的重金屬污染更敏感。

綜上所述，重金屬脅迫會(huì)造成水生昆蟲(chóng)的氧化應(yīng)激，主要體現(xiàn)在對(duì)抗氧化酶和解毒酶的酶活性造成影響，但沒(méi)有固定規(guī)律，即使是同屬的幼蟲(chóng)也產(chǎn)生不一樣的反應(yīng)，一些甚至?xí)斐捎紫x(chóng)的致畸作用，所以在使用水生昆蟲(chóng)作為指示生物時(shí)，要查明相應(yīng)的生理指標(biāo)。目前的試驗(yàn)大部分是使用可溶性的金屬離子溶于水環(huán)境中，使蟲(chóng)體直接接觸染毒，而通過(guò)沉積物、食物等途徑進(jìn)行染毒的相關(guān)研究較少；同時(shí)，對(duì)于搖蚊等植食性水生昆蟲(chóng)的研究更廣泛，而作為以其他水生生物為食的捕食者昆蟲(chóng)研究較少。因此，今后的研究應(yīng)該聚焦于重金屬的不同暴露途徑對(duì)生理指標(biāo)的影響以及更多捕食性水生昆蟲(chóng)的各項(xiàng)生理指標(biāo)。

2 水生昆蟲(chóng)對(duì)有機(jī)農(nóng)藥的生理反應(yīng)

農(nóng)藥污染是指農(nóng)藥施于作物后，經(jīng)環(huán)境因素的作用進(jìn)入水體后，使水體受到污染，同時(shí)水體中的農(nóng)藥通過(guò)食物鏈或直接吸收的方式進(jìn)入非靶水生昆蟲(chóng)的體內(nèi)并對(duì)其造成傷害(表2)，其中有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱對(duì)多數(shù)水生動(dòng)物存在較高的毒性[21]。

表2 水生昆蟲(chóng)各類群對(duì)有機(jī)農(nóng)藥污染的生理反應(yīng)

毒死蜱暴露降低了心斑綠蟌Enallagmacyathigerum稚蟲(chóng)的生長(zhǎng)速度，并通過(guò)降低其細(xì)胞能量存儲(chǔ)、增加細(xì)胞能量消耗的途徑改變了整體細(xì)胞能量分配；毒死蜱暴露導(dǎo)致心斑綠蟌稚蟲(chóng)體內(nèi)活性氧水平升高，抗氧化防御能力降低，氧化損傷增加；在升溫條件下，毒死蜱與升溫對(duì)心斑綠蟌稚蟲(chóng)抗氧化反應(yīng)的作用表現(xiàn)為拮抗[22-23]。氧化樂(lè)果、毒死蜱和三氟氯氰菊酯三種農(nóng)藥高濃度短時(shí)間的暴露導(dǎo)致紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)體內(nèi)蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，低濃度長(zhǎng)時(shí)間的暴露則導(dǎo)致紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)體內(nèi)蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增高；氧化樂(lè)果對(duì)紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)體組織內(nèi)的乙酰膽堿酶活性抑制作與暴露濃度和時(shí)間呈反比；毒死蜱和三氟氯氰菊酯在低濃度的暴露對(duì)乙酰膽堿酶始終表現(xiàn)為被誘導(dǎo)，高濃度時(shí)對(duì)乙酰膽堿酶的抑制與時(shí)間呈反比；氧化樂(lè)果和毒死蜱的暴露除少部分情況時(shí)對(duì)紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)體內(nèi)羧酸酯酶表現(xiàn)為被誘導(dǎo)，其余情況均表現(xiàn)為被抑制，三氟氯氰菊酯的暴露對(duì)羧酸酯酶均表現(xiàn)為被抑制[24-25]?；ǔ釗u蚊Chironomuskiiensis幼蟲(chóng)體內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性在0.5 mg·L-1戊唑醇暴露下先升高后降低，而在1.0 mg·L-1、2.0 mg·L-1戊唑醇暴露下則表現(xiàn)為持續(xù)降低；不同質(zhì)量濃度戊唑醇暴露對(duì)花翅搖蚊幼蟲(chóng)體內(nèi)超氧化物歧化酶活性均有顯著影響，但變化并無(wú)一定規(guī)律，尚有待深入研究[26]。

新煙堿類殺蟲(chóng)劑是目前生產(chǎn)中大量使用的一類殺蟲(chóng)劑，具有無(wú)交互抗性、高效和低毒等特點(diǎn)，該類殺蟲(chóng)劑的高水溶性以及大量使用造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，在很多國(guó)家的水體和土壤中檢出多種新煙堿類殺蟲(chóng)劑[27-28]。姚媛媛等[29]測(cè)試了吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪、噻蟲(chóng)胺、呋蟲(chóng)胺、啶蟲(chóng)脒5種新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)休眠期和發(fā)育期紅裸須搖蚊幼蟲(chóng)的影響：吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒和噻蟲(chóng)胺對(duì)幼蟲(chóng)的毒性始終處于劇毒水平，且噻蟲(chóng)胺毒性低于吡蟲(chóng)啉和啶蟲(chóng)脒；吡蟲(chóng)啉對(duì)發(fā)育期幼蟲(chóng)毒性略高于啶蟲(chóng)脒，對(duì)休眠期幼蟲(chóng)則相反；呋蟲(chóng)胺毒性始終為高毒水平；休眠期幼蟲(chóng)對(duì)于噻蟲(chóng)嗪的耐受性顯著高于發(fā)育期幼蟲(chóng)；吡蟲(chóng)啉暴露導(dǎo)致幼蟲(chóng)體長(zhǎng)略有增長(zhǎng)且濕重增長(zhǎng)顯著，而其他新煙堿類農(nóng)藥均會(huì)縮短幼蟲(chóng)體長(zhǎng)。新煙堿類農(nóng)藥中較有代表性的農(nóng)藥吡蟲(chóng)啉對(duì)于地表水中的無(wú)脊椎動(dòng)物具有顯著影響，且在水環(huán)境中殘留率高于其他的新煙堿類殺蟲(chóng)劑，因此受到廣泛關(guān)注[30-31]。

綜上所述，在對(duì)農(nóng)藥污染的研究中，對(duì)于搖蚊幼蟲(chóng)的研究依然是最多的，其他水生昆蟲(chóng)的研究較少，日后的研究重點(diǎn)可加強(qiáng)對(duì)其他水生昆蟲(chóng)的研究，多數(shù)農(nóng)藥對(duì)于水生昆蟲(chóng)的影響與水生昆蟲(chóng)體組織中的乙酰膽堿酶有關(guān)，農(nóng)藥與水生昆蟲(chóng)的乙酰膽堿受體結(jié)合，影響其神經(jīng)傳導(dǎo)進(jìn)而導(dǎo)致昆蟲(chóng)死亡。同時(shí)相較于體型較小的水生昆蟲(chóng)例如搖蚊幼蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥的耐受性，體型較大的水生昆蟲(chóng)例如蜻蜓目稚蟲(chóng)對(duì)于農(nóng)藥有較強(qiáng)的耐受性，對(duì)于水生昆蟲(chóng)不同體型對(duì)農(nóng)藥的耐受性是日后值得研究的課題。農(nóng)藥殘留是廣受社會(huì)關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在田間等水環(huán)境中噴灑農(nóng)藥后可能會(huì)對(duì)大部分水生生物造成傷害，但目前大部分的研究都局限于魚(yú)蝦等大型動(dòng)物，而對(duì)非靶標(biāo)水生昆蟲(chóng)的研究較少，日后研究應(yīng)當(dāng)側(cè)重于此方面。

3 水生昆蟲(chóng)對(duì)微塑料的生理反應(yīng)

微塑料(MPs)即直徑小于5 mm的塑料顆粒，對(duì)全球范圍內(nèi)的淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)有著巨大的危害，是目前最重要的環(huán)境問(wèn)題之一[32-33]。塑料污染對(duì)于水生昆蟲(chóng)的危害主要是因?yàn)榇髩K塑料處理不當(dāng)，影響了水生昆蟲(chóng)的捕食、繁殖、筑巢等行為，但仍有一小部分研究指出，微塑料導(dǎo)致的水污染也對(duì)水生昆蟲(chóng)造成了危害[34](表3)。

表3 水生昆蟲(chóng)各類群對(duì)微塑料污染的生理反應(yīng)

Akindele等[35]研究發(fā)現(xiàn)作為收集者或刮食者的Chironomussp.和Siphlonurussp.體內(nèi)的微塑料含量遠(yuǎn)高于作為捕食者的L.viridis，這表明了水生昆蟲(chóng)中的收集者比捕食者更適合作為淡水系統(tǒng)中微塑料污染的生物指標(biāo)。Shin等[36]研究發(fā)現(xiàn)，作為淡水生態(tài)系統(tǒng)中頂級(jí)捕食者的Cybisterjaponicus在食用暴露于微塑料的斑馬魚(yú)后，攝食率明顯降低，在C.japonicus的前胃中發(fā)現(xiàn)了微塑料，而經(jīng)過(guò)48 h后所有的微塑料顆粒均被清除，C.japonicus可能將無(wú)法消化的微塑料顆粒吐出，這是關(guān)于微塑料通過(guò)食物鏈從魚(yú)類向龍虱轉(zhuǎn)移的首次紀(jì)錄。Piccardo等[37]對(duì)比了Hydropsychepellucidula幼蟲(chóng)對(duì)表面活性劑Triton X-100預(yù)處理的聚丙烯微塑料(PP)與未經(jīng)表面活性劑預(yù)處理的聚丙烯微塑料的反應(yīng)，在表面活性劑的作用下，聚丙烯微塑料暴露導(dǎo)致的石蛾幼蟲(chóng)的死亡率降低，其體內(nèi)超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量對(duì)聚丙烯微塑料具有更大的響應(yīng)。Silva等研究發(fā)現(xiàn)，Chironomusripariu幼蟲(chóng)在聚乙烯微塑料的暴露下誘導(dǎo)了幼蟲(chóng)能量?jī)?chǔ)備的變化，谷胱甘肽總量增加、過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶活性增加，并誘導(dǎo)乙酰膽堿酯酶活性的增加；暴露于大顆粒(63～250 μm以及125～500 μm)的聚乙烯微塑料48 h，幼蟲(chóng)出現(xiàn)了可見(jiàn)的腸道梗阻、氧化損傷和有氧能量減少，且因缺乏營(yíng)養(yǎng)導(dǎo)致總脂質(zhì)儲(chǔ)備耗盡[38-40]。聚乳酸生物微塑料的暴露使春蜓Aphyllawilliamsoni稚蟲(chóng)表現(xiàn)出亞硝酸鹽和脂質(zhì)過(guò)氧化水平的增加，超氧化物歧化酶活性和總硫醇水平的下降，而聚苯乙烯納米塑料的暴露會(huì)造成春蜓稚蟲(chóng)氧化還原的失衡，兩種微塑料均降低了春蜓稚蟲(chóng)體內(nèi)乙酰膽堿酯酶活性，表明兩種微塑料污染物對(duì)春蜓稚蟲(chóng)有神經(jīng)毒性作用，并可能影響它們的神經(jīng)和神經(jīng)肌肉功能[41-42]。

微塑料的污染和其他兩種污染不同，取食是微塑料污染的主要方式，因此不同攝食方式的昆蟲(chóng)對(duì)污染的感染程度也存在不同，同時(shí)通過(guò)食物鏈的方式進(jìn)行堆積也是微塑料污染的重要途徑，相較于食物鏈較短的植食性水生昆蟲(chóng)，捕食性水生昆蟲(chóng)以及雜食性水生昆蟲(chóng)由于食物鏈的富集作用，對(duì)微塑料污染可能表現(xiàn)出特殊的反應(yīng)。目前關(guān)于微塑料對(duì)水生昆蟲(chóng)脅迫的研究較少，微塑料對(duì)于水生昆蟲(chóng)的影響主要是無(wú)法消化的塑料顆粒被昆蟲(chóng)攝入從而造成的影響，水生昆蟲(chóng)體內(nèi)熱休克蛋白、抗氧化酶、乙酰膽堿酶也參與了水生昆蟲(chóng)對(duì)微塑料的防御，但是微塑料對(duì)于水生昆蟲(chóng)具體的作用機(jī)制目前仍未清楚，可以參考其他污染通過(guò)行為和酶活方面的影響作為指標(biāo)進(jìn)行深入研究。

4 展望

水生昆蟲(chóng)對(duì)污染物反應(yīng)敏感，耐受范圍廣，研究水生昆蟲(chóng)對(duì)污染物的生理響應(yīng)對(duì)于監(jiān)測(cè)環(huán)境污染具有重要意義，水生昆蟲(chóng)體內(nèi)抗氧化酶等生物標(biāo)志物的研究將成為水體污染預(yù)防監(jiān)測(cè)的新的主要研究方向。目前，水生昆蟲(chóng)對(duì)污染物的生理反應(yīng)相關(guān)研究的主要目的是將水生昆蟲(chóng)作為水生物指示器以檢測(cè)水污染，且大多數(shù)的相關(guān)研究集中在雙翅目的搖蚊科(Chironomidae)對(duì)污染物的生理響應(yīng)，其他很多水生昆蟲(chóng)類群都研究得很少甚至從未涉獵，這就決定了水生昆蟲(chóng)對(duì)污染物的生理反應(yīng)研究還有很大的潛力。蜉蝣目、廣翅目、毛翅目、鞘翅目等多種水生昆蟲(chóng)都有用作水質(zhì)監(jiān)測(cè)的生物指示器的研究空間，同時(shí)目前對(duì)于植食性水生昆蟲(chóng)的研究較多，而捕食性水生昆蟲(chóng)研究相對(duì)較少，因此今后應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)展捕食性水生昆蟲(chóng)的相關(guān)研究，深入研究水生昆蟲(chóng)體內(nèi)蛋白、酶、基因表達(dá)等與污染物的相互作用規(guī)律及機(jī)理，以豐富水生昆蟲(chóng)的基礎(chǔ)研究。

此外，水生昆蟲(chóng)的作用和價(jià)值不僅僅是可以作為生物指示器和環(huán)境檢測(cè)器，用于水質(zhì)檢測(cè)和環(huán)境保護(hù)；同時(shí)，還有很多水生的資源性昆蟲(chóng)可以發(fā)展成新興產(chǎn)業(yè)，比如，爬沙蟲(chóng)(廣翅目幼蟲(chóng))、水蠆(蜻蜓稚蟲(chóng))、龍虱、負(fù)子蝽等，都是具有極大藥用和食用價(jià)值的資源性昆蟲(chóng)[43-45]，它們都可以作為“新型水產(chǎn)”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。近些年，爬沙蟲(chóng)等水生昆蟲(chóng)的人工繁育及產(chǎn)業(yè)化也逐步興起[46-47]，各種水環(huán)境要素尤其是水中化學(xué)性有毒污染物對(duì)水生昆蟲(chóng)產(chǎn)生的脅迫會(huì)成為影響水生昆蟲(chóng)人工繁育的重要問(wèn)題。

因此，加強(qiáng)水中化學(xué)性有毒污染物對(duì)水生昆蟲(chóng)生理反應(yīng)的系統(tǒng)研究，不僅有利于水質(zhì)監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)，還能為人工繁育水生資源昆蟲(chóng)提供理論支撐，從而建立準(zhǔn)確評(píng)價(jià)水生昆蟲(chóng)健康狀況的方法和指標(biāo)體系，指導(dǎo)水生資源昆蟲(chóng)繁育和產(chǎn)業(yè)，更科學(xué)地改進(jìn)水質(zhì)，提高繁育效率，保護(hù)自然生態(tài)河道進(jìn)而保護(hù)更多的野生水生昆蟲(chóng)資源，發(fā)展“昆蟲(chóng)溪溝經(jīng)濟(jì)”和“新型水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)”，為鄉(xiāng)村振興和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)。