农药对蚯蚓的毒理学效应研究进展

农药在使用过程中会通过液滴飞溅漂移、包装残留、加工泄露以及生物体排泄等多种方式不可避免地进入土壤环境，给土壤生物带来潜在的环境风险。蚯蚓是土壤中主要的生物类群，也是评估农药毒性风险最合适的土壤模式生物。本文基于当前国内外关于农药对蚯蚓毒理学效应影响的研究，概括了农药进入土壤中的途径及其在土壤中的残留现状、农药在蚯蚓体内的富集与消除行为；归纳了农药暴露对蚯蚓产生的生长及生殖毒性、细胞毒性、神经毒性、遗传毒性和氧化应激等毒性影响，着重综述了转录组学、代谢组学及微生物组学等组学方法在揭示农药对蚯蚓毒性作用机制方面的最新研究应用进展。本文可为农药的土壤生态风险评估提供必要的数据支撑，并为农药土壤污染风险管控和修复提供科学依据。     

农药对蚯蚓的生长和繁殖毒性及其在生态风险评价中的应用

蚯蚓占了陆生无脊椎生物生物量的绝大部分,是农田生态系统土壤物质循环中的重要一环,且蚯蚓对某些污染物比许多其它土壤动物更为敏感,是陆生生态系统中土壤农用化学品污染的理想指示生物。死亡率是最常用于评估化学品对蚯蚓毒性的参数,但大多数情况下蚯蚓死亡率变化对农用化学品暴露并不敏感,因此急性毒性测试结果并不能为评估化学品对蚯蚓种群危害提供最敏感的风险预测。因此,研究更多可应用于土壤污染评价的蚯蚓生物标志物十分有意义,可对保护整个土壤动物区系的安全阈值设定提供参考。本文从蚯蚓常用毒理学研究方法入手,重点综述了农药对蚯蚓的生长和繁殖毒性效应以及相关毒理学测试指标在农药土壤生物风险评价中的应用,并讨论了影响蚯蚓生态毒理学测试结果的各项因素,最后对该领域未来研究提出了展望和建议。     

农药和重金属复合污染物对大型溞的毒性效应

农药和重金属作为水环境中两类常见的污染物,其复合污染已经对水体生态和人类生存环境构成严重威胁。作者研究了3种常用农药（毒死蜱、三唑磷、氟虫腈）及2种常见重金属（铅、镉）对大型溞的急性毒性,同时采用五因素五水平二次通用旋转组合设计方案,研究了复合污染物体系对大型溞的联合毒性效应。结果表明:毒死蜱、三唑磷、氟虫腈、铅离子和镉离子对大型溞的48 h-EC50值分别为6.30、7.27、2.17、454.97和1 175.74 μg/L;5种污染物对大型溞的毒性效应贡献值依次为镉离子 > 三唑磷 > 氟虫腈 > 毒死蜱 > 铅离子;复合污染物对大型溞的毒性呈现出一定的相加效应;当水中毒死蜱质量浓度为0.81 μg/L、三唑磷为17.22 μg/L、氟虫腈为5.65 μg/L、铅离子为83.75 μg/L、镉离子为3 793.15 μg/L时,复合污染物毒性的理论协同效应最大。研究结果可为复合污染物风险评估提供参考。     

农药生态毒理学概念及方法学探讨

农药生态毒理学是横跨毒理学、农药学和生态学的一门交叉学科。文章从"关注对象"、"关注层面"、"学科归属"和"成果应用"4个方面归纳了"农药生态毒理学"与"农药环境毒理学"的区别,并从"试验历期"、"剂量设置"、"可控性"、"暴露评估"以及"研究的阶段性"等不同侧面阐述了农药生态毒理学研究的方法学要素。对于除人类以外的非靶标生物的关注以及提倡用生态学方法进行研究,是农药生态毒理学区别于农药环境毒理学的明显特征。按照试验历期的长短,农药生态效应评估试验可分为"急性"、"亚急性"和"慢性"3类;按照试验条件的可控性,则可分为"室内"、"半田间"和"田间"3个层次。从经济和时效性角度考虑,农药生态效应评估试验应遵从先急性、后慢性,先室内、后田间的顺序;为避免出现"假阴性"结果,试验设计时应确保受试生物在室内试验中所受的胁迫强度高于半田间或田间试验。鉴于农业生态系统的多样性和复杂性,农药生态毒理学家应该有意识地使其研究内容和研究方法与现有的农药生态风险评估体系相衔接,惟其如此,相关研究成果的生态学意义才能够得到充分体现。随着人们对农药与农业生态系统相互关系认识水平的提高,农药生态毒理学在理论及实践方面将会得到进一步发展,并将反过来促进农药生态风险评估体系的发展和完善。     

计算毒理学在农药毒性预测、活性筛查及风险评估中的应用

农药在农业病虫草害的防控中起着重要作用, 但农药应用后其母体和转化产物在农产品和水体、土壤、空气等环境中的残留存在一定的生物活性或毒性风险。传统的农药活性和毒性的评估手段不仅耗时、耗力、耗成本, 且违背实验动物“3R”原则, 也难以快速准确预测种类繁多且不断增加的农药化学品对人体和生态健康的风险。计算毒理学为农药化合物的毒性预测、活性筛查及风险评估提供了新的研究手段。本文主要介绍计算毒理学的发展及其在农药毒性预测、活性筛查及风险评估中的应用现状, 以期为新时代背景下农药对人类健康及环境安全的风险评估提供新思路。该领域的研究对指导农药的安全生产、科学使用管理具有重要意义, 对生态系统的保护具有重要参考价值。     

《农药环境毒理学基础》

正化学工业出版社出版本书从环境毒理学视角,系统介绍了化学农药的主要类型和作用机理,并在此基础上重点阐述了农药的环境毒性与毒理,有机体对化学农药的吸收、转运、代谢过程以及致毒机理。论述了农药急性毒性和慢性毒性(致癌、致畸、致突变)的基本原理和评价方法,农药环境污染、农药残留、农药药害对环境生物的影响及其降害的措施和安全风险评价的原理和方法,农药中毒的防范与救治,国内外农药管理的法律法规和解读新颁布的《农药管理条例》主要内容和农药安全使用的策略和措施,还综述了代谢组学在农药环境毒理学研究和风险评估应用上的现状与展望。     

手性农药毒性机制的对映体选择性

综述了手性农药在急性毒性、慢性毒性、细胞毒性、藻类与植物毒性及生物体富集方面的对映体选择性差异。大量研究显示,手性农药的不同对映异构体对于非靶标作用体的毒性存在显著差异,这种选择性差异既取决于手性农药的对映异构体,同时又与作用的受体相关。探讨了手性农药毒理学研究的重点和发展方向——在对映体水平上对手性农药的毒理机制进行全面深入的研究,对于评价农药对健康的风险及生产绿色高效的单一或复合的对映体农药具有指导意义。     

拟除虫菊酯类农药的免疫毒性研究进展

拟除虫菊酯类杀虫剂因其高效、对哺乳动物低毒和易降解等特性已被广泛使用,目前对其生态毒理学的研究主要集中在神经及内分泌干扰、发育和生殖毒性方面,而关于其免疫毒性的研究也越来越受到了关注。文章对拟除虫菊酯类农药的免疫毒性及其分子机制研究进展进行了总结,主要从免疫器官、免疫细胞、免疫分子和免疫功能等方面综述了此类杀虫剂对不同生物的免疫毒性及其可能的分子机制,同时总结了拟除虫菊酯类杀虫剂暴露与免疫相关疾病发生的关联,以期为拟除虫菊酯类农药免疫毒性的进一步探究提供参考。     

农药生态毒理学的研究和应用

回顾了农药生态毒理学的形成与发展,对近30多年来,农药生态毒理学从群落到分子水平等不同层次上发展出来的研究方法与取得的研究成果作了分类阐述,并从宏观和微观两个方面对农药生态毒理学未来的发展方向作了简要讨论。     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属污染潜在生态风险评价

在调查研究泾惠渠灌区土壤重金属污染现状的基础上,以Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn 7种重金属元素为指标,利用土壤重金属污染潜在生态风险指数法对土壤重金属生态危害程度进行了评价。结果表明,灌区部分土壤重金属生态危害程度都为轻度,个别采样点为中等;从重金属的种类看,只有Cd和Hg的值大于40,生态危害程度为中度,其余元素都为轻度;7种重金属潜在生态危害程度依次为HgCdAsPbCuZnCr。重金属潜在生态危害指数RI平均值为133,土壤重金属潜在生态危害为轻度。从不同的土壤重金属综合污染评价方法看,内梅罗综合污染指数(P)和潜在生态风险指数(RI)的评价结果具有很高的一致性,达到极显著的相关关系(R2=0.9313,P0.01)。     

Contents and spatial distribution patterns of heavy metals in the hinterland of the Tengger Desert,China

The desert in northern China is one of important sources of loess and one significant source of material for sandstorms in Asia. The sand/dust that is transported from desert when sandstorms occur can destroy the growth of crops, cause serious losses and great harm to the economic construction and life safety, and cause natural environment pollution. Hence, it is very important to deepen the research into heavy metals in surface deposits at vulnerable ecological region of arid land of northern China to guide local industrial and agricultural development and improve environmental protection. In this research, 10 heavy metal elements (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, and Th) were tested and analyzed in 33 soil sample sites collected from the hinterland of the Tengger Desert, northern China. The results showed that the average abundance of Th exceeded its background soil value of China by more than 5.2 times, which suggests that the Tengger Desert is polluted by Th. In addition, based on principal component analysis, spatial differentiation, and correlation analysis, we identified the source of element with a coefficient of variation in abundance of greater than 0.5 or exceeding the background soil value of China. Principal component analysis and correlation analysis showed that the sources of heavy metals of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Cd were similar, while those of Th and Zn were different. Moreover, based on the contents and spatial distribution characteristics of those heavy metal elements, we found that the formation of heavy metal elements enrichment areas is caused by industrial pollution, development of irrigated agricultural, geological, and geomorphic conditions, and the sedimentary environment in the study area. Our result can provide information on the environmental background values of soils in the hinterland of the Tengger Desert. Background value of China^a(mg/kg)     

双酰胺类农药生物活性、生态毒性及残留行为研究进展

双酰胺类农药是继新烟碱类农药之后备受关注的一类杀虫剂，作用靶标为鱼尼丁受体和γ-氨基丁酸受体，对鳞翅目害虫的防治效果优异。随着双酰胺类农药的广泛应用，其对非靶标生物和水生生态环境产生了潜在威胁，且靶标害虫的抗药性问题也日益凸显。本文综合国内外研究进展，从生物活性、生态毒性、分析方法、环境行为和风险评估5个方面对双酰胺类农药的研究进行了综述，对后续研究方向进行了展望，可为该类农药的精准应用、风险规避和有效管理提供科学参考。     

水体重金属污染研究现状及治理技术

介绍了水体重金属污染物的研究现状,着重阐述了目前国内外治理水体重金属污染的主要技术,并就其原理、实例、优缺点和应用等问题做了简要论述。     

铜川市土壤重金属形态迁移及抗坏血酸淋溶特性

在野外调查的基础上,以铜川市土壤为研究对象,采用BCR法研究重金属Pb、Cu、Cr、Zn的形态分布与迁移转化差异;利用一次平衡法(振荡24 h)探讨抗坏血酸对4种重金属的淋溶动力学特征。实验结果表明：土壤中元素含量差异比较明显, 重金属Pb、Cu的含量较高,污染程度较重;但从形态分布迁移特征来看,4种重金属主要以残余态形式存在,元素Zn和Cu易于迁移;表层土壤重金属总体污染程度严重,潜在生态风险程度较强,Pb是主要的潜在生态危害元素;但重金属Cr在抗坏血酸存在下,更容易解析溶出,能被生物利用的潜在可能性更大,应引起重视。     

基于地形校正后Landsat 8的土壤重金属反演研究

为快速地了解玛纳斯流域土壤中重金属的污染状况和潜在生态风险，在Landsat 8 OLI的基础上引入DEM数据进行地形校正，同时对地形校正后的反射率进行倒数、导数和对数等数学变换，从每种变换中筛选出与土壤各重金属相关性最高的波段构建土壤各重金属PLSR预测模型，并对研究区土壤重金属分布情况进行探索，并利用生态风险评价方法对研究区进行预警。结果表明：在Landsat 8的基础上，引入DEM数据对反射率进行地形校正，以B1波段反射率和重金属Cu为例，经过地形校正后的反射率值与实测土壤表层Cu含量的R²从0.46提高至0.52，表明地形校正后的表观反射率能够更好地反映土壤重金属状况；利用土壤各重金属的最佳预测模型分别反演相应的土壤重金属含量，并引入土壤重金属生态风险指数用于评价研究区的土壤重金属生态风险，研究表明土壤重金属风险等级总体上呈现从西南方向至东北方向逐渐减弱的趋势，其生态风险排序为恢复区(C区)＞退化区(B区)＞湖泊入湖口(A区)；为了验证基于遥感的土壤重金属生态风险预警的预测精度，将研究区土壤重金属含量实测数据也通过重金属生态风险指数进行计算，两者结果较为一致，表明可以用遥感的手段来反演该研究区的重金属分布情况，同时研究区土壤重金属污染总体上处于轻警以上级别，生态服务功能已开始退化，应该加强对该地区的重金属污染进行治理。     

农药对两栖动物的生态风险评估研究进展

农药的环境污染问题一直备受关注。两栖动物在农业区域及附近的水体中活动和繁殖,其个体发育和种群生存易受到农药的威胁,因此评估农药对两栖动物的生态风险显得尤为重要。本文主要综述了近几年来不同国家和组织关于农药对两栖动物的暴露评估、效应评估以及风险表征领域的研究进展。其中,美国和欧盟的两栖动物农药风险评估方法体系相对较为完善,在暴露模型研发及毒性 效应测试等方面更加科学化,评价工具更为模型化,评估方法为定性和定量相结合,并且已进入到大尺度空间的区域生态风险评估阶段。我国的两栖动物生态风险评估还处于初级阶段,慢性评估基础数据资料匮乏,评估方法尚不完善,定量评估模型研发还有待加强。因此,我国应积极完善两栖动物生态风险评估体系,以满足未来生态风险评估的发展趋势,为保护两栖动物种群的健康发展以及农药的合理应用和有效管理提供参考方案。     

泾河流域农业土壤重金属污染调查与评价

通过对泾河流域主要农业区土壤样品的采集、监测,依据泾河流域土壤重金属元素背景值和国家<土壤环境质量标准>(GB15618-1995)二级标准作为评价标准,分析了对土壤环境及人体危害较大的Cd,As,Cr,Pb等重金属元素的累积和污染程度.结果表明:以泾河流域土壤重金属元素背景值为评价标准,泾河流域农业土壤重金属累积污染程度具有Pb＞As＞Cd＞Cr的特征;泾河流域农业土壤重金属Pb,As,Cd累积污染程度较高,主要是由于人类长期不合理使用化肥所致.以国家土壤环境质量二级标准为评价指标,泾河流域农业土壤重金属污染程度具有As＞Cd＞Cr＞Pb的特征;泾河流域农业土壤样品重金属单项污染指数Pi和综合污染指数P均小于0.7,土壤环境中的重金属含量现状适宜于无公害农产品和果品基地建设的要求.     

环青海湖地区表层土壤重金属富集含量及其生态风险评价

为评估环青海湖地区表层土壤中重金属富集含量与生态风险状况,按网格法采集87组土壤样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry,ICP-AES)测定土壤重金属Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni,并利用内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数法、相关性分析和因子分析等方法,探析了研究区土壤重金属含量、污染程度、生态风险及污染来源。结果表明:环青海湖地区表层土壤中重金属Cd、Pb污染在所研究的元素中最为严重,Cr、As、Cu、Zn和Ni次之,且草地的表层土壤重金属污染情况相比农田和沙地较严重。从污染负荷指数法来看,研究区土壤重金属整体上未达到污染水平,但部分采样点污染严重。内梅罗综合指数法分析显示,研究区整体上为重度污染,且单项污染指数存在不同程度超标,其污染程度依次为Cd>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr。潜在生态风险指数法表明,整个研究区的综合潜在生态风险为中等程度,其中Cd、As的贡献率接近80%,部分区域潜在生态风险较高。相关性和因子分析可以发现,Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni之间的相关性显著,污染程度基本一致,很可能具有同源性。综上可知,环青海湖地区已出现土壤重金属污染,且存在潜在生态风险,需要采取适当的监测和相应治理措施。