雷帕霉素的水解行为及对4种非靶标生物的急性毒性

雷帕霉素为大环内脂类抗生素药剂,对多种人类疾病有效,近年发现其对多种植物病原真菌也有较好的抑制活性,有望开发为微生物源农药用于植物病害的防治,而目前关于雷帕霉素的水解行为及其对非靶标生物的急性毒性还未见报道。为评价雷帕霉素的水解行为及其对非靶标生物的急性毒性,本研究通过室内模拟试验,测定了雷帕霉素在不同pH值、温度、初始浓度及光源中的水解特性,同时测定了其对家蚕、意大利工蜂、斑马鱼及赤子爱胜蚯蚓4种非靶标生物的急性毒性。水解试验结果表明:碱性环境、紫外光照及高温有利于雷帕霉素的水解。当其初始质量浓度为10 mg/L时,半衰期分别为66.63、38.93及77.00 h;初始质量浓度为50 mg/L时,半衰期分别为144.38、105.00及165.00 h。急性毒性试验结果表明:雷帕霉素对家蚕和斑马鱼的96 h-LC₅₀值分别为 386.46和3.50 mg/L (有效成分,下同);对意大利工蜂的急性经口毒性48 h-LD₅₀值为8.95 μg/bee,急性接触毒性48 h-LD₅₀值为16.79 μg/bee;对赤子爱胜蚯蚓的14 d-LC₅₀值为223. 81 mg/kg。按照 “化学农药环境安全评价准则” (GB/T 31270—2014) 的毒性等级划分标准,雷帕霉素对家蚕、斑马鱼、赤子爱胜蚯蚓的急性毒性分别为 “低毒”、“中毒” 和 “低毒”,对意大利工蜂的急性经口毒性为 “中毒”,急性接触毒性为 “低毒”。研究表明,雷帕霉素属于易降解性药剂,对家蚕、意大利工蜂、斑马鱼及赤子爱胜蚯蚓4种非靶标生物安全。     

4种苦参碱制品对非靶标生物的毒性评价

非靶标生物毒性评价是新农药开发应用的重要基础工作。为推进植物源农药苦参碱的科学合理使用,本研究评价并比较了苦参碱、苦参总生物碱、苦参乙醇浸膏和0.3%苦参碱水剂对生态环境中非靶标生物 (鹌鹑、家蚕、蜜蜂、蚯蚓、蝌蚪、斑马鱼) 的毒性及农作物 (豇豆) 对其的敏感性。结果表明:苦参碱、苦参总生物碱、苦参乙醇浸膏和0.3%苦参碱水剂对鹌鹑、家蚕、蜜蜂、蚯蚓、蝌蚪和斑马鱼的急性毒性均为低毒,对豇豆属于低风险性,且0.3%苦参碱水剂对家蚕无慢性毒性;但不同苦参碱制品对同种非靶标生物的毒性存在较大差异,苦参碱、苦参总生物碱、苦参乙醇浸膏和0.3%苦参碱水剂对鹌鹑的7 d-LD₅₀值 (均为有效成分,下同) 分别为512、504、>1 000和 >3 000 mg/kg_鹌鹑;对家蚕的96 h-LC₅₀值分别为 >3 000、1 300、>5 000和821 mg/L;对蜜蜂的48 h-LC₅₀值分别为1 145、1 361、>3 000和337 mg/L;对蚯蚓的14 d-LC₅₀值分别为549、428、564和 >1 000 mg/kg_土壤;对蝌蚪的48 h-LC₅₀值分别为 >100、>100、263和15 mg/L;对斑马鱼的96 h-LC₅₀分别为85、65、193和20 mg/L;其中苦参乙醇浸膏的毒性最低。可见,苦参碱制品对环境生物较为安全,具有良好的生态效益。     

茶皂素对几种水生生物的急性毒性研究

以淡水水生态系统常见的绿藻和大型溞为受试生物,测定了茶皂素对斜生栅藻、羊角月牙藻的急性毒性以及对大型溞的急性毒性。结果表明,茶皂素对斜生栅藻和羊角月牙藻均为低毒,96h-EC50分别为54.33mg/L和280.54mg/L;对大型溞表现高毒,48h-EC50为0.75mg/L。     

双唑草腈对3种水生生物的急性毒性及初级生态风险评估

为研究双唑草腈对水生生物的毒性和水体环境风险,在实验室条件下,以斜生栅藻、大型溞和斑马鱼为研究对象,分别采用OECD推荐的生长抑制法、活动抑制法、静态法和TOP-RICE模型,开展了双唑草腈的急性毒性试验和初级生态风险评估。结果表明:双唑草腈对斜生栅藻细胞增殖的72 h半数抑制效应浓度 (72 h-EC₅₀) 为1.44 × 10?2 mg/L,对大型溞活动的48 h半数抑制效应浓度 (48 h-EC₅₀) 为15.09 mg/L,对斑马鱼的96 h半数致死效应浓度 (96 h-LC₅₀) 为23.05 mg/L,根据我国《化学农药环境安全评价实验准则》中的毒性等级划分标准,相应毒性等级分别为高毒、低毒和低毒;在水生生态系统中,双唑草腈对脊椎动物和无脊椎动物的急性毒性风险商(RQ) 值小于1的分组占所有模拟场景的60%以上,超过60% 的分组对初级生产者的RQ值大于1,说明双唑草腈对大型溞和斑马鱼较为安全,对水生生态系统中脊椎动物和无脊椎动物的风险在可接受范围,但其对斜生栅藻毒性高,且对初级生产者的风险为不可接受。因此,生产中在施用双唑草腈时应避免药剂进入稻田周边水体,可通过减少农药使用量、合理调整施药时期等方法来减少双唑草腈对水生生态环境的风险,建议在早稻分蘖前期和晚稻分蘖后期使用。     

三种双酰胺类杀虫剂制剂对环境非靶标生物的急性毒性

采用"OECD化学品测试准则"和"化学农药环境安全评价试验准则"方法,以赤子爱胜蚓、非洲爪蟾、斜生栅藻、大型溞、斑马鱼,意大利蜜蜂以及家蚕为受试生物,测定了20%氟虫双酰胺水分散粒剂、200g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂和200g/L溴氰虫酰胺悬浮剂3种双酰胺类杀虫剂对环境非靶标生物的急性毒性。结果表明:氟虫双酰胺、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺3种药剂对赤子爱胜蚓、非洲爪蟾、斜生栅藻和斑马鱼的急性毒性均为低毒,但对大型溞的48 h-EC_(50)值分别为1.51×10~(-2)、2.58×10~(-3)、7.63×10~(-2)mg/L,对家蚕的96h-LC_(50)值分别为6.11×10~(-2)、0.12和0.30 mg/L,均为剧毒;氟虫双酰胺和氯虫苯甲酰胺对意大利蜜蜂为低毒,但溴氰虫酰胺对其的48h经口LC_(50)值和接触LD_(50)值分别为2.90 mg/L和3.71×10~(-2)μg/bee,均为高毒。研究表明,虽然双酰胺类杀虫剂对多数非靶标生物毒性较低,但在水体环境和桑蚕区以及作物开花期仍需谨慎使用。     

短稳杆菌

杆菌100亿孢子/毫升悬浮剂属低毒杀虫剂。环境生物安全性评价:短稳杆菌300亿孢子/克母药斑马鱼的LC50(96h)为183.74亿/L、大型溞EC50(48h)>1 500亿/L、小球藻EC50(96h)>1 500亿/L、     

蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解及降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的环境生物毒性

为明确蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解及母体和降解产物对环境生物的毒性,采用超高效液相色谱-质谱 (UPLC-TQD) 联用法分析了蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解产物,同时参照“化学农药环境安全评价试验准则”方法,分别测定了烟嘧磺隆和主要降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶对斑马鱼、大型溞和斜生栅列藻3种水生生物的急性毒性。结果表明:经蜡状芽孢杆菌降解后,共检测到4种烟嘧磺隆的降解产物,分别为2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶 ( Ⅰ )、2-[N-(氨基甲基) 氨磺酰基]-N,N-二甲基烟酰胺 ( Ⅱ )、2-[1-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基) 脲基]-N,N-二甲基烟酰胺 ( Ⅲ ) 和N-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酰基)-1-(甲基亚氨基) 甲磺酰胺 ( Ⅳ ),其中2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶 ( Ⅰ ) 为主要降解产物,由此推测蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解主要是通过使其磺酰脲桥上C—N键、C—S键以及吡啶环断裂而实现的。毒性测定结果显示:烟嘧磺隆及主要降解产物 Ⅰ 对斑马鱼的96 h-LC₅₀值分别为16.95和 > 100.0 mg/L,其急性毒性等级均为“低毒”;两者对斜生栅列藻的72 h-ErC₅₀值分别为8.070和142.7 mg/L,均为“低毒”;对大型溞的48 h-EC₅₀值分别为9.190和51.95 mg/L,分别为“中毒”和“低毒”。研究表明,烟嘧磺隆经蜡状芽孢杆菌降解后,其主要降解产物对3种水生生物的毒性均明显降低。     

螺虫乙酯对大型溞的急性和慢性毒性效应

为评价新型季酮酸衍生物类杀虫剂螺虫乙酯(spirotetramat)对水生生物的生态危害,以大型溞Daphnia magna为研究对象,将其暴露于不同质量浓度的螺虫乙酯中,通过急性毒性试验、慢性毒性试验和子代染毒及恢复试验,研究螺虫乙酯对大型溞的急性和21 d慢性毒性效应。急性毒性试验结果表明,螺虫乙酯对大型溞的48 h-EC₅₀值为46.55 mg/L。慢性毒性试验结果表明,经不同浓度螺虫乙酯暴露21 d后,4.7 mg/L浓度组在初次产溞数、母溞产溞总数和母溞产胎数上较对照都有显著减少,并显著延后了初次产溞的时间。经螺虫乙酯暴露后的F₀代大型溞所产后代(F₁代)对螺虫乙酯的耐药性降低,同时对F₁代染毒组的初次产溞时间、初次产溞数和产胎数均有显著影响,但仅对F₁代恢复组的体长有显著影响。综上所述,螺虫乙酯对大型溞具有一定的生殖毒性,并在一定程度上对大型溞的生长和繁殖能力具有抑制效应。     

氯化苦对环境生物的急性毒性与风险评价

为了明确土壤熏蒸剂氯化苦对环境生物的影响,按照国家环境保护局制订的"化学农药环境安全评价试验准则"研究了氯化苦对5种环境生物的急性毒性,并参照欧盟指令91/414/EEC标准评价了其环境风险。急性毒性试验结果表明:氯化苦对斜生栅列藻Scenedesmus obliquus的毒性为中毒(0.497 mg/L,96 h-EC50),对泽蛙Rana limnocharis亦为中毒(2.18 mg/L,48 h-LC50),对斑马鱼Brachydanio rerio为高毒(0.222 mg/L,96 h-LC50),对蜜蜂Apis mellifera L.( ＞65.7 μ g/蜂,48 h-LD50)和蚯蚓Eisenia foetida(76.1 mg/kg,14 d-LC50)为低毒。环境风险评价结果表明,氯化苦注射使用后对蜜蜂的急性风险为可接受水平,而根据氯化苦在水和土壤中的环境预测浓度(PEC)值,其对斜生栅列藻、泽蛙、斑马鱼及蚯蚓存在急性毒性风险。因此,在田间使用氯化苦时,应采取措施降低其对斜生栅列藻、泽蛙、斑马鱼和蚯蚓的急性毒性风险,以免造成危害。     

噻唑锌对大型溞的急性及慢性毒性效应

噻唑锌是中国自主创新研制的高效噻二唑类有机锌杀菌剂，主要防治作物细菌性病害。为评价其对水生生物的危害，以大型溞Daphnia magna为研究对象，采用半静态法，将大型溞暴露于不同质量浓度的噻唑锌中，通过48 h和21 d暴露试验，分别研究了噻唑锌对大型溞的急性和慢性毒性效应，同时采用高效液相色谱 (HPLC) 分析方法进行了噻唑锌实际浓度分析，确保试验过程中噻唑锌浓度保持在可接受范围内。结果表明:噻唑锌对大型溞的48 h-EC₅₀值为213.3 μg/L，剂量-效应方程为y = 3.08x ? 7.10 (r为0.93)；持续暴露21 d，一定浓度噻唑锌对大型溞有明显的毒性效应，其中4.26 μg/L浓度组对大型溞的各项生命指标均有显著影响 (P < 0.05)，与溶剂对照组相比，F₀代大型溞单雌总产溞数和产胎数平均减少53.45%和31.15%，首胎时长平均延迟2.75 d，并可显著降低蜕壳次数，抑制溞体生长。所有观测指标中，噻唑锌对大型溞F₀代单雌总产溞数、单雌产胎数和21 d体长的最高无可观察效应浓度 (NOEC) 为2.13 μg/L。同时，F₁代染毒各处理组的单雌总产溞数和产胎数均有明显减少，溞体生长受抑制，但与溶剂对照组均没有显著性差异。在F₁代大型溞恢复试验中，各观测指标与对照组相比均无显著差异，说明噻唑锌对大型溞子代影响不明显。研究结果表明，噻唑锌对亲代大型溞的生长发育和繁殖能力有不良影响，存在一定的水生生态风险。     

毒死蜱与氟虫腈复配对环境生物的影响研究

本文测定了毒死蜱与氟虫腈及其复配对靶标生物小菜蛾和二化螟的室内活性,对非靶标生物意大利蜜蜂、家蚕、斑马鱼的毒性。试验结果为毒死蜱对小菜蛾,二化螟,蜜蜂,斑马鱼,家蚕的LC50分别为586.2,45.97,2.482,0.723,1.749mg/L;氟虫腈对上述生物的LC50分别为0.121 4,1.038,0.025 1,0.180,2.325mg/L;复配后对上述生物的LC50分别为0.5256,5.626,1.983,0.535,1.528mg/L。复配后对小菜蛾、二化螟的共毒系数为230.6、153.3,对蜜蜂、斑马鱼、家蚕的共毒系数为11.6、103.8、117.3。     

嘧菌酯与三种外源硒对不同生命阶段斑马鱼的联合毒性

分别测定了嘧菌酯、3种外源硒 (亚硒酸钠、硒代蛋氨酸和纳米硒) 对水体模式生物斑马鱼不同生命阶段的单一急性毒性,以及等毒性配比的二元混合体系的联合急性毒性,并分别采用相加指数 (AI) 法、毒性单位 (TU) 法和混合毒性指数 (MTI) 法对其联合效应进行了评价。结果表明:斑马鱼3个生命阶段对亚硒酸钠的敏感性 (以96 h-LC₅₀ (致死中浓度) mg/L表示,其中mg指硒的质量) 顺序为:仔鱼(1.11 mg/L) >胚胎(1.48 mg/L) >成鱼(13.05 mg/L);对硒代蛋氨酸的敏感性:仔鱼(0.80 mg/L) >胚胎(1.03 mg/L) >成鱼(9.36 mg/L);对纳米硒的敏感性:成鱼(0.48 mg/L) >仔鱼(1.67 mg/L) >胚胎(4.32 mg/L)。除MTI法计算嘧菌酯与硒代蛋氨酸对成鱼表现为部分相加作用外,采用AI法、TU法和MTI法计算嘧菌酯与亚硒酸钠、硒代蛋氨酸和纳米硒对斑马鱼成鱼、仔鱼和胚胎的联合作用结果一致,均表现为拮抗作用。     

手性乙虫腈对3种非靶标生物的急性毒性及初步风险评价

乙虫腈作为氟虫腈的替代药剂已在我国登记并推广使用,但其对环境有益生物的毒性研究鲜有报道。本研究分别采用点滴法、食下毒叶法和滤纸法测定了乙虫腈外消旋体及两个对映单体对意大利蜜蜂Apis mellifera L.、家蚕Bombyx mori和蚯蚓Eisenia foetida的急性毒性,并进行了初步风险评价。结果显示:乙虫腈外消旋体及其S-(+)-乙虫腈和R-(-)-乙虫腈单体对意大利蜜蜂的48 h-LD50值分别为0.0187、0.0181和0.0188 μg/bee,对家蚕的96 h-LC50值分别为66.9、63.7和70.3 mg/L,对蚯蚓的48 h-LR50值分别为511、488和547 μg/cm2。研究表明,乙虫腈对意大利蜜蜂具有高风险性,对家蚕为中等毒性,对蚯蚓毒性较低,田间施用时应防止药剂漂移至周围桑园对桑叶造成污染,并应避免在作物花期施药。此外,由于乙虫腈对供试3种非靶标生物的急性毒性均未表现出显著的对映体选择性差异,故无法通过对映单体的应用来降低其对蜜蜂、家蚕和蚯蚓的毒性及风险。     

20%二甲戊灵微囊悬浮剂对斑马鱼的毒性研究

以斑马鱼为试材测定了20%二甲戊灵微囊悬浮剂及其乳油对水生生物的急性毒性,24、48、72、96h后二甲戊灵微胶囊对斑马鱼LC50分别为65.10、62.38、58.81、57.81mg/L,而二甲戊灵乳油对斑马鱼LC50分别为0.50、0.35、0.34、0.31mg/L,即其微囊化使二甲戊灵对斑马鱼的安全性提高了100倍以上。     

季铵盐和有机硅助剂对啶虫脒杀虫活性及水生生物毒性的影响

分别以浸渍法和相加指数法,评价了5种季铵盐助剂和3种有机硅助剂分别与啶虫脒混合使用时对苹果黄蚜Aphis citricola的联合作用,以及对两种非靶标水生环境生物大型溞Daphnia magna和斑马鱼Brachydonio rerio的毒性。结果表明,有机硅助剂和季铵盐助剂对啶虫脒防治蚜虫具有明显的增效作用,且silwet 618的增效倍数高达210.2。环境毒性试验结果表明:啶虫脒对两种水生生物均为低毒;供试季铵盐和有机硅助剂对大型溞的单一毒性均为剧毒,季铵盐助剂对斑马鱼为高毒,而有机硅助剂对斑马鱼为中毒。与农药联合作用测定结果表明:有机硅助剂对两种水生生物均表现为增毒作用;而5种季铵盐助剂除十四烷基二甲基苄基氯化铵（1427）对大型溞表现为增毒作用外,其他4种对两种水生生物均呈现不同程度的拮抗作用。此外,季铵盐和有机硅助剂还可以显著降低清水的表面张力（由清水的74.37 mN/m降为20.50~40.07 mN/m）,提高叶片上的最大持留量（由清水的1.54 μg/cm2提高到2.39~4.34 μg/cm2）。因此,使用季铵盐和有机硅助剂作为增效剂时应考虑其对水生生物的毒性,其中季铵盐助剂对环境生物的潜在威胁更小。