擬除蟲菊酯類農(nóng)藥(2)

1、住宅區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑對水生生物的影響 2013.1參考文獻(xiàn)引言引言 材料和方法材料和方法 研究區(qū)域抽樣檢驗方案 結(jié)果與討論結(jié)果與討論 毒性試驗 化學(xué)沉積物 擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源結(jié)束語結(jié)束語 概 要 擬除蟲菊酯類殺蟲劑替代有機(jī)磷農(nóng)藥滿足了大多數(shù)的住宅需求。在美國有機(jī)磷農(nóng)藥的使用被急劇縮減，近期被撤銷的宅用農(nóng)藥幾乎都含有毒死蜱和二嗪農(nóng)?，F(xiàn)在絕大多數(shù)出售給消費者的殺蟲劑中都含有擬除蟲菊酯，并通過病蟲害專業(yè)防治噴頭廣泛應(yīng)用于房屋周圍。盡管它們在市場上常有主導(dǎo)地位，但一直都沒有試圖去分析住宅區(qū)排水水道內(nèi)的這些化合物。 本文中對作為加利福尼亞的一個典型新開發(fā)郊區(qū)的羅斯維爾單戶住宅排水區(qū)內(nèi)的幾條小

2、河進(jìn)行了檢查，以確定以下幾點：(1)在住宅區(qū)附近水生生態(tài)系統(tǒng)中的殘留物是否是因為使用擬除蟲菊酯導(dǎo)致的 ；(2)在沉積物毒性試驗中濃度是否達(dá)到導(dǎo)致死亡率的水平；(3)擬除蟲菊酯的存在是否是一個控制常駐的水生無脊椎動物分布的因素。引 言 羅斯維爾西部的特點是有許多連續(xù)的單戶住宅區(qū)，其中大部分都小于10年。該地區(qū)沒有工業(yè)只有很少的商業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)。這個地區(qū)被選定為住宅農(nóng)藥使用的個案來研究是因為除了住宅中的應(yīng)用還有一些其他的農(nóng)藥來源，而事實上，歷史數(shù)據(jù)表明了在該地區(qū)溪流中存在Hyalella azteca（節(jié)肢動物門：甲殼綱動物），是這項研究中的特別重要的一個物種。 材料和方法 研究區(qū)域研究區(qū)域在北美洲

3、，在北美洲，Hyalella azteca是一是一種廣泛和豐富的片腳甲殼類動物種廣泛和豐富的片腳甲殼類動物它長達(dá)到它長達(dá)到38毫米（毫米（0.120.31英英寸），并在一定范圍內(nèi)的淡水和寸），并在一定范圍內(nèi)的淡水和咸水水域發(fā)現(xiàn)的。咸水水域發(fā)現(xiàn)的。它以藻類和硅藻為食，是水禽它以藻類和硅藻為食，是水禽的主要食物。的主要食物。Hyalella azteca用于各種水生生用于各種水生生物測定。物測定。羅斯維爾西部的主要河道是Pleasant Grove Creek，這是一條寬度為2-4米、最下游深0.5-1米緩慢流動的溪流。Pleasant Grove Creek的南部分支（以下簡稱the South

4、 Branch）和Kaseberg Creek是主要的支流（如圖）。 材料和方法 研究區(qū)域研究區(qū)域 通常40-60厘米/年的降雨量主要發(fā)生在11月到3月。在夏天，體系中的水主要來源于住宅景觀和草坪的過度灌溉，這些水通過住宅區(qū)內(nèi)的許多雨水渠進(jìn)入到Pleasant Grove Creek和它的支流中。 擬除蟲菊酯被迅速地吸附在土壤顆粒中，因此沉積物將會是這些化合物的主要存儲庫。2004年9月收集大部分采樣點的河底沉積物，其余的取樣點則是在之前或之后的一個月進(jìn)行收集。 在這些采樣點之間可能會降雨，所以在1-3位置每次降雨前后都進(jìn)行重復(fù)采樣。然后根據(jù)多個采樣點的多組數(shù)據(jù)平均值可以看出，觀察到的毒性或擬

5、除蟲菊酯的濃度沒有明顯的變化。 材料和方法 抽樣檢驗方案抽樣檢驗方案對每一個采樣點的棲息地都進(jìn)行評估，并記錄采樣點之間任何可能會影響到H. azteca棲息地的異質(zhì)性。采樣點棲息地的數(shù)據(jù)包括（海洋）底上動物基質(zhì)/可利用的覆蓋物、淤積基質(zhì)的表征、淤積變化、泥沙沉積、溝渠變化、溝渠彎度、堤的穩(wěn)定性、植被保護(hù)和河岸植被帶的寬度。水質(zhì)測量包括溶解氧、溫度、pH值和電導(dǎo)率。所有采樣點都是不含淺灘棲息地的小斜坡（斜率0.2）。每個采樣點都由一個相對均勻的100米采樣范圍構(gòu)成。取用的樣本包括水生植物和沿岸突出的河岸植被，以及沿表面刮取的底部沉積物。 材料和方法 抽樣檢驗方案抽樣檢驗方案 對整個Pleasan

6、t Grove Creek及其支流的沉積物進(jìn)行了急性毒性測試。 21個采樣點中9采樣點的沉積物在10天的暴露實驗中造成全部或幾乎全部（90%）H. azteca的死亡率 （如圖）。 結(jié)果與討論 毒性實驗毒性實驗 為了幫助確定所觀察到的毒性的起因，分析沉積物中的28種殺蟲劑，其中包括1種有機(jī)磷殺蟲劑（毒死蜱），20種有機(jī)氯殺蟲劑和7種擬除蟲菊酯類殺蟲劑。毒死蜱和有機(jī)氯殺蟲劑的濃度均低于對H. azteca的毒性。 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物 與一些受農(nóng)業(yè)影響但污染較小的水體相比，這些郊區(qū)沉積物中的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的污染程度是顯著的。在二級支流聯(lián)苯菊酯的濃度達(dá)到437ng/g，與報道中從加利

7、福尼亞農(nóng)業(yè)集中地區(qū)的溪流和水溝中得到的約70個樣本的最大聯(lián)苯菊酯濃度相比大約大了15倍。芐氯菊酯和高效氯氟氰菊酯在郊區(qū)和農(nóng)業(yè)地區(qū)的濃度最大值是相似的。 數(shù)據(jù)表明，沉積物的污染是局部的，主要是在暴雨下水道排水口和二級支流進(jìn)入主干溪流匯集點的附近。 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物例如：例如： Kaseberg Creek的采集點14含有62ng/g全部擬除蟲菊酯類殺蟲劑，遠(yuǎn)低于距離只有0.2公里的上游采集點13（1560ng/g）或另一個距離0.5公里的上游采集點15（479ng/g）。 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物 事實上，盡管在Kaseberg Creek和the South Branc

8、h的污染物分步廣泛，Pleasant Grove Creek卻相對不受影響，這可能是因為溪流的水流速度慢，所以受污染的沉積物被傳送的極少?？偟膩碚f，看來任何給定的排污口都會影響到距離幾十到幾百米下游的沉積物質(zhì)量。這些眾多的排污口分散在整個系統(tǒng)中，導(dǎo)致了錯落有致的高度污染的河段。 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物 沉積物中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的濃度被用來計算毒性單位（TU），公式如下： 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物 土壤有機(jī)質(zhì)( Soil Organic Matter, SOM) 由一系列存在于土壤中、組成和結(jié)構(gòu)不均一、主要成分為C和N的有機(jī)化合物組成；土壤有機(jī)質(zhì)中所含的C為土壤有機(jī)碳土壤有機(jī)碳

9、( Soil Organic Carbon, SOC)。 聯(lián)苯菊酯=0.52g/g 有機(jī)碳(oc)，氟氯氰菊酯=1.08g/g oc，氯氰菊酯=0.38g/g oc，溴氰菊酯 =0.79g/g oc，s-氰戊菊酯=1.54g/g oc，高效氯氟氰菊酯=0.45g/g oc，和芐氯菊酯=10.83g/g oc。 歸一化法歸一化法(normalization method)一種常用的色譜定量方法。歸一化法是把樣品中各個組分的峰面積乘以各自的相對校正因子并求和，此和值相當(dāng)于所有組分的總質(zhì)量，即所謂“歸一”， 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物 Relationship between the numb

10、er of TUs of pyrethroids in creek sediments and the biological measures: (A) the toxicity to H. azteca in 10-d laboratory exposures to the sediments; (B) the density of resident H. azteca in Pleasant Grove Creek, South Branch, and Kaseberg Creek. When tested by Spearman rank correlation, both relati

11、onships were significant ( 0.001 and 0.05 for (A) and (B), respectively). 結(jié)果與討論 化學(xué)沉積物化學(xué)沉積物 從溪流沉積物中觀察到的擬除蟲菊酯類殺蟲劑的潛在來源包括以下內(nèi)容： 農(nóng)業(yè)； 蚊蟲防治； 使用專業(yè)涂敷器的景觀處理； 使用專業(yè)涂敷器的結(jié)構(gòu)病蟲害控制； 由業(yè)主或他們的園藝服務(wù)的景觀處理。 結(jié)果與討論 擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源 結(jié)果與討論 擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源 147.6kg 用含有聯(lián)苯菊酯的草坪殺蟲劑產(chǎn)品（Ortho Bug-B-Gon Max Insect Killer）為

12、例，如果產(chǎn)品在推薦的應(yīng)用率（738g產(chǎn)品/100 m2，含0.115%聯(lián)苯菊酯）內(nèi)被應(yīng)用到一個100m2的草坪，假設(shè)在異地輸送1%的適用量將相當(dāng)于8.5mg的聯(lián)苯菊酯。這個數(shù)量的聯(lián)苯菊酯將會分散到超過0.8噸的沉積物（干重）中，之前的濃度將低于the H. azteca 10-d LC50（假設(shè)2% oC），甚至進(jìn)一步稀釋到無毒濃度。如果是在溶解階段的聯(lián)苯菊酯，要將濃度降低至低于敏感的水生物種的急性致死濃度（規(guī)定的所有的水生物種測試的第個五百分位LC503.8ng/L）至少需要220萬升的水進(jìn)行稀釋。雖然這些用于草坪區(qū)和異地運(yùn)輸值是假設(shè)性的，但它們也說明即使從草坪灌溉徑流傳輸?shù)漠a(chǎn)品量非常小也可

13、能對附近的溪流中的敏感水生生物造成不利影響。 結(jié)果與討論 擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的來源 擬除蟲菊酯類殺蟲劑聯(lián)苯菊酯是引起的毒性的主要原因，此外，氟氯氰菊酯和氯氰菊酯也是促成毒性的增加原因。這些擬除蟲菊酯類殺蟲劑的主要來源是進(jìn)行結(jié)構(gòu)控制害蟲防治時通過專業(yè)的涂敷器及/或業(yè)主使用的殺蟲劑，特別是草坪護(hù)理產(chǎn)品。羅斯維爾郊區(qū)是不可能是唯一的，類似的沉積物質(zhì)量退化也可能會在其他城市郊區(qū)出現(xiàn)，特別是在通過景觀灌溉來支配部分水域的季節(jié)性流動的干旱地區(qū)。 結(jié)束語 Mortality and growth data for the toxicity tests , chemistry data f

14、or analytes other than pyrethroids and abundance data for residentH. azteca .This material is available free of charge via the Internet at .THANKS !謝謝觀看Bifenthrin / 聯(lián)苯菊酯 Cyfluthrin / 氟氯氰菊酯 Cypermethrin / 氯氰菊酯 Deltamethrin / 溴氰菊酯 Esfenvalerate / S-氰戊菊酯 lambda-cyhalothrin / 高效氯氟氰菊酯 P

15、ermethrin / 芐氯菊脂 在統(tǒng)計學(xué)中，以查爾斯斯皮爾曼命名的斯皮爾曼等級相關(guān)斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù)系數(shù)，經(jīng)常用希臘字母(rho)。它是衡量兩個統(tǒng)計變量的依賴性的非參數(shù)指標(biāo)。它利用單調(diào)方程評價兩個統(tǒng)計變量的相關(guān)性。如果數(shù)據(jù)中沒有重復(fù)值，并且當(dāng)兩個變量完全單調(diào)相關(guān)時，斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)則為 +1 或 1 。 對于樣本容量為n的樣本，n個原始數(shù)據(jù)Xi, Yi被轉(zhuǎn)換成等級數(shù)據(jù)xi, yi，相關(guān)系數(shù)為： 斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù) 原始數(shù)據(jù)依據(jù)其在總體數(shù)據(jù)中平均的降序位置，被分配了一個相應(yīng)的等級。如下表所示： 斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù) 實際應(yīng)用中，變量間的連結(jié)是無關(guān)緊要的，于是可以通過簡單的步驟計算。被觀測的兩個變量的等級的差值 di=xi-yi ，則為： 斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)表明 X (獨立變量) 和 Y (依賴變量)的相關(guān)方向。如果當(dāng)X增加時，Y趨向于增加，斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)則為正。如果當(dāng)