拟除虫菊酯类农药(2)

1、住宅区使用拟除虫菊酯类杀虫剂对水生生物的影响 2013.1参考文献引言引言 材料和方法材料和方法 研究区域抽样检验方案 结果与讨论结果与讨论 毒性试验 化学沉积物 拟除虫菊酯类农药的来源结束语结束语 概 要 拟除虫菊酯类杀虫剂替代有机磷农药满足了大多数的住宅需求。在美国有机磷农药的使用被急剧缩减，近期被撤销的宅用农药几乎都含有毒死蜱和二嗪农。现在绝大多数出售给消费者的杀虫剂中都含有拟除虫菊酯，并通过病虫害专业防治喷头广泛应用于房屋周围。尽管它们在市场上常有主导地位，但一直都没有试图去分析住宅区排水水道内的这些化合物。 本文中对作为加利福尼亚的一个典型新开发郊区的罗斯维尔单户住宅排水区内的几条小

2、河进行了检查，以确定以下几点：(1)在住宅区附近水生生态系统中的残留物是否是因为使用拟除虫菊酯导致的 ；(2)在沉积物毒性试验中浓度是否达到导致死亡率的水平；(3)拟除虫菊酯的存在是否是一个控制常驻的水生无脊椎动物分布的因素。引 言 罗斯维尔西部的特点是有许多连续的单户住宅区，其中大部分都小于10年。该地区没有工业只有很少的商业发展和农业。这个地区被选定为住宅农药使用的个案来研究是因为除了住宅中的应用还有一些其他的农药来源，而事实上，历史数据表明了在该地区溪流中存在Hyalella azteca（节肢动物门：甲壳纲动物），是这项研究中的特别重要的一个物种。 材料和方法 研究区域研究区域在北美洲

3、，在北美洲，Hyalella azteca是一是一种广泛和丰富的片脚甲壳类动物种广泛和丰富的片脚甲壳类动物它长达到它长达到38毫米（毫米（0.120.31英英寸），并在一定范围内的淡水和寸），并在一定范围内的淡水和咸水水域发现的。咸水水域发现的。它以藻类和硅藻为食，是水禽它以藻类和硅藻为食，是水禽的主要食物。的主要食物。Hyalella azteca用于各种水生生用于各种水生生物测定。物测定。罗斯维尔西部的主要河道是Pleasant Grove Creek，这是一条宽度为2-4米、最下游深0.5-1米缓慢流动的溪流。Pleasant Grove Creek的南部分支（以下简称the South

4、 Branch）和Kaseberg Creek是主要的支流（如图）。 材料和方法 研究区域研究区域 通常40-60厘米/年的降雨量主要发生在11月到3月。在夏天，体系中的水主要来源于住宅景观和草坪的过度灌溉，这些水通过住宅区内的许多雨水渠进入到Pleasant Grove Creek和它的支流中。 拟除虫菊酯被迅速地吸附在土壤颗粒中，因此沉积物将会是这些化合物的主要存储库。2004年9月收集大部分采样点的河底沉积物，其余的取样点则是在之前或之后的一个月进行收集。 在这些采样点之间可能会降雨，所以在1-3位置每次降雨前后都进行重复采样。然后根据多个采样点的多组数据平均值可以看出，观察到的毒性或拟

5、除虫菊酯的浓度没有明显的变化。 材料和方法 抽样检验方案抽样检验方案对每一个采样点的栖息地都进行评估，并记录采样点之间任何可能会影响到H. azteca栖息地的异质性。采样点栖息地的数据包括（海洋）底上动物基质/可利用的覆盖物、淤积基质的表征、淤积变化、泥沙沉积、沟渠变化、沟渠弯度、堤的稳定性、植被保护和河岸植被带的宽度。水质测量包括溶解氧、温度、pH值和电导率。所有采样点都是不含浅滩栖息地的小斜坡（斜率0.2）。每个采样点都由一个相对均匀的100米采样范围构成。取用的样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积物。 材料和方法 抽样检验方案抽样检验方案 对整个Pleasan

6、t Grove Creek及其支流的沉积物进行了急性毒性测试。 21个采样点中9采样点的沉积物在10天的暴露实验中造成全部或几乎全部（90%）H. azteca的死亡率 （如图）。 结果与讨论 毒性实验毒性实验 为了帮助确定所观察到的毒性的起因，分析沉积物中的28种杀虫剂，其中包括1种有机磷杀虫剂（毒死蜱），20种有机氯杀虫剂和7种拟除虫菊酯类杀虫剂。毒死蜱和有机氯杀虫剂的浓度均低于对H. azteca的毒性。 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物 与一些受农业影响但污染较小的水体相比，这些郊区沉积物中的拟除虫菊酯类农药的污染程度是显著的。在二级支流联苯菊酯的浓度达到437ng/g，与报道中从加利

7、福尼亚农业集中地区的溪流和水沟中得到的约70个样本的最大联苯菊酯浓度相比大约大了15倍。苄氯菊酯和高效氯氟氰菊酯在郊区和农业地区的浓度最大值是相似的。 数据表明，沉积物的污染是局部的，主要是在暴雨下水道排水口和二级支流进入主干溪流汇集点的附近。 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物例如：例如： Kaseberg Creek的采集点14含有62ng/g全部拟除虫菊酯类杀虫剂，远低于距离只有0.2公里的上游采集点13（1560ng/g）或另一个距离0.5公里的上游采集点15（479ng/g）。 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物 事实上，尽管在Kaseberg Creek和the South Branc

8、h的污染物分步广泛，Pleasant Grove Creek却相对不受影响，这可能是因为溪流的水流速度慢，所以受污染的沉积物被传送的极少。总的来说，看来任何给定的排污口都会影响到距离几十到几百米下游的沉积物质量。这些众多的排污口分散在整个系统中，导致了错落有致的高度污染的河段。 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物 沉积物中拟除虫菊酯类农药的浓度被用来计算毒性单位（TU），公式如下： 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物 土壤有机质( Soil Organic Matter, SOM) 由一系列存在于土壤中、组成和结构不均一、主要成分为C和N的有机化合物组成；土壤有机质中所含的C为土壤有机碳土壤有机碳

9、( Soil Organic Carbon, SOC)。 联苯菊酯=0.52g/g 有机碳(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，和苄氯菊酯=10.83g/g oc。 归一化法归一化法(normalization method)一种常用的色谱定量方法。归一化法是把样品中各个组分的峰面积乘以各自的相对校正因子并求和，此和值相当于所有组分的总质量，即所谓“归一”， 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物 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). 结果与讨论 化学沉积物化学沉积物 从溪流沉积物中观察到的拟除虫菊酯类杀虫剂的潜在来源包括以下内容： 农业； 蚊虫防治； 使用专业涂敷器的景观处理； 使用专业涂敷器的结构病虫害控制； 由业主或他们的园艺服务的景观处理。 结果与讨论 拟除虫菊酯类农药的来源拟除虫菊酯类农药的来源 结果与讨论 拟除虫菊酯类农药的来源拟除虫菊酯类农药的来源 147.6kg 用含有联苯菊酯的草坪杀虫剂产品（Ortho Bug-B-Gon Max Insect Killer）为

12、例，如果产品在推荐的应用率（738g产品/100 m2，含0.115%联苯菊酯）内被应用到一个100m2的草坪，假设在异地输送1%的适用量将相当于8.5mg的联苯菊酯。这个数量的联苯菊酯将会分散到超过0.8吨的沉积物（干重）中，之前的浓度将低于the H. azteca 10-d LC50（假设2% oC），甚至进一步稀释到无毒浓度。如果是在溶解阶段的联苯菊酯，要将浓度降低至低于敏感的水生物种的急性致死浓度（规定的所有的水生物种测试的第个五百分位LC503.8ng/L）至少需要220万升的水进行稀释。虽然这些用于草坪区和异地运输值是假设性的，但它们也说明即使从草坪灌溉径流传输的产品量非常小也可

13、能对附近的溪流中的敏感水生生物造成不利影响。 结果与讨论 拟除虫菊酯类农药的来源拟除虫菊酯类农药的来源 拟除虫菊酯类杀虫剂联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。这些拟除虫菊酯类杀虫剂的主要来源是进行结构控制害虫防治时通过专业的涂敷器及/或业主使用的杀虫剂，特别是草坪护理产品。罗斯维尔郊区是不可能是唯一的，类似的沉积物质量退化也可能会在其他城市郊区出现，特别是在通过景观灌溉来支配部分水域的季节性流动的干旱地区。 结束语 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 !谢谢观看Bifenthrin / 联苯菊酯 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 / 苄氯菊脂 在统计学中，以查尔斯斯皮尔曼命名的斯皮尔曼等级相关斯皮尔曼等级相关系数系数，经常用希腊字母(rho)。它是衡量两个统计变量的依赖性的非参数指标。它利用单调方程评价两个统计变量的相关性。如果数据中没有重复值，并且当两个变量完全单调相关时，斯皮尔曼相关系数则为 +1 或 1 。 对于样本容量为n的样本，n个原始数据Xi, Yi被转换成等级数据xi, yi，相关系数为： 斯皮尔曼等级相关系数 原始数据依据其在总体数据中平均的降序位置，被分配了一个相应的等级。如下表所示： 斯皮尔曼等级相关系数 实际应用中，变量间的连结是无关紧要的，于是可以通过简单的步骤计算。被观测的两个变量的等级的差值 di=xi-yi ，则为： 斯皮尔曼相关系数表明 X (独立变量) 和 Y (依赖变量)的相关方向。如果当X增加时，Y趋向于增加，斯皮尔曼相关系数则为正。如果当