97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓的急性毒性試驗研究

黎鎮非， 何海堅， 鐘長文， 黃佳喜， 張宏濤

(1.佛山市環境健康與安全評價研究中心，廣東 佛山 528051；2.佛山英拜檢測科技有限公司，廣東 佛山 528051)

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97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓的急性毒性試驗研究

黎鎮非1， 何海堅2， 鐘長文2， 黃佳喜2， 張宏濤1

(1.佛山市環境健康與安全評價研究中心，廣東 佛山 528051；2.佛山英拜檢測科技有限公司，廣東 佛山 528051)

采用人工土壤試驗方法，以7 d和14 d為試驗周期，進行了農藥97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓(Eiseniafoetida)的急性毒性試驗。試驗結果表明：人工土壤試驗空白對照組的蚯蚓死亡率為0，滿足質量控制要求。采用人工土壤試驗7 d和14 d時97%溴苯腈原藥的半數致死濃度(LC50)分別為22.5 mg a.i./kg干土和21.8 mg a.i./kg干土，且隨著97%溴苯腈原藥濃度的升高赤子愛勝蚓的死亡率也在逐漸增加，二者呈現出較為明顯的線性關系。因此，農藥97%溴苯腈原藥對土壤生態環境具有潛在的生態風險，赤子愛勝蚓的死亡率可作為土壤對農藥溴苯腈污染程度的一種生物指標。

溴苯腈；赤子愛勝蚓；急性毒性；研究

1　引言

蚯蚓是常見的一種陸生環節動物，對土壤中有機物質的分解轉化具有重要作用，同時蚯蚓的活動可以改善土壤的結構，增強土壤的透氣和排水保水功能。蚯蚓的運動和排泄物對改善土壤的質量非常有益，可使土壤的透氣性保持良好，使土壤保持健康狀態，對農業生產有重要作用。蚯蚓能疏松土壤，增加土壤有機質并改善其結構，還能夠促進酸性或堿性土壤轉變為中性土壤，使土壤適宜于農作物的生長。

蚯蚓能夠在一定程度內消除環境污染。在土壤中保持健康的蚯蚓種群對于土壤生態環境的保護具有重要價值。由于蚯蚓能夠吸收土壤中的汞、鉛和鎘等微量金屬，這類金屬元素在蚯蚓體內的聚集量遠超外界含量。赤子愛勝蚯蚓存在于富含有機質的土壤中，對化學農藥的敏感性與真正棲息在土壤中的蚯蚓類似。其生活周期短，繁殖能力強，易于在含各種有機廢物的土壤中飼養。赤子愛勝蚓及其蚓繭容易購得，有利于確保采用同一品系。因此，蚯蚓可作為土壤生態環境中重金屬污染的監測動物，隨著化學新物質在農業生態環境中的廣泛應用，蚯蚓的生態毒理學研究得到了較大的發展，赤子愛勝蚓已經成為環境生態毒理研究的一個標準指示生物。

溴苯腈(Bromoxynil)，又稱伴地農，化學名為3,5-二溴-4-羥基-1-氰基苯。是一種防除闊葉雜草的腈類除草劑，屬于選擇性苗后觸殺型除草劑。微溶于水，可溶于丙酮。對大鼠經口急性毒性LD50為190 mg/kg，經皮急性毒性LD50為2000 mg/kg，可被葉片吸收，抑制光合作用而使雜草組織壞死。適用于小麥、大麥、黑麥、玉米和高粱等農作物田間，防除藜、莧、麥家公等一年生雙子葉雜草。除單用外，還可以和多種除草劑混配，達到擴大除草譜。筆者以97%溴苯腈原藥為受試物，采用人工土壤試驗方法考察97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓的急性毒性試驗。

2　材料與方法

2.1供試動物

赤子愛勝蚓(Eiseniafoetida)，為《GB/T 31270.15-2014化學農藥環境安全評價試驗準則 第15部分：蚯蚓急性毒性試驗》推薦使用蚓種，購自珠海市洪銘蚯蚓養殖園，由本中心實驗室馴養和繁殖。蚯蚓馴養室環境條件溫度為21～23 ℃，濕度為70%～90%，試驗前，對2～3月齡蚯蚓至少馴養7 d；試驗開始前24 h，把蚯蚓放在人工土壤中飼養。期間蚯蚓保持健康良好，大小基本一致，具有生殖環帶，體重為300～600 mg。

2.2儀器設備與材料

2.2.1試驗儀器

電子天平、人工氣候箱、電子秤、加濕器、移液槍。

2.2.2試驗耗材

大燒杯(1000 mL)、塑料薄膜、鐵制托盤、培養皿、小燒杯、竹簽。

2.2.3試驗基質(人工土壤)

草炭，高嶺土，石英砂，碳酸鈣。配制人工土壤前，分別取一定量的上述各組分物質，在105 ℃條件下烘干后稱重(恒重)，測定各組分的含水量。然后按相應比例配制人工土壤，加入適量去離子水調節人工土壤的濕度至土壤干重的30%～35%，充分混合均勻后，備用。在試驗開始前，添加一系列的受試物貯備液與上述配制好的人工土壤相混合，配置成不同濃度的試驗土壤介質。供試用蚯蚓在試驗前用去離子水沖洗兩遍至表面干凈。

2.3試劑

97%溴苯腈原藥，由浙江禾本科技有限公司提供。

2.4實驗方法

2.4.1受試生物的質量保證

馴養后的蚯蚓在進行試驗前，采用人工土壤試驗方法測定氯乙酰胺作為參比物進行蚯蚓敏感性檢查，設置系列濃度為11.3、16.4、23.8、34.5和50.0 mg a.i./kg干土的參比物敏感性試驗，試驗方法同正式試驗。結果顯示，氯乙酰胺對蚯蚓急性毒性14 d-LC50為25.6 mg a.i./kg干土，滿足參比物氯乙酰胺的14 d-LC50值在20～80 mg a.i./kg干土之間，供試蚯蚓的敏感性符合質量控制要求。

2.4.2人工土壤試驗

在進行正式試驗前，先進行較大范圍的系列濃度分別為0.800、4.00、20.0和100 mg a.i./kg干土的預試驗，為正式試驗設置受試物系列濃度提供設計依據。預試驗每個濃度處理組設置1個平行，同時設置1個空白對照組。預試驗周期為14 d，試驗溫度為18～22 ℃，濕度70%～90%，光照強度400～800 lx，連續光照。試驗第14 d，將培養容器內的試驗介質輕輕倒入托盤上，取出蚯蚓，用探針刺激蚯蚓尾部，檢查并記錄死亡情況以及觀察到的異常行為或病理癥狀。根據預試驗結果，進行系列濃度為13.6、19.7、28.5、41.4和60.0 mg a.i./kg干土的正式試驗，同時設置空白對照組，各組均設置3個平行。具體試驗步驟和條件與預試驗相同，試驗周期為14 d。于試驗第7 d，將培養容器內的試驗介質輕輕倒入托盤上，取出蚯蚓，用竹簽刺激蚯蚓尾部，檢查并記錄死亡情況以及觀察到的異常行為癥狀；于試驗第14 d，將培養容器內的試驗介質輕輕倒入托盤上，取出蚯蚓，用竹簽刺激蚯蚓尾部，檢查并記錄死亡情況以及觀察到的異常行為癥狀。在試驗前稱量蚯蚓體重一次，在試驗結束后再稱量存活蚯蚓體重一次，同時測定試驗期間每天的溫度和相對濕度。

2.4.3結果有效性

試驗結束時，空白對照組的死亡率為0，不超過10%；參比物氯乙酰胺的14 d- LC50值為25.6 mg a.i./kg干土，在20～80 mg a.i./kg干土之間，符合敏感性試驗要求。試驗期間，實驗室環境條件正常，試驗溫度范圍為20.1～21.7 ℃，試驗相對濕度范圍為80.3%～86.6%，光照強度在511～531 lx。綜上所述，本次試驗符合質量控制要求，試驗數據結果真實有效。

2.5實驗結果統計

采用DPS 13.5統計軟件對數據進行處理，計算7 d及14 d的死亡率、LC50值、95%置信限、回歸方程及相關系數r，建立相應的劑量-效應關系標準曲線。

3　結果與分析

97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓的急性毒性人工土壤試驗，試驗系列濃度組為分別13.6、19.7、28.5、41.4、60.0 mg a.i./kg干土，得到試驗相應的半數致死濃度(LC50)、95%置信限、回歸方程及相關系數結果如表1，試驗對數劑量-機率值線性關系圖如圖1和圖2所示，隨著97%溴苯腈原藥濃度的升高赤子愛勝蚓的死亡率也在逐漸增加，二者呈現出較為明顯的線性關系。依據《化學農藥環境安全評價試驗準則》(農業部農藥檢定所，2014)中第15部分的蚯蚓急性毒性試驗-毒性評價標準(表2)，從該試驗結果可以得出結論：97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓的急性毒性試驗為低毒。

表1　蚯蚓急性毒性試驗-半數致死濃度、95%置信限、回歸方程及相關系數

表2　蚯蚓急性毒性試驗-毒性評價標準

圖1　97%溴苯腈對赤子愛勝蚓7 d的急性毒性試驗劑量-機率值線性關系

圖2　97%溴苯腈對赤子愛勝蚓14 d的急性毒性試驗劑量-機率值線性關系

4　結論

(1) 人工土壤試驗結束時，空白對照組蚯蚓死亡率為0，不超過10%，滿足試驗有效性要求。

(2) 參比物敏感性試驗結果為LC50(14 d)為25.6 mg a.i./kg干土，滿足參比物氯乙酰胺的14 d-LC50值在20 mg a.i./kg～80 mg a.i./kg之間，供試蚯蚓的敏感性符合質量控制要求。

(3) 采用上述人工土壤試驗7 d和14 d時，97%溴苯腈原藥的半數致死濃度(LC50)分別為22.5 mg a.i./kg(干土)和21.8 mg a.i./kg干土，97%溴苯腈原藥對赤子愛勝蚓的急性毒性均為低毒。

(4) 隨著97%溴苯腈原藥濃度的升高赤子愛勝蚓的死亡率也在逐漸增加，二者呈現出較為明顯的線性關系。因此，農藥97%溴苯腈原藥對土壤生態環境具有潛在的生態風險,赤子愛勝蚓的死亡率可作為土壤對農藥溴苯腈污染程度的一種生物指標。

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2016-05-19

國家發改委佛山環境與健康安全評價公共服務平臺項目；廣東省科技計劃項目(編號：2011B010600001)；廣東省科技計劃項目(編號：2013B090800004)；廣東省科技計劃項目(編號：2014A040401002)

黎鎮非(1984—)，男，本科，主要從事生態環境健康、環境毒理和環境行為的檢測工作。

張宏濤(1978—)，男，碩士，工程師，主要從事生態環境健康、環境毒理和環境行為的檢測工作。

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1674-9944(2016)14-0045-03