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銻對土壤跳蟲(Folsomiacandida)的毒性效應

2017-07-19 02:50:09林祥龍孫在金陳衛玉趙淑婷
環境科學研究 2017年7期
關鍵詞:效應

林祥龍, 孫在金, 陳衛玉, 姚 娜, 趙 龍, 趙淑婷, 侯 紅*

1.中國環境科學研究院, 環境基準與風險評估國家重點實驗室, 北京 100012 2.大同市環境監測站, 山西 大同 037002 3.江西省環境保護科學研究院, 江西 南昌 330039 4.云南農業大學, 云南 昆明 650000

銻對土壤跳蟲(Folsomiacandida)的毒性效應

林祥龍1, 孫在金1, 陳衛玉2, 姚 娜3, 趙 龍1, 趙淑婷4, 侯 紅1*

1.中國環境科學研究院, 環境基準與風險評估國家重點實驗室, 北京 100012 2.大同市環境監測站, 山西 大同 037002 3.江西省環境保護科學研究院, 江西 南昌 330039 4.云南農業大學, 云南 昆明 650000

為了解Sb(銻)對土壤無脊椎動物的毒性效應及對比不同類型土壤中Sb毒性的差異,選取死亡率、逃避率、繁殖數三組個體水平的評價指標研究了3種典型土壤(海倫黑土、祁陽紅壤、北京潮土)中外源添加Sb對模式生物——跳蟲(Folsomiacandida)的急性毒性和慢性毒性效應. 結果表明,基于實測w(Sb總)求得的上述3種土壤中Sb影響跳蟲逃避的2 d-EC50(EC50為半數效應濃度)分別為298、>431〔高于土壤中最高w(Sb總)〕和132 mg/kg;影響跳蟲死亡的7 d-LC50(LC50為半數致死濃度)分別為 3 352、4 007、2 105 mg/kg;影響跳蟲死亡的28 d-LC50分別為 2 271、1 865、703 mg/kg,影響跳蟲繁殖的28 d-EC50分別為 1 799、1 323、307 mg/kg. 由上述毒性閾值大小可知,跳蟲逃避率的敏感性高于死亡率和繁殖數的敏感性,不同土壤中Sb對跳蟲的毒性大小具有顯著差異,北京潮土中Sb對跳蟲的毒性與海倫黑土、祁陽紅壤相比最大差別接近6倍,表明不同土壤理化性質對Sb生態毒性效應具有顯著影響. 但基于w(Sb水提)求得的上述3種土壤中Sb的毒性閾值差異減小,說明水提態Sb與其毒性具有顯著相關性,可以較好地解釋不同土壤間Sb毒性的差異. 該研究結果可為建立我國土壤中Sb的毒性預測模型及制訂Sb的質量標準值提供依據.

Sb; 水提態銻; 土壤類型; 白符跳; 急性毒性; 慢性毒性; 毒性差異

Abstract: Despite growing concern about the potential adverse effects of elevated antimony concentrations in soil, hardly any toxicity data are available for terrestrial invertebrates. To explore the toxicity of antimony to soil invertebrates and compare toxicity differences among different types of soil, the acute and chronic toxicity of antimony toFolsomiacandidawere assessed in three typical soils (i.e., Hailun isohumosol, Qiyang ferrosol and Beijing primosol) using mortality, avoidance and reproduction as evaluation endpoints. The 2-day EC50(i.e., concentration causing 50% toxic effect) values expressed in measured total antimony concentrations for the avoidance ofF.candidawere 298, >400 (i.e., avoidance rate did not reach 50% at the highest concentration) and 132 mg/kg, respectively. The 7-day LC50(i.e., median lethal concentration) values for the mortality ofF.candidawere 3352, 4007 and 2105 mg/kg, respectively. The 28-day LC50values for the mortality ofF.candidawere 2271, 1865 and 703 mg/kg, respectively. The 28-day EC50values for the reproduction ofF.candidawere 1799, 1323 and 307 mg/kg, respectively. The results showed that avoidance was a more sensitive endpoint than reproduction and mortality, and the toxic effect of antimony onF.candidasignificantly varied with soil types. The toxicity of antimony in Beijing primosol was maximally nearly six times higher than that of in Hailun isohumosol and Qiyang ferrosol, indicating the distinct impact of soil physicochemical properties on the toxic effect of antimony. But the differences of LC50or EC50values expressed in water-extracted antimony concentrations among the three soils decreased, indicating that the water-extracted antimony consisted with the toxicity of antimony obviously and could explain the toxicity variations among the three soils. The study can provide the basis for establishing a prediction model of antimony toxicity as well as formulating the quality standard value of antimony in soil.

Keywords: antimony; water-extracted antimony; soil types;F.candida; acute toxicity; chronic toxicity; toxicity differences

Sb(銻)是與砷同一主族的類金屬元素,世界上Sb的產量要遠高于砷,阻燃劑、剎車片、子彈殼等含Sb產品在生產生活中得到廣泛應用[1]. 土壤中w(Sb)通常低于1 mg/kg,世界衛生組織(WHO)[2]建議的土壤最高w(Sb)不超過35 mg/kg,但由人類活動(燃燒化石燃料、冶煉金屬和焚燒廢物和污泥等)所造成的土壤Sb污染已越來越嚴重. 研究[3]顯示,射擊場附近的表層土壤中Sb的濃度和可移動性都要高于Pb. 作為世界上Sb產量最大的國家,我國一些Sb礦開采和冶煉區域的土壤中w(Sb)最高達11.8 g/kg[4]. Sb的環境化學行為雖不同于鎘、銅、鉛、鋅等重金屬,但作為生物非必需元素對生物也有著毒害作用[5],歐盟(EU)和美國國家環境保護局(US EPA)將Sb及Sb的化合物列為優先控制的污染物[6].

土壤環境質量標準是土壤污染風險評價和環境管理的基礎[7],由于缺乏基于生態效應的毒性閾值,我國目前制定的《農用地土壤環境質量標準(征求意見稿)》中土壤Sb的標準倍受爭議. 隨著對Sb污染的廣泛關注,國內外有關Sb對土壤生態受體毒性效應的研究逐漸增多,然而主要集中在Sb對微生物和植物[8-9]的毒害效應方面. 關于Sb對土壤無脊椎動物毒性效應的研究,只有Kuperman等[10-11]評價了Sb對蚯蚓(Eiseniafetida、Enchytraeuscrypticus)、跳蟲(Folsomiacandida)的毒性,梁淑軒等[12]研究了Sb對蚯蚓體內金屬硫蛋白的影響. 并且現有研究只選用了單一種類的自然土壤或人工土壤,事實上由于不同類型土壤的理化性質(有機質、pH、CEC、質地、鐵錳鋁含量等)各異,重金屬的生態毒性有著顯著不同. Peggy等[13]研究發現,22種不同土壤中銅對跳蟲繁殖的EC50變化范圍為45.4~2 270 mg/kg;Pauline等[14]研究表明,有機質含量高的土壤中鋅對跳蟲的毒性顯著降低. 此外,受試生物本身在不同土壤中生活習性和生存狀況也有差別. 因此在進行土壤中重金屬生態毒性效應研究和確定其毒性閾值時,需考慮土壤理化性質的影響[15-16].

跳蟲作為土壤無脊椎動物群落中的優勢物種,是土壤環境的重要指示生物,其中白符跳(Folsomiacandida)由于其具有生長周期短、繁殖快、操作簡便、評價指標多等優勢,被ISO(國際標準化組織)規定為土壤生態風險評估的模式生物[17-18]. 與其他無脊椎動物相比,跳蟲對污染物相對更敏感,如抑菌靈對赤子愛勝蚓的LC50>1 000 mg/kg, 而對白符跳的LC50僅為0.072 mg/kg[18];鉛影響赤子愛勝蚓繁殖的EC10為 1 100 mg/kg,而對白符跳的EC10為520 mg/kg[19]. 跳蟲已被廣泛應用于重金屬的生態毒性研究,如Menta等[20]研究發現,土壤中w(Cd)為50 mg/kg時就能使跳蟲成蟲存活率和幼蟲繁殖數發生顯著性變化;Son等[21]研究結果表明,跳蟲對重金屬鎘、汞和鉛的EC50分別為60、0.23和428 mg/kg.

該研究以跳蟲為受試生物,參照ISO標準方法指南[22-23],從個體水平以死亡率、繁殖數、逃避率為評價指標,選用我國3種理化性質差異明顯的土壤(海倫黑土、祁陽紅壤、北京潮土),研究土壤外源添加Sb對跳蟲的生態毒性,并比較Sb在不同土壤類型間的毒性差異,以期為土壤Sb質量標準的制訂提供參考.

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗所用的3種未被Sb污染的土壤分別采自黑龍江海倫、湖南祁陽、北京朝陽的表層土(0~20 cm)(依次簡稱海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土). 供試土壤使用前在室內自然條件下風干,剔除植物根系及石塊后,過2 mm篩,測定土壤理化性質(見表1). 具體測定方法:pH采用電極法測定;w(有機質)采用重鉻酸鉀氧化法[24]測定;CEC(陽離子交換量)采用非緩沖硫脲銀法[25]測定;土壤質地采用激光粒度儀測定;土壤經濕式消解法(HF-HClO4-HNO3)前處理后,采用ICP-OES(RIS Advantage)測定w(總鐵)、w(總錳)、w(總鋁);土壤經草酸銨和草酸緩沖溶液提取后,采用ICP-MS(Agilent 7500)測定w(非晶質氧化鐵)、w(非晶質氧化錳)、w(非晶質氧化鋁)[26].

1.2 供試跳蟲

供試跳蟲由中國科學院南京土壤所提供,參照ISO 11267[23],飼養在培養皿(90 mm×13 mm)中,培養皿底部鋪有約0.5 cm厚的培養基(活性炭與熟石膏質量比為1∶9,加去離子水攪拌均勻,待其凝固成形后放置3 d后使用). 采用干酵母作為跳蟲的食物,使用人工氣候箱控制飼養條件,溫度為(20±1)℃,光照與黑暗比為16 h∶8 h(光照強度為400~800 lx),空氣濕度為75%. 每3 d打開蓋子補足空氣,必要時為培養基補充適量去離子水,加入適量食物,及時清除培養基表面的發霉的食物殘渣和死亡的跳蟲尸體,保持培養基表面清潔濕潤,每2個月更換一次培養基.

表1 供試土壤基本理化性質

為降低跳蟲蟲齡和個體大小差異對試驗的影響,試驗前跳蟲需進行同齡化培養. 參照ISO 11267[23],將培養皿中150~200只成蟲移入新制培養皿中,加入少量干酵母(約5 mg),在人工氣候箱中培養. 等到跳蟲在培養基表面產卵并孵化出幼蟲后,移走成蟲,3 d后將幼蟲轉移到新培養皿中培養,繼續培養7~9 d后可用于正式試驗. 同齡化期間培養條件與飼養條件相同.

1.3 土壤外源Sb添加

土壤中外源Sb以酒石酸銻鉀(C8H4K2O12Sb2·3H2O,優級純)水溶液的方式進行添加. 急性逃避試驗中土壤w(Sb總)設為0、50、100、200、400 mg/kg;急性存活試驗中土壤w(Sb總)設為0、800、1 200、1 600、2 400、4 800 mg/kg;慢性試驗中土壤w(Sb總)設為0、100、200、400、800、1 200、1 600、2 400 mg/kg. 充分攪拌均勻后,于溫室中對添加Sb的土壤進行一周的老化,老化期間添加去離子水保持50%~55%的最大可持水量.

1.4 土壤中w(Sb水提)及w(Sb總)測定

采取土樣,風干過2 mm篩后稱取2 g土壤樣品置于50 mL塑料離心管中,加入20 mL去離子水,在25 ℃和60 r/min條件下振蕩2 h后,于 4 000 r/min條件下離心10 min,上清液用0.45 μm的醋酸纖維濾膜過濾[27],用ICP-MS測定濾液中Sb的含量. 同時稱取過0.25 mm篩的0.1 g土樣,加入HF-HClO4-HNO3(2∶1∶3)消解后過濾,用ICP-OES測定濾液中Sb的含量[28]. 測定過程中用國家一級標準物質(GBW-07410)作為質控.

1.5 跳蟲毒理試驗

1.5.1 急性毒性試驗

急性逃避試驗用的圓柱形玻璃杯用塑料隔板分隔為兩部分,分別加入30 g老化后濕潤的污染土壤和清潔對照土壤,將隔板取出,在玻璃杯的中心位置加入20只10~12 d大小的跳蟲,每濃度設4個重復,蓋上玻璃杯蓋子,在人工氣候箱中培養,培養條件同跳蟲飼養條件. 培養48 h后取出玻璃杯,加入隔板,將兩部分土壤分別取出,用水浮法(活的跳蟲會浮在水面上)對跳蟲數量進行計數. 逃避率計算公式[29]:

x=nc/N×100%

式中:x為逃避率,%;nc為對照土壤中跳蟲數量,只;N為加入土壤中的跳蟲總數,只.

急性存活試驗的方法為稱取30 g濕土于有機玻璃杯,加入10只10~12 d大小的跳蟲,每濃度設4個重復,加蓋后放在人工氣候箱中培養7 d,培養過程中不添加酵母,其他培養條件同跳蟲飼養條件. 培養結束后,用水浮法對存活的跳蟲進行計數.

1.5.2 慢性毒性試驗

稱取30 g濕土于有機玻璃杯,加入10只10~12 d 大小的跳蟲,試驗組處理設4個重復,對照組為6個重復,加入5 mg干酵母,蓋上蓋子后放在人工氣候箱中培養28 d,培養條件同跳蟲飼養條件. 一周開蓋通氣3次,并補充少量去離子水和干酵母,培養結束后,用水浮法對成蟲和繁殖的幼蟲數量進行計數.

1.6 數據處理

采用Logistic方程[30]擬合土壤w(Sb)和跳蟲毒性效應,根據擬合曲線計算LC50和EC50. 采用SPSS 11.5 進行數據的分析與比較,采用OriginPro 8.5進行繪圖.

2 結果與分析

2.1 土壤中實測w(Sb總)和w(Sb水提)

土壤質控樣品中測得的w(Sb總)與參考值誤差在6%以內,說明測得的w(Sb總)是可信的. 如圖1所示,海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土中實測w(Sb總) 與理論值有著很好的一致性,回收率分別為90%~115%(平均值為103%)、93%~111%(平均值為106%)和89%~120%(平均值為112%). 該研究中毒性閾值的計算基于土壤實測w(Sb總).

3種土壤中w(Sbg加,w(Sb總)為 4 800 mg/kg時海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土中最大w(Sb水提)分別達到183、80、301 mg/kg. 不同土壤中各濃度Sb的水提態比例差異明顯:海倫黑土中w(Sb水提)為2.3%~3.6%(平均值為2.7%);祁陽紅壤中w(Sb水提)為0.3%~1.6%(平均值為0.6%);北京潮土中w(Sb水提)為6.5%~9.6%(平均值為8.1%).

圖1 3種土壤中w(Sb總)和w(Sb水提)Fig.1 The concentrations of total antimony and water-extracted antimony in three soils

圖2 跳蟲逃避率與土壤w(Sb總)和w(Sb水提)的劑量-效應關系Fig.2 Dose response curves of the avoidance behavior of F. candida between soil total Sb and water-extracted Sb

2.2 Sb對跳蟲的急性毒性效應

急性逃避試驗過程中在不同Sb濃度處理的土壤中未發現死亡和失蹤的跳蟲個體,符合ISO規定要求(即死亡或失蹤率小于10%)[22]. 如圖2所示,在三種對照組土壤中跳蟲分布比較均勻,雖然隨著土壤w(Sb總)提高,整體而言跳蟲的逃避率逐漸增大,但跳蟲在北京潮土中的最高逃避率顯著高于海倫黑土和祁陽紅壤中的逃避率(P<0.05). 經計算,海倫黑土、北京潮土中基于實測w(Sb總)求得的Sb對跳蟲逃避行為的EC50(見表2)分別為298、132 mg/kg,基于w(Sb水提)求得的EC50分別為8.4、14.3 mg/kg,祁陽紅壤中EC50值高于設置的最高w(Sb).

暴露7 d后對照組土壤中跳蟲死亡率均小于20%,從而保證了試驗的有效性. 如圖3所示,跳蟲存活數量在3種土壤中隨著w(Sb總)或w(Sb水提)提高而減少,并且試驗中發現在高濃度土壤中其應激性反應明顯減弱. 海倫黑土和祁陽紅壤中w(Sb總)范圍為800~1 600 mg/kg和w(Sb水提)范圍分別為20.1~45.8 mg/kg和6.4~24.5 mg/kg時,跳蟲存活率均在85%以上,w(Sb總)達 2 400 mg/kg和w(Sb水提)分別達84.4和51.8 mg/kg后兩種土壤中跳蟲存活率開始顯著降低(P<0.05). 北京潮土中跳蟲最高死亡率達到100%,其存活數與Sb濃度間表現出最明顯的劑量-效應關系. 經計算,海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土中基于實測w(Sb總)求得的Sb對跳蟲死亡的LC50(見表2)分別為 3 352、4 007、2 105 mg/kg,基于w(Sb水提)求得的LC50分別為107.9、79.1、153.8 mg/kg.

表2 基于w(Sb總) 實測值和w(Sb水提)求得的Sb對跳蟲毒性的LC50和EC50

注:括號內數值為95%置信區間;1)所設濃度范圍內逃避率未達到50%.

圖3 暴露7 d后跳蟲存活數與土壤w(Sb總)和w(Sb水提)的劑量-效應關系Fig.3 Dose response curves of the 7 d-survival of F. candida between soil total Sb and water-extracted Sb

2.3 Sb對跳蟲的慢性毒性效應

28 d的暴露后對照組土壤中成蟲存活率均高于80%,符合ISO關于試驗有效性的標準. 如圖4所示,海倫黑土、祁陽紅壤、北京潮土中w(Sb總)分別為 1 600、800、200 mg/kg和w(Sb水提)分別為45.7、6.5、18.7 mg/kg時,與對照組相比,成蟲存活率開始出現明顯降低(P<0.05). 海倫黑土、祁陽紅壤中成蟲最高死亡率分別為87%和70%,而北京潮土中成蟲最高死亡率接近100%. 經計算,海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土中基于實測w(Sb總)求得的Sb對跳蟲死亡的LC50(見表2)分別為 2 271、1 865、703 mg/kg,基于w(Sb水提)求得的LC50分別為61.1、35.5、54.9 mg/kg.

圖4 暴露28d后跳蟲存活數與土壤w(Sb總)和w(Sb水提)的劑量-效應關系Fig.4 Dose response curves of the 28 d-survival of F.candida between soil total Sb and water-extracted Sb

圖5 跳蟲繁殖數與土壤w(Sb總)和w(Sb水提)的劑量-效應關系Fig.5 Dose response curves of the juveniles of F. candida between soil total Sb and water-extracted Sb

對照組土壤中繁殖的幼蟲數均高于100只,符合ISO關于試驗有效性的標準. 如圖5所示,幼蟲數量與w(Sb)之間表現出明顯的劑量-效應關系,并且隨著成蟲數量的減少而降低. 海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土中w(Sb總)分別為800、400、200 mg/kg,w(Sb水提)分別為20.1、2.9、18.7 mg/kg時,與對照組相比,跳蟲繁殖開始受到明顯抑制(P<0.05). 海倫黑土、祁陽紅壤中w(Sb總)均為 2 400 mg/kg,北京潮土中w(Sb總)為800 mg/kg時,跳蟲幾乎不再繁殖,幼蟲數分別僅為對照組的2%、9%和5%. 經計算,海倫黑土、祁陽紅壤和北京潮土中基于實測w(Sb總)求得的Sb對跳蟲繁殖的EC50(見表2)分別為 1 799、1 323、307 mg/kg,基于w(Sb水提)求得的EC50分別為56.1、17.8、25.4 mg/kg.

3 討論

跳蟲的急性逃避和急性存活試驗快速而且靈敏,作為預試驗可為慢性毒性試驗提供依據和參考[31]. Ponge等[32]研究發現某些污染物雖然對跳蟲的毒性不大,卻能引起它的逃避行為. 李曉勇等[33]研究發現跳蟲總體上表現出對Cu污染明顯的逃避行為,并且在3 d的暴露下跳蟲死亡率和w(Cu)顯著正相關. 該研究發現跳蟲對Sb具有較強的敏感性,能對土壤中遠低于LC50的w(Sb)產生逃避反應,但Sb的急性致死毒性較低,跳蟲死亡率的靈敏度遠低于逃避行為(見表2),這與文獻[34]所研究鉛、鎘等對跳蟲毒性的發現一致,原因是跳蟲能靈敏的感知環境中的毒物脅迫并逃離至更適宜生存的地方[31],雖然急性存活試驗中不添加食物,跳蟲在食用與銻絡合的有機質后會中毒死亡,但是由于Sb較低的毒性和土壤w(Sb)較低時,會有部分跳蟲逃避到玻璃瓶側壁上,以致7 d后仍有很多跳蟲不會死亡,只有暴露于較高w(Sb)的土壤中跳蟲運動能力很快喪失或受到嚴重削弱,致使其中毒死亡.

跳蟲慢性毒性試驗從成蟲存活數和幼蟲繁殖數兩個指標評價Sb生態毒性,更符合實際情況,并且暴露周期長達28 d,即使暫時逃避到玻璃瓶側壁上的成蟲也會進入土壤中覓食. 由毒性閾值(見表2)可知慢性試驗中跳蟲繁殖對Sb的敏感性高于成蟲死亡的,與有關其他污染物的研究結果一致,如Pauline等[14]發現,土壤w(Zn)達到1 600 mg/kg時,跳蟲成蟲存活依然未受到影響,而w(Zn)為356 mg/kg時對跳蟲繁殖的抑制率達到50%,這可能與跳蟲遇到脅迫時往往會通過放棄生殖繁衍來優先適應環境,維持自身存活的生理特征有關[35].

具有不同理化性質的土壤中重金屬的環境行為(吸附、遷移、轉化等)不同,使其在不同土壤中的毒性差異明顯[36-37]. 該研究結果表明,無論是急性和慢性試驗,w(Sb總)相同時,北京潮土中Sb均表現出對跳蟲最強的毒性,在所設濃度范圍內,祁陽紅壤中Sb未使跳蟲逃避率達50%,對跳蟲急性死亡的毒性也最小. 這是因為跳蟲除了經口攝入重金屬外還主要通過接觸土壤溶液中的重金屬而產生暴露[38],該研究選用的海倫黑土中較高的有機質、祁陽紅壤中較高的鐵鋁及黏粒成分和較低的pH使Sb極易與土壤結合[26,39-43],降低Sb在土壤水溶液中的分配比(見圖1),從而減少對跳蟲的毒害. Kuperman等[10]得出的硫酸銻〔Sb2(SO4)3〕對跳蟲繁殖的EC50為169 mg/kg,比北京潮土中的EC50(307 mg/kg)還要低,雖然其受試化學品本身的毒性不同于該試驗中酒石酸銻鉀(C8H4K2O12Sb2·3H2O),但也與其選用了對Sb吸附性差的有機質、黏粒含量較低的土壤有關. 利用Logistic曲線對土壤w(Sb水提)與跳蟲生理指標的毒性反應進行擬合后發現,二者存在明顯的劑量-效應關系,而且基于w(Sb水提)求得的三種土壤中毒性閾值之間的差異減小,如北京潮土中基于w(Sb水提)求得的Sb對跳蟲繁殖的EC50(見表2)與海倫黑土、祁陽紅壤中的差別僅分別為2.2和1.4倍,而基于w(Sb總)求得的EC50與上述兩種土壤中的差別分別達到5.9、4.3倍,這進一步說明w(Sb水提)在對跳蟲的毒性影響上起重要作用,能表征Sb生物有效性,可以較好的解釋三種土壤中Sb毒性的差異.

雖然祁陽紅壤水溶液中w(Sb)顯著低于海倫黑土中的(P<0.01),但基于w(Sb總)求得的EC50值(見表2)卻小于海倫黑土中的(P<0.05). 這是因為跳蟲適宜生存于有機質豐富的土壤中,但pH較低和高黏性的土壤對跳蟲生長與繁殖有一定限制作用[44-45]. 該研究中祁陽紅壤pH為4.81,接近跳蟲適應范圍邊緣,黏粒含量高達55.2%,影響土壤中空氣流通,并且慢性毒性試驗中跳蟲暴露周期長達28 d,所以黏粒含量和pH可能共同導致了海倫黑土中跳蟲對Sb較低的敏感性.

4 結論

a) 由海倫黑土、祁陽紅壤、北京潮土中Sb毒性閾值大小可知,跳蟲的3種評價終點對Sb的敏感性由高到低分別為逃避率、死亡率、繁殖數.

b) 北京潮土中Sb表現出對跳蟲最強的毒性,與海倫黑土、祁陽紅壤中Sb毒性相比,毒性差別最大接近6倍,表明在進行土壤Sb生態毒性效應研究和確定其毒性閾值時需考慮理化性質的影響.

c) 土壤水提態Sb能表征Sb生物有效性,在對跳蟲的毒性影響上起重要作用,可以較好地解釋海倫黑土、祁陽紅壤、北京潮土中Sb毒性的顯著差異,另外土壤性質本身對跳蟲生存的影響也是重要原因. 但由于該研究選取的土壤類型較少,只是定性分析得出土壤pH、有機質、鐵錳鋁等對Sb毒性有較大影響,而要定量確定影響Sb毒性的主因子,后續研究中則需選取更多的土壤類型.

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Toxicity Effect of Antimony to Soil-Dwelling Springtail (Folsomiacandida)

LIN Xianglong1, SUN Zaijin1, CHEN Weiyu2, YAO Na3, ZHAO Long1, ZHAO Shuting4, HOU Hong1*

1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2.Datong Environmental Monitoring Center, Datong 037002, China 3.Jiangxi Academy of Environmental Sciences, Nanchang 330039, China 4.Yunnan Agricultural University, Kunming 650000, China

2016-11-07

2017-02-20

國家重點研發計劃項目(2016YFD0800400)

林祥龍(1991-),男,山東臨沂人,m15110038821@163.com.

*責任作者,侯紅(1963-),女,山西太原人,研究員,博士,主要從事土壤重金屬生物地球化學循環和生態環境效應研究,houhong@craes.org.cn

X53

1001- 6929(2017)07- 1089- 09

A

10.13198/j.issn.1001- 6929.2017.02.12

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LIN Xianglong,SUN Zaijin,CHEN Weiyu,etal.Toxicity effect of antimony to soil-dwelling springtail (Folsomiacandida)[J].Research of Environmental Sciences,2017,30(7):1089- 1097.

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