西地碘粉禽舍消毒后對(duì)土壤環(huán)境的影響研究*

殷斌 ，黃中利 ，傅劍 ，，逯月 ，林樹(shù)乾 ，趙增成 ，宋敏訓(xùn) ，楊世發(fā) ，楊鵬 ，李桂明 ，**，劉月月 **

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所，山東 濟(jì)南 250023；2.山東昊泰科技藥業(yè)有限公司，山東 濟(jì)南 250023；3.濟(jì)南森康三峰生物工程有限公司，山東 濟(jì)南 251400）

蚯蚓是土壤生態(tài)系統(tǒng)中許多動(dòng)物如蛇類、鼠類等的食物來(lái)源。在食物鏈中它是陸生生物與土壤生物之間傳遞污染物的橋梁，是一種非常重要的非靶標(biāo)陸生土壤生物[1]。在家禽養(yǎng)殖過(guò)程中，為了控制抑制疾病的發(fā)生，定期使用消毒劑類藥物，是預(yù)防疾病的有效方法。但各種消毒劑對(duì)養(yǎng)殖生物都有一定的毒副作用，對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、土壤業(yè)具有一定的危害[2]。因此，消毒藥對(duì)蚯蚓的毒性，是評(píng)價(jià)消毒藥對(duì)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境安全性的一個(gè)重要指標(biāo)。至今，有關(guān)碘消毒劑對(duì)蚯蚓的急性毒性效應(yīng)未見(jiàn)報(bào)道。常用的碘消毒劑有碘酊、碘伏、碘甘油等，目前市場(chǎng)上含碘消毒劑主要是碘伏產(chǎn)品[3，4]，碘伏是一種藥效高、殺菌譜廣的消毒劑，對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒等都具有有效的消毒作用。西地碘粉是通過(guò)一種特殊的包結(jié)工藝制作而成，實(shí)現(xiàn)了性能穩(wěn)定，其殺菌效果和所受到環(huán)境因素的影響均類似于碘伏類消毒劑[5]。

本文采用人工土壤法測(cè)定了西地碘粉對(duì)蚯蚓的急性毒性，為進(jìn)一步研究西地碘粉對(duì)禽舍消毒后對(duì)土壤環(huán)境的影響，全面評(píng)價(jià)其安全性及合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)蚯蚓、來(lái)源及生物試材編號(hào) 赤子愛(ài)勝蚯蚓（Eiseniafoetida），引種于天津賈立明蚯蚓養(yǎng)殖有限公司，引入后在蚯蚓實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行保種繁殖，試驗(yàn)前置于人工氣候箱中進(jìn)行馴養(yǎng)，挑選已出現(xiàn)繁殖環(huán)帶的健康成蚓，體長(zhǎng)在5～6cm、體重在0.400～0.550g之間的個(gè)體用于試驗(yàn)。本試驗(yàn)所用生物試材馴養(yǎng)批次編號(hào)為SC20160516-09XY-5。

1.1.2 供試物及參比物質(zhì) 供試物為西地碘粉，由山東昊泰科技藥業(yè)有限公司提供；參比物質(zhì)為分析純氯乙酰胺，由阿拉丁試劑（上海）有限公司提供。供試物與參比物質(zhì)均保存于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥環(huán)境毒理研究中心樣品室。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)條件 ①試驗(yàn)條件：溫度20±2℃；濕度 70%～90%，光強(qiáng) 400～800Lx，連續(xù)光照；②人工土壤主要由 10%泥炭蘚（pH5.5～6.0）、20%高嶺土（高嶺石含量大于 30%）和 70%石英砂（50～200μm顆粒含量大于50%）組成。

1.2.2 試驗(yàn)儀器設(shè)備 萬(wàn)分之一電子天平、人工氣候箱、攪拌機(jī)、百分之一電子天平、千分之一電子天平、空調(diào)、電子秤、電子溫濕度記錄儀、照度計(jì)、超聲波加濕器、移液器、容量瓶、燒杯、玻璃棒、量筒、托盤(pán)、扎孔器等。

1.2.3 試驗(yàn)方法選擇 試驗(yàn)采用人工土壤法。

1.2.4 藥劑配制 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，本試驗(yàn)為限度試驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取2.6668g供試品置于燒杯中，用蒸餾水溶解分散，轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中定容，充分搖勻，得到濃度為4.00×103mga.i./L的母液。

1.2.5 染毒方法及試驗(yàn)染毒濃度分組 按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)取37.500ml母液，用蒸餾水稀釋補(bǔ)足到450g，加入1.500kg人工土壤中，充分拌勻，配制成100mga.i./kg干土1個(gè)濃度毒土進(jìn)行試驗(yàn)。將各處理毒土均勻分到三個(gè)燒杯中，各加入10條蚯蚓，用保鮮膜封口并用扎孔器扎孔，保持蚯蚓生存環(huán)境透氣。同時(shí)設(shè)置對(duì)照組。

1.2.6 癥狀觀察與數(shù)據(jù)記錄 ①環(huán)境條件：需要記錄整個(gè)試驗(yàn)期間觀察室的溫度、濕度和光照強(qiáng)度；②于染毒后7d和14d觀察并記錄蚯蚓的中毒癥狀與死亡數(shù)。

1.3 判斷死亡標(biāo)準(zhǔn) 用針輕觸蚯蚓尾部，蚯蚓無(wú)反應(yīng)則為死亡。

1.4 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)結(jié)果用DPSV13.5統(tǒng)計(jì)軟件處理，計(jì)算西地碘粉對(duì)蚯蚓7d和14d的半致死濃度（LC50）值和95%置信限。

1.5 質(zhì)量控制要求 ①對(duì)照組死亡率不超過(guò)10%；②土壤含水量應(yīng)在30%～35%之間；③試驗(yàn)期間，應(yīng)保持實(shí)驗(yàn)室條件正常，如出現(xiàn)各種原因的故障，需重新試驗(yàn)；④參比物質(zhì)對(duì)蚯蚓14d LC50應(yīng)在20～80mga.i./kg干土之間。

2 結(jié)果與結(jié)論

2.1 質(zhì)量控制測(cè)量及急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù) 試驗(yàn)期間，觀察室環(huán)境條件正常。試驗(yàn)結(jié)果表明，西地碘粉對(duì)蚯蚓急性毒性對(duì)照組和試驗(yàn)組無(wú)明顯中毒癥狀，死亡率為0%，見(jiàn)表1；土壤含水量為30.1%；以赤子愛(ài)勝蚯蚓為生物試材進(jìn)行參比試驗(yàn)（參比物質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告編號(hào)：CBBG2016-C09-2），測(cè)得 LC50（14d）值為 33.141mga.i./kg干土，95%置信限為31.950～34.458mga.i./kg干土，見(jiàn)表2。西地碘粉對(duì)蚯蚓的急性毒性試驗(yàn)中，以100mga.i./kg干土處理，染毒后第14天死亡數(shù)為0，LC50＞100mga.i./kg干土，見(jiàn)表3。

表1 西地碘粉對(duì)蚯蚓急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

表2 參比物質(zhì)對(duì)蚯蚓急性毒性試驗(yàn)結(jié)果

表3 西地碘粉對(duì)蚯蚓急性毒性試驗(yàn)結(jié)果

2.2 結(jié)論 依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對(duì)蚯蚓急性毒性按LC50的大小劃分為以下等級(jí)：LC50＞10mga.i./kg干土為低毒，1.0mga.i./kg干土＜LC50≤10mga.i./kg干土為中毒，0.1mga.i./kg干土＜LC50≤1.0mga.i./kg干土為高毒，LC50≤0.1mga.i./kg干土為劇毒。在本實(shí)驗(yàn)室條件下，西地碘粉對(duì)蚯蚓的急性毒性為低毒。

3 討論

蚯蚓是土壤中生物量最大的無(wú)脊椎動(dòng)物，其在地球物質(zhì)循環(huán)和陸地生態(tài)系統(tǒng)食物鏈物質(zhì)傳遞中擔(dān)負(fù)重要功能，是最易受到環(huán)境有毒有害物質(zhì)傷害的土壤生物之一，因而也是開(kāi)展土壤污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要指示生物，其中以赤子愛(ài)勝蚓和安德愛(ài)勝蚓的急性毒性和慢性毒性試驗(yàn)應(yīng)用最為廣泛，且已有相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法可供參考 (OECD，1984；2004；ISO，1993；1998)。 蚯蚓生態(tài)毒理試驗(yàn)已廣泛應(yīng)用于對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，尤其在污染土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)、污染物土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與基準(zhǔn)制定、特定污染場(chǎng)地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、污染場(chǎng)地修復(fù)效果評(píng)價(jià)等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值[6]。

本研究中的西地碘粉有效碘濃度在12.5mg/L，水溶液作用5min，即可完全殺滅懸液內(nèi)金黃色葡萄球菌，具有良好的殺菌效果，在家禽養(yǎng)殖中應(yīng)用廣泛。西地碘粉對(duì)蚯蚓急性毒性的結(jié)果表明，對(duì)照組和試驗(yàn)組無(wú)明顯中毒癥狀，以100mga.i./kg干土處理，染毒后第14天死亡數(shù)為0，LC50＞100mga.i./kg干土，對(duì)土壤環(huán)境是低毒的。該研究結(jié)果證明，西地碘粉濃度為50mg/L應(yīng)用于禽舍時(shí)，具有良好的殺菌效果，并且對(duì)禽舍環(huán)境是安全的，該研究可為全面評(píng)價(jià)西地碘粉的毒性及合理使用提供科學(xué)依據(jù)。