【摘 要】
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草铵膦是目前世界上使用面积最广泛的除草剂之一,因其广谱、高效等优点被广泛应用于果园、葡萄园、非耕地等防除一年生和多年生双子叶及禾本科杂草。由于草铵膦在水中溶解度较大,施用于环境中的草铵膦残留物极易进入附近水体,造成水资源污染。本研究以rac-草铵膦和纯L-草铵膦为研究对象,以斜生栅藻为受试生物,通过测定rac-草铵膦和L-草铵膦对斜生栅藻的EC50值、光合色素含量、蛋白含量、丙二醛（MDA）含量、
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草铵膦是目前世界上使用面积最广泛的除草剂之一,因其广谱、高效等优点被广泛应用于果园、葡萄园、非耕地等防除一年生和多年生双子叶及禾本科杂草。由于草铵膦在水中溶解度较大,施用于环境中的草铵膦残留物极易进入附近水体,造成水资源污染。本研究以rac-草铵膦和纯L-草铵膦为研究对象,以斜生栅藻为受试生物,通过测定rac-草铵膦和L-草铵膦对斜生栅藻的EC50值、光合色素含量、蛋白含量、丙二醛（MDA）含量、过氧化氢酶（CAT）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响,评估rac-草铵膦和L-草铵膦对斜生栅藻的毒性效应。建立草铵膦对映异构体及两个代谢物（MPPA和NAG）在斜生栅藻细胞和培养液中的检测方法,开展草铵膦在斜生栅藻中的富集、降解实验。通过检测草铵膦对映体在斜生栅藻细胞内的富集量和培养液中的残留量及代谢物的生成量,探讨rac-草铵膦和L-草铵膦在斜生栅藻中的选择性富集和降解行为差异。（1）草铵膦对斜生栅藻的毒性效应研究。暴露于rac-草铵膦和L-草铵膦72h后,rac-草铵膦和L-草铵膦对斜生栅藻的EC50值分别为59.89和41.82μg/m L;96 h后分别为57.22和25.55μg/m L。毒性实验结果表明,L-草铵膦对斜生栅藻的毒性大于rac-草铵膦。Rac-草铵膦和L-草铵膦暴露后藻中色素含量与暴露浓度呈剂量相关性。低浓度（12.5μg/m L）暴露时,rac-草铵膦和L-草铵膦对藻中色素含量无显著影响;中浓度（25μg/m L）暴露时,rac-草铵膦处理组对斜生栅藻表现出轻微的毒物兴奋效应;而高浓度（50和100μg/m L）暴露时,rac-草铵膦和L-草铵膦处理组中斜生栅藻的色素含量均呈下降趋势。与对照组相比,rac-草铵膦和L-草铵膦暴露后斜生栅藻中蛋白含量均显著降低,而MDA含量、SOD活性和CAT活性与对照组相比均显著升高,其中L-草铵膦处理组的影响更显著。当暴露于12.5、25和50μg/m L的rac-草铵膦和L-草铵膦时,rac-草铵膦处理组中斜生栅藻的蛋白含量分别是L-草铵膦处理组的2.7、3.4和3.2倍;L-草铵膦处理组的MDA含量分别是rac-草铵膦处理组的2.2、3.5和3.8倍,SOD活性分别是rac-草铵膦处理组的2.0、2.7和4.9倍,CAT活性分别是rac-草铵膦处理组的1.9、2.4、2.8倍,以上结果均表明L-草铵膦对斜生栅藻的影响比rac-草铵膦大。（2）草铵膦对映体及其代谢物在藻细胞和培养液中的残留分析方法。采用高效液相色谱串联高分辨质谱（HPLC-HRMS）技术,结合CROWNPAK CR（+）手性柱,建立草铵膦对映体及两个代谢物在斜生栅藻藻团及培养液中的手性检测分析方法。结果表明,草铵膦两个对映体在该检测方法下分离良好,D-草铵膦、L-草铵膦、MPPA和NAG的保留时间分别为3.96,4.44,5.11和5.26 min。对方法进行验证,结果表明D-草铵膦、L-草铵膦、MPPA、NAG在纯水、培养液和藻细胞基质中的标准曲线线性关系良好,相关系数（R~2）均大于0.9940。在三个添加水平下,培养液中D-草铵膦、L-草铵膦、MPPA和NAG的平均添加回收率为81.0～102.7%,相对标准偏差（RSD）范围为0.4～11.7%;藻中D-草铵膦、L-草铵膦、MPPA和NAG的平均添加回收率为71.5～98.4%,RSD为0.8～11.7%。方法精密度良好,准确度合格。（3）富集降解研究。在富集阶段,每个取样时间点从各个处理组分别取45m L的藻液,离心后获得藻样品。经称重,每个藻样品鲜重约0.5 g,冷冻干燥后干重约0.003 g,说明实验所取藻样品鲜重主要来自于培养液。在整个实验周期内,洗涤过的藻样品中均未检测到草铵膦,而在未洗涤的藻样品中草铵膦的浓度与培养液中的浓度大致相等。因此可以得出,藻样品体内未对草铵膦产生明显富集。降解实验结果表明,在无藻存在的培养液中,rac-草铵膦对映体最大降解率均小于10%。在有藻的培养液中,rac-草铵膦对映体的降解率加快,且L-对映体的降解速率快于D-对映体。在无藻培养液中,25 d的实验周期内EF值范围始终在0.5左右;而有藻存在时,培养15～25 d的EF值范围为0.57～0.64,也表明rac-草铵膦在斜生栅藻培养液中的降解具有对映体选择性。纯L-草铵膦处理组中,在整个实验周期内无对映体转化现象。在无藻培养液中,L-草铵膦降解缓慢且稳定,25 d实验周期内的最大降解率为6.6%。有藻存在时,L-草铵膦的降解速率明显加快,最大降解率达到86.03%。代谢物测定结果表明,在整个实验周期内,代谢物NAG相对于培养液中母体浓度的百分比均高于MPPA。表明在斜生栅藻体系中,NAG为主要代谢产物。
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