莠去津在不同土壤中对蚯蚓的急性毒性和氧化应激毒性效应研究

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莠去津作为一种三嗪类除草剂,由于其成本低、除草效果好,已在全球范围内广泛使用,但是由于其稳定性极强,不易被降解,施用后会引起环境污染,尤其是对土壤的污染。虽然目前已有很多关于莠去津在土壤中对蚯蚓的急性和慢性毒性研究,但大都以人工土壤为供试土壤,但其在现实环境中施用后的土壤与人工土壤是有一定差异的,所以用莠去津在人工土壤中对蚯蚓的毒性来代表莠去津在真实土壤环境中的毒性是不够全面的。为了更加准确地评价莠去津在真实土壤下的生态风险,本研究选用黑土、潮土和红壤这三种典型的自然土壤为供试土壤,研究了莠去津对赤子爱胜蚓的急性毒性和慢性毒性。急性毒性研究采用滤纸法和土壤法进行试验,得出莠去津48h-LD50以及其在不同土壤中的14d-LD50。慢性毒性试验设定莠去津染毒浓度为0、0.01、0.10、1.00mg/kg,在染毒后的14、28、42、56和70天,用DCFH-DA荧光法测定了赤子爱胜蚓体内的活性氧自由基的含量,用NBT光还原法测定了超氧化物歧化酶的活性,用紫外分光光度法测定了过氧化氢酶、过氧化物酶的活性,用CDNB比色法测定了解毒酶(谷胱甘肽转移酶)的活性,用TBA比色法测定了脂质过氧化产物(丙二醛)的含量,用酶联免疫Elisa试剂盒方法测定了DNA氧化损伤产物(8-羟基脱氧鸟苷)的含量。通过研究,得出了莠去津在不同土壤中的毒性差异,并结合土壤理化性质,综合分析了莠去津在不同土壤中的生态风险,为今后更加全面、科学评价莠去津对土壤生态系统的毒性危害提供了数据支持。通过本研究,得到如下结果:(1)莠去津在人工土壤、黑土、潮土和红壤中对赤子爱胜蚓的14d-LD50分别为240.3、250.0、41.26和15.54 mg/kg,急性毒性大小顺序为:红壤>潮土>人工土壤>黑土;(2)通过计算综合生物标记物响应指数(IBR),得出莠去津在三种自然土壤中对赤子爱胜蚓的慢性毒性效应大小顺序是:红壤>潮土>黑土,这与急性毒性是一致的。且通过与土壤理化性质的相关性分析发现,土壤中沙粒、有机质、阳离子交换量、有机碳和有效氮这五个指标值越高,莠去津在土壤中的毒性越小。(3)经莠去津染毒后,几乎所有处理组赤子爱胜蚓体内ROS含量显著增加,且莠去津浓度越高,ROS含量就越高,呈现出一定的剂量-效应关系;抗氧化酶和解毒酶均受到了不同程度影响,其活性都发生了变化,这表明在三种自然土壤中莠去津对赤子爱胜蚓均产生了一定程度的氧化胁迫效应,正常新陈代谢被打破。(4)经莠去津处理后,三种土壤中中高浓度处理组中赤子爱胜蚓体内MDA含量和8-OHd G含量显著高于对照组,这表明中高浓度莠去津会使赤子爱胜蚓产生脂质过氧化损伤和DNA损伤。
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