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农药的广泛应用及其潜在毒性是目前最为关注的环境问题。本研究以新型除草剂异恶草酮(Clomazone)为研究对象,主要研究了异恶草酮的光化学降解,异恶草酮对蚯蚓(Eisenia fetida)的急性毒性、遗传毒性以及对蚯蚓体内抗氧化酶的影响,并筛选出敏感的生物标志物。本文研究了异恶草酮的水解,自然光解,紫外光解等环境行为特性。水解实验结果表明：异恶草酮在不同水溶液中(pH4.5, pH7.4, pH9.0,自然水,双蒸水)水解的半衰期均大于90d(250C),而在pH9.0缓冲液中的半衰期为50.23d(50℃)。光解实验结果表明异恶草酮在紫外光与自然光下的降解均符合一级动力学方程,半衰期分别为：51.35～58.75min(紫外光)；86.65～135.92d(自然光)。而且在自然光照射条件下,光敏剂H202和核黄素均能促进异恶草酮的自然光解。另外,在紫外光照射条件下,对水样中异恶草酮降解的光解产物进行研究,并采用HPLC-MS鉴定出四种中间产物分别为2-氯苯甲酰胺,N-羟基-(2-苄基)-2-甲基-酰胺,2-[2-苯酚]-4,4-二甲基异噁唑-3-酮,2-[(4,6-二羟基-2-氯苄基)]-4,4-二甲基异噁唑-3-酮。滤纸法和人工土壤法(OECD)研究异恶草酮对蚯蚓的急性毒性,研究结果表明：异恶草酮对蚯蚓的半数致死浓度LC5o分别为滤纸法LC50为5.625ng·cm-2(48h),人工土壤法LC50分别为174.924mg·kg-1(7d)和123.437mg·kg-1(14d).异恶草酮对蚯蚓的急性毒性属于低毒。采用基质土壤法,研究了异恶草酮对蚯蚓的亚急性毒性效应,观察对蚯蚓生存、生长和繁殖的影响。结果显示：较低浓度(5mg·kg1)的异恶草酮可显著抑制蚯蚂的繁殖；异恶草酮对蚯蚓的生存和生长发育有一定的抑制作用；异恶草酮对蚯蚓的繁殖的影响较为敏感。研究异恶草酮对蚯蚓体内抗氧化酶系统的影响,结果发现：随着暴露浓度的增加,SOD活性呈现先上升后逐渐下降的趋势,低浓度(10mg-kg-1、20mg·kg-1)能显著诱导SOD酶活性(p<0.01,p<0.05),诱导率分别为19.56%、13.03%。CAT活性在较低浓度时没有显著性变化,当浓度达到40mg·kg-1、80mg·kg-1时出现显著性诱导(p<0.01),诱导率分别为43.42%,68.08%。T-AOC在整个胁迫阶段出现先降低后增加的趋势,然后逐渐恢复到对照组水平,20mg·kg-1暴露组T-AOC最低(5.74U·mg-1pro),比对照组减少了44.54%。GSH-Px酶活性在整个暴露阶段处于抑制状态。研究了异恶草酮染毒后对蚯蚓DNA的损伤,彗星实验结果表明：异恶草酮可引起蚯蚓体腔细胞DNA的损伤,DNA的损伤与异恶草酮浓度呈现较好的剂-效关系。随着浓度的增大,DNA损伤程度加大。在较低浓度(10mg·kg-1)时,蚯蚓体细胞核就出现了明显的拖尾现象,与对照组相比,彗尾DNA含量、彗尾长、Olive尾距明显增加(p<0.01)。当异恶草酮达到80mg·kg-1时表现出最强的遗传毒性,尾部DNA含量、尾长、Olive尾距值最大。蚯蚓抗氧化酶的活力和DNA损失程度可以作为异恶草酮染毒早期预警的生物标志物。异恶草酮在环境中的主要降解方式是光化学降解,且对蚯蚓具有一定生态毒性,产茧数及DNA损伤可作为敏感的生物标志物指示异恶草酮对土壤环境的污染毒性。