五氟磺草胺是由美国陶氏益农公司于2004年开发 上市的三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂,是水稻田常用除草 剂,其作用广谱,对多种阔叶杂草和水生杂草高效, 作用方式为苗后除草。由于农药施用后,会随着灌溉等农事操作进入环境,对环境具有一定程度的潜在危害, 并对环境中的非靶标生物(如水环境中的鱼类、藻类;土 壤中的蚯蚓、微生物等)具有一定的毒性效应。
GXZ型智能光照培养箱 (宁波江南仪器厂);KQ500DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司); FA2004A电子天平(上海精天电子仪器有限公司);Thermo 移液枪;Nexcope数码生物显微镜NE930;Waters ACQUITY UPLC-H-Class Xevo-TQS Micor超高效液相色谱-串联质 谱,配有电喷雾离子源(ESI)(美国Waters公司)。 96%五氟磺草胺(武汉远成共创科技有限公司);超纯水。
将斑马鱼3月龄幼鱼移入装有2 L药液的大烧杯中, 每处理10尾鱼,不设重复。处理后24、48、72、96 h,对五氟 磺草胺药液质量浓度进行取样检测有效成分含量,观察 记录各药液质量浓度下幼鱼的死亡情况和中毒症状。
将供试胚胎用吸管移入装有2 mL药液的24孔板中, 每孔1枚胚胎,每质量浓度处理20枚胚胎。处理后6、24、 48、72、96 h,用生物显微镜观察各药液质量浓度下胚胎 的发育情况,并拍照记录。
参照GB/T 31270.12—2014,采用静态法进行试验, 观察并记录幼鱼中毒症状及死亡率。
液相条件:色谱柱,ACQUITY UPLCTM BEH C18(50 mm× 2.1 mm 1.7 μm);流速:0.35 mL/min;柱温:35 ℃;进样体 积:2 μL;总运行时间4.5 min。流动相A为0.1%甲酸水(v/v), B为乙腈;洗脱梯度:0~2 min,90%~2% A;2~3 min,2% A; 3~3.01 min,2%~90% A;3.01~4.5 min,90% A。 质谱条件:毛细管电压为3.0 kV;脱溶剂温度为550 ℃; 离子源温度为150 ℃;脱溶剂气流速为1000 L/h;锥孔反 吹气为30 L/h;离子扫描模式为ESI+ ;离子监测模式为多 反应离子监测。
经液质联用仪检测,五氟磺草胺各质量浓度药液实 测含量均大于理论浓度的80%。由表1可知:五氟磺草胺 对斑马鱼3月龄幼鱼96 h的LC50值为4.38 mg/L,95%置信 限为4.07~4.70 mg/L,毒性等级为中毒。
五氟磺草胺对斑马鱼胚胎96 h的 LC50值为34.37 mg/L,95%置信限为16.32~72.38 mg/L,对 斑马鱼胚胎造成危害的最低质量浓度为5 mg/L,处理组 24 h白卵率与药液存在质量浓度相关性。
以五氟磺草胺水溶液处理胚胎后,处理组胚胎孵化 时间较对照均有延迟,48 h时对照孵化了50%,2.5 mg/L 质量浓度下孵化了10%,其他质量浓度组均未孵化。
72 h时50 mg/L以上质量浓度处理的 胚胎,发生少量畸形,少量无法孵化出卵壳,心跳数较对 照降低;对照组胚胎正常发育,72 h的初孵幼鱼正常,分 化结构清晰可见,生命活动正常;处理组部分白卵,且处 理组72 h部分胚胎未孵化,未孵化的幼鱼体心包囊肿,有 一定畸形,自主运动较对照缓慢。
本研究采用斑马鱼作为模式生物,分别就五氟磺草 胺对3月龄幼鱼、胚胎和初孵幼鱼毒性效应进行了测定 和观察。试验结果表明:五氟磺草胺对斑马鱼3月龄幼鱼毒性等级为中毒,对斑马鱼胚胎和初孵幼鱼均为低毒, IUPAC网站数据表明:该药剂对虹鳟鱼96 h的LC50值大于 100 mg/L,为低毒,可能由于供试用鱼品种和大小不一 致,造成的结果会有一定的差异;五氟磺草胺对斑马鱼 胚胎造成危害的最低质量浓度为5 mg/L,处理胚胎白卵 率增多,孵化时间有延迟,72 h处理胚胎自主运动慢,且 高质量浓度处理组出现少量畸形,少量无法孵出卵壳, 心跳也比对照缓慢。
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