全 文 ：基金项目 保定市科技局项目(06F01!2);河北省科技指导计划项目
(0627606);河北大学大学生科技创新基金项目(STCF)。
作者简介 李凤超(1970-),男,河北乐亭人,副教授,从事水域生态与
生态毒理学研究。
收稿日期 2008!04!14
莠去津是选择性内吸传导型苗前、苗后除草剂,适用于
玉米田、高粱田、果园和林地等,可防除一年生禾本科杂草
和阔叶杂草,对某些多年生杂草也有一定的抑制作用[1]。该
除草剂自1959年投入商业生产以来,在世界范围内得到了
大面积的推广和使用[2-3]。目前,莠去津仍为国际上出售的主
要除草剂之一。在我国,莠去津是北方旱区主要作物玉米、
高粱、果茶园等常用除草剂。
长期以来,人们主要关注那些对包括人类在内的高等生
物有明显毒性的农业化学品上,对除草剂等几类长期被认为
是低毒性的产品关注较少,在使用上也较少控制。莠去津就
是一种多年以来被认为是低毒的除草剂产品,被长期并且广
泛地施用。其结果就是这种药物在环境中普遍存在,在土
壤、水体和不少农产品中均有一定剂量的检出[4-5]。一切污染
源,不论来自大气还是陆地,最终都将归结为水污染[6]。藻类
作为水生态系统的初级生产者,其种类的多样性和初级生
产量直接影响水生态系统的结构功能[7],因而成为监测评价
水环境质量的重要指标。单细胞藻类对毒物敏感、易获得、
个体小、繁殖快[8-9],在较短时间内可得到化学物质对其许多
世代及种群水平的影响评价,是一种通常使用的测试生
物[10-11]。斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)是水环境中的常见
藻类,也是鱼类重要的天然饵料,该研究选用斜生栅藻为测
试对象,通过研究除草剂莠去津对其种群增长的影响,为莠
去津对水生生态系统的影响研究提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 材料
50%莠去津,购自保定农药市场,用双蒸水分别稀释至
10.00、1.00、0.10与0.01g/L4种浓度后密封保存备用。斜生
栅藻为实验室纯化种群,选用水生4号(HB!4)培养液培养。
1.2 斜生栅藻的驯化培养 斜生栅藻在无菌条件下转移
至水生 4号(HB!4)人工培养液中,培养至对数生长期进一
步扩大培养。培养条件为:温度25～28℃;pH值7～8;白色日
光灯照明,光暗比 12h∶12h,光强为 3000lx左右;静止培
养,每天定时人工摇动3次。
1.3 斜生栅藻对数生长期的确定及藻实验液的配制 将
少量藻种接种到配制好的培养液中,每隔几小时计数一次
藻细胞数量,连续计数 5～10d,绘制栅藻的生长曲线,确定
其对数生长期。藻实验液是用于实验的藻培养物。对藻类进
行预培养后,镜检其生长情况,并计数细胞浓度,然后用培
养液稀释至对数生长期的藻细胞浓度作为藻实验液。
1.4 预实验 目的是确定正式实验的浓度范围。预实验浓
度按对数间距排布,设置5个浓度梯度,分别为:0.01、0.10、
1.00、10.00、100.00mg/L和 1个对照,对照组和实验组均设
3个平行。用150ml的三角瓶为实验容器,瓶中藻液体积为
60ml。如果预实验中最高浓度组的斜生栅藻的生长抑制率
低于50%,或在最低浓度组中藻的生长抑制率高于50%,则
重新调整实验浓度[12]。
1.5 正式实验 根据预实验结果,设定正式实验时莠去津的
浓度梯度分别为0、0.01、0.03、0.05、0.07和0.09mg/L,每个浓
度设3个平行。每隔24h取样计数藻细胞的密度。
2 结果与分析
在镜检过程中发现当莠去津浓度高于 0.03mg/L时,斜
生栅藻的藻体细胞受到损害,藻细胞的光泽明显变暗,同时
还观察到斜生栅藻有粘连和聚集现象。实验中还观察到部
分藻细胞体积膨大,子细胞出现畸形分裂,表明莠去津可使
斜生栅藻的生长与分裂产生一定的脱偶联作用。
用不同浓度梯度的莠去津处理后,以24、46、72、96h的
除草剂莠去津对斜生栅藻种群的毒性效应
李凤超,曹卫荣,王胜波,成恒强,赵 超,管 敏 (河北大学生命科学学院,河北保定 071002)
摘要 [目的]评价除草剂莠去津对水生生态系统的影响。[方法]以斜生栅藻种群增长为指标,研究了莠去津的不同质量浓度(0、0.01、
0.03、0.05、0.07、0.09mg/L对斜生栅藻的毒性效应。[结果]莠去津对斜生栅藻表现出较强的毒性效应,其24、48、72和96h的EC50分别
为0.0406,0.0300,0.0221和0.0211mg/L。斜生栅藻种群增长受抑制的程度与莠去津的质量浓度呈正相关,显示明显的浓度-剂量相
关性。当莠去津浓度高于0.03mg/L时,斜生栅藻的藻体细胞受到损害;当莠去津质量浓度超过0.07mg/L时,斜生栅藻的生长几乎受
到完全抑制;当莠去津浓度为0.09mg/L时,24h后藻细胞密度表现为负增长。[结论]莠去津对斜生栅藻的毒性效应比较明显,斜生栅
藻种群增长受抑制的程度随莠去津质量浓度的增加而增强。
关键词 莠去津;斜生栅藻;毒性
中图分类号 S482.4+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)17-07427-02
ToxicityEfectsofHerbicideAtrazineonthePopulationGrowthofScenedesmusobliquus
LIFeng!chaoetal(ColegeofLifeScience,HebeiUniversity,Baoding,Hebei071002)
Abstract[Objective]Thepurposewastoevaluatetheefectofherbicideatrazineonaquaticecosystem.[Method]Withtheincrementofatrazine
populationasindex,thetoxicityefectsofatrazineunderdiferentmassconcn.(0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.09mg/L)onthepopulationgrowthofS.
obliquuswerestudied.[Result]AtrazineashowedstrongertoxicityefectsonS.obliquus,withtheEC50valuefor24,48,72and96hbeing0.0406,
0.0300,0.0221,0.0211mg/Lresp.TherepressivedegreeofthepopulationgrowthofS.obliquuswaspositivelyrelatedtothemassconcn.of
atrazine,displayingtheobviouscorelationofcencn.!dosage.Whenthemassconcn.ofatrazinewasabove0.03mg/L,thecelsofS.obliquuswere
damaged,whenthatwasabove0.07mg/L,thegrowthofS.obliquuswasalmostcompletelyinhibitedandwhenthatwashigherthan0.09mg/Lthe
celdensityofS.obliquuswasnegativelyincreased.[Conclusion]ThetoxicityefectsofatrazineaonS.obliquuswasmoreobviousandthe
repressivedegreeofthepopulationgrowthofS.obliquusbecamestrongeralongwiththeincrementofatrazinemassconcn.
Keywords Atrazine;Scenedesmusobliquus;Toxicity
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(17):7427-7428 责任编辑 孙红忠 责任校对 卢 瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.17.025
藻细胞浓度为指标所作的生长曲线见图 1。由图 1可看出,
添加莠去津的各实验组中,藻细胞的生长受到不同程度的
抑制,且抑制程度与莠去津的浓度呈正相关,显示明显的浓
度—剂量相关性。
当莠去津质量浓度超过0.07mg/L时,斜生栅藻的生长
几乎受到完全抑制;当莠去津浓度为 0.09mg/L时,24h后
藻细胞密度表现为负增长。
莠去津对斜生栅藻种群增长的 EC50的计算:以对照组
的生长百分率(k)为100%,求出各处理组的生长百分率(r),
查百分比与概率单位对照表得经验概率单位,将莠去津浓
度对数(x)与概率单位(Y)进行回归分析,得到一元线性回
归方程,当概率单位为5时计算EC50值(表1)。
将各处理时间的一元线性回归方程进行 χ2检验:当自
由度为 3时,查表 χ0.05为 7.82,则 24、48、72和 96h的 χ2分
别为 3.933、5.946、6.582、3.600,因为 χ0.05>χ2,所以按表 1中
的 4个线性回归方程计算出的 24h~96h的 EC50分别为
0.0406、0.0300、0.0221和0.0211mg/L,符合精度要求。比较
各处理时间段的EC50值,24hEC50最大。随着暴露天数的增
加,EC50值逐渐降低,表明斜生栅藻对莠去津较为敏感,恢
复较慢。
3 讨论
莠去津对其他藻类的毒性已有报道,如对球等鞭金
藻(Isochrysisgalbana)、杜氏藻(Dunalielatertiolecta)、三角
褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、羊角月牙藻(Pseud
okirchnerielasubcapitata)和蓝藻(Synechococcussp.)种群的
96hEC50分别为 0.0911、0.0694、0.0606、0.0488和 0.0445
mg/L[13]。与上述 5种单细胞藻类相比,斜生栅藻种群对莠去
津更为敏感,其 96h的 EC50值仅为 0.0211mg/L。与其他几
种农药对斜生栅藻的 96hEC50值相比,如高效氯氰菊酯的
2.8700mg/L[14],氯氰菊酯的112.4500mg/L[15],五氯酚的0.1700
mg/L[16],单甲脒的6.5000mg/L[17],莠去津对斜生栅藻的 96h
EC50是较低的,这可能与莠去津干扰植物光合作用的电子
传递有关。
莠去津对水生低等动物毒性很大,若暴露时间为48h,
莠去津对大型蚤的半致死浓度LC50为3.60mg/kg,在0.50～
2.00mg/L的浓度下,莠去津至少可以把水体节肢动物松藻虫、
蜉蝣蝻、中虻、摇蚊、见尖音库蚊、毛翅目的幼虫及寡目纲等
的数量减少一半[18]。虽然莠去津对高等动物低毒,但它对水
生态系统中低等生物的毒性影响,进而对整个生态系统的影
响是不容小视的。国外研究表明,莠去津在自然环境中180d
后才能被部分地分解[19],作为一种较难分解的化学物质,它的
慢性毒性和其他不被确定或未知的危害性是不得不考虑的。
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处理时间
Treatmenttime∥h
回归方程
Regressionequation
EC50∥mg/L R2 χ2
24 Y=-3.0578x+0.7461 0.0406 0.9868 3.933
48 Y=-3.3403x-0.0863 0.0300 0.9446 5.946
72 Y=-3.4309x-0.6777 0.0221 0.9739 6.582
96 Y=-3.5731x-0.9729 0.0211 0.9912 3.600
表1 莠去津对斜生栅藻的毒性
Table1ToxicityofatrazinetoS.obliquus
安徽农业科学 2008年7428