全 文 :此文于 1995 年 4 月 4 日收到。
抗蚜威在水生生态系中的行为
郭江峰 孙锦荷 翟琳琳
(浙江农业大学核农所 杭州 310029)
应用同位素示踪和模拟生态系统技术 ,研究了进入水生生态系中的抗蚜威的转
移、富集和降解等。结果表明 ,抗蚜威在水生生态系中 ,降解产生大约 9 种产物。在
底泥、草鱼、浮萍以及水浮莲中的积累都随时间的延续而增加 ,与此同时 ,水体中抗蚜
威的浓度不断下降。
关键词 :抗蚜威 水生生态系 富集 降解
前 言
抗蚜威 ( Pirimicarb)具有作用速度快 ,选择性强 ,残留低等特点 ,因而在害虫防治中得到广
泛的应用〔1 —3〕。抗蚜威应用于生产实践后 ,随着降雨、淋溶、迁移等过程进入水生生态系。本
试验采用14C2抗蚜威 ,研究其进入水生生态系中的抗蚜威的转移、富集和降解等 ,为更好地评
价其在水生生态系中的环境安全性提供依据。
材 料 与 方 法
材料 14C2抗蚜威 (标记 2 位碳) 由中国农业科学院原子能利用研究所提供 ,放射性比活
度 24. 2MBq/ mmol ,放化纯度 97 %以上。模拟池塘由硬质玻璃做成 ,大小为 100 ×100 ×
50cm ,缸中装入取自本校华家池的小粉土 (去除杂物、砾石) ,同时预埋 25 只取土样的塑料瓶
盖 (直径 3. 5cm ,高度为 2cm) ,加自来水 ,使土自然沉降 ,土层厚度与瓶盖高度一致 ,水深为
20cm ,等水澄清后 ,引入 80 尾草鱼 ( Ctenopharyngodon i dell us) ,放入水浮莲 ( Pistia st ratiotes) 、
浮萍 ( L em na m i nor) 各 30 棵和 150g ,驯养 7 d 后 ,用14C2抗蚜威处理。
处理 准确称取 200mg 14C2抗蚜威 ,溶于 200ml 蒸馏水中 ,引入模拟池塘中混匀 ,每天早
上喂食 ,并补加水 ,使水位维持在 20cm ,处理后 1、3、7、10、14 及 17d ,分别随机取模拟池塘中
各组分进行分析。
水样 直接取 3 ×0. 5ml 池水 ,用液闪仪测定放射性活度 ,同时取 2 ×50ml 池水 ,连续用等
体积乙酸乙酯萃取 3 次 (预备试验回收率为 96. 4 %) ,合并萃取相 ,浓缩 ,定容 ,与抗蚜威标样
共层析 ,用放射性层析扫描仪确定放射性物质的分布。
水生植物 分别取水浮莲 3 株 ,浮萍 15~20g ,用自来水冲洗 ,再用吸水纸吸除表面的水
分 ,水浮莲分为根叶两部分 ,称各样品的鲜重 ,在 40~50 ℃下烘 2~3 d 后剪碎 ,再烘干至恒重
为止 ,记录干重。称取 3 ×50 mg ,用氧化燃烧仪燃烧后 ,用液闪仪测定样品的放射性活度。
771核 农 学 报 1996 ,10 (3) :177~180
Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
草鱼 每次取草鱼 4 尾 ,先用自来水冲洗后 ,再令其在清水中游动 3~5 min ,吸除体表水 ,
用上述同样方法烘干 ,称取 3 ×100 mg 样品 ,燃烧制样后 ,测定放射性活度。
底泥 取 3 个底泥样 ,每个样品量为 1. 0 g ,其余处理同上。
结 果 与 分 析
(一)抗蚜威在水体中的行为
11 抗蚜威在水体中的浓度变化 :将测得水样的放射性活度以母体抗蚜威计 ,则抗蚜威在
水体中的浓度变化如表 1 所示。显然 ,抗蚜威在水中的浓度随时间延续呈不断下降趋势 ,这是
因为随着时间的延续 ,水体中的抗蚜威发生降解、挥发 ,并不断向水生生态系其它组分中转移
所致。
21 抗蚜威在水中的降解 :进入水生生态系中的抗蚜威 ,由于水解、光解、微生物作用 ,发生
降解 ,抗蚜威在水中的降解如表 2 所示。由表 2 可见 ,在试验第 1d 就产生了 3 种降解产物 ,至
第 7d 降解生成大约 9 种物质 ,此时有 47. 42 %的14C2抗蚜威已被降解。
表 1 抗蚜威在水中的浓度变化
Table 1 Variations of pirimicarb concentration in water
处理后天数
Days after treatment 1 3 7 10 14 17
浓 度
Pirimicarb concentration
(μg/ ml)
1. 06 0. 97 0. 86 0. 81 0. 72 0. 66
表 2 水中抗蚜威的降解动态
Table 2 Degradation of pirimicarb in water
处理后天数
Days after
treatment
抗蚜威降解物
Pirimicarb metabolites
14C2抗蚜威
14C2pirimicarb
A B C D E F G H I
1 2. 98 4. 29 8. 02 72. 22
3 1. 04 2. 25 3. 89 86. 10
7 2. 38 8. 45 4. 40 4. 82 4. 37 2. 99 3. 67 4. 70 6. 46 52. 58
10 3. 03 8. 42 3. 31 4. 33 5. 12 3. 88 2. 93 4. 29 6. 00 55. 64
14 1. 73 6. 70 2. 31 1. 78 3. 19 4. 57 7. 84 7. 62 2. 47 57. 52
17 1. 79 6. 78 3. 75 1. 49 4. 11 9. 08 4. 37 5. 41 6. 50 54. 34
注 :表中数据为各组分占总量的百分比。
Note : The data are expressed as the percentage of each component in total.
(二)抗蚜威在水生植物中的浓度变化
11 抗蚜威在水浮莲中的浓度变化 :抗蚜威在水浮莲叶中的浓度变化 (以鲜重计) 如表 3
所示。显然 ,水浮莲吸收14C2抗蚜威后 ,可以向叶中转移 ,并随着时间延续在叶中的积累不断
增多 ,至试验结束时 ,在叶中的积累浓度为 13. 75μg/ g。
871 核 农 学 报 10 卷
表 3 抗蚜威在水浮莲叶中的浓度变化
Table 3 Variations of pirimicarb concentration in foliage of water lettuce
处理后天数
Days after
treatment
1 3 7 10 14 17
浓 度
Pirimicarb concentration
(μg/ gFW)
1. 41 4. 70 10. 09 8. 69 10. 30 13. 75
表 4 抗蚜威在水浮莲根中的浓度变化
Table 4 Variations of pirimicarb concentration in root of water lettuce
处理后天数
Days after
treatment
1 3 7 10 14 17
浓 度
Pirimicarb concentration
(μg/ gFW)
2. 30 21. 32 55. 92 50. 71 64. 03 48. 59
抗蚜威在水浮莲根中的浓度变化列于表 4。与表 3 相比 ,第 1d 时 ,根中与叶中的浓度相
差不多 ,至第 3d 时 ,抗蚜威在根中的浓度急剧升高 ,达到 21. 82μg/ g ; 至第 17d 时达到
48159μg/ g ,是叶中浓度的 3. 5 倍。第 17d 时 ,水浮莲根对抗蚜威的生物富集系数为 73. 62。
可见 ,水浮莲对抗蚜威的富集能力相当强。因此 ,在抗蚜威污染水系时 ,可在水系中放养水浮
莲 ,作为清除水系中抗蚜威的途径之一。但也应注意到 ,水生植物水浮莲是作为家畜饲料养殖
的 ,所以它对水生环境中抗蚜威的大量吸收积累 ,会影响家畜体内抗蚜威的含量 ,最终将影响
该农药在人体内的残留水平。
21 抗蚜威在浮萍中的浓度变化 :浮萍也能吸收积累水系中的抗蚜威 ,抗蚜威在浮萍中的
浓度变化列于表 5。由表 5 可以看出 ,浮萍对抗蚜威的吸收积累也随时间呈增长趋势 ,但增长
幅度不如水浮莲大 ,这可能是由浮萍本身的结构特点所决定的。
表 5 抗蚜威在浮萍中的浓度变化
Table 5 Variations of pirimicarb concentration in duckweed
处理后天数
Days after
treatment
1 3 7 10 14
浓 度
Pirimicarb concentration
(μg/ gFW)
1. 69 3. 91 6. 89 8. 18 6. 04
表 6 抗蚜威在草鱼体中的浓度变化
Table 6 Variations of pirimicarb concentration in grass carp
处理后天数
Days after
treatment
1 3 7 10 14 17
浓 度
Pirimicarb concentration
(μg/ gFW)
0. 66 1. 25 1. 16 1. 35 1. 82 2. 73
(三)抗蚜威在草鱼体中的浓度变化
抗蚜威在草鱼体内的浓度变化见表 6。显而易见 ,草鱼对抗蚜威的吸收也随时间延续而
不断增加 ,至试验的第 17d 时 ,在草鱼体内的浓度为 2. 73μg/ g。
9713 期 抗蚜威在水生生态系中的行为
(四)抗蚜威在底泥中的浓度变化
进入水系中的抗蚜威 ,和底泥间发生相互作用 ,不断在底泥中沉积 ,其在底泥中的浓度 (表
7)也随时间的延续呈不断增加趋势。在试验结束时 ,在底泥中的浓度为 1. 93μg/ g ,是水相中
浓度的近 3 倍。
表 7 抗蚜威在泥底中的浓度变化
Table 7 Variations of pirimicarb concentration in sludge
处理后天数
Days after
treatment
1 3 7 10 14 17
浓 度
Pirimicarb concentration
(μg/ gFW)
0. 71 0. 89 1. 33 1. 65 2. 05 1. 93
结 语
从上述试验结果可以看出 ,进入水生生态系中的抗蚜威 ,一方面发生降解反应 ,产生大约
9 种分解产物 ;另一方面迅速向生态系其它各组分中转移 ,在底泥、草鱼、浮萍以及水浮莲中的
积累都随时间的延续而增加 ,但增长幅度各不相同 ,尤其以水浮莲根中积累最为显著 ,因此引
起水相中抗蚜威的浓度不断下降。
参 考 文 献
1 和有杰等 ,抗蚜威在甘兰上的残留动态及残留测定方法研究 1 河北农业大学学报 ,1987 ,10 (2) :121~127
2 麦 铭等 1 抗蚜威在烟草上残留动态研究 1 环境科学与技术 ,1986 ,4 :6~8
3 Szeto SY et al. Degradation of dimethiate and pirimicarb in asparagus , J Agric Fd Chem , 1985 ,33 (4) :763~767
4 姚晓萍. 抗蚜威的合成和应用 1 农药译丛 ,1991 ,13 (5) :31~33
BEHAVIOR OF PIRIMICARB IN AQUATIC ECOSYSTEM
Guo Jiangfeng Sun Jinhe Zhai Linlin
( Zhejiang A gricult ural U niversity , Hangz hou 310029)
ABSTRACT
Isotope tracing and simulated ecosystem techniques were employed to study transfer , bioac2
cumulation and degradation of pirimicarb in aquatic ecosystem. The results revealed that 9
degradation products of pirimicarb were found in aquatic phase. Accumulation of pirimicarb in
sludge , grass carp , duckweed and water lettuce increased with time. In the meantime , concen2
tration of pirimicarb in aquatic phase decreased continuously.
Key words : Pirimicarb , aquatic ecosystem , bioaccumulation , degradation.
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Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1996 ,10 (3) :177~180