全 文 ：第 1 9卷
2《又X )年
第 6期
1 1 月
环 境 化 学
EIRV NO NM E NTAL C H EI MI S卫 Y
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1 9
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6
N o v e .川祀 r Z《XX)
2 4 种除草剂对蛋白核小球藻生长的效应 ` ,
马建义 陈 杰
(浙江省化工研究院暨国家南方农药创制中心浙江基地 , 杭州 , 31 仪口3
摘 要
本文研究了 9 种不 同作用机制的 巧 类 24 种除草剂对蛋白核小球藻 ( 以勿咫 2勿
乃 六 ,功诚” “ ) 的 % h 生长抑制急性毒性 . 急性毒性试验 表明 , 24 种除草剂对蛋 白核小
球藻的毒性都很高 , 比较而言 , 激素型除草剂毒性较低 , 光合作用抑制除草剂的毒
性最高 , 其它类型居 中 .
关键词 : 除草剂 , 急性毒性 , 蛋白核小球藻 .
自从 194 2 年发现 2 , 4 一D 的除草毒性以来 , 除草剂的研究 、 开发 、 生产和应用得到
飞速发展 . 五 、 六十年代苯酚 、 苯甲酸 、 二苯醚 、 苯氧梭酸 、 取代脉 、 氨基 甲酸酷 、 均
三氮苯和酞胺类除草剂得到广泛开发和生产应用 . 七 、 八十年代 , 以磺酞脉类除草剂为
代表的 A玲 抑制剂成为开发的主流 . 九十年代 , 原叶琳氧化酶抑制剂等一批高效 和超
高效的除草剂开发形成热点 [ ’ 〕 . 除草剂在农药中的比例逐年上升 , 这些众多的化学合成
的除草剂对环境保护 、 生态平衡 、 人畜和有益生物中毒等问题受到公众的关注 . 有关这
类除草剂对 绿藻 等水生 生物毒性 的研 究不 多 . 韦丽 萍等作了 3 种乙 酞乳 酸合成 酶
( A玲 ) 抑制剂— 甲磺隆 、 绿磺隆和节嗜磺隆对蛋 白核小球 藻生长的效应圈 . 本文研究了 24 种高效和超高效除草剂对蛋 白核小球藻的 9h6 生长抑制急性毒性效应 .
材料与方法
1
.
1 试验材料
蛋白核小球藻 ( hC 勿er 而 了理花 nD诚” a ) 购 自中国科学 院水生生物研究所 , 实验藻细
胞初始浓度为 6 x l护个 · 耐 一 ’ . 使用除草剂的种类及分类阎见表 1 .
1
.
2 试验方法
1
.
2
.
1 藻细胞的预培养
将蛋 白核小球藻藻种接种到含 50 inl 水生 4 号培养基 [’] 的 25 0而 锥形瓶中 , 用 4 层无
菌纱布封 口 , 在温度 25 ℃ 、 光照强度 5〕X ) Lux 、 持续光照和 l o r ·而 n 一 ’旋转振荡的条件
下预培养 3 代 , 使藻细胞快速生长和繁殖 .
1
.
2
.
2 藻细胞的培养测试
l) 国家重点科技项 目 , 编号 : 蛤 A 02 拱一以 一肠
6期 马建义等 :解 种除草剂对蛋白核小球藻生长的效应
将藻培养液接种到含有 5 1耐 培养基 的 0 5耐 锥形瓶中 , 使藻细胞初始浓度为 6 x l护
个 ·耐 一 ’ . 对照组不加 , 处理组加人一定量的除草剂使其呈不同浓度梯度 . 在上述条件
下振荡培养 % h , 以培养液为参比 , 在最大吸收波长 6so ln 测定吸光值 (光程 I cm ) 和
藻液的电导率 , 采用血球计数板在显微镜下直接计数并测定 吸光度 , 试验设 3 个平行 ,
建立藻细胞浓度和吸光度的线性 回归关 系 . 抑制率直接采用 (对 照吸光度一处理吸光
度 ) /对照吸光度计算 . 建 立抑制率 ( 尸% ) 和浓度 的 自然对数 ( h C ) 的线性 回归关
系 , 并求解抑制率为 50 % 的浓度 E嘶值 s[] .
表 1 供试除草剂及其分类
T吐舰 1 阮 le e t e d h e ht ie i des 即d th e ir e h e而 c al 司二兄 g e s
作用机制
AC C酶
化合物结构类 型
芳氧苯氧丙酸类
除草剂品种
精稳杀得
精禾草克
高效盖草能
威霸
通用名 制剂 序号
磺酞服类 绿磺隆
玉农乐
甲磺隆
农美利
施 田补
n u画 fO介 P
印石司。帅~ P
h目o x价p R
几朋哪仰
祝。巧以知m n
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, 丫两 , 16一n l l
苗悦 .皿曲川们
啥吮水杨酸类
二硝基苯胺类
ib 即 y it l田 .狱玩如
微管组装抑制剂
有丝分裂抑制剂
细胞分裂抑制剂
详司 i湘必过访
二节醚类 艾割 i~ ht y il n抓乙酞胺类 p此 it lhac 】or
bu t别 Zih o r :;
光合系统抑制剂 三氮苯类 肚花画。 巳 l 3
l 4
取代服类
巧
l 6薰ō嚣ó
联毗吮类
丙草胺
丁草胺
芬去津
西玛津
阿 灭净
异丙隆
绿麦隆
百草枯
使它隆
快杀稗
2 甲 4 抓
高特克
53 %乳油
5%乳油
10
.
8%乳油
6
.
9%乳油
95 %原粉
4%悬浮剂
o % 原粉
10%悬浮剂
3 % 乳油
or % 乳油
93 % 原油
叩% 原油
3 8%悬浮剂
92
.
2%原粉
92 % 原粉
95 % 原粉
95 %原粉
20 % 水剂
10
.
8%乳油
卯% 原粉
10 % 水剂
50 %悬浮剂
:;
1920一34合成激素类 毗吮般酸类
哇琳酸类
苯氧竣酸类
其它 悦
~
Un
~
e ht y l
原叶琳原氧化酶
D毛 P合成酶
二苯醚类
甘氨酸类
果尔
草甘麟
以州 u o晚 n
gl ybP 咧 e
81 % 原粉
95 % 原粉
2 结果与讨论
2
.
1 蛋白核小球藻培养藻液的几种指标的相关性
图 1 、 2 分别显示在不同浓度下 , 通过显微镜计数的藻细胞浓度 C 与测定吸光度 A
及电导 率的减少 之 间有很 好 的线性 关 系 , 结 果 表明 : 直线 回归方 程 C 二 .0 49 12 +
34
.
7 25 A (其中 , C 为每毫升 1护个藻细胞 , A 为测定吸光度 , 此时回归系数和概率水
平 ; 二 .0 9 7 5 , p = .0 仪义x〕 ) , 同时 发现藻细胞浓 度 C = 一 0 . 7501 + 0 . 17 科△ E C (其 中
环 境 化 学19 卷
△Ec 为电导率的改变 , 此时回归系数和概率水平为 r 二 0 . 98 84 , p = 0 .田 2 ) . 为了计算
方便 , 本研究中藻细胞的生长量直接用吸光度表示 6[] .
l毛·令、ǎ乞1xo .二
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令、ǎ乞-xo .匕侧砚留界错
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A ( 68 0urn )
0
.
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50 10 0 150
图 1 藻细胞浓度与藻液
吸光度 (韶 o ln ) 的关系
F电. 1 eR liat o sn h iP be wet en e el de sn ivt
an d al 洲耐班 n e e at 680 n 〔 n
图 2 藻细胞浓度与藻液
电导率减少的关系
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e 】a t io n s hi p l犯 tw e e n c e n de sn iyt an d
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2
.
2 不同除草剂对蛋白核小球藻的 % h 急性毒性
24 种除草剂对蛋白核小球藻生长的抑制效果见表 2 , 由表 2 可见 , AC C 酶 (乙酞辅
酶 A 梭化酶 ) 抑制剂的 E与集中在 1一巧mg · l一 ’ , 精稳杀得 、 精禾草克 、 高效盖草能的
摩尔浓度为 10 一 smol
·
l
一 ` , 威霸 10 一 “ m ol · l 一 ` . A I S 抑制剂集中在 2一Zo n lg . l 一 ’ , 摩尔浓度
为 10 一 s mo 卜 1一 ’ , 玉农乐达到 10 一 “ mo 卜 1一 ’ , 其对绿藻生长抑制毒性与 AC C 酶抑制剂相
当 . 原叶琳氧化酶抑制剂果尔为 4gm · l 一 ’ , 摩尔浓度达到 1 . l l x 1o 一 s mo 卜 l 一 ’ , 毒性水平
较高 . 细胞分裂抑制剂丙草胺和丁草胺集中在 2一4mg · l 一 ` , 有丝分裂抑制剂艾割达到纳
摩尔级 ( 10 一 g lon l . l 一 ’ ) , 其毒性高于 A l另 抑制剂和 AC C 酶抑制剂 . 微管组装抑制剂施田
补为 o . 4 mg · l一 ’ , 毒性较高 . 合成激素抑制剂快杀稗和使它隆为 1一3mg · l一 ’ , 2一甲4 一氯
和高特克介于 2任一如mg · l 一 ’之间 , 其毒性稍低一些 . E SP p 合成酶 (烯酞丙酮酞莽草酸
磷酸醋合成酶 ) 抑制剂草甘麟为 3mg · l 一 ’ , 其毒性也较高 . 光合作用抑制剂 , 绿麦隆为
l grn
·
1
一 ’ , 芳去津为 0 . lmg · l 一 ’级 , 西玛津 10 一 Zmg · 1一 ’级 、 异丙隆 10 一 3mg · 1一 ’级 、 阿灭净
or
一 “
mg
·
l
一 ’级 , 百草枯最高达 10 一 6mg · 1一 ’级 , 大部分的摩尔浓度介于 10 一 7一 10 一 ” mo .l 一 ’
之间 , 接近或达到纳摩尔级 , 这是对绿藻毒性最高的除草剂类型 .
表 2
T ab l
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24 种除草剂对蛋白核小球藻生长的抑制与其浓度的关系
L、球三 er sop sen elr iat o sn hi p of 24 he ibr ic des ot 口由 er la l移佗On 记山a
除草剂 回归方程 Eha( /吨 · l一 ’
精稳杀得 fl u aZ ifOP 一 P
精禾草克卿回雨卜 P
高效盖草能 h司o x y fo 卜 R
威霸 fe l l o x即哪
农美利 ib sP yn bas
玉农乐 in (珑吐队瓜 1
尸 = 一 5 . 3 56 + 20
.
12 nI C
P = 2
.
702 + 27 37 6 In C
P 二 11
.
145
+ 23
.
187 加 C
P 二 48
.
5 87 + 2 3
.
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n C
P 二 一 9
.
7 33 + 19
.
9 30 b C
P 二 36
.
3 34 + 17
.
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1
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2
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4
.
7 8 x 10
一 5
1
.
5 3 x 10
一 5
1
.
23 x 10
一 5
2
.
76
x 10
一 6
4
.肠 x 10 一 5
5
.
36 x l0
一 6
6期 马建义等 :解 种除草剂对蛋白核小球藻生长的效应 52 1
续表 2
除草剂 回归方程 E与 /吨 · l一 ’ E与 / n扣】
甲磺隆 n犯 8 U tI肠川 毗山 yl
丁草胺 b u t朋 1l lr o
丙草胺 p r e ti la c拍 r o
艾割 i c刊 m dh y】 i n
百草枯 详盯甲成
阿灭净 即减乃的
芳去津 助邝画 e n
西玛津 i s ~ e n绿麦隆喇叫功日阴 1
异丙隆 i铆以 ~施田补 碑司 i叱山川云 1
阿罗津耐 d l比
2甲 4抓 MC A P
高特克 里均脚 li n. h e t贝
使它隆 口帅卿厂
快杀稗 卿 n cl o. c
果尔 。 x州 u o法 ,
草甘腆 gl 即 h咧 e
P 二 一 1 1 . 34 + 2 3
.
107 坑 C
P 二 28
.
75 2 + 16
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P 二 36
.
8 46 + 14
.
0 10 玩 C
P 二 83 . 0 54 + 4
.为 5 坑 C
尸 = 卯 . 7以 + 3 . 5 92 坛 C
P 二 叭 . 7 16 + 5 .科 7 nI C
P 二 85
.
324
+
17
.
76 2 玩 C
P 二 83
.
73 2 + 13
.
523 b C
P 二 2 . 7似 + 27 . 3 76 h C
P 二 105
.
03
+ 10
.
4 12 h C
P 二 6 1 . 2 8 + 12
.
125 玩 C
P 二 25
.韶 5 + 12 . 2 15 玩 C
尸 二 25
.朋 8 + 7 . 8 70 nI C
P 二 19 . 1 13 + 8 . 5 37 h C
P 二 35
.
5 16 + 13
.
0 13 坛 C
尸 二 48
.
7图 十 5 . 月翻 nI C
尸 二 4 5 . 只乃 十 2 .卯 9 坛 C
P 二 3 1 . 36 1 + 14
.
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1
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4 1 x 10
一 9
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4
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.
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一 6
]
.
1 1 x 10
一 5
2
.田 x 10 一 5
2
.
3 讨论
本研究同时对藻液的电导率也进行 了测定 , 在不加药剂的对照藻液中 , 藻细胞的数
量与电导率的减少有较好 的相关性 (见图 2 ) , 但加人药剂的处理却不是这样 , 可能 由
于所加药剂对无机离子具有一定的影响而引起藻细胞对部分离子过度摄取 , 因此 , 国外
所报道的可以用电导率的减少量作为藻生长量指标的方法 v[] 不一定适宜 .
参 考 文 献
叶贵标 , 世界开发 的除草剂新品种 . 第六次全 国杂草科学学术研讨会论文集 , 广西 民族出版社 , 1望巡〕 ,
3 1一 3 8
韦丽萍 , 孙越 , 于红妓等 , 甲黄隆 、 绿黄隆 、 节咯黄隆及其降解物对蛋白核小球藻生 长的效应 . 环境化学 ,
19 8
,
17 ( 3 )
: 双心一筋 3
叶贵标 , 除草剂作用机理分类法及其应用 . 农药科学与管理 , l创刹〕 , 加 ( l ) : 32 一35
周永欣等著 , 水生生物毒性实验方法 . 农业出版社 , 19 89 , 175 一 176
国家环境保护局 , 化学品试验准则 . 化学工业出版社 , 19男) , 1璐一 17
林毅雄等 , 滇池富营养化的铜绿微囊藻 (林的甲自 侧 , 叱 , 叔加 Ku tZ ) 生长因素的研究 . 环境科学进展 , l叨 8 ,
( 3)
: 8 2一一 86
苟。 O谈凹~ , Raj ne r eB姻ha 朋 , C泊n t e r Ret lz af , H et e or 的灿 i e lP an t 晓1I S u卿 ns i二 C己h吧 ofr M J ` iotr gn iB o l哈 -
回 A e t i v ity in A亨说 h e而以 肠 , 图代卜 . 伍 宜明 6 , 初 ht 阮~ 5 Us l n g IA脚 , 晓 m山 l at i飞 反曰 . 田记 从币司e lP an tS . esP -
疵 . 叙 . , 1卯2 (书 ) :邓 3一创拍
一.J门, .1`r.r L
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1.J、 ,J, .
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[ 7 〕
1侧刃 年 12 月 24 日收到 .
5 22 环 境 化 学 1 9卷
FF E EC I SOF I
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es t a n d ht at of 汕 ot os yn th es is 一 ihn ib it i n g h e ht i e id es ht e h ihg es t .
K e尹阳n如 : ha ht ic d es , ac u et ioxt ic yt
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hC ld er l阮 了理祀on 记比a .