鐘潮明，張 俊，周秋白，楊竹青，方漢孫，梁惜梅

( 1.江西農業(yè)大學 動物科學技術學院，江西 南昌 330045； 2.江西農業(yè)大學 國土資源與環(huán)境學院，江西 南昌 330045 )

3種常用水產殺蟲劑對大型溞的急性毒性

鐘潮明1，張 俊1，周秋白1，楊竹青1，方漢孫2，梁惜梅1

( 1.江西農業(yè)大學 動物科學技術學院，江西 南昌 330045； 2.江西農業(yè)大學 國土資源與環(huán)境學院，江西 南昌 330045 )

在水溫(23±1) ℃下，研究辛硫磷、敵百蟲和甲苯咪唑等3種常用水產殺蟲劑對大型溞的急性毒性。結果表明，敵百蟲對大型溞24 h和48 h的半致死質量濃度分別為70.13 μg/L和22.96 μg/L，安全質量濃度為0.74 μg/L；辛硫磷對大型溞24 h和48 h的半致死質量濃度分別為0.93 μg/L 和0.24 μg/L，安全質量濃度為 0.0048 μg/L；甲苯咪唑對大型溞24 h和48 h的半致死質量濃度分別為104.31 μg/L和27.56 μg/L，安全質量濃度為0.58 μg/L。3種殺蟲劑對大型溞的毒性：辛硫磷>敵百蟲>甲苯咪唑，均屬于劇毒，在水產養(yǎng)殖過程中應謹慎使用。

大型溞；殺蟲劑；急性毒性；半致死質量濃度；安全質量濃度

敵百蟲、辛硫磷和甲苯咪唑是我國水產養(yǎng)殖中廣泛使用的3種殺蟲劑，在防治單殖吸蟲(Monogenetictrematode)等寄生蟲性疾病中發(fā)揮重要作用[1-2]。然而，在實際應用中，水產殺蟲劑往往過量反復使用，造成殺蟲劑在水環(huán)境中殘留，對非靶標水生生物產生毒害，進而潛在危害水生生態(tài)系統(tǒng)和人類健康[3-5]。因此，研究敵百蟲、辛硫磷和甲苯咪唑等常用水產殺蟲劑對非靶標生物的毒性效應具有重要意義。近年來，關于水產殺蟲劑毒理的研究，主要集中在魚、蝦和蟹等[4-8]，而對大型溞(Daphniamagna)的研究較為匱乏[9-10]。大型溞生活周期短、繁殖力強、營養(yǎng)豐富，是魚類、蝦蟹類的重要天然餌料生物，在水生生態(tài)系統(tǒng)中占有重要的地位；同時大型溞易于培養(yǎng)、對毒物十分敏感等，已成為水環(huán)境安全監(jiān)測和毒理試驗的理想試驗動物[11-12]。本試驗研究了敵百蟲、辛硫磷和甲苯咪唑等3種常用水產殺蟲劑對大型溞的急性毒性，旨在為慢性毒性試驗研究提供必要的基礎資料，為水產殺蟲劑的合理使用與控制、以及生態(tài)風險評估提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用大型溞由暨南大學水生生物研究中心提供，為本實驗室培養(yǎng)經過3代以上的單克隆品系。試驗采用曝氣自來水，給大型溞投喂蛋白核小球藻(Cholrellapyrenoidosa)，水溫為(23±1) ℃，在自然光照條件下培養(yǎng)。試驗前24 h選取懷卵的健康母溞放入曝氣自來水進行培養(yǎng)，試驗前6 h將母溞挑出，在繁殖的幼溞中挑選健康的個體用于試驗。

敵百蟲有效成分含量為90%(湖北沙隆達股份有限公司)，辛硫磷溶液體積分數(shù)為40%(運城康源獸藥有限公司)，甲苯咪唑有效成分含量為10%(永濟市晉龍藥業(yè)有限公司)。試驗時用蒸餾水將各種藥物配成一定質量濃度的母液，試驗中所示質量濃度均為藥物的有效成分質量濃度。

1.2 方法

急性毒性試驗暴露質量濃度的確定：試驗在6孔板中進行，每個孔內盛9 mL試驗液，預試驗設置5個間隔較大的藥物質量濃度梯度，盡可能使半致死質量濃度在處理的質量濃度范圍內，觀察 48 h內大型溞的死亡情況，以確定急性毒性試驗的質量濃度范圍。在顯微鏡下觀察，以心臟停止跳動判定死亡個體，確定為死亡。

急性毒性試驗：根據(jù)預試驗的結果設定3種藥物正式試驗的質量濃度范圍。敵百蟲的質量濃度組為6.25、12.5、25、50、100、200 μg/L；辛硫磷的質量濃度組為0.0625、0.125、0.25、0.5、1、2、4 μg/L；甲苯咪唑的質量濃度組為6.25、12.5、25、50、100、200 μg/L；同時設置曝氣自來水空白對照組。試驗在6孔板中進行，每個孔內盛9 mL試驗液，每個孔隨機放置10只幼溞，每個質量濃度組設3個平行，試驗期間不投喂，自然光照條件下培養(yǎng)，水溫為(23±1) ℃。分別于24、48 h 觀察每組幼溞的死亡情況，記錄大型溞的死亡數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過Excel數(shù)據(jù)處理軟件，采用概率單位法對試驗結果進行統(tǒng)計處理[13]，得到線性回歸方程中各個參數(shù)值以及藥物對大型溞的24 h和48 h的半致死質量濃度(LC50)和95%的置信區(qū)間。各試驗藥物的安全質量濃度(SC)按下式計算[14]：

SC=48 h LC50×0.3/(24 h LC50/48 h LC50)2

2 結果與分析

2.1 大型溞的中毒癥狀

在敵百蟲、辛硫磷和甲苯咪唑的最低質量濃度組中，試驗開始12 h內大型溞的活動狀況與對照組無明顯差異，24 h和48 h時個別大型溞急速運動或活力降低，沉于培養(yǎng)板底部，出現(xiàn)附肢顫動等中毒癥狀，直至停止心跳；在最高質量濃度組，12 h內部分大型溞快速不規(guī)則運動或對外界刺激反應遲鈍，附肢微弱顫動，沉于培養(yǎng)板底部，隨著暴露時間的延長，中毒癥狀越來越明顯，中毒個體數(shù)不斷增加，24 h時已有半數(shù)以上的個體死亡，死亡個體體色發(fā)白。

2.2 敵百蟲對大型溞的急性毒性試驗結果

對照組的大型溞全部存活，隨著敵百蟲質量濃度的增加，大型溞的死亡率逐漸增大，最低質量濃度組(6.25 μg/L)24 h與48 h時的死亡率均低于20%，最高質量濃度組(200 μg/L)24 h與48 h時的死亡率則分別高于60%和90%；同一質量濃度組中隨著藥物暴露時間的延長，大型溞的死亡率也逐漸增大，具有明顯的劑量—時間—效應關系(圖1)。

圖1 不同質量濃度敵百蟲對大型溞的24 h和48 h致死率

2.3 辛硫磷對大型溞的急性毒性試驗結果

對照組大型溞的死亡率為0%，大型溞的死亡率隨著辛硫磷質量濃度的增加與暴露時間的延長而逐漸增大，最低質量濃度暴露組(0.0625 μg/L)24 h與48 h時的死亡率均低于10%，而最高質量濃度暴露組(4 μg/L)24 h與48 h時大型溞的死亡率則分別高于80%與90%(圖2)。

圖2 不同質量濃度辛硫磷對大型溞的24 h和48 h致死率

2.4 甲苯咪唑對大型溞的急性毒性試驗結果

24 h時，對照組與低質量濃度組(6.25 μg/L)的大型溞全部存活，最高質量濃度組(200 μg/L)的死亡率大于60%；48 h時，僅對照組的大型溞全部存活，所有質量濃度組的大型溞均有死亡，低質量濃度組(6.25 μg/L)的死亡率約為10%，最高質量濃度組(200 μg/L)的死亡率大于90%，隨著甲苯咪唑暴露質量濃度的增加與暴露時間的延長，大型溞的死亡率逐漸增大(圖3)。

圖3 不同質量濃度甲苯咪唑對大型溞的24 h和48 h致死率

2.5 3種水產殺蟲劑對大型溞的半致死質量濃度和安全質量濃度

根據(jù)概率單位法建立了敵百蟲、辛硫磷和甲苯咪唑的直線回歸方程，基于此分別計算出3種殺蟲劑對大型溞的半致死質量濃度和安全質量濃度(表1)。敵百蟲對大型溞的24 h和48 h半致死質量濃度分別為70.13 μg/L和22.96 μg/L，安全質量濃度為0.74 μg/L；辛硫磷對大型溞24 h和48 h的半致死質量濃度分別0.93 μg/L 和0.24 μg/L，安全質量濃度為 0.0048 μg/L；甲苯咪唑對大型溞的24 h和48 h半致死質量濃度分別為104.31 μg/L和27.56 μg/L，安全質量濃度為0.58 μg/L。3種水產殺蟲劑對大型溞的毒性依次為：辛硫磷>敵百蟲>甲苯咪唑。

表1 3種水產殺蟲劑對大型溞的半致死質量濃度與安全質量濃度

3 討 論

敵百蟲是高效、低毒、低殘留的有機磷殺蟲劑，廣泛用于治療魚體外寄生甲殼動物、斜管蟲(Chilodonella)、單殖吸蟲以及腸內寄生的部分蠕蟲疾病等。在水產養(yǎng)殖過程中建議的最適使用量為100～1000 μg/L[1,4]。本研究發(fā)現(xiàn)，敵百蟲對大型溞的24 h與48 h 半致死質量濃度分別為70.13 μg/L和22.96 μg/L，安全質量濃度為0.74 μg/L，明顯低于實際的建議使用量。謝欽銘等[15]研究發(fā)現(xiàn)，敵百蟲對蒙古裸腹溞(Moinamongolica)的24 h半致死質量濃度為30 μg/L。杜麗君等[3]研究也表明，敵百蟲對多刺裸腹溞(M.macrocopa)的24 h與48 h 半致死質量濃度分別為77.84 μg/L和31.70 μg/L，安全質量濃度為1.58 μg/L。這些研究結果均表明，敵百蟲對大型溞等枝角類的毒性較高，在水產養(yǎng)殖中使用和殘留可能會對大型溞等浮游動物產生殺滅作用，給水生生態(tài)系統(tǒng)帶來潛在的生態(tài)風險。

辛硫磷是一種高效低毒的有機磷殺蟲劑，可殺滅青魚(Mylopharyngodonpiceus)、草魚(Ctenopharyngodonidellus)、鳙魚(Aristichthysnobilis)、鰱魚(Hypophthalmichehysmolitrix)和鯽魚(Carassiusauratus)等魚體上的三代蟲(Gyrodactylus)、指環(huán)蟲(Dactylogyrus)和線蟲等寄生蟲，常用的劑量為10 μg/L[16]。本研究結果顯示，辛硫磷對大型溞的24 h和48 h半致死質量濃度分別0.93 μg/L和0.24 μg/L，安全質量濃度為 0.0048 μg/L，遠遠低于漁業(yè)常用劑量。在研究的敵百蟲、辛硫磷與甲苯咪唑中，辛硫磷對大型溞的毒性最強。有研究表明，辛硫磷對多刺裸腹溞的48 h 半致死質量濃度為0.12 μg/L，在所研究的敵百蟲、辛硫磷、敵敵畏、草甘膦、毒死蜱和樂果中毒性最強[17]，與本研究結果相似。這可能與辛硫磷的結構有關[17-18]。有報道也顯示，辛硫磷對梭鱸(Luciopercalucioperca)幼魚[16]和虹鱒(Oncorhynchusmykiss)幼魚[19]的安全質量濃度分別為4 μg/L和0.4 μg/L，顯著低于推薦的使用量。無論對溞類還是魚類，辛硫磷都具有較高的毒性，應謹慎使用，尤其在集約化培養(yǎng)大型溞的過程中應避免該藥物的污染。

甲苯咪唑屬于苯丙咪唑類藥物，主要用于殺滅指環(huán)蟲、三代蟲、斜管蟲和車輪蟲(Trichodina)等寄生蟲，生產中建議用量為100～150 μg/L[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，甲苯咪唑對大型溞的24 h和48 h半致死質量濃度分別為104.31 μg/L和27.56 μg/L，安全質量濃度為0.58 μg/L，明顯低于生產使用量。已有研究表明，甲苯咪唑對金魚(Carassiusauratus)[1]和美洲鰣(Alosasapidissima)[20]均屬于高毒藥物，其安全質量濃度分別為29 μg/L和27 μg/L，低于生產使用劑量，在生產上應把握好該藥物的用量，準確用藥，以免造成水產動物大量死亡。與魚類比較，大型溞對甲苯咪唑等殺蟲劑的敏感性更高，表明即使在魚類的安全質量濃度范圍內，這些殺蟲劑也可能對大型溞產生毒性效應，在使用過程中應該充分考慮大型溞等非靶標生物的安全質量濃度。

根據(jù)化學物質對水生生物的毒性等級評價標準[21]，本研究中的敵百蟲、辛硫磷、甲苯咪唑對大型溞均屬于劇毒藥物。近年來，水產養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，水產病蟲害也日趨嚴重，使得敵百蟲、辛硫磷和甲苯咪唑等水產殺蟲劑在漁業(yè)生產中的作用尤顯重要。然而，這些殺蟲劑的使用不僅會殺滅危害水產經濟動物的寄生蟲，還會毒害大型溞等非靶標生物，甚至對水產動物本身也產生毒害作用，因此在水產養(yǎng)殖中應該慎重使用這些殺蟲劑。此外，殺蟲劑使用后，應該嚴格控制養(yǎng)殖廢水的排放，避免廢水中殺蟲劑殘留對周圍水環(huán)境的污染，對自然水體中大型溞等非靶標生物的毒害作用，給水生生態(tài)系統(tǒng)帶來生態(tài)風險。

[1] 商寶娣,張效平.5種殺蟲藥物對金魚的急性毒性[J].貴州農業(yè)科學,2015, 43(9):138-141.

[2] 王立梅,包鵬云,丁君, 等.辛硫磷對刺參幼參的急性毒性效應[J]. 水產科學,2011,30(1):50-52.

[3] 杜麗君,馬丹旦,井維鑫,等. 敵百蟲對多刺裸腹溞生長和繁殖能力的影響[J]. 水生生物學報,2014, 38(4):786-790.

[4] Chang C C, Rahmawaty A, Chang Z W. Molecular and immunological responses of the giant freshwater prawn,Macrobrachiumrosenbergii, to the organophosphorus insecticide, trichlorfon [J].Aquatic Toxicology,2013(130/131):18-26.

[5] Guimar?es A T B, Silva de Assis H C, Boeger W. The effect of trichlorfon on acetylcholinesterase activity and histopathology of cultivated fishOreochromisniloticus[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2007,68(1):57-62.

[6] 徐先棟,曹義虎,鄧勇輝,等.六種常用漁藥對黑尾近紅鲌魚種的急性毒性試驗[J]. 水產科學,2013,32(12):696-700.

[7] 王錫珍,陸宏達. 阿維菌素對幾種淡水水生動物的急性毒性作用[J]. 環(huán)境與健康雜志,2009, 26(7):593-597.

[8] 丁成曙,朱玲. 敵百蟲對中華絨螯蟹幼體的毒性研究[J]. 水利漁業(yè),2007, 27(6):90-91.

[9] 劉少穎,朱國念,李少南. 幾種殺蟲劑對大型溞的急性和慢性毒性[J]. 中國農藥,2007(6):79-83.

[10] 徐燕,邊文杰,李少南,等. 5種殺蟲劑在水—人工底泥系統(tǒng)中對大型溞的急性毒性及其比較[J]. 農業(yè)環(huán)境科學學報,2011, 30(5):855-859.

[11] 劉國光,徐海娟,王莉霞,等. 環(huán)境有機污染物對蚤的毒性研究[J]. 環(huán)境與健康雜志,2003,20(6):369-371.

[12] 彭穎,范燦鵬,廖偉,等. 2,2′,4,4′-四溴聯(lián)苯醚對大型溞的毒性效應[J]. 生態(tài)毒理學報,2012,7(1):79-86.

[13] 張毓琪,陳敘龍. 環(huán)境生物毒理學[M]. 天津: 天津大學出版社, 1993:252-256.

[14] 黃晶雯, 黎瑞敏. 試述生物毒性試驗在工業(yè)廢水監(jiān)測中的應用[J]. 北方環(huán)境, 2000(1):50-51.

[15] 謝欽銘, 李向陽. 敵百蟲和久效磷農藥對蒙古裸腹溞的急性毒性研究[J]. 水產科學, 2007, 26(3): 164-166.

[16] 韓小麗, 高攀, 胡建勇. 七種常用水產藥物對梭鱸幼魚的急性毒性[J]. 水產學雜志, 2015, 28(3):26-29.

[17] 王娜, 劉莉莉, 孫凱峰, 等. 有機磷農藥的構效關系及其對浮游生物的毒性效應[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 2012, 21(1):118-123.

[18] 唐學璽,李永祺. 三種有機磷農藥對三角褐指藻活性氧傷害的差異性研究[J]. 環(huán)境科學學報,1999, 15(5):579-581.

[19] 湯施展,陳中祥,白淑艷,等. 5種水產藥物對虹鱒幼魚的急性毒性[J]. 水產學雜志,2015, 28(6):33-37.

[20] 張新鋮, 朱新平, 劉毅輝, 等. 甲苯咪唑、溴氰菊酯和硫酸銅對美洲鰣的急性毒性研究[J]. 南方水產科學, 2015, 11(2):66-71.

[21] 蔡道基.農藥環(huán)境毒理學研究[M]. 北京: 中國環(huán)境科學出版社, 1999:127.

AcuteToxicityofThreeConventionalInsecticidesinAquaculturetoWaterFleasDaphniamagna

ZHONG Chaoming1, ZHANG Jun1,ZHOU Qiubai1, YANG Zhuqing1, FANG Hansun2, LIANG Ximei1

( 1. College of Animal Science and Technology, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 2. College of Environmental and Land Resource Management, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China )

In this study, the acute toxicity of phoxim, trichlorfon and mebendazole to water fleasDaphniamagnawas studied at water temperature of (23±1) ℃. It was found that the median-lethal concentration (LC50) of trichlorfon was 70.13 μg/L in 24 h and 22.96 μg/L in 48 h, with safe concentration of 0.74 μg/L. The LC50of phoxim was found to be 0.93 μg/L in 24 h and 0.24 μg/L in 48 h, with safe concentration of 0.0048 μg/L. Mebendazole had LC50of 104.31 μg/L in 24 h and 27.56 μg/L in 48 h, with safe concentration of 0.58 μg/L. The order of acute toxicity to the water fleas was expressed as the phoxim>trichlorfon>mebendazole. According to the standard evaluation procedure of compounds toxicity to aquatic organisms, trichlorfon, phoxim and mebendazole are all highly toxic to the water fleas, indicating that they should be cautious to the potential risks in aquaculture.

Daphniamagna; insecticide; acute toxicity; median-lethal concentration; safe concentration

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.03.019

S948

A

1003-1111(2017)03-0369-04

2016-06-07；

2016-09-06.

江西省青年科學基金資助項目(20151BAB213036)；江西農業(yè)大學博士啟動基金資助項目(9032305513).

鐘潮明(1992-)，男，碩士研究生；研究方向：水產養(yǎng)殖學.E-mail: zhongchaoming@126.com.通訊作者： 梁惜梅(1985-)，女，講師，博士；研究方向：養(yǎng)殖水域生態(tài)環(huán)境與調控.E-mail: willie3@163.com.