氨基甲酸酯类农药对水华鱼腥藻的毒性效应

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氨基甲酸酯类杀虫剂的毒性、检测方法及其在水环境中残留研究进展

Q # 半致死浓度 F5 "C D -FD # B" E
毒性级别 M ; X * U * 5 0 中毒或低毒无毒剧毒剧毒高毒高毒中毒剧毒剧毒 QQ 中毒 QQ 高毒 QQ
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氨基甲酸酯类杀虫剂约占世界杀虫剂市场份额的 #BP左右$ 其中克百威* 灭多威* 涕灭威* 西维因等品种 !""A 年全球销售额超过 #9 > 亿美元$ 茚虫威的全球销售额达到 ! 亿美元以上
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农药对藻类的生态毒理学研究_毒性机理及其富集和降解

第7卷第6期1999年12月环境科学进展ADVANCES IN ENV IRONM EN TAL SCIENCE Vol.7,No.6Dec.,1999农药对藻类的生态毒理学研究Ⅱ:毒性机理及其富集和降解Ξ沈国兴　严国安　彭金良　严雪(武汉大学环境科学系,武汉430072)摘　要随着对农药污染认识的深入,农药对生态系统的初级生产者———藻类毒性以及毒性机制的研究不断增多。

农药对藻类的毒性在于破坏藻类生物膜的结构和功能、影响藻类的光合作用、改变呼吸作用以及固氮作用,影响藻类的生理进程并改变其生化组分。

开展农药对藻类毒性机理的研究,揭示农药结构—活性关系,对农药的研制和应用,评价农药的生态风险,减少农药对藻类的毒害是重要的。

在自然环境中还发现藻能富集和降解农药。

因此,对于这些藻来说,农药对藻类的毒害作用和藻类对农药的富集和降解作用可能同时存在。

本文综述了农药对藻类的毒性机理以及藻类对农药的富集和降解作用。

关键词:农药　藻类　毒性机理　富集　降解一、前言在日常施用农药的过程中,只有大约1%作用于靶生物,其余的或残留于土壤,或通过径流进入水域,影响土壤和水体中的生物。

过去大量的报道见于农药对鸟类、无脊椎动物、鱼类、哺乳动物的影响及其毒理学研究,对毒性机理的研究更集中于靶生物和哺乳动物。

现在已经知道,有机磷和甲基氨基甲酸酯类杀虫剂抑制动物神经系统中乙酰胆碱酯酶的活性,其中有些杀虫剂还与植物细胞脂膜上的一些活性位点发生作用;拟除虫菊酯类、甲基氨基甲酸酯类和另外一些杀虫剂抑制微体多功能氧化酶系统,这些酶能催化以有毒物质为底物的反应,是重要的解毒酶[1]。

一般认为除草剂作用于质体的Hill反应、线粒体的电子传递和光合作用,脂溶性除草剂作用于生物膜[2]。

近年来,随着农药对藻类毒性效应研究的重视,农药对藻类致毒机理的研究逐渐深入。

农药对藻类的毒性因农药品种和藻类的不同而不同,机理较为复杂。

从分子水平了解农药对藻类毒性机理,对于评价农药的生态风险,开发低生态风险的农药具有重要意义。

三种化感物质对水华混合藻类以及多刺裸腹蚤的毒性作用

ｏｎｌｉｃｄｗａ．ｍｇＬｈｉｇｓｎｉｉｒａｉｓｕｏ８．％．ｈｏｌｃｉｅａｔｉｆａｍｉｔｒｆｔｆｌｏｅｃａｉｓ０３／．ｔｅｂｇｅｔｈｂｔｙｒｔｗａｐｔ７６ｉｉｏｏＴｅｃｌｔｃｉｔｏｘｕｅｏｅｖｖｙｗｏａｌｌｃｅｃｌｗｅｅａｓｘｍｉｅｄｔｅｓｎｒｉｉｒｗｔｎｉｉｏｎｔｅｎｔｒｌｌａｓｅｌｇｒｒｖｄｉｌｏｈｍｉａｓｅｒｌｏｅａｎｄａｙｅｇｓｃｇｏｈｉｂｔｎｏａｕａａｇｌｓｍｂａｅｗｅｅｐｏｅ，ｎｎｈｔｈｉｈａｗｈｃｈｘｕｅｏｎｌｉａｉｎａｉｙｉｃｄｈｄｓｒｎｅｏｉｉＴｈｒｅａｌｌｃｅｃｌｔｏｘｅｔａｓｉｈｔｅｍｉｔｒｆｉｏｅｃｃｄａｄｓｌｌａｉａｔｏｇｒｘｃｔｌｃｃｔｙ．ｅｔｅｌｏｈｍｉａｓｏｓｍｅｅｔｎｌｏｈｅ
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环境毒理学智慧树知到答案章节测试2023年山西大学

第一章测试1.环境毒理学是研究环境物理性、化学性和生物性污染物，特别是环境化学性污染物对人类健康的毒性作用及其机理的科学。

A:对B:错答案:A2.生态毒理学与环境毒理学是同一个学科。

A:对B:错答案:B3.环境毒理学与生态毒理学，二者各有不同的研究内容.A:对B:错答案:A4.环境毒理学也要研究环境化学物通过食物网浓缩和放大而危害人类健康的规律和预防措施。

A:错B:对答案:B5.环境毒理学研究的主要对象是（）。

A:家禽B:家畜C:植物D:人类答案:D6.痛痛病是由于（）对土壤污染引起的。

A:镉B:铬C:铜D:砷答案:A7.对于实验动物进行终生染毒的试验是（）毒性试验。

A:急性B:慢性C:亚急性D:亚慢性答案:B8.生物性污染物如（）。

A:生物毒素C:寄生虫D:细菌答案:ABCD9.环境化学物的一般毒性评定方法，包括（）。

A:亚慢性毒性试验B:慢性毒性试验C:急性毒性试验D:亚急性毒性试验答案:ABCD10.环境毒理学体内毒性试验常用的实验动物如（）。

A:蚯蚓B:大鼠C:小鼠D:家兔答案:BCD第二章测试1.进入体内的环境污染物在不同生物酶的催化下经过一系列生物化学变化而发生结构和性质改变并形成其衍生物的过程称为生物转化。

A:对B:错答案:A2.氧化、还原和水解反应统称为环境污染物的第二相反应。

A:错B:对答案:A3.化学物伴随能量的消耗由低浓度处透过生物膜向高浓度处转运的过程称主动转运。

A:对B:错答案:A4.排泄的主要途径是经皮肤随汗液排出。

A:对B:错答案:B5.生物膜主要是由液晶态的脂质双分子层和（）构成。

A:脂肪酸链B:蛋白质C:亲水性孔道答案:B6.被动转运主要包括简单扩散和（）。

A:易化扩散B:主动转运C:特殊转运D:滤过作用答案:D7.环境化学物在体内的贮存主要有血浆蛋白、肝和肾、脂肪组织和（）。

A:皮肤B:骨骼组织C:胃D:血液答案:B8.如下哪种属于结合反应（）。

A:乙酰结合B:葡萄糖醛酸结合C:谷胱甘肽结合D:硫酸结合答案:ABCD9.氧化反应中的羟化反应包括（）。

6种氨基甲酸酯类农药对绿藻的毒性试验

第27卷第3期浙江林业科技Vol. 27 No.32 0 0 7年5月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. May, 2 0 0 7文章编号：1001-3776（2007）03-0045-036种氨基甲酸酯类农药对绿藻的毒性试验王品维，黄诚，王芸，王金晶，钟佳丽，陈欢，刘刚（浙江林学院林业与生物技术学院，浙江临安 311300）摘要：以羊角月牙藻、四尾栅藻、斜生栅藻、普通小球藻和蛋白核小球藻5种绿藻作为供试生物，用6种氨基甲酸酯类农药对其进行96 h的急性毒性实验研究。

结果表明，6种氨基甲酸酯类农药对5种绿藻都有不同程度的毒性，但不同藻类对不同农药的敏感性不同，四尾栅藻对速灭威、叶蝉散较为敏感，普通小球藻对这6种农药均较敏感，而蛋白核小球藻对6种农药均不敏感。

关键词：氨基甲酸酯类；农药；毒性；绿藻中图分类号：S482.4+3 文献标识码：B近年来，氨基甲酸酯类农药在病虫害防治中起着举足轻重的作用，同时对环境也产生了一定的影响。

在环境评价领域，传统的理化测试指标存在一些缺陷，因此，需要寻找合适的测试生物来作为评价环境污染的指标。

藻类个体小、繁殖快、比表面积大（仅次于细菌），对毒物敏感。

在研究毒物对水生生态系统的影响时，人们都把藻类测试作为一项重要内容[1]，并且藻类有着独特的生物监测优点，与理化监测互补，可进一步提高预测生态系统反应的能力[2]，藻类作为环境监测指示生物方面的研究，已为各国学者所广泛关注。

本实验测定了6种常用的氨基甲酸酯类农药对5种绿藻的毒性，为评价农药对淡水环境的生态效应提供一定的理论依据。

1 材料与方法1.1 材料1.1.1 农药实验所用的6种氨基甲酸酯类农药由浙江省化工研究院提供，其CAS登记号、化学结构、剂型等见表1。

表1 供试农药及其性状供试农药 CAS登记号化学名称剂型作用方式克百威 1563-66-2 3，3-二氢-2，2-二甲基-7-苯并呋喃基-N-甲基氨基甲酸酯 98.0%TC广谱性杀虫、杀线虫剂触杀性杀虫剂叶蝉散 2631-40-5 邻异丙苯基甲基氨基甲酸酯 96.0%TC丁硫克百威 55285-14-8 2，3-二氢-2，2-二甲基苯丙呋喃-7-基（二丁基氨基硫）甲基氨基甲酸酯86.0%TC 广谱性内吸杀虫剂非内吸性杀虫剂残杀威 114-26-1 2-异丙氧基苯-N-甲基氨基甲酸酯 95.0%TC内吸性杀虫剂速灭威 1129-41-5 间甲苯基-N-甲基氨基甲酸酯 98.1%TC甲萘威 63-25-2 1-萘基甲基氨基甲酸酯 92.0%TC触杀性、胃毒性杀虫剂注：TC（Technical Material）指原药。

三种化感物质对水华混合藻类以及多刺裸腹蚤的毒性作用

ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｉｏｔｉｃ
Ｃｈｕｎ－ｙａｒｋ
Ｚｈｅ，ＨＵＷｅｉ，ＸＵＷｅｎ－ｗｕ，ＷＡＮＧ
Ｔｉｎｇ－ｔｉｎｇ’（Ｔｈｅ
Ｅｎｖ打ｏｎｍｅｎｔ
ａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＳａｆｅｔｙｉｎ
Ａｎｈｕｉ
Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ａｎｈｕｉ
ＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈｕ２４１０００，Ｃｈｉｎａ）．
而脂肪酸和酚酸是其中两类重要的化感物质ｆ５～．有研究表明１７Ｊ８１亚油酸、亚麻酸等多种多不饱和脂肪酸对海洋藻类有不同程度的抑制作用；本课
题组从大型水生植物普生轮藻（Ｃｈａｒａｖｕｌｇａｒｉｓ）
收稿日期：２００９－０９－３０基金项目：国家自然科学基金资助项ＩＢ（３０８７０４２９）；安徽师范大学博士科研启动基金＋责任作者，教授。ｃｙｈｚｔｔ＠ｍａｉｌ．ａｌｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
１０，１３８，１６６，
１９３ｍｇ／Ｌ；对羟基苯甲酸浓度为ｌ１０，１９３，２７６，３５９，４４２，５２５ｍｇ／Ｌ；设不加化感物质的空白对照组，每组３个平行．从培养容器挑选个体健壮，大小差不
多的第２代幼蚤进行实验．在ｌＯＯｍＬ的烧杯中随
万方数据
７１２
中国环境科学
Ｏ０ＯＯＯＯＯ
３０卷
机放ｌＯ只多刺裸腹蚤，置光照培养箱进行培养．培养条件同预试验，实验期间不喂食，于２４，４８，
中国环境科学２０１０，３０（５）：７１０～７１５
Ｃｈｉｎａ
Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅ
三种化感物质对水华混合藻类以及多刺裸腹蚤的毒性作用
郑春艳，张哲，胡威，许文武，汪好芬，张庭廷‘（安徽师范大学生命科学学院，生物环境与生态安全安徽省高

氨基甲酸酯类农药的毒理学-环境化学

氨基甲酸酯类农药的毒理学及分析检测方法综述农药作为农业生产的重要投入物质，对农业发展和人类粮食供给作出了重大贡献.有资料表明，世界范围内农药所避免和挽回的农业病、虫、草害损失占粮食产量的1/3[1].我国拥有世界7%的土地，养育着世界上22%的人口，农药的作用不容忽视[2].但同时由于使用方法不当和过量使用，导致环境中残留的农药超过了环境的自净能力，残留在环境中的农药给人和动植物带来了极大风险，尤其是在我国农村，现象更为严重，我国目前农村人口为5.7亿人[3]，农药的不当使用给农村人口的健康造成了很大的威胁.因此研究农药的环境毒理学及其检测技术是十分必要的.1.氨基甲酸酯类农药概述1.1.发展历程在很久以前，人们就发现自然界中存在一种蔓生豆科植物毒扁豆，生长在西非地区，这种扁豆的种子中存在一种剧毒物质.19世纪八十年代，研究人员分离得到毒扁豆碱，20世纪20年代确定了其化学结构，30年代完成了毒扁豆碱的人工合成.毒扁豆碱就是首次发现的天然存在的氨基甲酸酯类化合物.研究发现，氨基甲酸酯类的衍生物对蚜虫和螨虫具有触杀活性.到了1951年第一个生产氨基甲酸酯衍生物用以除虫剂的公司成立[4].这种除虫剂凭借其独特的优势迅速发展了起来，在20世纪末，在全世界范围内，销售额居第三位，而且产量仅次于有机磷类杀虫剂[5].现如今，氨基甲酸酯类农药更是已经成为了农业上重要的除虫剂.1.2.理化性质氨基甲酸酯农药是一类具有N-取代基的氨基甲酸酯化合物，属于尿素的衍生物，其基本结构式为：式中R1和R2为烷基或芳基，目前，含N-烷基的氨基甲酸酯农药多为杀虫剂，具有N-芳基的多为除草剂.氨基甲酸酯类农药一般多为白色或者淡黄色晶体，无特殊气味，味道苦且有冰冷的感觉，无腐蚀性.有的溶于水，比如呋喃丹、异索威[6]，有的微溶于水，比如西维因，有的不溶于水，比如叶蝉散，而这些氨基甲酸酯类农药基本都可以溶于有机溶剂[7].熔点较高，在酸性条件下稳定，遇到碱性物质则会分解失效，暴露在空气和阳光下容易衰减，在土壤和河流中的半衰期为数天或者数周.2.分类根据氨基甲酸酯类所带的R基的不同，这类农药主要分为五大类：a.萘基氨基甲酸酯类，如甲萘威，比如西维因；b.苯基氨基甲酸酯类，如异丙威（灭扑散、叶蝉散）；c.氨基甲酸肟酯类，如涕灭威（铁灭克）；d.杂环甲基氨基甲酸酯类，如克百威、卡巴呋喃；e.杂环二甲基氨基甲酸酯类，如异索威等.这五大类是目前较为常用的除虫剂，其中是剧毒物质，比如异索威，是国家严格要求的.3.毒性作用长时间接触氨基甲酸酯类农药就会产生中毒表现，氨基甲酸酯类农药的中毒表现与有机磷农药中毒时的表现十分相似，但是与有机磷农药中毒最大的不同是有机磷农药中毒后，中毒表现出的症状时间相对较长，但是氨基甲酸酯类农药中毒表现十分迅速，并且反应强烈，中毒情况也比较严重.如果是急性中毒，那么症状表现十分明显，主要有流涎、流泪、瞳孔缩小和肌肉颤动等表现.但是经过及时治疗，短时间内就能恢复正常.所以说，氨基甲酸酯类农药与有机磷农药相比，独行还是较低的.氨基甲酸酯农药中毒的原理与有机磷农药是相同的，都是抑制胆碱酯酶的活性，使其活性降低，从而使神经系统受到强烈的刺激，发生一系列临床中毒表现[7].实验表明，氨基甲酸酯类农药经口对实验动物进行急性染毒后，在很短的时间内，染毒动物会出现与有机磷农药中毒相似的症状，比如：大小便失禁、肌肉震颤、瞳孔缩小、流涎等症状.与此同时，胆碱酯酶活性降低，导致乙酰胆碱蓄积.如果实验动物发生重度中毒，实验动物多数于1h内死亡，并表现出强烈的抽搐现象，24h内未死亡者，次日中毒现象就会减轻，机体也会逐渐恢复正常[8].目前，各学者研究较多的就是氨基甲酸酯类农药的“三致作用”，即致癌、致畸、致突变，以及氨基甲酸酯类农药的蓄积作用.对于蓄积性作用，由于氨基甲酸酯类农药与胆碱酯酶的结合使可逆的，而且在体内能够被水解，所以氨基甲酸酯类农药的蓄积作用不强.但事无绝对，现在有研究表明在动物的肝脏、肾脏、心、肾上腺、大脑、生殖腺中，氨基甲酸酯类农药中的二硫代类会发生蓄积性作用，并且在此代谢过程中会产生比母体活性要强的物质，比如乙烯硫脲、乙烯硫单硫化合物等，会对机体产生毒性作用[9].已有研究表明，二硫代氨基甲酸酯类农药具有胚胎毒性和生殖毒性，并且有对实验动物呈现出胚胎毒性和性机能毒，并有“三致作用”，其中致畸作用表现明显，这类毒物以代森锰为代表，其次为福美锌和代森锌.对于“三致作用”，有研究表明，用西维因对实验动物染毒后，大鼠和小鼠会发生癌变现象；对狗、猪等大型哺乳动物染毒后，胚胎会发生致畸作用；西维因进入人体胃部后，在酸性条件下，西维因会保持活性，可以与食物中的硝酸盐生成N-亚硝基化合物，具有致癌作用[10].虽然大量的实验都表明了氨基甲酸酯类农药具有“三致作用”，但是目前没有报告表明此类农药会引起癌症的流行病.除了蓄积性作用和“三致作用”外，目前也发现少数氨基甲酸酯类农药会引起机体的迟发性神经作用.4.毒作用机制国内外的学者关于氨基甲酸酯类农药的致毒机制已经取得很多效果.学术上主要有两种学说.一种是说胆碱酯酶的阴离子部位和酯解部位发生了争夺氨基甲酸酯分子的可逆性竞争抑制[11],就是说氨基甲酸酯全部的分子与胆碱酯酶形成了一种中间物，该物质在机体内适宜的条件下，可以进行分解，分解产物是胆碱酯酶和氨基甲酸酯，在这个过程中，胆碱酯酶并没有发生结构上的变化，也就是化学性质没有改变，氨基甲酸酯也是如此.另一种学说是受到了有机磷农药的毒作用机理的启发，认为氨基甲酸酯类农药的致毒机制与有机磷农药的致毒机制是一样的[12],胆碱酯酶与氨基甲酸酯的结合是不可逆性的竞争抑制.即氨基甲酸酯与胆碱酯酶发生了不可逆性的化学反应,胆碱酯酶的化学结构发生了改变，失去原来的性质，形成了氨基甲酰化的胆碱酯酶[13].在上述两种致毒机制中，第一种致毒机制得到大多数学者的认可，即氨基甲酸酯类农药与胆碱酯酶的结合是可逆性的.氨基甲酸酯类农药的化学结构与机体内的乙酰胆碱的化学结构相似，因此，氨基甲酸酯类农药进入机体后会与胆碱酯酶相结合，主要结合部位是胆碱酯酶活性中心的丝氨酸，形成氨基甲酰化ChE，结果使胆碱酯酶失去原来的活性，不能够在与乙酰胆碱结合.可以说氨基甲酸酯类农药是一种抑制剂，抑制胆碱酯酶，而不会根本性的改变胆碱酯酶的化学性质.这一点和有机磷农药的致毒机制是不一样的.而且，氨基甲酸酯在机体中不需要经过代谢活化，与胆碱酯酶的结合是直接的，整个分子与胆碱酯酶结合，然后形成一种疏松的络合物，不是真的化学键合，因此在水解酶的作用下，络合物会快速水解，从而使胆碱酯酶不在受到抑制，自动复活.从这一点可以知道，氨基甲酸酯类农药属于急性毒药，潜伏期相比较有机磷农药较短，症状较轻，如果接触的不多，机体可以自动恢复原有机能.5.氨基甲酸酯类农药对环境和人的影响5.1.环境中的迁移转化氨基甲酸酯类杀虫剂虽然具有高效、残留期短的优点，但是它依然是一种高毒性的物质，可以通过大气、水、土壤、植物、动物等进行迁移转化，通过食物链还会给人类健康造成损害，而且接触污染空气.接触污染水源，也会造成人体暴露[14].因此，研究氨基甲酸酯类农药在环境中的迁移转化也是不容忽视的.5.2.大气氨基甲酸酯类农药可以依靠空气中的空气中的尘埃和其他小颗粒的物质进行附着或者进行反应，有的氨基甲酸酯类农药还会被小颗粒物质吸收，产生新的物质，使其不易沉降，从而在风的动力下，扩散到其他地区.当然，在空气中，氨基甲酸酯类农药会受到温度、光照、湿度和颗粒物的影响.比如在日光的照射下，氨基甲酸酯类农药还会分解出独特的结构，或者产生较毒的副产物，对环境造成二次危害.5.3.水除了部分氨基甲酸酯类农药不溶或者难溶于水外，其余氨基甲酸酯类农药具有一定的水溶性.而且氨基甲酸酯类农药的利用率不高，在喷洒农药的过程中，大概只有10%的农药得到了有效利用，其余60%多基本都落在土壤中.在雨水的冲刷下，氨基甲酸酯类农药会随雨水下渗到地下水中，或者汇入河流、湖泊和海洋中.从而污染了地下水，进入河流和海洋的会影响水生动植物的生存，抑制水生植物的光合作用，使其死亡，使得鱼虾及贝类等水生动物发生病变，降低生殖能力，导致海洋生态失调[15].5.4.土壤因为喷洒的氨基甲酸酯类农药大部分都落入土壤，所以土壤是氨基甲酸酯类农药的一个重要富集区.土壤中生存着大量的微生物，几乎所有土壤微生物均可参与对氨基甲酸酯的代谢过程,其中包括真菌和细菌.在微生物的分解作用下，氨基甲酸酯类农药会迅速被分解，生成无毒的二氧化碳、氮气和水等.但是分解速率受到土壤温度、湿度及氨基甲酸酯类农药化学结构的影响.不同条件下会产生不同物质.一般来说湿润土壤中的分解速率要大于干燥土壤.有些氨基甲酸酯类农药稳定性较高，在土壤不易分解，比如涕灭威，对昆虫、水生生物、水生植物和哺乳动物均有毒性，在土壤中的代谢产物也有较高的毒性，且水解缓慢，这类农药在使用中要十分注意使用量[16].5.5.氨基甲酸酯类农药对人的影响目前有研究表明部分氨基甲酸酯类农药，比如涕灭威、呋喃丹等高毒性农药会对人类的神经系统、内分泌系统、生殖系统和免疫系统造成不利的影响，尤其是对生殖系统的影响，更是受到研究人员和普通人的关注，因为这与我们的后代息息相关[17].根据资料表明，男性如果长时间暴露于氨基甲酸酯类农药下，男性的生殖功能会有所损害.夏彦恺曾做过相关实验，当男性工人的精子接触到西维因时，镜子中出现了异常情况，X和Y染色体的数目是不正常的，而且精子会产生畸形，染色体畸变率也有所变大[18].对于女性来说，氨基甲酸酯类农药也会影响女性的生殖功能，而且影响危害要大于男性，因为女性受到影响后会流产率会增加.李燕南在排除其他实验干扰的情况下，发现生产西维因的女性工人的流产率要大于在行政办公的女性[19].氨基甲酸酯类农药对生殖功能的影响主要是氨基甲酸酯类农药进入人体后，会生成大量的活性氧，活性氧会消耗体内的酶类物质，使得机体出现氧化应激，最终破坏了精子的细胞膜和损害女性卵巢的机能，最终影响了男性和女性的生殖功能.6.氨基甲酸酯类农药的分析检测方法氨基甲酸酯类农药的检测分为前处理和仪器分析两个步骤.氨基甲酸酯类农药由于在环境中停留时间短，因此通常残留浓度不高，而且会携带副产物，会对分析检测造成干扰，需要对待处理样品进行提纯、净化浓缩等预处理.预处理是分析检测中最重要的环节，该步骤出现问题将会导致整个检测的失败.目前用来进行氨基甲酸酯类农药的与处理方法已经比较成熟，比如液-液萃取、微波辅助萃取、固相萃取、固相微萃取、超临界萃取、中空纤维液相微萃取、凝胶渗透色谱等[20].其中液-液萃取和微波辅助萃取是对简单的样品进行萃取，也可以用作复杂样品的第一次萃取.有些样品含有较多的脂肪和蛋白质，只萃取一次是达不到检测的标准的，而且会污染色谱分析系统，甚至造成堵塞.因此需要对初步提取液做净化处理，此时就要用到中空纤维液相微萃取和凝胶渗透色谱这两种提纯方法，因为这两种方法可以去除脂肪、蛋白质等大分子，提高色谱分析的准确性.在实际操作用，要根据待测样品的组成，选择合适的提纯净化方法，才能使检测事半功倍.目前常用仪器分析法检测分析氨基甲酸酯类农药在环境中的残留含量.氨基甲酸酯类农药在国家标准中采用的是气相色谱法检测蔬菜中残留的氨基甲酸酯类农药的含量.除了气相色谱外，比较常见的仪器分析法主要有高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱-质谱法（GC-MC）、液相色谱-质谱法（HPLC-MS）等.此外还有分光光度计法，但是分光光度计法测量范围有限，测量样品的类型也较为单一，所以实际应用中不多.目前在检测氨基甲酸酯类农药的仪器分析法中，最常用的是高效液相色谱法.对于含有未知氨基甲酸酯类农药化合物的样品，通常采用色谱-质谱联用法，该方法准确性高而且分析迅速，所以也适合突发环境污染事件的检测.7.氨基甲酸酯类化合物的其他用途万事万物都是具有两面性的，氨基甲酸酯类化合物虽然被人们主要应用到农药领域，而且因为它的毒性，让人们谈之色变，但是，氨基甲酸酯类化合物的用途不单是农药领域，还可以应用到其他领域，比如，医药领域，氨基甲酸酯类化合物被用作镇静剂；氨基甲酸酯类化合物可以用作水泥添加剂, 生产低收缩水泥；氨基甲酸酯类化合物用于丝织品，使得织物抗皱性能好.可见氨基甲酸酯类化合物并不是人们想象中的那么可怕.我们要用辩证的思维对待它.8.结语氨基甲酸酯类农药是我国目前广泛使用的除草剂和除虫剂，由于不规范的使用，造成了农药污染.本文通过综述氨基甲酸酯类农药的毒性作用、致毒机制、环境效应、对人的影响、环境中迁移转化规律和分析检测方法等方面，对氨基甲酸酯类农药的毒理学做了简单的分析，最后提出对于氨基甲酸酯类农药，我们要用辩证的眼光去对待.。

氨基甲酸酯类农药中毒危害及预防PPT课件

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急救措施
急救措施
若待医疗帮助时，尽量避免重复接触农药，并寻求安抚和安慰。
总结
总结
氨基甲酸酯类农药中毒危害严重，但通过正确的预防措施和意识，可以降低中毒风险。农药的安全使用和存储是保护自身健康和环境的重要一环。
氨基甲酸酯类农药中毒危害及预防PPT课件
目录介绍氨基甲酸酯类农药的特点危害预防急救措施总结
介绍
介绍
农药是现代农业生产中的重要工具，但不正确的使用和接触农药可能会导致中毒。
本PPT将介绍氨基甲酸酯类农药的中毒危害和预防措施。
氨基甲酸酯类农药的特点
氨基甲酸酯类农药的特点
氨基甲酸酯类农药广泛用于农业生产，具有较高的效果和透明度。
氨基甲酸酯类农药可以通过皮肤、吸入和食物等途径进入人体。
危害
危害
氨基甲酸酯类农药中毒可能导致皮肤灼伤、呼吸困难和消化系统不适等症状。长期接触氨基甲酸酯类农药可能引发神经系统和生育问题。
预防
预防
在使用氨基甲酸酯类农药时，应遵循正确的操作和安全措施，如佩戴防护设备。

氨基甲酸酯类农药中毒健康教育

然而，使用不当可能会导致环境污染和人类健康危害。
谁可能受到影响？
谁可能受到影响？
农民
直接接触农药的农民是最容易受到中毒影响的群体。
他们在喷洒和处理农药时，面临较高的风险。
谁可能受到影响？消费者
购买和食用受农药污染的农产品的消费者也可能受害。
长期摄入农药残留可能导致健康问题。
谁可能受到影响？
一旦怀疑中毒，立即寻求医疗帮助。
及时的治疗可以大大降低中毒带来的健康风险。
如果发生中毒，应该怎么办？提供信息
尽量向医务人员提供所接触的农药名称和剂量信息。
这有助于医生进行针对性的治疗。
如果发生中毒，应该怎么办？不自行处理
不要尝试自行处理中毒症状，避免加重病情。
专业治疗是确保安全和健康的最佳途径。
它们通过抑制昆虫的神经系统功能来发挥作用，具有较强的生物活性和杀虫效果。
什么是氨基甲酸酯类农药？
常见种类
常见的氨基甲酸酯类农药包括甲基氨基甲酸酯和乙基氨基甲酸酯等。
这些农药在农作物种植中使用频繁，尤其是在蔬菜和水果的种植中。
什么是氨基甲酸酯类农药？
用途
主要用于防治多种农业害虫，保护作物生长，提高农业产量。
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环境影响
氨基甲酸酯类农药的使用不仅影响人类，也会对水体和土壤生态造成污染。
生态系统的失衡可能导致生物多样性的丧失。
何时可能发生中毒？
何时可能发生中毒？使用过程中
在喷洒和处理农药时，农民容易发生急性中毒。
尤其是在没有佩戴适当防护装备的情况下，风险更高。
何时可能发生中毒？误食或误用
家庭中误食农药或错误使用农药的情况也时有发生。
小孩和宠物尤其容易受到影响。

氨基甲酸酯类农药中毒

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氨基甲酸酯类杀虫剂引起中毒的主要机制是使胆碱酯酶氨基甲酰化，抑制胆碱酯酶活性,故中毒症状与有机磷中毒相似，但因其对胆碱酯酶的抑制速度及复能速度几乎接近,而复能速度比磷酰化胆碱酯酶快，故症状较轻,消失较快，病程较短。
临床表现
急性中毒的发病时间及轻重程度与药物进入机体的途径和量有关。经皮肤吸收者症状较轻,经皮肤或呼吸道进入者，多于接触后2〜15小时发病，经口进入者15分钟即可发病。轻者以毒蕈碱样症状为主，表现为头晕、头痛、视力模糊、乏力、恶心、呕吐、腹痛、食欲减退、流涎、多汗等。重者除上述症状加重外，出现面色苍白、瞳孔缩小、胸部挤压感、肌肉震颤、脉搏及呼吸加快、浅昏迷等。皮肤接触处，出现皮肤潮红，伴刺痛、奇痒、充血疱疹等°
氨基甲酸酯类农药中毒知识
基本介绍
近年来，由于有机氯和有机磷农药的残留和抗药性问题，氨基甲酸类农药有较快的发展。目前主要有西维因、速灭威、害扑威、残杀威、灭火威、灭扑威（叶蝉散）、扑杀威、咲喃丹（虫蟠威）等30多种。除草剂有燕敌、燕麦灵等。本类农药可通过呼吸道、消化道及皮肤吸收而导致中毒。
毒理
诊断
根据病史和临床表现可初步诊断, 实验室检查:血液胆碱酯酶活力下降，尿中酚衍生物排出明显增加。主要用阿托品治疗,剂量和间隔时间依病情而定，严重病例也可静脉注射阿托品。腭类化合物不能使己氨基甲酰化的胆碱酯酶复能,并能降低阿托品的疗效，因此，不用胆碱酯酶复能剂。急救及对症治疗与有机磷中毒相似。

食品中氨基甲酸酯农药残留的分析方法

食品中氨基甲酸酯农药残留的分析方法近年来，人们已经越来越关注食品安全。

除了外来污染物外，农药残留也是一个重要的食品安全问题。

在过去的几十年里，农药的使用频率一直在增加，以提高农业产量。

然而，由于一些农药具有较高的毒性，因此它们可能会给食品和环境造成损害。

因此，对食品中氨基甲酸酯农药残留的分析方法及其控制是至关重要的。

氨基甲酸酯农药包括氨茶碱、氯氰菊酯、氰氟菊酯、氯氟菊酯等，是当前使用最多的农药。

这些农药具有较强的杀虫和杀螨作用，有一定的残留性，其含量在食品中可能较高。

由于氨基甲酸酯农药的具体残留量在食品中难以直接检测，因此它们通常用一种称为气相色谱法的技术来检测。

气相色谱法是一种灵敏、可靠、有效的分析技术，可以用来检测食品中微量氨基甲酸酯农药残留的数量。

为此，必须先将食品中的氨基甲酸酯农药从食品中提取，然后做出相应的提取溶液，最后利用气相色谱仪进行检测。

经过幅度分析，检测出的残留量就可以确定。

另外，还有其他的分析方法可以用来检测氨基甲酸酯农药残留，比如吸附比分析、化学发光法、原子吸收光谱法和紫外-可见吸收光谱等。

这些技术都具有快速高效，低成本等优点。

然而由于技术的限制，一些技术只能检测出低浓度的农药残留，而无法检测出较高的残留量。

除了检测方法外，控制食品中氨基甲酸酯农药残留也是非常重要的。

首先，在使用这些农药时，应按照规定的用量使用，避免超标和滥用。

其次，政府应对污染责任单位实施完善的行政管理，定期检查作物地块是否存在农药残留。

最后，政府应按照规定制定和更新相关法规，建立更加严格的控制标准，以严格控制农药残留的食品安全。

综上所述，氨基甲酸酯农药残留的检测及控制对食品安全非常重要。

未来，应尽快建立量化的检测技术，建立更加严格的检测标准，以保证食品的安全性和可食用性。

研究人员还应与政府、企业和社会各界合作，努力减少农药的使用频率，最大限度地减少农药残留。

只有这样，食品安全问题才能得到很好的解决。

氨基甲酸酯类农药中毒危害及预防PPT

氨基甲酸酯类农药中毒预防
氨基甲酸酯类农药中毒预防
防护措施: 在接触氨基甲酸酯类农药时应采取防护措施，例如穿戴适当的服装和手套、戴上呼吸器、避免直接接触药剂等。
饮食安全: 食用经过处理的水果和蔬菜，以减少摄入氨基甲酸酯类农药药剂的风险。
氨基甲酸酯类农药中毒预防
定期检查: 大量使用氨基甲酸酯类农药的人应定期进行健康检查以及进行中毒检测，及时发现和治疗中毒症状。
氨基甲酸酯类农药中毒危害
及预防PPT
目录介绍氨基甲酸酯类农药氨基甲酸酯类农药中毒危害氨基甲酸酯类农药中毒预防处理中毒情况氨基甲酸酯类农药中毒应对措施
介绍氨基甲酸酯类农药
介绍氨基甲酸酯类农药
作用和用途: 氨基甲酸酯类农药常用于杀虫和除草，广泛使用于全球农业生产中。
化学成分: 由碳、氢、氧、氮和磷等元素组成。
处理中毒情况
处理中毒情况
紧急处理: 氨基甲酸酯类农药中毒人员应立即停止接触药剂、将受害者移到空气新鲜的场所，并给予人工呼吸和心脏按摩等急救生命支持措施。
处理中毒情况
就医治疗: 受到氨基甲酸酯毒剂污染的水应停止饮用。中毒人员应立即前往医院寻求治疗。在医院中，医生应根据情况启动一系列的治疗方案，包括肠酸酯类农药中毒应对
措施
氨基甲酸酯类农药中毒应对措施
呼吁重视: 组织机构应对氨基甲酸酯类农药中毒事件进行宣传和教育，倡导使用绿色农产品和生态农业，保护人类和环境健康。
建设监测机制：使用氨基甲酸酯类农药的人员和生产企业应建立和实施监测机制，及时掌握药剂使用情况和中毒情况，及时采取措施保护人和环境健康。
介绍氨基甲酸酯类农药
毒性: 氨基甲酸酯类农药对人和动物有一定的毒性，容易引起中毒和其他健康问题。

浅谈化学农药对水生态的影响

浅谈化学农药对水生态的影响化学农药是农业生产中常用的一种农药，它可以有效地控制农作物上的害虫、杂草和病害，提高农作物的产量和质量。

化学农药对水生态环境也会带来一定的负面影响。

本文将从化学农药对水生态的影响进行浅谈，以期引起人们对于化学农药使用的关注和思考。

化学农药的使用对水质造成了污染。

在农业生产过程中，大量的化学农药会被喷洒到农田中，其中部分会随着雨水流入河流和湖泊中。

这些化学农药包括杀虫剂、除草剂和杀菌剂等，它们在水中的残留会导致水质的恶化。

有些化学农药对水中的藻类和浮游动物具有毒性，会导致水生生物的死亡，破坏水生态系统的平衡。

化学农药还会对水中微生物的种类和数量造成影响，进而影响水生态系统的稳定性和可持续发展。

化学农药的使用对水域中的生态链条造成了影响。

水生态系统是一个复杂的生态系统，其中包括藻类、浮游动物、底栖动物、鱼类等。

当化学农药进入水体后，会破坏水中生物的食物链关系。

有些化学农药对藻类和浮游动物有抑制作用，导致了它们的数量减少，从而影响了底栖动物和鱼类的食物来源。

一些化学农药还会在水中积累，被食物链中的生物不断富集，最终影响到水域中的食物链结构和生态平衡。

化学农药对水生态系统的稳定性和可持续性也带来了威胁。

水生态系统是一个千丝万缕的生态系统，各种生物之间都存在着相互作用和依赖关系。

化学农药的使用会破坏这种平衡，导致水生态系统的不稳定。

一旦水生态系统失去平衡，就会引发一系列的连锁反应，最终影响到整个生态系统的健康和稳定。

而且，在长期使用化学农药的情况下，水生态系统的可持续性也会受到威胁，一些重要的水生生物可能会因为化学农药的影响而濒临灭绝，导致水生态系统的崩溃。

针对化学农药对水生态的影响，人们应该重视并采取一些措施来减少化学农药对水生态系统的影响。

农民在使用化学农药时应该按照使用说明书中的用药量和使用方法，避免过量使用化学农药。

可以采用生物防治、农业综合措施等绿色农业技术，减少化学农药的使用。

生态毒理学探究氨基酸类农药对非靶标鱼类的影响

生态毒理学探究氨基酸类农药对非靶标鱼类的影响自从化学农药的出现，对于世界的农业生产和食品供给产生了很大的帮助。

但是，随着时间的推移，易残留、易积累、危害大等问题成为了困扰农药发展的主要阻碍。

人们开始寻找更加环保，具有高效杀虫谷类农药，原始灭虫剂-氨基酸类农药就应运而生。

这种天然农药在保证杀虫效果的同时，对环境产生较小的影响，在近些年来获得了广泛的研究。

然而，大家对氨基酸类农药在生态系统中的生态毒理影响还知之甚少。

本文将探讨氨基酸类农药对非靶标鱼类的影响。

一、氨基酸类农药简介氨基酸类农药是一种天然农药，主要由天然氨基酸和多肽结构组成。

由于其低毒性、低残留，可以替代化学农药，应用越来越广泛。

氨基酸类农药主要成分是多肽物质，这些物质主要来自天然杂菌和细菌，人体内仅少量含有，与其它物质类似及其易于分解和被生物吸收利用。

氨基酸类农药的应用范围很广，包括水稻、小麦、葡萄、瓜果等，是一种重要的自然农药。

二、非靶标鱼类的介绍非靶标鱼类是指针对其他有害生物的杀灭剂在使用或误使用期间造成的对非预期物种的伤害。

这些物种不一定是无害的，但是它们不是既定灭杀物种，而是因为种种因素而遭受毒害。

非靶标鱼类所造成的危害不容小视，因为大多数非靶标鱼类是食物链的关键组成部分。

与此相似，很多鱼类的重要性不可能仅仅因为它们是食物链上的一个环节而被忽略，因为在生物环境中，它们的作用是不可或缺的。

三、氨基酸类农药对非靶标鱼类的影响氨基酸类农药在杀灭害虫的同时，对生态环境也有一定影响。

按照氨基酸类农药对非靶标鱼类的影响，可以分为三类。

3.1 直接毒性直接毒性是指化学物质进入生物之后引起直接的中毒反应。

氨基酸类农药很少产生直接毒性。

虽然在高剂量下，氨基酸类农药会导致非靶标鱼类的死亡，但是大多数情况下，氨基酸类农药只会引起非致命的行为和代谢效果，如减少食欲、增加蛋白质合成和繁殖效果，并减少生物体繁殖和生长。

3.2 间接毒性间接毒性是指化学物质影响了目标物种的生存和繁殖，进而影响了食物链上游的生物和环境。

氨基甲酸酯类农药中毒科普宣传课件

氨基甲酸酯类农药中毒科普
宣传课件
目录简介预防措施应急处理
简介
简介
中毒原因: 氨基甲酸酯类农药是一类常见的农药，其化学成分会对人体产生有害影响，引起中毒。
中毒症状: 氨基甲酸酯类农药中毒症状包括头晕、呕吐、腹痛、肌肉酸痛等。
预防措施
预防措施
使用农药时要穿戴防护设备: 包括帽子、口罩、手套等，以避免暴露于农药成分。
农药使用注意事项: 按照使用说明进行溶液配置、喷洒等操作，遵循正确的使用方法。
预防措施
注意农药存放: 农药应放置在儿童无法接触的地方，远离食品、饮水源等。
遵守喷洒日期限制: 在农作物上使用农药时，应遵守安全期限，以免造成残留。
应急处理
应急处理
发现农药中毒症状时，立即停止使用农药，并将暴露部位用清水冲洗，尽量去除残余农药。
如症状严重，立即就医: 前往医院寻求专业救治，及时采取相应治

除草剂对中华鱼腥藻生长的影响

ｌ前盲１．１除草剂概述用以消灭或控制杂草生长的农药被称为除草剂。除草剂是近２０年来逐渐发展起来的一种农药类型，随着化学工业的发展，除草剂的品种也逐渐增多。我国研制和投产的除草剂已达数十种，除草剂加工技术不断进步，剂型逐渐丰富而呈多元化。各种高效助剂不断被开发成功，老品种潜力得到发挥，水基化，固体制剂将成为我国除草剂剂型发展的重点。１．２淡水藻类的基本特性藻类是一般具有叶绿素，能进行光合作用、营自养活的无维管束、无胚的叶状体植物，生长在水体中。藻类植物有两个特点：（１）藻体各式各样，在外形上有时类似高等植物的根、茎、叶的构造，但在功能上都能进行光合作用、释放氧气，因而实际上藻体就是一个简单的叶，也因此，藻类植物的藻体统称为叶状体；（２）它们的有性生殖器官一般都为单细胞，有的可以是多细胞的，但缺少一层包围的营养细胞，所有细胞都直接参与生殖作用。１．３中华鱼腥藻的特征
摘要：研究了两种除草剂对中华鱼腥藻的生长的影响。实验表明，两种除草剂，高效盖草能和５０％仲灵乙草胺乳油，对中华鱼腥藻的生长影响显著。高效盖草能的浓度梯度设为
０ｍｇ／Ｌ、２ｍｇ／Ｌ、４ｍｇ／Ｌ、６ｍｇ／Ｌ、８ｍｇ／Ｌ．当加入高效盖草能的浓度为４ｍｇ／Ｌ以下时，对中华鱼腥藻的生长有促进作用，２ｍｇ／Ｌ时藻细胞数目达到最大，随着浓度的增加，即浓度范围在大于４ｍｇ／Ｌ时，对中华鱼腥藻的的抑制作用逐渐增强。仲灵乙草胺的浓度梯度设为０ｒａｇ／Ｌ、ｌｍｇ／Ｌ、２ｍｇ／Ｌ、４ｍｇ／Ｌ、８ｍｇ／Ｌ，仲灵乙草胺对中华鱼腥藻的抑制作用明显，在试验设定浓度范围内，随着浓度的增加，抑制作用加大，８ｍｇ／Ｌ时抑制作用最大，并且藻类细胞在试验过程中死亡并被分解。同时还研究了除草剂对藻类叶绿素ａ含量的影响，实验表明，叶绿素ａ的含量与除草剂对中华鱼腥藻的生长影响吻合。关键词：除草剂。中华鱼腥藻，毒性；叶绿素ａ

一种同步检测水体中氨基甲酸酯类农药灭虫威及其降解产物的方法

一种同步检测水体中氨基甲酸酯类农药灭虫威及其降解产物的方法摘要：氨基甲酸酯类农药灭虫威是国内外广泛大量使用的高效杀虫剂，对部分地下水和地表水已经造成了一定污染。

本文开发了一种经济实用、能够同时检测水中灭虫威及其5种代谢产物的分析方法，能够优化固相萃取浓缩方法，减弱基质干扰的影响，提高回收率，利用高效液相色谱实现灭虫威及其代谢产物的有效分离及准确定量。

本分析方法基于固相萃取方法实现了水体中灭虫威及其五种代谢产物的富集和净化，建立了HPLC/DAD同时检测水体中灭虫威及其代谢产物的方法。

方法采用较为便宜的Envi-carb C18 SPE柱进行浓缩、净化，最终通过HPLC对水体中灭虫威及其代谢物进行检测，回收率均在70%~120%之间；本发明方法可快速实现水体中残留灭虫威及其代谢产物的浓缩及净化，能够同时测定多个水样，操作步骤简单省时，并具有较低的检出限（0.2 μg/L）关键词：农药灭虫威降解产物同步检测1．引言氨基甲酸酯类农药因其高效、广谱、易分解的特性成为国内外广泛使用的高效杀虫剂，其中灭虫威（简称MC）是目前使用量较大的农药之一，由于其具有高水溶性，对部分地下水和地表水已经造成了一定污染。

在水中灭虫威能代谢为灭虫威酚（简称MCP）、灭虫威亚砜（简称MCX）及其酚（简称MCXP）和灭虫威砜（简称MCN）及其酚（简称MCNP），而灭虫威亚砜的毒性甚至比灭虫威更强。

但是目前只有对食品中灭虫威的分析具有较为成熟的方法，还缺少对水体中灭虫威进行准确分析的方法，而对其代谢产物的关注则较少。

本分析方法可用于地表水、地下水及水厂处理水等水样中灭虫威及其5种代谢物的检测，能够跟踪测定在水处理过程中灭虫威及其代谢物的浓度变化。

不同磷浓度下光强、温度对水华鱼腥藻（Anabaena flos-aquae）生长的动力学

不同磷浓度下光强、温度对水华鱼腥藻（Anabaena flos-aquae）生长的动力学∗张萍;李哲;王胜;郭劲松;肖艳;刘静【摘要】水华鱼腥藻是常见的有害水华藻种,但其在磷、光强、温度等生境要素协同作用下的生长动力学鲜见报道.本研究在Lehman模型、Steele模型基础上,设置8个PO3-4-P梯度：0、0.1、0.2、0.5、0.75、1.0、2.5、5.0μmol/L,4个温度水平：15、20、25和30℃和4个光强水平：1000、2000、3000和5000 lx,采取单因素实验方法进行水华鱼腥藻室内纯培养. Monod模型表明水华鱼腥藻最适生长温度和光强条件分别是20℃和3000 lx,最大比生长速率(μmax )和半饱和常数( KS )分别为0.447 d-1和0.081μmol P/L；分别用Lehman模型和Steele模型模拟水华鱼腥藻μmax在不同磷浓度下对连续变化的温度和光强的响应,Lehman 动力学模拟结果表明水华鱼腥藻的最适生长温度为21.22±0.98℃,μmax和KS分别为0.421±0.011 d-1和0.055±0.009μmol P/L；Steele模型结果表明μmax 和KS分别为0.461±0.010 d-1和0.051±0.009μmol P/L,水华鱼腥藻最适生长光强Ik为2650.93±88.19 lx.%Anabaena flos-aquae is one of the common harmful cyanobacteria species. However, its growth kinetics co-impacted by phosphate concentration, light intensity and temperature have rarely been reported. In this paper, eight PO3-4 -P concentration gra-dients (0, 0. 1, 0. 2, 0. 5, 0. 75, 1. 0, 2. 5 and 5. 0 μmol/L), four water temperatures (15, 20, 25 and 30℃) and four light intensities (1000, 2000, 3000 and 5000 lx) were selected to carry out single factor batch experiments. A maximum specific growth rate (μmax) was used to indicate algae specific growth rate under optimal growth condition. Half-saturation constant (KS) could beapplied to describe affinity of algae to nutrients. Regression results from Monod model showed that Anabaena flos-aquae reached μmax at 20℃ and 3000 lx. Theμmax and KS were 0. 447 d-1 and 0. 081 μmol P/L, respectively. Regression results based on Lehman and Steele Model that examines the relationship between specific growth rate and continuous changing of temperature as well as light intensity, demonstrated that the optimum light intensity (Ik) and temperature (Topt) were 2650.93 ±88.19 lx and 21.22±0.98℃,respectively.Besides,thekineticparametersμm ax,KS,andToptfromLehmanModelwere0.42 1±0.011d-1, 0.055±0.009 μmolP/Land21.22±0.98℃,respectively. IntheSteelemodel, μmax,KSandIkwere0.461±0.010d-1, 0. 051 ± 0. 009 μmol P/L and 2650. 93 ± 88. 19 lx, respectively.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】7页(P459-465)【关键词】水华鱼腥藻;动力学模型;光强;温度;磷【作者】张萍;李哲;王胜;郭劲松;肖艳;刘静【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆400045; 中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714; 中国科学院水库水环境重点实验室，重庆400714;中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714; 中国科学院水库水环境重点实验室，重庆400714;重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆400045;中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714; 中国科学院水库水环境重点实验室，重庆400714;中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714; 中国科学院水库水环境重点实验室，重庆400714;重庆大学城市建设与环境工程学院，重庆400045; 中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714; 中国科学院水库水环境重点实验室，重庆400714【正文语种】中文藻类是水生生态系统中的初级生产者，决定着淡水生态系统的能量流动和物质循环[1-2]．近年来河湖普遍呈现富营养化趋势，优势藻种的疯狂繁殖打破了水生生态系统平衡，并引起一系列严重的生态环境问题，尤以蓝藻有害“水华”为甚[3-4]．已有调查发现，水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)是蓝藻水华中的典型优势藻种[5-6]．它具有固氮功能，在氮相对匮乏、磷相对丰足的水体中易于形成优势，诱发水华并可能分泌藻毒素[7]，危害环境．光照、温度和磷浓度是影响水华鱼腥藻生长的主要生境要素．巫娟等[8]研究了光照对水华鱼腥藻的细胞比重和藻丝长度的影响，表明光强对其细胞比重的影响总体不大，而藻丝长度对光强却反映强烈． Robarts等[9]认为温度对水华鱼腥藻光合作用、呼吸速率和生长速率的影响呈现出单峰趋势．夏建荣等[10]发现CO2浓度升高有助于水华鱼腥藻光合作用的进行，其生物量、光饱和光合速率、光合效率显著提高，但对无机碳的亲和力却降低．但目前仍鲜见对水华鱼腥藻在光强、温度、磷浓度等多重生境要素交互作用下的生长动力学研究．在不同磷浓度条件下，本研究选择不同的光照、温度梯度，对水华鱼腥藻进行室内培养．在求取Monod模型参数基础上，基于Lehman模型和Steele模型建立水华鱼腥藻“磷-光强”和“磷-温度”协同变化条件下的生长动力学模型，为水华鱼腥藻生态过程预测提供依据．1.1 材料所用化学试剂均为分析纯试剂；水华鱼腥藻FACHB-245购自中国科学院水生生物研究所．1.2 方法1.2.1 水华鱼腥藻培养以BG-11培养基为基础，采用新鲜去离子水配制成无磷培养基(其他营养盐保持充足)，pH值调节至7.5左右．按实验所需质量浓度加入相应量的磷(K2HPO4)，磷摩尔浓度分别设置为0、0.1、0.2、0.5、0.75、1.0、2.5、5.0 μmol/L；相对应的质量浓度分别为0、3.1、6.2、15.5、23.25、31.0、77.5、155.0 μg/L．将培养基放入灭菌锅，在121℃下高压蒸汽灭菌30 min．将藻种扩大培养1周，饥饿培养48 h，取一定体积培养液(含藻种)以4200转/min的速度离心15 min，移走上清液后加适量碳酸氢钠溶液(15 mg/L)洗涤后离心，重复洗涤3次，用无菌水稀释后接种，保持初始藻密度为3×105cells/ml左右[11]．采用250 ml三角瓶进行藻的序批培养，实验条件参考表1设置，光暗比12h∶12 h，每个样品设置两个平行，培养期间每天人工摇动3～4次．每天上午8：00取1.0 ml藻液至定量瓶中并加鲁哥试剂固定．采用浮游植物计数框计数，每个样品计数2次并保证其误差<5%，每次50个视野，取其平均数计算藻密度．1.2.2 参数设置基于Monod模型原理，设置8个磷营养盐(-P)梯度：0、0.1、0.2、0.5、0.75、1.0、2.5、5.0 μmol/L，参照野外监测结果和文献[12-14]，设置15、20、25、30℃4个温度水平和1000、2000、3000、5000 lx 4个光强水平，研究不同磷浓度下温度和光强变化对水华鱼腥藻生长的影响．藻类采用序批式培养，为避免3类环境变量交互影响，采用单因素实验设计，具体方案如表1所示．1.2.3 模型(1) Monod生长动力学模型.Monod动力学方程用于描述微生物生长速率与营养盐浓度的关系，适用于稳态状况下细胞外环境营养盐浓度与生物增长之间的动力学描述[15-16]．在藻类生态学领域，针对不同藻种及各种营养盐形态，许多学者对Monod方程进行了广泛深入的研究，并认为该模型能定量描述稳态时营养盐限制条件下藻类增长速率与外环境营养盐水平之间的关系[17]．式中，μ为藻类比生长速率(d-1)；μmax为最大比生长速率(d-1)；S为限制性营养盐浓度(μg/L)；KS为半饱和常数(μg/L)，即当藻类比生长速率达到最大比生长速率一半时的限制性营养盐浓度．根据该动力学方程可以作图求出藻类的动力学参数μmax和KS．应用Leneweaver-Burk作图法[18]，将Monod方程两边分别取倒数得到公式(2)，通过最小二乘法求得回归直线斜率KS/μmax和截距1/μmax，最终求解动力学参数KS和μmax值．在Monod模型基础上，为进一步建立藻类在不同温度、光强下的生长动力学，还需其他动力学模型的协助．最常用的是Lehman温度限制生长模型和Steele光强限制生长模型．通过Lehman模型和Steele模型不仅可以分别求出动力学参数，对藻类进行动力学模型研究，而且还能得到藻类的最适生长温度和光强．另外，3个模型得到的动力学参数之间可以相互印证，从而进一步验证模型对藻类生长动力学研究的适用性和模型间的互通性．(2) Lehman温度限制生长模型.Lehman模型用以描述连续温度变化下微生物的生长动力学：式中，μmT为T温度下藻类比生长速率(d-1)，Topt是最佳生长温度(℃)，T是藻类生长温度(℃)，Tm为最佳生长温度与最低生长温度的差值(℃)，其余参数同上．运用非线性回归方法求出模型参数．(3) Steele光限制动力学模型.为揭示光照强度由低向高连续变化下水华鱼腥藻的生长速率响应特征，本研究运用Steele模型对光强、磷含量水平和水华鱼腥藻生长速率三者间关系进行分析．式中，μmL为L光强下藻类比生长速率(d-1)，I为光照强度(lx)，Ik为饱和光强(lx)，其余参数同前．运用非线性回归方法求出模型参数．2.1 不同光强、温度条件下水华鱼腥藻密度变化特征从不同光强、温度条件下水华鱼腥藻密度的变化特征可以看出(图1)，水华鱼腥藻的生长过程主要分为3个阶段：适应期、指数增长期和衰亡期；在不同磷浓度条件下，水华鱼腥藻在指数增长期内均呈现出明显的指数生长趋势；在光照实验下，水华鱼腥藻的指数增长期(第3～7 d)相比温度实验下的指数增长期(3～8 d)略短，且各磷浓度下藻类增长较缓慢；高光强下水华鱼腥藻指数增长期短于低光强；当磷营养盐浓度越高时，水华鱼腥藻密度越大，实验中水华鱼腥藻在低于1 μmol P/L 浓度条件下，细胞数量增长较为缓慢．随着温度和光照强度的升高，水华鱼腥藻的现存最大密度逐渐增大，分别在20℃和3000 lx条件下达到最大值，随后，温度和光强的增高则会抑制水华鱼腥藻的生长；高光强下，高浓度磷条件下水华鱼腥藻对光强的耐受能力强于低浓度磷；在5000 lx、0～1.0 μmol P/L磷浓度下，水华鱼腥藻密度在第6 d已达最高值，而在2.5～5.0 μmol P/L内其在第7 d仍处于稳定生长期．2.2 水华鱼腥藻生长动力学模型研究2.2.1 水华鱼腥藻生长的Monod动力学研究 Monod生长动力学方程计算得到的水华鱼腥藻在各磷浓度下不同光照、温度影响时的动力学参数可知，水华鱼腥藻的最大比生长速率μmax在15、20、25和30℃下分别为0.380、0.447、0.384和0.355 d-1，随着温度升高，μmax呈现出先增大后减小的单峰趋势，20℃时达到最高(表2)．半饱和常数KS变化趋势与μmax相似，15、20、25和30℃下，水华鱼腥藻KS分别为0.044、0.081、0.040和0.021 μmol P/L．光强为1000、2000、3000和5000 lx条件下，水华鱼腥藻最大比生长速率分别为0.349、0.407、0.447、0.371 d-1．随着光强升高，μmax并未出现一直增大的趋势，而是在3000 lx达到最高，光强继续增强则将对水华鱼腥藻生长产生一定的抑制作用，导致μmax下降．随光强的升高，半饱和常数KS的变化趋势与μmax相似，1000、2000、3000和5000 lx下，水华鱼腥藻KS分别为0.025、0.034、0.081、0.035 μmol P/L(表2)．综上，可得出水华鱼腥藻的最适生长温度和光强分别为20℃和3000 lx．虽然Monod方程能够较好地描述各温度和各光强下的水华鱼腥藻生长速率与-P间的动力学关系，但却只能得到实验选定的一系列光热条件中的某一温度和光强为生长最适值，不能描述温度和光照连续变化条件下水华鱼腥藻的生长情况，因而不能获得更细的最适生长温度和光强值．2.2.2 水华鱼腥藻生长动力学的Lehman模型研究 Lehman模型拟合得到的拟合结果见图2．为保证拟合度，对Lehman模型拟合结果进行显著性检验，其残差平方和RSS=0.082，决定系数R2=0.60，表明拟合效果较好． Lehman模型拟合得到4个动力学参数μmax、KS、Topt、Tm分别为0.421±0.011 d-1、0.055±0.009 μmol P/L、21.22±0.98℃、8.12±2.21℃．回归分析结果表明，温度连续变化下水华鱼腥藻比生长速率随温度增高(0～50℃)呈现出先增大后减小的单峰趋势，在最佳生长温度(21.22±0.98℃)处达到最大值．2.2.3 水华鱼腥藻生长动力学的Steele模型研究运用藻类生长模型中的有光抑制的指数模型Steele模型(式4)对光强、含量水平和水华鱼腥藻生长速率三者间关系进行分析，以求得水华鱼腥藻在光照、连续变化条件下的生长动力学参数．模型拟合结果见图3．为了检验各参数估计值是否具有可信性，对Steele模型进行显著性检验，得到其残差平方和RSS=0.103，决定系数R2=0.448.3个动力学参数μmax、KS、Ik分别为0.461±0.010 d-1、0.051±0.009 μmol P/L、2650.93±88.19 lx．回归分析结果表明，在不同磷浓度条件下，光强连续变化时水华鱼腥藻的最适生长光强约为2650.93±88.19 lx．2.3 讨论Monod方程是描述稳态下限制性营养盐浓度与藻类生长速率间关系的重要动力学模型，Lehman模型和Steele模型则可以分别用于描述温度和光强由低向高连续变化下水华鱼腥藻生长速率的响应特征．通过Monod动力学方程、Lehman模型和Steele模型的拟合计算可以得到不同磷浓度和不同光、热条件下水华鱼腥藻的生长动力学参数μmax与KS，还可以得到温度和光照从低到高连续变化过程中水华鱼腥藻的最适生长温度和光强．μmax和KS作为主要的动力学参数具有一定的生物学意义，μmax为限制性底物浓度足够充裕时(趋向无穷大)藻类的比生长速率； KS则通常用以衡量藻类对底物营养盐的亲和性[19]．对不同营养盐水平下的μmax和KS进行对比，可以推测出藻类在不同营养盐限制下的生长状况和藻类的最适宜生长条件．Monod模型拟合结果表明，水华鱼腥藻μmax和KS在15～30℃内呈现出先增大后减小的单峰趋势，20℃时分别达到最大值0.447 d-1、0.081 μmol P/L；光强为1000～5000 lx下，水华鱼腥藻μmax和KS均呈先增大后减小的趋势，在光强为3000 lx时达到最大值． Lehman拟合结果表明，不同磷浓度条件下温度从低到高连续变化时，动力学参数μmax、KS、Topt分别为0.421±0.011 d-1、0.055±0.009 μmol P/L、21.22±0.98℃，由图2可知水华鱼腥藻的最大比生长速率呈先增大后减小的单峰趋势，在20～25℃内水华鱼腥藻比生长速率始终维持在较高水平，这可能与温度对酶的活性影响有关，低温抑制酶活性而高温则使酶失活，因而低温和高温条件下酶的活性都不高，从而影响其催化的酶促反应速率． Foy等[14]的研究表明水华鱼腥藻在温度高于25℃以后生长将受到抑制，本文的拟合结果与其一致．Steele模型拟合得到3个动力学参数μmax、KS、Ik分别为0.461±0.010 d-1、0.051±0.009 μmol P/L、2650.93±88.19 lx，和Lehman模型拟合结果有着相同的单峰趋势，在光强为2650.93±88.19 lx时μmax达到最大值(图3)，这与Litchman[12]和de Nobel等[20]的研究结果相近．出现单峰可能与藻类的光合作用相关，低光照时，由于缺乏光合作用所需能量使得μmax较低；而当光照强度太强时，水华鱼腥藻则容易被光杀死，因而其μmax也很小．这可能与光照对水华鱼腥藻藻丝(水华鱼腥藻浮沉关键因子)的影响有关[8]．此外Oliver等[21]研究表明：将水华鱼腥藻从低光照移至高光照环境其浮力明显减小，认为这是由过大的光强导致水华鱼腥藻体内伪空胞破裂造成的．此外，对比3个模型拟合结果可以看出，3个模型分别拟合得到的水华鱼腥藻最大比生长速率μmax和半饱和常数KS并无显著性差异，其中Lehman模型和Steele模型结果更接近，而二者与Monod模型拟合结果相差稍大，这可能是由于Lehman模型和Steele模型都是描述水华鱼腥藻对连续变化的生境要素的响应，而Monod模型则是用于拟合藻对离散的光强和温度响应的缘故．同时，通过对比Lehman拟合图和Steele拟合图可以看出，虽然不同磷浓度条件下μmax变化趋势一致，但-P浓度较低时(约为<1.0 μmol/L)，水华鱼腥藻的μmax明显低于高-P浓度条件下的μmax值，这可能是由于磷是水华鱼腥藻生长的限制性营养盐，低磷浓度时水华鱼腥藻处于磷限制状态，生长缓慢．低磷浓度下，水华鱼腥藻不耐高光强，这可能是由于光照强度增强时，多糖的生成增加，使得其自身重量增加，水华鱼腥藻失去了伪空胞的浮力调节作用[22]．春季蓝藻水华的出现与蓝藻对温度和光照的响应有关，温度被认为是影响蓝藻复苏和优势藻种形成的重要因素[23]，同时，光照则为水华鱼腥藻的光合作用提供能量支持．水华鱼腥藻生长动力学模型研究结果为解释水华鱼腥藻多于夏末春初暴发提供了理论依据[24-25]．μmax是限制性底物浓度足够充裕时(趋向无穷大)藻类的比生长速率，表征藻类的最大生长能力；KS则可以衡量藻类对底物营养盐的亲和性．通过比较不同藻类μmax和KS，可以得知不同藻种对同一营养盐的需求和亲和性． Monod模型表明，水华鱼腥藻的μmax和KS随温度的增大而增大，20℃时分别达到最大值0.447 d-1和0.081 μmol P/L；光强对水华鱼腥藻的μmax和KS影响亦呈单峰趋势，光强为3000 lx时最大．从Lehman和Steele动力学模型不仅可以得到相应的藻类生长动力学参数，而且还可以得到藻类比生长速率随温度和限制性营养盐、光照和限制性营养盐连续变化时的变化趋势．由Lehman模型计算得到μmax和KS分别为0.421±0.011 d-1、0.055±0.009 μmol P/L，Topt为21.22±0.98℃；Lehman模型拟合表明随着温度升高(0～50℃)，其比生长速率先增大后减小． Steele动力学模型拟合结果表明μmax、KS分别为0.461±0.010 d-1、0.051±0.009μmol P/L，Ik为2650.93±88.19 lx；Steele模型拟合表明，水华鱼腥藻的比生长速率与光强(0～5000 lx)亦呈先增大后减小的单峰趋势．【相关文献】[1] Baines SB， Pace ML. 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农药水藻毒性测试的实验设计与结果分析

农药水藻毒性测试的实验设计与结果分析一、实验目的与实验要求1、学习农药对水藻毒性测试的研究方法。

2、藻类是水生生物群落初级生产者的代表，因此藻类毒性试验是农药环境安全性评价的重要内客之一。

学习农药对水藻的生物活性可以通过生物量和生长率差异的比较加以衡量的方法。

3、体验开放式实验教学，培养生物实验意识，提高学习的主动性、获取实验知识的能力和撰写实验报告水平。

二、实验方案1、实验仪器O．45微米滤膜，光照培养装置，摇床、血球计数板、冰箱，分析天平，烧杯，量筒，容量瓶，磨口试剂瓶，药勺，称量纸，精密pH试纸，滴管，玻璃棒，耐热橡皮筋，线绳，高压灭菌锅，标签纸，显微镜2、实验药品L9培养液、80％丙炔恶草酮oxadiargyl可湿性粉剂、栅藻3、实验原理藻类是水生生物群落初级生产者的代表，因此藻类毒性试验是农药环境安全性评价的重要内客之一。

农药对水藻的生物活性可以通过生物量和生长率差异的比较加以衡量。

我国的“化学农药环境安全评价试验准则”(国家环保局，1989)推荐使用生物量，而OECD和美国EPA倾向使用生长率作为检测终点(OECD，1984；EPA，1996)。

本文通过实例揭示两种检测终点在表达药剂生物活性时的异同，以及对最终测试结果的影响。

4、实验步骤a.藻种在Chu氏培养液中传代。

试验开始前2～3周接种到经过0．45微米滤膜过滤的L9培养液(DrN，1989)，在25"(2和连续光照下扩大培养。

期闻连续转换2～3次，使藻在2～3天内达到对数生长。

以获得生长良好的藻种。

试验开始前用L9培养液将藻种稀释成2×104 cells／ml的藻液。

b.正式试验待测农药的溶液用经过O．45微米滤膜过滤过的L9培养液配制，药剂浓度为试验所需浓度的2倍，可按照等比间距设置。

整个试验至少要选5个浓度水平和1个对照。

每一浓度(包括对照)设三个重复。

对照不加农药。

将上述含有待测农药的培养液和含有藻细胞的培养液按照l：1的比例合并，形成农药浓度不同、藻细胞浓度为10‘cells／mL的测试液。