有機碳對養(yǎng)殖底泥中菊酯類農(nóng)藥生物有效性的影響研究.pdf

1、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥（pyrethroids,PEs）是繼傳統(tǒng)的有機氯、有機磷等農(nóng)藥研究出的一種新型殺蟲劑，因其高效、廣譜、低毒的特點在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應用，但其長期大規(guī)模的使用而嚴重威脅著水產(chǎn)品質(zhì)量和人類健康，因而逐漸成為了公眾關注的焦點。而沉積物/土壤中的有機碳，尤其是黑碳對污染物的吸附力極強，因此它不僅能夠決定污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化，還會影響到污染物的生物有效性。本文選取泥炭、生物質(zhì)炭、木炭和活性炭4種含碳材料，以經(jīng)濟底棲生物菲

2、律賓蛤仔（Venerupis philippinarum）為校正生物，結(jié)合PDMS固相微萃取與Tenax連續(xù)萃取法，闡述有機碳對沉積物中4種PE生物累積和生物有效性的影響。研究結(jié)果如下：
　　（1）在本實驗室前期的基礎上改進了沉積物和生物樣品中PEs的檢測方法。沉積物樣品中PE的前處理方法：微波萃取法進行萃取，萃取溶劑為15mL丙酮/正己烷（V/V，1:1）混合液，萃取溫度為80℃，萃取時間為40min，功率為1600W。GCB/

3、PSA小柱為凈化柱，用7mL正己烷/二氯甲烷（V/V=7:3）的混合液洗脫；生物樣品中PE的前處理方法：萃取方法與沉積物樣品相同，萃取后的凈化和脫脂方法與實驗室前期方法相同。氣相-色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測高效氯氟氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氯菊酯和甲氰菊酯4種PEs的殘留。樣品回收率均在70％以上，相對標準偏差均低于15%，與之前的方法相比，回收率有所改進，且節(jié)約了大量的時間與溶劑。
　?。?）通過海洋雙殼類經(jīng)濟底棲生物菲律賓蛤仔的累積實驗得到，

4、在添加有機碳材料后，生物對PEs的富集量被顯著抑制，且隨著有機碳材料添加量的增加（0.7%、1.5%、3%、5%）而降低，說明4種含碳材料對PEs的生物有效性均有抑制作用。但經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，根據(jù)有機碳種類的不同，吸附效果也稍有不同，其中泥炭的影響效果最弱，其余三種皆屬于黑碳類，影響效果相似，活性炭影響稍大。這是因為PEs分子量較大及其非平面的結(jié)構(gòu)，有機碳不同組分對PEs生物有效性的影響差別并不顯著。菲律賓蛤仔對4種PE的生物-沉積物富集因子

5、（BSAFobs）處于0.03~0.14之間。為了尋求快速、簡便的方法來預測生物累積，本文選用了OMEGA生物累積計算模型來預測BSAF，若用僅考慮OC后的OMEGA模型計算所得的BSAFpre值為0.056~0.17；BC-inclusive OMEGA模型計算所得的BSAFpre值為0.03~0.12，說明如僅考慮OC部分進行計算會高于實際的實驗值。
　　（3）固相微萃取的結(jié)果表明有機碳對沉積物孔隙水中PE的自由溶劑態(tài)濃度（C

6、free）的影響趨勢與對生物累積的影響相同。但PDMS-沉積物平衡分配因子(PSAF)為0.88~2.52，與實驗測得的BSAF值（0.010~0.14）相比大一個數(shù)量級，主要是因為PE在菲律賓蛤仔中的強生物轉(zhuǎn)化能力引起的。然而，PDMS還可以用來定量預測生物體內(nèi)污染物的累積量，且此預測方法不受沉積物理化性質(zhì)的影響，可以不受環(huán)境影響地快速簡便地預測污染物的生物有效性。理論上計算所得PEs的Klip-PDMS值約為0.03。將通過計算預測

7、得到的Cb,lip值與實測值進行比較，除了用5%生物質(zhì)碳修正過的沉積物外，其余部分切合良好，兩者之間相差不超過4倍，這說明了當沉積物中有機碳或黑碳含量較大時，可能會使得沉積物及其中污染物的性質(zhì)不穩(wěn)定，影響計算模型的準確性。
　　（4）采用Tenax連續(xù)萃取研究了上述有機碳修正后的沉積物中4種PEs的脫附動力學，生物累積實驗進行比較。結(jié)果表明，有機碳的添加導致沉積物中PEs的快速脫附組分（Frap）降低，極慢速脫附組分（Fslow）

8、增大，生物有效性降低。Tenax6h和24h的單點萃取組分與快速脫附組分相關性極顯著（P＜0.0001），基本可以代替完整的脫附動力學評價生物有效性，但是對于組成復雜，OC和BC含量高的沉積物進行研究評價時仍應注意由此產(chǎn)生的偏離。Frap與菲律賓蛤仔體內(nèi)的累積量之間相關性顯著（R2=0.38,P＜0.0001），表明在理化性質(zhì)不同、組成不同的沉積物中，Tenax萃取技術(shù)也可以預測PEs的生物累積量。
　　綜上所述，有機碳對沉積物中