手性农药毒氟磷在水生动物颤蚓体内的选择性富集、代谢及生理毒性差异性研究

Because of the endobenthic lifestyle and stress resistance, tubifex has been designated as a representative freshwater benthic infauna for.aquatic system bioassays. we study the differences in bioaccumulation and degradation behaviors of individual enantiomers of chiral pesticide Dufulin in tubifex. We also evaluated the effects of the tubifex on diffusion and degradation of pesticides.

颤蚓是一种典型的底栖动物，其对污染的环境有很强的耐受性，对水质和底质两方面的污染反应都敏感，常被作为考察水体污染程度的指示生物。本研究选择颤蚓作为研究对象,评价毒氟磷手性农药在颤蚓体内的选择性富集、代谢以及颤蚓的存在对农药对映体在水环境中的分布、代谢和降解行为产生的影响。同时测定在手性农药胁迫下颤蚓生理指标发生的变化,进一步对选择性产生的机理进行初步探讨。

本项目以颤蚓作为环境载体，手性农药毒氟磷作为研究对象，分别在经水和经土两种不同的培养条件下，研究毒氟磷对水生动物颤蚓的急性毒性和亚慢性毒性作用，并在对映体水平上研究手性农药毒氟磷在颤蚓体内的富集、在土壤和上层水中的降解和分布的立体选择性以及对颤蚓体内蛋白含量的影响。论文取得以下研究结果：(1).通过测定毒氟磷外消旋体和对映异构体对颤蚓的毒性作用，确定经水和经土暴露富集的介质浓度和培养时间。(2).建立了简便高效的rac-毒氟磷及其对映异构体在颤蚓组织、土壤和水体样品中的提取、净化和检测分析方法。开展了颤蚓经水经土暴露富集试验。通过不同剂量水平的暴露富集对比试验，得到颤蚓体内毒氟磷的浓度与培养介质的浓度存在一定的剂量效应关系，随着染毒介质浓度的增加，颤蚓体内毒氟磷的富集量也在增加。(3).探讨颤蚓的存在对毒氟磷在土壤和上层水中的降解、分布的立体选择性环境行为产生的影响。结果表明颤蚓的存在可以加快土壤中毒氟磷的降解，且毒氟磷对映体在处理和对照组土壤中的降解均不存在明显的对映体选择性；颤蚓的存在加快了底层固体基质污染的修复过程，有助于吸附态的毒氟磷向溶解态转化，从而加速了水环境中毒氟磷的转移。(4)优化和确定了颤蚓体内总蛋白含量、SOD和CAT活性以及MDA含量的测定方法，开展颤蚓经水暴露富集实验，探讨了毒氟磷外消旋体和对映异构体对颤蚓体内总蛋白含量、SOD、CAT、GR、GST活性以及MDA含量的影响差异。(5). 结合LC-MS/MS建立了毒氟磷外消旋体和对映异构体在颤蚓组织中的提取、净化和检测分析方法，开展了颤蚓经水经土暴露富集-降解试验，探讨了毒氟磷外消旋体和对映异构体在颤蚓体内的降解情况，推测了降解产物和降解途径。. 本项目在外消旋体和对映体水平上研究毒氟磷水生动物颤蚓的富集、降解过程，推测可能的降解产物和降解机理；研究其在颤蚓中降解的立体选择性以及毒氟磷在颤蚓体内的酶活性差异性，为手性农药毒氟磷在水生生物体中的立体选择性归属提供科学依据。