阿维菌素在水产养殖生态系统中降解、毒性及其生态风险分析.pdf

生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第 18 卷 第 3 期 2023 年 6 月Vol.18,No.3 Jun.2023 基金项目:上海市科技兴农重点攻关项目(2018-02-08-00-07-F01549);中国水产科学研究院基本科研业务费资助项目(2020TD41)第一作者:向阳(1999),男,硕士研究生,研究方向为水产动物药理学,E-mail:; *通信作者(Corresponding author),E-mail:DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20220712002向阳,王元,李乐天,等.阿维菌素在水产养殖生态系统中降解、毒性及其生态风险分析J.生态毒理学报,2023,18(3):248-259Xiang Y,Wang Y,Li L T,et al.Degradation,toxicity and ecological risk analysis of avermectin in aquaculture ecosystem J.Asian Journal of Ecotoxicol-ogy,2023,18(3):248-259(in Chinese)阿维菌素在水产养殖生态系统中降解、毒性及其生态风险分析向阳1,2,王元1,李乐天1,2,张卫卫1,胡鲲2,房文红1,*1.中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室,上海 2000902.上海海洋大学水产与生命学院,上海 201306收稿日期:2022-07-12 录用日期:2022-09-15摘要:阿维菌素是一种具有杀虫驱虫作用的十六元大环内酯类聚酮化合物,广谱、高效、低毒,广泛应用于种植业、畜牧业的寄生虫防治,对水生动物的多种寄生虫具有良好的杀虫和驱虫效果。水产养殖环境中阿维菌素主要来源于种植业灌溉排水、畜牧业废水和水产养殖用药;水环境中阿维菌素降解受光解、水解、植物降解、微生物降解和土壤吸附等多重因素影响,光解是阿维菌素降解的主要途径。阿维菌素对鱼类的毒性存在着种属差异,对不同类别水生生物的急性毒性也存在着明显的差异。对水生节肢动物中的枝角类毒性最大,而对克氏原螯虾、日本沼虾等的毒性相对较小。因此,在使用阿维菌素驱杀靶标寄生虫的同时更要关注其对非养殖动物非靶标生物的安全性。从阿维菌素理化性质、危害来源、降解途径,以及水环境生态归趋和对水产动物毒性进行分析,评价了阿维菌素在水产养殖环境中生态风险,为指导阿维菌素在水产养殖中科学使用提供理论依据。关键词:阿维菌素;水产养殖;毒性;降解;生态风险评价文章编号:1673-5897(2023)3-248-12 中图分类号:X171.5 文献标识码:ADegradation,Toxicity and Ecological Risk Analysis of Avermectin in Aq-uaculture EcosystemXiang Yang1,2,Wang Yuan1,Li Letian1,2,Zhang Weiwei1,Hu Kun2,Fang Wenhong1,*1.East China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Key Laboratory of East China Sea FisheryResources Exploitation,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Shanghai 200090,China2.College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,ChinaReceived 12 July 2022 accepted 15 September 2022Abstract:Avermectin,which is a kind of 16-membered ring macrolide polyketone compound,has insecticidal andrepellent activities.Because of its broad spectrum,high efficiency and low toxicity,avermectin is not only widelyused in the control of parasites in crop farming and animal husbandry,but also has good insecticidal and anthelmin-tic effects on various parasites of aquatic animals.Avermectin in the water environment mainly comes from irriga-tion drainage of crop farming,animal husbandry wastewater and aquaculture drug input.The degradation of aver-mectin in the water environment is affected by multiple factors such as photodegradation,hydrolysis,phytoremedi-第 3 期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解、毒性及其生态风险分析249 ation,micro-biological degradation and soil adsorption.Photodegradation is the main way of avermectin degrada-tion.There are species differences in the toxicity of avermectin to different fishes.And there are also obviousdifferences in the acute toxicity of avermectin to different types of aquatic organisms.The acute toxicity of aver-mectin to cladocerans was the highest among aquatic arthropods,while it is relatively less toxic toProcambarusclarkiaandMacrobrachium nipponense.Therefore,when using avermectin to kill target parasites,more attention?should be paid to its safety against non-farmed animals and non-target organisms.This review analyzes the physicaland chemical properties,hazard sources,degradation pathways of avermectin,and its toxicity to aquatic animals andits ecological fate in the aquatic environment,evaluates the ecological risk of avermectin in aquaculture environ-ment,which provides theoretical basis for guiding scientific use of avermectin in aquaculture.Keywords:avermectin;aquaculture;toxicity;degradation;ecological risk assessment 阿维菌素(avermectin,AVM)是一类十六元大环内酯类聚酮化合物,具有杀虫、杀螨、杀线虫等活性,是广泛应用的生物型农药和兽药1-3,在我国种植业和畜牧业害虫防治体系发挥了重要作用。AVM 因其广谱、低毒、高效等优点,曾被应用于水产养殖动物的寄生虫病防治,对鱼类体内外寄生虫如中华鳋、锚头鳋、鱼虱等4-5,以及虾蟹体表寄生虫等6有较好的驱杀效果。水产养殖中 AVM 多是以全池泼洒方式施用,在驱杀靶标寄生虫的同时,对养殖动物、环境生物等非目标生物存在着潜在的毒副作用;施用后 AVM 与水中颗粒物的结合,在水和沉积物中的稳定性,以及水环境中的降解途径及其影响因素,是决定 AVM 素活性的重要因素。本文收集整理了相关文献对上述问题进行了分析和评价,以期为AVM 在水产养殖中的应用提供理论依据。1阿维菌素分子结构及药理特性(Molecularstructure and pharmacological properties of aver-mectin)1.1 阿维菌素分子结构AVM 为阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)发?酵产生的次级代谢产物7,天然 AVM 中包含 8 个组分,有 4 个较多的组分(A1a、A2a、B1a 和 B2a),其总含量80%,还有 4 个较少的组分(A1b、A2b、B1b和 B2b)(图 1),其总含量20%。AVM 中 B1a 和B1b 为主要药效成分,其中 B1a 不低于 90%、B1b不超过 5%,原料药中以 B1a 来标定8-9。1.2 阿维菌素的作用机理作为一种绿色生物型农药兽药,AVM 与线虫和节肢动物体内的特异位点结合产生一系列的电生理和生物化学反应,从而发挥杀虫驱虫等生物活性。作用于-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GA-BA)介导的神经系统调节是 AVM 作用机理的最初解释。AVM 作为 GABA 激动剂,促使神经末梢GABA 大量释放,可导致由 GABA 介导的中枢神经及神经肌肉间传导受阻,产生长时间高强度抑制效应,使寄生虫麻痹致死,达到驱虫或杀虫效果10。在正常使用剂量下,由于哺乳动物的血脑屏障作用,导致药物在中枢神经系统的分布浓度很低,不足以引起 GABA 的释放。因此,AVM 在哺乳动物中使用是相对安全的。AVM 的另一个作用机理是,可以引起与 GABA系统无关的谷氨酸门控氯离子通道的开放,该通道广泛存在于线虫、节肢动物等体内11。AVM 进入机体神经元突触后与原本由谷氨酸控制的谷氨酸门控氯离子通道结合,结合后会延长氯离子通道的开放,导致大量的氯离子由突触间隙进入运动神经元末端,引起神经元休止电位的超极化,使正常的动作电位不能释放,阻断神经信号传递,最终引起虫体麻痹或死亡12。然而,吸虫和绦虫体内由于缺少受谷氨酸控制的氯离子通道,导致 AVM 对吸虫和绦虫无效13;在哺乳动物体内同样未发现受谷氨酸控制的氯离子通道14。AVM 8 个同系物对细菌、真菌和原生动物没有抑制作用,但是对牲畜体内的寄生线虫、昆虫和螨类却具有很高的活性,其中 B1 杀虫活性最高,杀虫谱最广,B2 次之,且对哺乳动物最安全。2 水产养殖环境中阿维菌素的主要来源及迁移转化(Major sources,migration and transformationof avermectin in aquaculture environments)2.1 阿维菌素的来源水产养殖环境中 AVM 的来源主要有水源带入和水产养殖用药两部分,其中水源 AVM 污染主要来自种植业排放水、畜牧业养殖废水,以及工厂(药厂)废水等。农作物喷洒 AVM 农药,吸附在植物体和土壤250 生态毒理学报第 18 卷图 1 阿维菌素异构体结构式图8Fig.1 Structures of the isomer for avermectin8颗粒上的药物经雨水淋洗冲刷,随水体一起流入池塘、河流和湖泊而带来污染15。有研究报道,稻田施用 AVM 后,灌水后稻田水中 AVM 最高浓度达0.034 mg L-1,并随着降雨排水进入河道16;在对某一脐橙种植园周边水库的农药残留检测时发现,其水样的 AVM 检出率为 35%,平均浓度达 1.2 gL-117;青海格尔木南部枸杞园的土壤和地下水中阿维菌素残留分别为 0.2 45.5 g kg-1和 3.8 15 g kg-118;在模拟田间试验中,经种植区等环境迁移进入水体中的 AVM 浓度约为 4 8 gL-119。同时,AVM 作为用于猪、牛和羊等牲畜体表和体内寄生虫的高效广谱驱虫药,主要对寄生于动物体内的线虫和节肢动物有极强的驱杀作用。但是,多数情况下高达 90%的药物以原形或活性代谢物通过粪便、尿等排泄物方式排出而污染环境20。在给绵羊单次皮下注射 0.2 mg kg-1AVM 后,羊粪中的 AVM在第 3 天检测到最大 AVM 残留浓度(1.277 gkg-1,干质量),其在羊粪中降解的半衰期为 23 d21。广州市天河区一条流经农业区、植物园、工业区和居民区的河涌,采集 9 个野外采样点的沉积物均检出AVM 残留,其浓度范围为 0.3 50.3 ngg-1(干质量)22。这些来自周边环境中的 AVM 污染可能随着地表径流带入养殖水环境,对水生态系统产生影响。在水产养殖中,AVM 对水产动物体外寄生虫如中华鳋、锚头鳋、鱼虱等有较好的驱杀效果4-5,AVM 全池泼洒的用药方式使得其更易在养殖环境中残留和富集。关于 AVM 在水产养殖环境的污染特征研究相对较少,在宜都周边养殖区采集的 6 份水样和 7 份鱼类肌肉组织中均检测到 AVM 的残留,残留浓度分别 0.0044 0.1277 mg kg-1和 0.03171.0699 mg kg-123。采集自上海崇明的 30 份池塘水样中,AVM 的检出率为 6.7%,检出浓度分别为339 ng L-1和 445 ng L-124。2.2 阿维菌素降解途径进入水产养殖环境中 AVM 将在水体、沉积物和水生生物中降解,主要降解途径包括光解、水解、土壤吸附、植物降解和微生物降解等,这些过程关系着其在水产养殖环境中的残留浓度及其生态毒性。2.2.1 阿维菌素光解光降解是 AVM 药物降解的主要途径,在植物表面、土壤和水体中的 AVM 暴露于光照下均能被迅速降解25-26。在光照条件下,AVM 降解速率随着光照强度增强而升高,初始浓度为 2.5 mgL-1的AVM 在1 800 lx 时半衰期为19.64 h,而在11 000 lx时半衰期仅为 3.85 h27,模拟太阳光,强度越大AVM 光解速率越快,由此可见,AVM 对光极不稳定。紫外线辐射波长影响 AVM 光解速率,波长越短,越有利于 AVM 光降解;在紫外线下,AVM 能通过活性氧自由基途径发生降解28;紫外吸收剂阿凡达、2,6-二-叔丁基对甲酚(BHT),以及光屏蔽剂纳米SiO2、表面活性剂十二烷基硫酸钠对 AVM 光降解均起到抑制作用29。AVM 在水溶液中光降解速率随着初始浓度增大而减少,pH 值越大光解速率越大,水中添加色素延长了 AVM 半衰期,色素阻挡了光的透过从而减少了 AVM 的光解速率30。刘慧琳和郭正元31通过模拟试验,研究了水介质中 AVM第 3 期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解、毒性及其生态风险分析251 的消解速率,在不同水体中 AVM 光解速率为河水纯净水池塘水自来水;腐植酸对 AVM 的光解速率则表现出一定的光猝灭作用,可能是由于腐植酸和 AVM 对光量子的竞争引起的。另外,AVM 不同剂型光解速率不同,光解速率大小表现为乳油水乳剂微乳剂32。2.2.2 阿维菌素水解AVM 类药物水解是一个水化学反应过程,通过与水分子相互作用形成新基团。使用 AVM 后,通过各种途径进入水体环境,水解是 AVM 类药物的一个主要环境化学行为。有研究报道,AVM 在中性条件下比较稳定,避光条件下水解速率较慢,在水温25、pH 7.0 时水解半衰期为78.8 d,在杭州华家池池水(pH 7.21)中水解半衰期为 88.9 d27。pH 和温度是影响 AVM 类药物水解的主要因素。AVM 在中性(pH 7.0)条件下极稳定,在30 d 前几乎不降解,30 d后降解加快,半衰期接近 80 d。在碱性(pH 11.0)和酸性(pH 3.0)条件下降解加快,半衰期分别只有 15 d和 20 d,这可能与分子中具有酯(C1位)和缩醛(C13和 C4)结构有关。AVM 水解速率随温度升高而加快,温度每提高 10,AVM 水解速率常数平均增加2 倍,与范特荷夫规则基本吻合27。2.2.3 阿维菌素土壤吸附降解土壤的有机质含量和粘粒含量与 AVM 吸附常数(Kaf)呈显著正相关,两者是决定 AVM 在土壤上?吸附能力的主要因素,AVM 在土壤上的吸附属于物理吸附33。采用土壤薄层色谱法、间歇式平衡结合法和土壤柱式沥滤法,3 种不同的方式测定 AVM 与土壤结合能力,结果显示 AVM 与土壤颗粒紧密结合,是一种非流性的化合物。Heinrich 等28研究报道,AVM 等大环内酯类抗寄生虫药显示出对土壤有机质和沉积物的强烈吸附,且其土壤解吸实验结果表明大部分是不可逆的吸附过程。有研究表明,AVM 在土壤中较易降解,不同地区土壤中 AVM 半衰期在 1.2 3.8 d 不等34,相比于有机质和粘土含量高的土壤,AVM 在吸附性较低的沙质土壤中消散得更快35;在模拟水产养殖生态系统底泥中的消除半衰期为 115.5 h36。2.2.4 阿维菌素植物分解AVM 对植物叶片穿透性较强,喷施叶片表面的药物在光照条件下迅速分解消散,渗入植物薄壁组织内的活性成份则较长时间存在于组织,通过传导对植物组织内取食的害虫有长残效性。水生植物从水体吸收农药的能力强,而陆生作物从土壤中吸收农药能力较弱。在泼洒 AVM 的水体(使得水体浓度为 6 gL-1)生长的伊乐藻体内 AVM 在 12 h 达到峰值为 8.75 gkg-1;第 30 天时,AVM 浓度降至1.14 g kg-136。而在浓度为 3 mgkg-1和 0.3 mgkg-1的粪便附近生长 30 d 的植物中,平均 IVM 浓度分别为(0.21 0.14)mgkg-1和(0.03 0.02)mgkg-137。植物对污染物质除吸收、固定和分解污染物外,还间接地参与污染物的分解,对土壤中细菌、真菌等微生物的调控来进行环境修复38-39。因此,植物对环境修复过程是由高等植物、真菌、细菌等微生物共同组成的整体来完成。2.2.5 微生物降解AVM 在环境中的降解效率与环境微生物息息相关。研究报道,在有菌土壤中阿维菌素含量减少50%所需的时间为 4 d,90%消解需要 12 d;而在灭菌土壤中,阿维菌素经 37 d 暴露仍没有降低,这表明,好氧微生物降解是土壤中阿维菌素消解的主要机制40。从土壤中分离到 6 株降解菌,对 AVM 降解半衰期在 5.3 11.8 d 之间41;从某污水处理厂的活性污泥中分离出 1 株拟杆菌 LYH,在温度为 30、pH 7.0 8.0 时,其 48 h AVM 降解率(初始浓度为 250 mg L-1)达 84.7%85.6%42。1 株来源于长期使用 AVM 的稻田土壤中的嗜麦芽窄食单胞菌ZJB-14120 对 AVM 表现出高效的生物降解能力(7.81mg L-1 h-1),该菌株在 AVM 初始浓度为 200 mg L-1时,48 h 内对 AVM 的降解率为84.82%43。虽然其他环境中关于 AVM 的微生物降解研究有了初步的成果,但是关于水产养殖环境中的 AVM 降解菌的研究相对较少,有研究学者从受到 AVM 长期污染的河蟹养殖池塘底泥中分离出一株能够降解 AVM 的苍白杆菌 AVM-2,其 AVM 降解率最高可达32.1%44。2.3 阿维菌素在水生动物体内代谢AVM 具高脂溶性,药物被水生动物吸收后大部分蓄积在肝脏中,而后分布到肌肉等组织,其药代动力学呈现分布容积较大、消除缓慢等,且具有线性动力学特征。对鲫鱼肌肉中 AVM 残留消除规律研究表明,AVM 单次泼洒给药,鲫鱼肌肉(皮)中 AVM 虽然吸收较快,但蓄积浓度不高,滞留时间较长和消除缓慢45。鲈鱼暴露于 0.5 gL-1的 AVM 水溶液维持 20 d,AVM 在鲈鱼肌肉、鳃、肝脏和血液中峰浓度分别为 7.74、10.56、87.36 g kg-1和 19.10 0.63 g kg-1,消除半衰期为分别为 6.9、9.5、8.2 和 10.7 d;252 生态毒理学报第 18 卷鲈鱼体内富集 AVM 浓度远高于水体,且 AVM 富集和消除能力存在组织差异性,且 70%并未被鱼体吸收,而主要是以原药形式经粪便排出46。异育银鲫暴露单次泼洒 6 g L-1AVM 下,其血浆、肾、鳃、肝和肌肉组织中 AVM 最高浓度(Cmax)依次为 50.9、?45.37、21.25、15.47 和11.9 g kg-1,消除半衰期分别为 69.17、73.20、47.05、64.69 和 74.25 h;而在暴露于同一条件下的中华绒螯蟹,仅在鳃组织中检测到AVM(Cmax为 8.08 g kg-1)36。AVM 在水生动物体?内药代动力学研究结果显示,正常施用剂量下其在水生动物体内蓄积量较低,AVM 的使用在水产动物可食组织中存在残留的危害性很小。2.4 阿维菌素在水生态系统归趋AVM 在水体迁移速度比在土壤和沉积物中要快,AVM 进入水体能够快速分散。其分解途径主要经由水体表层的 AVM 在光照条件下快速分解,水体中的 AVM 被水生动植物吸收或吸附 AVM 对土壤沉积物吸附能力强,能吸附于沉积物中,水体沉积物为 AVM 主要归宿。张卫卫等36采用 UPLC-MS/MS 法,研究 AVM 在模拟水产养殖池塘生态系统中的环境行为,结果显示以 6 g L-1浓度单次泼洒用药,水体 AVM 消解较快半衰期为 63.8 h。AVM 在养殖水环境中消减的同时,逐渐由水体向底泥、伊乐藻和水产动物迁移。该模拟系统中的异育银鲫(Carassius auratus gibelio)对 AVM 具有明显的吸收,?而中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)仅鳃组织检出?AVM,血淋巴、肌肉和肝胰腺等组织均未检出AVM,这恰好解释了 AVM 对中华绒螯蟹的毒性低于异育银鲫。生物富集系数(BCF)值显示对 AVM的富集浓度由高到低依次为鲫鱼伊乐藻中华绒螯蟹底泥,显示 AVM 在不同分配相和不同生物组织的富集作用差异显著36;在该生态系统中,底泥和伊乐藻中 AVM 消除半衰期分别为 115.5 d 和 315.0d,明显大于水中消除半衰期。综上所述,AVM 在水生态系统归趋特征,显示在不同生物相中分布具有差异性,为在水产养殖水体环境的安全评估提供具指导和借鉴作用。3 阿维菌素对水生生物的毒性及生态风险评估分析(Toxicity and ecological risk assessment of aver-mectin to aquatic organisms)3.1 阿维菌素对水生生物的毒性影响AVM 对水生动物的毒性研究主要集中在急性毒性试验,对不同的水生动物其毒性差异较大。有关 AVM 对淡水鱼类的急性毒性研究报道较多,这为该药的安全使用提供了基础数据。AVM 对鱼类的毒性存在着明显的种属差异,如表 1 所示,在调查的 26 种鱼类中 AVM 对其的 96 h-LD50在 0.0032 16.1 mg L-1之间。其中雅罗鱼杂交幼鱼(LeuciscuswaleckiiiL.idus)最高为 16.1 mgL-1,冷水性鱼类?虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的最低为 3.2 gL-147,?大部分处于 0.01 0.1 mgL-1范围内。与鱼类一样,AVM 对水生节肢动物的毒性在不同种属之间的差异也很大,如蓝蟹(Callinectes sapidus)96 h-LC50?为 0.153 mg L-148,日本沼虾(Macrobrachium nippo-nense)的 LC50分别为 0.52 mg L-149,而水生浮游动?物大型溞(Daphnia magna)和蚤状溞(D.pulex)的?48 h-LC50分别为 0.25 gL-1和 0.37 gL-149;但不同研究关于 AVM 对中华绒螯蟹(Eriocheir sinen-sis)的 毒性存在差异,其 96 h-LC50数 据 分 别 为?0.95450、7.144和 73.44 mgL-151,这 可 能 与 供 试AVM 制剂的溶剂有关,前两者采用丙酮、甲醇溶解AVM 制剂,而后者采用的是 AVM 乳油制剂。AVM对藻类的毒性均低于鱼类和节肢动物,AVM 对栅藻(Scenedesmus subspicatus)和蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)在 96 h-EC50分别为9.89 mg L-1和7.31mg L-152。水产养殖中使用 AVM 全池泼洒浓度为0.2 0.5 gL-153,该浓度远低于 AVM 对养殖鱼类、虾蟹类和藻类的 96 h-LD50。水环境中施用的AVM 虽可不停地被稀释,但在使用后仍会对生态环境产生潜在的负面影响,尤其是对 AVM 敏感的枝角类等有较大的风险。然而,AVM 对水产养殖的风险评估不仅需要急性毒性的数据,还需要考察其慢性毒性,如组织损伤、生理生化和免疫相关指标的变化。近几年关于AVM 对水生动物的慢性毒性研究相对较少,且较多集中于对斑马鱼胚胎的神经毒性效应。AVM 对斑马鱼胚胎的自发尾部收缩(spontaneous tail contrac-tion,SCT)有 明 显 的 抑 制 作 用54-55。Raftery 和Volz56认为 AVM 可与斑马鱼胚胎中谷氨酸门控氯离子通道配体可逆性结合,从而抑制神经传递,但其不影响脊髓运动神经元的神经突生长。研究表明,除寄生性桡足类外,AVM 同样会对营自由生活的桡足类产生影响,甲维盐(以 AVM 为基础半合成)暴露下,日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicusMori)的摄?食率、滤水率以及运动能力随甲维盐浓度的增加而降低,且甲维盐会降低其发育率和产卵能力57。暴第 3 期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解、毒性及其生态风险分析253 露于 AVM 下(0.196 h-LC50,20.73 gL-1)尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的饲料转化率、比生长率?等生长参数,明显低于对照组;且 AVM 显著降低了暴露鱼的 IgG、IgA 和 C3水平,并对暴露鱼表现出肝毒性58。暴露于 AVM 亚致死浓度(0.5、2 或 8 g L-1)下的齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)幼鱼出?现肝细胞 DNA 损伤和细胞凋亡等现象59。在0.089g L-1的 AVM 胁迫下,非洲鲶鱼(Clarias gariepinus)?的白细胞、红细胞数量及血细胞比容水平均显著升高,且红细胞核出现微核、芽状核现象60。亚致死浓度(0.03、0.06、0.12、0.24 和 0.48 mgL-1)的 AVM 暴露可显著降低中华绒螯蟹血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和总抗氧化能力(T-AOC)水平,并呈剂量和时间依赖关系,且各浓度 AVM 对中华绒螯蟹均有严重的遗传损伤作用50;且在 AVM的长期胁迫下,中华绒螯蟹肝胰腺出现白化现象,生理功能受损,并呈现出一定的剂量-效应关系61。3.2 阿维菌素对水生生物的生态风险评估分析AVM 在水产养殖中多以全池泼洒方式给药,药物在发挥驱虫治疗作用的同时也会直接作用于水体中其他非靶标生物和环境介质。风险商值(risk quo-tient,RQ)常用于评估农药对水生动物的生态风险。RQ 指的是测量的环境浓度(measured environmentalconcentrations,MEC)与预测的无影响浓度(predictedno effect concentrations,PNEC)之间的比值;本综述收集国内外 AVM 对水生动物毒性研究,统计 AVM对 30 余种水生动物的半致死浓度(96 h-LC50)和安全浓度(safety concentration,SC),参照陈诚等62的方法计算风险商值 RQ,结果见表 1。表 1 中计算 RQ时采用水产养殖推荐的 AVM 使用浓度(0.5 gL-1)53作为 MEC,采用安全浓度或者 1/10 的 96 h-LC50作为 PNEC。根据农药对水生生物生态风险分级标准,RQ1.0 为高风险,0.1RQ1 为中风险,RQ0.1 为低风险63。从表 1 可知,AVM 对水生动物的生态风险并不高,在统计的 31 种水生动物中有3 种表现为高风险、7 种表现为中风险、2 种表现为中 低风险、19 种表现为低风险。3 种高风险中,有2 种为冷水性鱼类河鲈和虹鳟,因此,AVM 对冷水性表 1 水产养殖水体中阿维菌素对水生动物的风险评估结果Table 1 Risk assessment of avermectin to aquatic animals in aquaculture waters水生动物种类Aquatic animals96 h 半致死浓度96 h-LC50安全浓度Safe concentration风险商值1Risk quotient1风险等级Risk level参考文献Reference鲢Hypophthalmichthys molitrix0.98 2.15 mg L-190 220 g L-1a0.0056 0.0023低Low64银鲫Carassius auratus0.57 1.15 mg L-160 120 g L-1a0.0083 0.0042低Low64麦穗鱼Pseudorasbora parva1.08 1.83 mg L-1100 180 g L-1a0.005 0.0028低Low64草鱼Ctenopharyngodon idllus0.10 mg L-110 g L-1a0.05低Low65异育银鲫Carassius auratus gibelio60 g L-16 g L-1c0.083低Low66稀有鮈鲫Gobiocypris rarus22.7 96.3 g L-12.27 9.63 g L-1c0.22 0.052中 低Middle Low67中华鳑鲏Rhodeus sinensis34.63 g L-13.463 g L-1c0.144低Low68鲤Cyprinus carpio1.243 mg L-1124.3 g L-1c0.004低Low69食蚊鱼Gambusia affinis0.08 mg L-18 g L-1a0.0625低Low49斑马鱼Brachydonio rerio59 g L-15.9 g L-1c0.0046低Low70河鲈Perca fluviatilis-0.114 g L-1b4.386高High71254 生态毒理学报第 18 卷续表1水生动物种类Aquatic animals96 h 半致死浓度96 h-LC50安全浓度Safe concentration风险商值1Risk quotient1风险等级Risk level参考文献Reference齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti15.98 g L-11.598 g L-1c0.31中Middle59白斑狗鱼Esos hucius-0.729 g L-1b0.686中Middle71虹鳟Oncorhynchus mykiss3.2 g L-10.32 g L-1c1.562高High47泥鳅Loach31 g L-13.1 g L-1c0.161中Middle72黑尾近红鲌Ancherythroculter nigrocauda28 g L-12.8 g L-1a0.178中Middle73非洲鲶鱼Clarias gariepinus8.939 g L-10.894 g L-10.559中Middle60尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus0.207 mg L-120.73 g L-1a0.024低Low58长薄鳅Leptobotia elongate0.13 mg L-130 g L-1b0.017低Low74黄鳝Monopterus albus67.8 g L-16.78 g L-1a0.074低Low75江黄颡鱼Pelteobagrus vachelli-35 g L-1b0.014低Low76斑点叉尾鮰Ietalurus punetaus9.87 g L-12.754 g L-1b0.182中Middle77白鲟Psephurus gladius5.04 g L-10.504 g L-1c0.099低Low78瓦氏雅罗鱼高体雅罗鱼Leuciscus waleckiiiL.idus16.1 mg L-1400 g L-1b0.0012低Low79大刺鳅Masracembelue armatu3.082 mg L-1308 g L-1a0.0016低Low80鲈Lateolabrax japonicas5.23 g L-10.523 g L-1c0.956中Middle46克氏原螯虾Procambarus clarkii0.37 mg L-1117 g L-1b0.0043低Low81日本沼虾Macrobrachium nipponense0.52 mg L-1520 g L-1a0.0096低Low49中华绒螯蟹Eriocheir sinensis0.954 7.1 mg L-195.4 710 g L-1c0.0007 5.24中 低Middle Low44,50蓝蟹Callinectes sapidus0.153 mg L-115.3 g L-1c0.033低Low48蚤状溞Daphnia pulex-0.037 g L-1a13.51高High49注:1.RQ=EEC/SC,EEC 表示环境暴露浓度;安全浓度标注字母不同表明其来源不同,字母 a 表示其来源于对应参考文献,计算公式为 SC=0.196 h-LC50,字母 b 表示其来源于对应参考文献,计算公式为 SC=48 h-LC500.3/(24 h-LC50/48 h-LC50)2,字母 c 表示对应参考文献未提及,笔者以公式 SC=0.196 h-LC50计算而得。Note:1.RQ=EEC/SC,EEC means environmental exposure concentration;the different letters of the safety concentration label indicate different sources,the letter a indicates that it comes from the corresponding reference,and the calculation formula is SC=0.196 h-LC50,the letter b indicates that it comesfrom the corresponding reference,the calculation formula is SC=48 h-LC500.3/(24 h-LC50/48 h-LC50)2,and the letter c indicates that the correspondingreference is not mentioned,we calculated it with the formula SC=0.196 h-LC50.第 3