1. 研究目的与意义
噻虫嗪(Thiamethoxam),别称为阿克泰、锐胜,化学名称为3-(2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-5-甲基-1,3,5-恶二嗪-4-基叉(硝基)胺。噻虫嗪是1991年由诺华公司开发的新烟碱类杀虫剂,其作用机理是可选择性抑制昆虫中枢神经系统烟酸乙酰胆碱酯酶受体,进而阻断昆虫中枢神经系统的正常传导,造成害虫出现麻痹死亡。有效防治同翅目、鳞翅目、鞘翅目、缨翅目害虫。由于具有高活性、广谱、快速、长效等特点,现已在世界上许多国家推广,应用于蔬菜、水稻、瓜果及多种大田作物的防治害虫作业中。
噻虫嗪是当前全球使用范围最广、销量最大的新烟碱类杀虫剂之一,以往普遍认为其对非靶标生物毒性较低。 然而,越来越多的证据表明,噻虫嗪的暴露会对非靶标生物造成负面影响。例如,以稀有鮈鲫为研究对象,开展胚胎及幼鱼噻虫嗪半静态暴露实验,评估药物对稀有鮈鲫早期生命阶段毒性效应。结果表明,噻虫嗪暴露可导致稀有鮈鲫胚胎死亡率显著增加;以中华蟾蜍蝌蚪为实验对象,采用半静态染毒法研究了噻虫嗪的急性毒性和生理毒性。研究表明,噻虫嗪会改变中华蟾蜍蝌蚪抗氧化防御系统,造成毒害作用。
噻虫嗪药剂的大量使用,将会影响到环境非靶标生物的安全。如何科学使用合适的农药剂型与施用方式已成为规避和降低其环境风险的重要策略。因此如何更好地规避和平衡环境风险,从而延长农药老产品的使用寿命已成为目前农药应用中的难题。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
(1) 毒性数据收集与筛选:运用关键词对中国知网、万方数据库、Elsevier、Spring Google Scholar和 Pubmed 等数据库中收集噻虫嗪污染的分布特征;收集噻虫嗪对生物的毒理数据(ECOTOX数据库和相关文献)。
(2)使用LC50(或EC50)或NOEC值等急性或慢性数据。
3. 研究的方法与步骤
本课题主要采用SSD方法、评价因子法、毒性百分数排序法以及查阅国内外数据库资料等方法,就基于毒性数据的不同生境生物对噻虫嗪进行敏感性评价研究。
(1)收集和筛选物种的毒性数据:确立筛选标准,本课题的SSD的构建使用LC50(或EC50)或NOEC值等急性数据。毒性数据构建SSD曲线利用美国环保部EPA ECOTOX数据库(http://www.epa.gov/coyote/)搜集噻虫嗪对相关生物的毒理数据。
(2)生物类别的选择和数据处理:对于同一个物种具有多个毒理数据的情况,采用所有浓度的几何平均值。构建SSD所要求的物种的最小数量是5个。一般控制在10至15个随机选取量就能满足统计分析的要求。物种的选取宜涵盖不同的类别和营养级,能够使得SSD曲线能更好的代表生态系统的实际情况。为了分析比较不同营养层次的生物受到噻虫嗪污染危害风险的大小,将数据分成三种情况:全部物种不进行细分,整体分析噻虫嗪对所有生物的影响;所有搜集到的噻虫嗪毒性数据总体分为水生生物和陆生生物两大类,全部生物细分为国内水生生物、国外水生生物、国内陆生生物和国外陆生生物。
4. 参考文献
[1] Mukherjee D, Saha S, Chukwuka A V, et al. Antioxidant enzymeactivity and pathophysiological responses in the freshwater walking catfish,Clarias batrachus Linn under sub-chronic and chronic exposures to theneonicotinoid, Thiamethoxam[J]. Science of the Total Environment,, 2022, 836 :155716.
5. 计划与进度安排
(1)2024-2024-1学期17~19周~2024-2024-2学期第1周~第2周(2024-12-27~2024-3-06),查阅相关文献,准备开题报告,外文论文翻译;设计实验方案并进行预实验;
(2)第3周~第4周(2024-3-07~3-20),综合相关文献资料,撰写开题报告,第3周前在系统中完成开题报告;进行实验;
(3)第5周~第11周(2024-3-21~5-08),整理数据,进行实验;具体包括:不同生物类别毒性数据获得、收集与筛选;生物类别的选择和数据处理;
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