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《中国农业科学院》 2014年
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农药残留混合污染联合毒性效应研究

陈晨  
【摘要】:目前,我国农产品中存在多种农药残留混合污染的现象,单个农产品中同时检出多种农药残留的现象较为普遍,成为社会与公众关注的热点问题。我国现行食品(农产品)中限量标准仅规定单一农药,未规定多种农药残留同时存在的情形,对于这类农产品的监管还缺乏科学依据,成为影响我国农产品质量安全的潜在风险隐患。 本论文首先根据有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的作用机制,选择我国农产品中常用的毒死蜱、马拉硫磷、三唑磷等有机磷类杀虫剂,以及仲丁威、丁硫克百威、灭多威等氨基甲酸酯类杀虫剂,测定了这两类具有相同毒性机制的二元农药混合物对鲤鱼脑组织中乙酰胆碱酯酶的抑制作用。同时,以我国农产品中常用的辛硫磷、丁草胺、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、莠去津、毒死蜱等农药残留组成的复合污染物为研究对象,利用滤纸法和土壤法,根据单一农药对蚯蚓的急性毒性试验结果,按照等毒性混合比例的联合毒性测定方法,利用滤纸法和人工土壤法测定了上述农药、重金属的二元、三元及多元混合物的联合毒性效应。论文还以用于生态环境及健康毒性评价的模式物种斑马鱼为研究对象,研究低剂量的上述农药对斑马鱼胚胎和仔鱼的急性毒性,并按照等毒性混合比例的联合毒性测定方法,探讨了农药残留混合污染对斑马鱼仔鱼的联合毒性效应。利用传统的浓度相加和独立作用两种方法,对农药残留混合污染物的联合作用方式进行了评估。论文还将药物相互作用研究中广泛使用的联合指数方法应用到农药残留联合效应的判定,克服了浓度相加和独立作用等传统方法无法准确预测联合作用的缺陷。此外,本论文将蚯蚓体内的抗氧化酶活性作为生物标志物,考察了其在二元农药残留胁迫条件下的联合毒性效应。同时,利用Real-time PCR技术,检测了蚯蚓生理相关基因的表达量随不同浓度混合污染物胁迫的变化。 结果表明,由二元、三元农药残留成的混合污染物,约有半数符合浓度相加作用。在偏离浓度相加作用的组合中,大多二元和三元混合物产生的联合毒性效应与浓度相加作用的偏离系数在2以内,因此认为二元、三元的农药残留混合污染不会产生显著的协同或拮抗的联合毒性效应,整体仍然呈现浓度相加的特点。研究还发现,由辛硫磷、丁草胺、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉等多种农药残留组成的多元复杂混合污染物则呈现出显著的协同作用,表明由三种以上组分组成的多元复杂混合污染物,联合效应远大于各组分单独效应之和,即在各组分单独作用不引起毒性效应的情况下,混合污染物仍然有可能产生危害效应。在联合毒性评价判定方面,传统的浓度相加方法相对保守,而独立作用方法基于毒性效应发生率,对应的污染物浓度较高,与食用农产品安全性评价相关性较低,因此两种方法均无法准确定量描述协同或拮抗作用的程度。相比之下,联合指数方法定量描述了农药残留混合污染物在不同组分和浓度条件下的相互作用,可较好的预测混合污染物的联合毒性效应。此外,蚯蚓体内抗氧化酶及相关生理基因表达量测定结果表明,SOD酶活性对于Cr-莠去津复合污染具有较好的适应性,可随暴露时间的延长被诱导,因此可作为Cr-莠去津复合污染胁迫敏感生物标志物。HSP70基因表达量可以作为农药、重金属复合污染的分子标志物,ANN可以作为重金属污染的分子标志物。 本论文的结论可为农药残留联合毒性效应评价以及混合污染风险评估提供技术支撑和基础数据,为我国食品中农药残留限量标准的制修订提供科学依据。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ450.26

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