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生态毒理学

主题简介

生态毒理学是什么?

进入自然环境的杀虫剂和其他污染物会影响野生动植物。研究这些影响的科学被称为生态毒理学。1生态毒理学是生态学、毒理学、生理学、分析化学、分子生物学和数学的混合体。生态毒理学研究污染物,包括杀虫剂对个人、人口、自然群落和生态系统的影响。生物群落和它们生活的环境形成生态系统。生态系统包括池塘、河流、沙漠、草原和森林,它们也会受到杀虫剂的影响。生态毒理学家还研究农药本身的变化,它们在环境中的去向,它们能维持多久,以及它们最终如何分解。本说明书将着重于农药的生态毒理学。

命运,运输和曝光

杀虫剂可能直接影响远离施用地点的东西。与土壤颗粒结合的农药可能随径流进入河流。农药漂浮物可以随风飘散许多英里。阳光、水、微生物,甚至空气都能分解农药。

有些农药在环境中存在很长时间,在最后一次使用多年之后,可能对生物构成威胁。滴滴涕、氯丹和狄氏剂等杀虫剂不易分解,它们仍然存在于土壤、植物和动物中。持久性杀虫剂可以在空气或水中长距离传播,甚至在迁徙的鸟类或鱼类等生物体内传播。研究人员在高山湖泊和积雪中发现了杀虫剂残留,而这些地方距离杀虫剂使用地有好几英里。2、3甚至在北极和南极的环境中也发现了杀虫剂,可能是由大气或海洋中的洋流带到那里的。4,5

植物可以通过根或叶吸收杀虫剂。动物可以直接接触杀虫剂,通过呼吸,皮肤上的杀虫剂,或食用它们。杀虫剂可以欺骗动物;颗粒可能看起来像食物,特别是野生鸟类。6不幸的是,这已实际发生和鸟类被毒死的结果。7有时候,动物的食物可以中农药残留的植物或猎物的组织中被污染。二次中毒如果一只动物吃了另一只被杀虫剂毒死的动物,而捕食者因被毒死的猎物而死亡,就会发生。这也叫做继电器中毒

一些化学物质比其他物质更容易穿过皮肤、肺、鳃和肠道。当科学家评估人体内对农药的吸收和活性时,他们称之为生物利用度。一种农药的生物利用度取决于它是否可溶于脂肪,是否可能储存在其他组织,如骨头或肝脏,以及身体分解和排泄农药的困难程度。1

杀虫剂在活组织中蓄积

农药残留会在生物体和食物网中积累。生物体内积累如果残留物堆积的速度超过了微生物分解和排泄的速度就会发生。水生动物体内的生物积累,也就是从水中吸收杀虫剂的过程生物浓缩1如果捕食者吃很多植物和/或有农药残留在其组织的动物,食肉动物可能比猎物更大的暴露受到损害。秃头鹰,鱼鹰和游隼被带到濒临灭绝,因为它们的食物来源(鱼类和鸟类等)的污染DDE,杀虫剂DDT的分解产物。建立在食品链中的每个环节,直到非常高浓度的残留物存在于老鹰,猎鹰和鱼鹰。当残留在食物网中增加,这个过程称之为生物放大1对于任何一个猎物或捕食者没有一个单一的暴露可能造成伤害,但整体的效果是非常有害的。

影响可能是特定的时间和地点

接触的时间会极大地影响农药可能造成的损害程度。迁徙动物只能短暂地使用中途停留点或集结区。在那个时候,这些特殊的地方可能是大部分种群甚至整个物种的避难所。其他动物在一年中会形成几个星期或几个月的繁殖地。例如一些种类的蝙蝠和雨燕。如果在野生动物聚集在一起的时候或地方使用杀虫剂,其危害会比在其他时间甚至在同一地点使用杀虫剂造成的危害大得多。

在动物生命中的某些时候,风险也会增加。杀虫剂可能对幼小动物或因迁徙或繁殖而承受压力的动物造成更大的风险。植物的生命阶段可能影响其受伤害的风险。除草剂可能不会伤害种子,或只对大的、旺盛的植物造成很小的伤害。然而,它可能会杀死秧苗。

暴露的风险也可能取决于某个地方的条件。例如,仓鸮会在有时间的时候吃田鼠。8当田鼠数量稀少时,仓鸮更有可能吃其他啮齿类动物,如大鼠和家鼠。大鼠和家鼠更可能携带杀虫剂的痕迹。死去和垂死的猎物可能更容易捕获和食用。9这意味着谷仓猫头鹰的风险取决于什么是鼠类群落,这会影响什么猎物谷仓猫头鹰可能捕捉范围内发生的事情。

对个人和生物种群

农药可能影响两种方式个体植物和动物。首先,他们可以将植物或动物暴露在直接农药后会造成人身伤害或死亡。如果农药漂移到植物或动物可能发生这种情况,动物吐气的农药,或如果动物饮料或吃的东西被污染。植物根系可以拿起在土壤中的农药。从这些风险导致的任何伤害被称为直接影响。第二种方式农药可能造成的危害是通过改变或杀死东西植物或动物的需要。例如,农药会影响通过杀死某些植物或昆虫动物的食物供应。植物覆盖的损失也可以去除动物的庇护所。如果他们的传粉者或种子传播者被杀死植物可能会受到影响。这些是间接影响

杀虫剂并不一定要杀死一个有机体才会造成伤害。相反,一种杀虫剂可能会亚致死效应例如使生物体生病,改变其行为,或改变其繁殖或生存的能力。如果足够多的个体死亡而没有留下足够的后代来取代他们的位置,人口就会减少。例如,接触杀虫剂的小鲑鱼不能像未接触杀虫剂的鱼那样生长或存活。随着时间的推移,这可能会影响鲑鱼种群数量。10农药可能影响通过直接或间接的,以及致死或亚致死效应人口。

社区的影响

效果还可以发生在大生态鳞比,个人的。例如,捕食关系可以通过农药和其它污染物被改变。11如果掠食性黄蜂受杀虫剂的影响比它们吃的害虫更大,害虫的数量可能会增长。在农业上使用杀虫剂后,害虫的数量通常会比捕食者的数量恢复得更快。11

当杀虫剂清除了食物链底部的一个物种时,许多其他物种可能会受到影响。在这个社区层面效应的例子中,向蚊子喷洒苏云金杆菌以色列(Bti),减少了家燕最喜欢的食物——蠓和蚊子的数量。与生活在未经处理地区的家燕相比,在经过处理地区的家燕带食物回巢的次数更少,抚养的后代也更少。蜘蛛和蜻蜓在处理过的区域减少了,可能是因为它们也吃蠓和蚊子。12

一个物种数量的减少也会影响植物或其他生物。例如,如果蝴蝶的寄主植物受到杀虫剂的影响,它们可能没有足够的地方产卵。如果传粉物种丧失,植物可能无法设置足够的种子来维持它们的数量。如果不做实验,这些间接影响是很难预测的。

研究人员把装溪流昆虫和蚯蚓的大容器放在一起,并加入经过杀虫剂吡虫啉处理的树叶。水生昆虫和微生物对经过处理的树木叶子的分解更少,蚯蚓的体重也比对照组下降了。因此,处理过的叶子不像对照的叶子那样被蚯蚓迅速分解。13这项研究表明在分解亚致死作用通过影响其摄食行为,而导致,因为叶子的慢击穿对整个社会的间接影响。

在另一项研究中,研究人员用水箱建造了池塘,把普通池塘里的植物和动物放进去。当他们向一些坦克喷洒马拉硫磷杀虫剂时,产生了许多影响。在处理过的水族箱里,被称为浮游动物的微小水生动物的数量减少了。浮游动物以浮游植物,微小的浮游植物为食。当浮游动物密度下降时,浮游植物会增加,并阻止光穿透到水族箱底部。藻类和其他生长在海底的生物由于缺乏光照而死亡。豹蛙的蝌蚪食物较少,生长速度也较慢。这使他们更有可能死于池塘干涸了。在社区中产生的涟漪效应叫做营养级联14

另一项研究研究了豹纹蛙的寄生扁形虫感染与水中农药的关系。常用除草剂莠去津的浓度与感染豹蛙的寄生虫数量有直接关系。当莠去津被添加到水箱中,它杀死了浮游植物。更多的阳光照射到水族箱的底部,使得周围植物得以生长。更多的蜗牛能够在这些水槽里生活。在感染青蛙之前,扁形虫会以蜗牛为宿主,所以蜗牛越多,扁形虫就越多。科学家们得出结论,莠去津通过增加蜗牛宿主的数量,间接地增加了青蛙体内的寄生虫。15

在生态系统一级

杀虫剂和污染物可能会影响比动物和植物,使一个社会的公正人口更多。他们也可能会影响到像养分循环和土壤形成的基本过程。例如,如果农药影响细菌和真菌群落土壤中氮循环可能会受到影响。16有可能是农药曝光和最终效果之间的时间滞后。农药能够消失之前,它造成的破坏也消失了。

产品是如何评估的风险环境吗?

在美国,在产品注册销售之前,环境保护署(U.S. EPA)会对所有的杀虫剂进行审查。他们要求公司提交标准毒性测试的结果作为注册申请的一部分。根据产品的使用方式和使用地点,公司可能需要进行更多或不同类型的研究。一种仅用于家庭的产品可能不需要对鱼进行毒性测试。这一信息是用于水生杂草的产品所需要的。如果产品是按照标签上的说明使用的,美国环境保护署会在其利大于弊的情况下对农药进行登记。

我能做什么?

当你决定是否使用一种杀虫剂时,要平衡潜在的收益和潜在的成本,包括对环境的影响。有时使用一种杀虫剂,即使根据它的标签,也可能造成伤害。在这种情况下,由用户来权衡成本和收益,如果有必要的话,选择不使用该产品。

如果你使用一种农药,一定要阅读并严格按照标签上的说明操作。它会降低风险,但不一定能预防事故。仔细阅读标签中的环境危害部分。使用该产品会对蜜蜂或蝙蝠造成伤害吗?还是对鱼类有剧毒?如果是这样,如果鱼或蜜蜂可能会暴露,你可以考虑寻找其他产品。试着找到毒性最小的产品来完成这项工作。它可能会照顾你的害虫问题使用害虫综合治理,这可能意味着使用更少的农药,或根本没有可能。

你最了解你的应用领域。如果你知道某些地方是特殊植物或野生动物生长的重要场所,尽量防止这些地方受到污染,特别是在一年中的关键时刻。你也可以联系你的州野生动物机构或美国鱼类和野生动物服务获得更多信息。有许多联邦和州法律保护候鸟、动物和稀有植物,但最重要的保护来自于普通人采取措施避免意外伤害。

发表日期:2011年3月

引用:

  1. 纽曼,M. C.;昂格尔,M. A.基础的生态毒理学,第二版。刘易斯出版社:博卡拉顿,佛罗里达,2003年;第53、76、95页。
  2. 布拉德福德·d·f·;Heithmar e . m .;Tallent-Halsell: g;Momplaisir、转基因;Rosal, c . g .;走,k . e .;纳什,M,美国;美国加州内华达山脉高山湖泊大气沉积农药的时间模式和来源环绕。科学。抛光工艺。2010年,44岁,4609 - 4614。
  3. 接触,k . j .;Hafner, w·d·;坎贝尔·d·h·;贾菲,d . a;d·h·兰德斯;农药沉积的变异性和美国西部国家公园积雪的来源。环绕。科学。抛光工艺。2010年,44岁,4452 - 4458。
  4. Bidleman, t·f·;要人,医学博士;Roura r;车,大肠;1990年1月至3月,南大洋和南极洲大气中的有机氯杀虫剂。3月Pollut。公牛。1993,26(5), 258-262。
  5. Halsall, c.j .,调查持久性有机污染物(POPS)在北极的发生:它们的大气行为和与季节性积雪的相互作用。环绕。Pollut。2004, 128, 163 - 175。
  6. 最好的,l . b .;粒状杀虫剂和鸟类:在了解接触和减少风险时要考虑的因素。环绕。Toxicol。化学。1992年,1495 - 1508。
  7. Balcomb r;鲍文,c . a;赖特,d;Law, M.颗粒状碳呋喃对野生动物种植玉米的影响。j . Wildl。管理。1984, 48(4), 1353-1359。
  8. 泰勒,I.谷仓猫头鹰:捕食者与猎物的关系和保护。剑桥大学出版社:英国剑桥,1994年;304页。
  9. 公平的,j . m .;肯尼迪,p . l .;北达科他地区卡巴力蝗虫控制对筑巢杀鹿的影响。环绕。Toxicol。化学。1995,14(5), 881-890。
  10. d·h·鲍德温;Spromberg j . a;t·k·科利尔;Scholz, n.l L,一种有许多鳞片的鱼:推测接触亚致死杀虫剂的野生鲑鱼种群的生产力。生态。达成。2009年,19(8),2004 - 2015年。
  11. 皮门特尔,d;《农药与生态系统》。生物科学1982,32(7), 595-600。
  12. 波林,B。;列弗斐尔,G .;拉巴斯,L.红旗绿化喷洒:苏云对繁殖鸟不利的营养作用。j:。生态。2010年,47岁,884 - 889。
  13. Kreutzweiser d p;好,k p;控制亚洲长角甲虫的枫树落叶是否对非目标分解者生物体有毒?j .包围。资格赛。2008年,37,639-646。
  14. 信,r;迪克克斯:一连串未预料到的事件:杀虫剂在亚致死浓度下对青蛙的致命影响。生态。达成。2008年,18(7),1728至1742年。
  15. 罗尔,J. R .;Schotthoefer,A M .;拉费尔,T. R .;卡里克,H. J .;霍尔斯特德,N .;Hoverman,J. T .;约翰逊,C. M .;约翰逊,L. B。;Lieske,C .;Piwoni,M. d .; Schoff, P. K.; Beasley, V. R. Agrochemicals increase trematode infections in a declining amphibian species.性质2008,45,1235 - 1239。
  16. 瞧,碳碳。农药对土壤微生物群落的影响。j .包围。科学。健康B部分2010年,45岁,348 - 359。

NPIC事实表被设计到通常由广大市民询问有关由美国环境保护署(EPA美国)监管农药回答问题。该文件旨在教育性质,而且能够帮助消费者关于农药使用决策。

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