兽药磺胺间甲氧嘧啶对土壤和植物的生态毒性效应研究

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1、摘要集约化、规模化养殖业的快速发展，各种兽药和饲料添加剂的广泛使用，导致大量兽药随动物粪便排出体外。含有残留兽药的粪便作为有机肥施入农田可造成农业土壤污染，对人类健康和土壤生态系统产生潜在危害。为评价兽药污染对生态环境造成的潜在风险，研究了常用兽药磺胺间甲氧嘧啶(SMM)对土壤和植物的生态毒理效应。采用室内培养的方法，研究了SMM对黄潮土土壤微生物呼吸及土壤酶活性的影响。实验结果表明，SMM可显著影响土壤呼吸强度，抑制率和激活率可分别高达72％和254％。药物对土壤酶活性的影响小于其对土壤呼吸强度的影响。在添加SMM的前lld，其对脲酶活性

2、的影响主要以抑制作用为主；药物对蔗糖酶活性的影响较为明显，最大抑制和激活率可分别达到18％和30％；SMM作用于过氧化氢酶和磷酸酶主要表现为激活效应，最大激活率分别为17％和25％。在试验浓度范围内，土壤呼吸及酶活性的抑制率或激活率呈现一定的波动性。采用急性毒性试验方法，研究了SMM单一及SMM．Cd复合污染对4种作物(小麦、白菜、萝卜和西红柿)种子发芽、根伸长及芽伸长的影响。结果表明，在单一SMM作用下，根伸长抑制率和芽伸长抑制率与药物浓度显著相关(P<0．05)，发芽抑制率与药物浓度不相关(尸>O．05)；药物对根伸长及芽伸长的抑制高于

3、对种子发芽的抑制；SMM对4种作物根伸长的IC50(抑制率为50％时污染物浓度)分别为33．7、4．41、8．82、49．3mg·kg～，即4种作物在SMM的胁迫下，其敏感性顺序为：白菜>萝卜>小麦>西红柿。在SMM．Cd复合污染实验中，随SMM浓度的增加，3个不同Cd处理(0、200、500mg·kg‘1)对作物根(芽)伸长抑制率的差异逐渐减小，当抑制率高于60％时，高Cd(500mg·k91)作用下，SMM对白菜和萝卜的根(芽)伸长的影响小于低Cd(0、200mg·kg。)；在高Cd(500mg。k91)作用下，二者的联合效应中Cd起主

4、要作用。对小麦幼苗生理毒性实验表明，高浓度(10mg·k91和20mg·kgJ)SMM在胁迫后期叶片中叶绿素含量显著低于对照；小麦幼茁根系中可溶性蛋白质(SP)含量及SOD活性在SMM处理后的ld显著下降，且有较好的剂量．效应关系，表明根系中SP含量和SOD活性可以作为SMM污染胁迫的生物标记物；SMM胁迫下，小麦幼苗叶片和根中MDA含量大都有所增加，且对根系的损伤较叶片大，在胁迫后期各处理MDA含量与对照之间没有显著性差异；叶片POD活性在SMM胁迫下呈现出先下降后上升的趋势，根系POD活性被激活，小麦幼苗根系的POD活性大于叶片POD活

5、性。关键词：土壤污染，生态毒性，磺胺间甲氧嘧啶，酶活性，抑制率IIABSTRACTWiththerapiddevelopmentofintensiveandlarge·scalebreedingindustry,avarietyofveterinarydrugsandfeedadditiveswerewidelyused，whichresultedalargenumberofdrugsweredischargedintoenvironmentwithanimalfeces．Theanimalexcrementscontainingveter

6、inarydrugsmanuredintofieldsoilswouldresultinagriculturalsoilpollution，andwhichdrewanimportantpotentialthreatonthehumanhealthandecosystem．Toevaluatethepotentialtoxicologicaleffectsofveterinarydrugs，theeCO—toxicologicaleffectsofsulfamonomethoxine(SMM)onsoilmicrobialandplantw

7、erestudied．TheeffectsofSMMonsoilrespirationandenzymeactivitywerestudiedinyellowfluvo—aquicsoilbyindoorcultivating．TheresultsshowedthatsoilrespirationwasinfluencedobviouslyunderthestressofSMM，theinhibitionrateandactivationratereached72％and254％，respectively．Theeffectonenzyme

8、activitybysulfamonomethoxinewasmuchlessthanthesoilrespiration，whichdemonstratedthefacttha