Akymlardaky pestisidler barha global alada öwrülýär, ýöne suw ekosistemalarynyň howpsuz konsentrasiýasy barada az maglumat bar.30 günlük mezokosmiki synagda ýerli bentik suw oňurgasyzlar umumy insektisid fiproniline we dört görnüşli zaýalanýan önümlere sezewar boldular.Fipronil birleşmesi ýüze çykmagyň we trofiki kaskadyň üýtgemegine sebäp boldy.Fipronil we sulfid, sulfon we desulfinil zaýalanýan önümleriň 50% seslenmegine sebäp bolýan täsirli konsentrasiýa (EC50) döredildi.Taksanlar fipronile duýgur däldir.15 mezokosmiki EC50 bahasyndan täsir eden görnüşleriň 5% -iniň howp konsentrasiýasy, meýdan nusgasyndaky fiproniliň birleşme konsentrasiýasyny zäherli birlikleriň (∑TUFipronils) jemine öwürmek üçin ulanylýar.Bäş sebitleýin gözleglerden alnan akymlaryň 16% -de ortaça ∑TUFipronil 1-den geçdi (zäherliligi görkezýär).Töwekgelçilikli görnüşleriň oňurgasyz görkezijileri, bäş sany synag meýdançasynyň dördüsinde TUTUipronil bilen negatiw baglanyşykda.Bu ekologiki töwekgelçiligi bahalandyrmak, fipronil birleşmeleriniň az konsentrasiýasynyň ABŞ-nyň köp ýerinde akym jemgyýetlerini azaldar.
Sintetiki himiki önümleriň öndürilmegi soňky onýyllyklarda ep-esli artsa-da, bu himiki maddalaryň maksatly däl ekosistemalara täsiri doly düşünilmedi (1).Global ekerançylyk ýerleriniň 90% -i ýitirilen ýerüsti suwlarda oba hojalygyndaky pestisidler barada maglumat ýok, ýöne maglumatlar bar ýerinde pestisidleriň kadalaşdyryjy çäklerden geçmeli wagty ýarym (2).Amerikanyň Birleşen Ştatlarynda ýerüsti suwlardaky oba hojalygynyň pestisidleriniň meta-seljermesi, alnan ýerleriň 70% -inde azyndan bir pestisidiň kadalaşdyryjy çäkden geçendigini ýüze çykardy (3).Şeýle-de bolsa, bu meta-analizler (2, 3) diňe oba hojalygynyň ýerlerinden peýdalanýan ýerüsti suwlara gönükdirilýär we aýratyn gözlegleriň gysgaça mazmunydyr.Pestisidler, esasanam insektisidler, şäher landşaft zeýkeşlerinde ýokary konsentrasiýalarda bar (4).Oba hojalygyndan we şäher landşaftlaryndan çykýan ýerüsti suwlarda pestisidlere giňişleýin baha bermek seýrekdir;şonuň üçin pestisidleriň ýerüsti suw baýlyklaryna we ekologiki bitewiligine uly howp salýandygy belli däl.
Benzopyrazollar we neonikotinoidler 2010-njy ýylda dünýädäki pestisidler bazarynyň üçden bir bölegini tutdy (5).Amerikanyň Birleşen Ştatlarynyň ýerüsti suwlarynda fipronil we onuň zaýalanýan önümleri (fenilpirazollar) iň köp ýaýran pestisid birleşmeleri bolup, olaryň konsentrasiýalary adatça suw standartlaryndan ýokarydyr (6-8).Neonikotinoidler arylara we guşlara edýän täsiri we ýaýramagy (9) sebäpli ünsi özüne çeken hem bolsa, fipronil balyklara we guşlara has zäherlidir (10), beýleki fenilpyrazollar synp birleşmelerinde gerbisid täsirleri bar (5).Fipronil şäher we oba hojalygyndaky zyýankeşlere gözegçilik etmek üçin ulanylýan ulgamlaýyn insektisiddir.Fipronil 1993-nji ýylda dünýä bazaryna çykaly bäri ABŞ-da, Japanaponiýada we Angliýada fiproniliň ulanylyşy ep-esli artdy (5).Amerikanyň Birleşen Ştatlarynda fipronil garynjalara we termitlere gözegçilik etmek üçin ulanylýar we mekgejöwen (tohum bejergisini goşmak bilen), kartoşka we baglar ýaly ekinlerde ulanylýar (11, 12).ABŞ-da fiproniliň oba hojalygyny ulanmak 2002-nji ýylda iň ýokary derejesine ýetdi (13).Şäher ulanylyşy barada milli maglumat ýok bolsa-da, Kaliforniýada şäher ulanylyşy 2006 we 2015-nji ýyllarda iň ýokary derejä ýetdi (https://calpip.cdpr.ca) .gov / main .cfm, 2019-njy ýylyň 2-nji dekabrynda girildi).Fiproniliň (6.41μg / L) ýokary konsentrasiýasy, oba hojalygynyň akymlary bilen deňeşdirilende, ýokary ulanyş nyrhy (14) bolan käbir oba hojalygyndaky akymlarda duş gelse-de, ABŞ-nyň şäher akymlary köplenç has köp ýüze çykarylýar we ýokary konsentrasiýalary üçin oňyn tupanlaryň ýüze çykmagy synag bilen baglanyşyklydyr (6, 7, 14-17).
Fipronil akýan suw ekosistemasyna girýär ýa-da toprakdan akymlara akýar (7, 14, 18).Fipronil pes üýtgewsizlige (Genriň kanuny hemişelik 2.31 × 10-4 Pa m3 mol-1), pes we orta suwda erginligi (20 ° C-de 3,78 mg / l) we orta gidrofobiýa (Kow log 3,9-dan 4.1)) toprakdaky hereketlilik gaty az (Koc log 2,6 bilen 3.1) (12, 19) we daşky gurşawda pes we orta tutanýerliligi görkezýär (20).Finazepril fotoliz, okislenme, pH bagly gidroliz we peselmek bilen peselýär we dört esasy zaýalanýan önümi emele getirýär: desertfoksifenapril (ýa-da sulfoksid), fenaprenip sulfon (sulfon), Filofenamid (amid) we filofenib sulfid (sulfid).Fipronil zaýalanýan önümler, ene birleşmesinden has durnukly we çydamly bolýar (21, 22).
Fiproniliň zäherliligi we maksat däl görnüşlere (suw oňurgasyzlar ýaly) zaýalanmagy gowy dokumentleşdirildi (14, 15).Fipronil, mör-möjeklerde gamma-aminobutirik kislotasy bilen kadalaşdyrylan hlorid kanalynyň üsti bilen hlorid ionynyň geçmegine päsgel berýän neýrotoksiki birleşme bolup, aşa tolgunma we ölüme sebäp bolýan ýeterlik konsentrasiýa bolýar (20).Fipronil saýlama zäherlidir, şonuň üçin süýdemdirijilere garanyňda mör-möjekler üçin has uly reseptor baglanyşygy bar (23).Fipronil zaýalanýan önümleriň insektisid işjeňligi başga.Sulfonyň we sulfidiň süýji suw oňurgasyz haýwanlara zäherliligi ene birleşmesine meňzeýär ýa-da has ýokarydyr.Desulfinil ortaça zäherliligi bar, ýöne ene birleşmesinden az zäherlidir.Deňeşdirilende zäherli däl (23, 24).Suw oňurgasyzlaryň fipronil we fipronil zaýalanmagyna duýgurlygy taksalaryň arasynda we arasynda üýtgeýär (15), käbir ýagdaýlarda hatda ululyk derejesinden hem ýokary (25).Netijede, fenilpirazollaryň ekosistema üçin öň pikir edişinden has zäherlidiginiň subutnamasy bar (3).
Laboratoriýa zäherliligini barlamak esasynda suw biologiki görkezijileri meýdan ilatynyň töwekgelçiligini peseldip biler (26-28).Suw ülňüleri, adatça, bir ýa-da birnäçe suw oňurgasyz görnüşleri ulanyp, bir görnüşli laboratoriýa zäherliligini barlamak arkaly kesgitlenýär (mysal üçin, Diptera: Chironomidae: Chironomus and Crustacea: Daphnia magna we Hyalella azteca).Bu synag organizmleri, beýleki bentik makro oňurgaly haýwanlara garanyňda ösdürip ýetişdirmek has aňsatdyr (mysal üçin, jyns: :) we käbir ýagdaýlarda hapalaýjylara az duýgur.Mysal üçin, D. Magna käbir mör-möjeklere garanyňda köp metallara az duýgur, A. zteca bolsa piretroid insektisid bifentrine gurçuklara duýgurlygyndan has az duýgur (29, 30).Bar bolan görkezijileriň ýene bir çäklendirmesi, hasaplamalarda ulanylýan ahyrky nokatlardyr.Uteiti görkezijiler ölüme esaslanýar (ýa-da gabyklar üçin kesgitlenýär), hroniki görkezijiler adatça subletal ahyrky nokatlara (ösüş we köpelmek ýaly) esaslanýar (bar bolsa).Şeýle-de bolsa, taksanyň we jemgyýetiň dinamikasynyň üstünligine täsir edip biljek ösüş, ýüze çykmak, ysmaz we ösüşiň gijä galmagy ýaly giň ýaýran subletal täsirler bar.Netijede, görkeziji täsiriň biologiki ähmiýeti barada maglumat berýän hem bolsa, zäherlenmäniň bosagasy hökmünde ekologiki ähmiýeti näbellidir.
Fipronil birleşmeleriniň bentik suw ekosistemalaryna (oňurgasyzlar we suwotulary) edýän täsirlerine has gowy düşünmek üçin tebigy bentik jemgyýetleri laboratoriýa getirildi we 30 günlük akym Fipronil ýa-da dört fipronil zaýalanmak synaglarynyň birinde konsentrasiýa gradiýentlerine sezewar edildi.Gözlegiň maksady, derýa jemgyýetiniň giň taksasyny görkezýän her fipronil birleşmesi üçin görnüşlere mahsus 50% täsir konsentrasiýasyny (EC50 bahasy) öndürmek we hapalaýjy maddalaryň jemgyýetiň gurluşyna we işine täsirini kesgitlemek [ýagny howpuň konsentrasiýasy] 5 Zeper ýeten görnüşleriň (HC5) we üýtgän ýüze çykmagy we trofiki dinamika ýaly gytaklaýyn täsirler].Soňra mezoskopiki synagdan alnan çäk (goşma aýratyn HC5 bahasy) Amerikanyň Geologiýa gözleg gullugy (USGS) tarapyndan Amerikanyň bäş sebitinden (Demirgazyk-gündogar, günorta-gündogar, orta günbatar, demirgazyk-günbatar Pacificuwaş ummany we Merkezi Kaliforniýa) ulanyldy. Kenarýaka zolagy) maglumatlar) USGS sebit akymynyň hiline baha bermegiň bir bölegi hökmünde (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/).Bilşimiz ýaly, bu ilkinji ekologiki töwekgelçilige baha bermekdir.Fipronil birleşmeleriniň gözegçilik edilýän mezo-gurşawda bentik organizmlere edýän täsirini hemmetaraplaýyn öwrenýär we soňra bu netijeleri kontinental masştablaýyn bahalandyrmalarda ulanýar.
30 günlük mezokosmiki synag, ABŞ-nyň Kolorado ştatynyň Fort Kollins şäherindäki USGS suw barlaghanasynda (AXL) 2017-nji ýylyň 18-nji oktýabryndan 17-nji noýabry aralygynda 1 günlük öý we 30 gün synag geçirildi.Usul öň beýan edilipdi (29, 31) we goşmaça materialda jikme-jik görkezildi.Mezo kosmos sazlamasy dört işjeň akymda (aýlanýan suw çüýşelerinde) 36 aýlanyş akymyny öz içine alýar.Her bir janly akym, suwuň temperaturasyny saklamak üçin sowadyjy bilen enjamlaşdyrylandyr we 16: 8 açyk garaňky aýlaw bilen yşyklandyrylýar.Mezo derejeli akym, fiproniliň (log Kow = 4.0) gidrofobikligi üçin amatly we organiki arassalaýjy erginler üçin amatly poslamaýan polatdyr (S1-nji surat).Mezo-masştablaýyn synag üçin ulanylýan suw Keş La Poudre derýasyndan (Rokki dag milli seýilgähi, milli tokaý we kontinental bölünişik ýaly ýokarky çeşmeler) ýygnalyp, AXL-iň dört polietilen ammarynda saklandy.Bu ýerden ýygnanan çökündileriň we suw nusgalarynyň ozalky bahalandyrmalarynda pestisidler tapylmady (29).
Mezo-masştably synag dizaýny 30 gaýtadan işleýiş akymyndan we 6 dolandyryş akymyndan ybarat.Arassalaýyş akymy arassalanan suw alýar, olaryň hersinde fipronil birleşmeleriniň yzygiderli konsentrasiýalary bar: fipronil (fipronil (Sigma-Aldriç, CAS 120068-37-3), amid (Sigma-Aldriç, CAS 205650-69-7), desulfurizasiýa topary [ABŞ-nyň daşky gurşawy goramak gullugy (EPA) Pestisid kitaphanasy, CAS 205650-65-3], sulfon (Sigma-Aldriç, CAS 120068-37-2) we sulfid (Sigma-Aldriç, CAS 120067-83-6); ähli arassalygy ≥ 97,8%. Çap edilen jogap bahalaryna görä (7, 15, 16, 18, 21, 23, 25, 32, 33). Metanolda fipronil birleşmesini eritmek bilen (Termo Fisher Scientific, Amerikan Himiýa Jemgyýetiniň sertifikat derejesi) konsentrirlenen aksiýa erginini taýýarlamak üçin zerur mukdarda deionizirlenen suw bilen. Dozadaky metanolyň mukdary başga bolany üçin, zerur bolan ýagdaýynda ähli bejeriş akymlaryna metanol goşmaly. Üç gözegçilikde, metanolyň konsentrasiýasyny üpjün etmek üçin (üç gözegçilikde) Akymlarda 0,05 ml / L) Beýleki üç gözegçilik akymynyň orta görnüşi metanol bolmasa derýa suwuny aldy, ýogsam beýleki akymlar ýaly seredildi.
8-nji gün, 16-njy we 26-njy gün, temperatura membranasynda temperatura, pH bahasy, elektrik geçirijiligi we fipronil bilen fiproniliň zaýalanmagy ölçenildi.Mediýa synagy wagtynda ene birleşýän fiproniliň zaýalanmagyny yzarlamak üçin, fipronil (ene-atalar) suwuk içege mukozasyny ýene üç gün [5, 12 we 21-nji günler (n = 6)] temperatura, pH, Geçirijilik, fipronil we fipronil zaýalanmagy.Pestisidleriň derňew nusgalary, uly diametrli iňňe bilen enjamlaşdyrylan Whatman 0.7-μm GF / F şpris süzgüçiniň üsti bilen 10 ml akýan suwy 20 ml amber aýna flakana süzmek arkaly ýygnaldy.Nusgalar derrew doňduryldy we seljeriş üçin ABŞ-nyň Kolorado ştatynyň Lakewud şäherindäki USGS milli suw hil barlaghanasyna (NWQL) iberildi.Öň neşir edilen usulyň kämilleşdirilen usulyny ulanyp, suw nusgalarynda Fipronil we 4 zaýalanýan önüm göni suw sanjymy (DAI) suwuk hromatografiýa-tandem köpçülik spektrometri (LC-MS / MS; Agilent 6495) bilen kesgitlenildi.Gurallary kesgitlemek derejesi (IDL) hil kesgitleme standartyna laýyk gelýän iň az kalibrleme standarty hasaplanýar;fiproniliň IDL-i 0,005 μg / L, beýleki dört fiproniliň IDL-i bolsa 0,001 μg / L.Goşmaça material, fipronil birleşmelerini ölçemek üçin ulanylýan usullaryň, şol sanda hil gözegçiligi we kepillik proseduralarynyň doly düşündirilişini üpjün edýär (mysal üçin, dikeldiş nusgasy, tüpeňler, üçünji tarap barlaglary we boş ýerler).
30 günlük Mesokosmiki synagyň ahyrynda ulular we gurçuk oňurgasyz haýwanlary sanamak we kesgitlemek tamamlandy (esasy maglumatlary ýygnamagyň ahyrky nokady).Täze dörän ulular her gün tordan ýygnalyp, arassa 15 ml Falcon sentrifuge turbasynda doňdurylýar.Synagyň ahyrynda (30-njy gün), oňurgasyz haýwanlary aýyrmak üçin her akymdaky membrananyň mazmuny süpürildi we elek edildi (250 μm) we 80% etanolda saklandy.Timberline Aquatics (Fort Collins, CO) liçinkalary we ulular oňurgasyzlary taksonomiki kesgitlemegi mümkin, iň pes taksonomiki derejä, adatça görnüşlere çenli tamamlady.9, 19 we 29-njy günlerde her akymyň mezoskopik membranasynda hlorofil a üçlükde ölçenildi.Mezoskopiki synagyň bir bölegi hökmünde ähli himiki we biologiki maglumatlar bilelikde berilýän maglumatlarda berilýär (35).
Ekologiki gözlegler ABŞ-nyň bäş esasy sebitinde kiçi (gämi) akymlarynda geçirildi we öňki indeks döwründe pestisidlere gözegçilik edildi.Gysgaça aýdylanda, oba hojalygy we şäher ýerlerinden peýdalanmak (36-40) esasynda her sebitde 77-den 100-e çenli ýer saýlandy (jemi 444 ýer).Bir ýylyň ýazy we tomsunda (2013-2017) suw nusgalary her sebitde hepdede bir gezek 4-12 hepde aralygynda ýygnalýar.Belli bir wagt sebite we ösüşiň intensiwligine baglydyr.Şeýle-de bolsa, demirgazyk-gündogar sebitdäki 11 stansiýa suw akabalarynda diýen ýaly.Diňe bir nusga ýygnalandan başga ösüş ýok.Sebitleýin gözleglerde pestisidlere gözegçilik möhletleri dürli-dürli bolansoň, deňeşdirmek üçin bu ýerde diňe her saýtda ýygnan soňky dört nusga göz öňünde tutulýar.Ösmedik Demirgazyk-gündogar ýerinde (n = 11) ýygnan ýekeje nusganyň 4 hepdelik nusga alma döwrüni görkezip biljekdigi çak edilýär.Bu usul pestisidlere (Demirgazyk-gündogardaky 11 ýerden başga) birmeňzeş gözegçilik edilmegine we şol bir wagtyň dowamlylygyna sebäp bolýar;biotanyň uzak wagtlap täsir etmegi üçin 4 hepde ýeterlikdir, ýöne ekologiýa bileleşiginiň bu gatnaşyklardan gutulmaly däldigi ýeterlikdir.
Sufficienteterlik akym bolan ýagdaýynda suw nusgasy hemişelik tizlik we hemişelik giňlik artmagy arkaly ýygnalýar (41).Akym bu usuly ulanmak üçin ýeterlik däl bolanda, nusgalary çuňňur birleşdirmek ýa-da akymyň agyrlyk merkezinden almak arkaly nusgalary ýygnap bilersiňiz.10 ml süzülen nusga (42) ýygnamak üçin uly şpris we disk süzgüçini (0.7μm) ulanyň.DAI LC-MS / MS / MS / MS arkaly, NWQL-de 225 pestisidler we pestisidleriň zaýalanýan önümleri, şol sanda fipronil we 7 zaýalanýan önümler (desertulfinil fipronil, fipronil) sulfidler, fipronil sulfon, deshlorofipronil, deshiol fipronil, amid, suw nusgalary seljerildi. fipronil we fipronil).).Meýdan gözlegleri üçin adaty minimal hasabat derejeleri: fipronil, desmetiltio florobenzonitril, fipronil sulfid, fipronil sulfon we deshlorofipronil 0,004 μg / L;desertulfinil florfenamid we fipronil amidiň konsentrasiýasy 0,009 μg / litr;fipronil sulfanatyň konsentrasiýasy 0,096 μg / litr.
Oňurgasyz jemgyýetler, her sebit gözleginiň ahyrynda (bahar / tomus), adatça soňky pestisidleri almak hadysasy bilen bir wagtda alynýar.Ösümlik möwsüminden we pestisidleriň köp ulanylmagyndan soň, seçip almagyň wagty pes akym şertlerine laýyk gelmelidir we derýanyň oňurgasyz jemgyýetiniň ýetişen we esasan gurçuklaryň ýaşaýyş döwrüne gabat gelmelidir.500μm mesh ýa-da D çarçuwaly torly Surber nusgasyny ulanmak, oňurgasyz jemgyýetiň nusgasy 444 sahypanyň 437-sinde tamamlandy.Nusga almak usuly goşmaça materialda jikme-jik beýan edilýär.NWQL-de oňurgasyzlaryň hemmesi adatça jyns ýa-da görnüş derejesinde kesgitlenýär we sanawda görkezilýär.Bu ugurda ýygnalan we bu golýazmada ulanylýan ähli himiki we biologiki maglumatlary bilelikde berilýän maglumatlardan tapyp bilersiňiz (35).
Mezoskopiki synagda ulanylýan bäş sany fipronil birleşmesi üçin, gözegçilik bilen deňeşdirilende (ýagny EC20 we EC50) 20% ýa-da 50% azalýan liçinkalar oňurgasyzlaryň konsentrasiýasy hasaplandy.Maglumatlar [x = wagt agramly fipronil konsentrasiýasy (jikme-jiklikler üçin goşmaça materiallara serediň), y = gurçuk bollygy ýa-da beýleki ölçegler] üç parametrli logarifmiki regressiýa usuly “drc” ulanyp, R (43) giňeldilen bukja ýerleşdirildi.Egrilik ähli görnüşlere (liçinkalara) ýeterlik bollyk bilen laýyk gelýär we jemgyýetiň täsirine has gowy düşünmek üçin beýleki gyzyklanma ölçeglerine (mysal üçin, taksa baýlygy, umumy bolçulyk we umumy bolçulyk) laýyk gelýär.“Nash-Sutcliff” koeffisiýenti (45), modeliň laýyklygyna baha bermek üçin ulanylýar, bu ýerde pes modeliň çäksiz negatiw bahalary alyp biljekdigi we kämillik derejesiniň bahasy 1.
Fipronil birleşmeleriniň synagda mör-möjekleriň döremegine edýän täsirini öwrenmek üçin maglumatlar iki tarapdan bahalandy.Ilki bilen, gözegçilik akymy mezosynyň ortaça görnüşini her bejeriş akymynyň mezosynyň daşky görnüşinden aýyrmak bilen, her akym mezosyndan mör-möjekleriň gündelik ýüze çykmagy (ähli adamlaryň umumy sany) gözegçilikde kadalaşdy.30 günlük synagda bejeriş suwuklygynyň araçysynyň gözegçilik suwuk araçysyndan gyşarmagyna düşünmek üçin bu bahalary wagt bilen meýilleşdiriň.Ikinjiden, belli bir akymdaky mezofilleriň umumy sanynyň gözegçilik toparyndaky liçinkalaryň we ulularyň ortaça sanyna gatnaşygy hökmünde kesgitlenýän we üç parametrli logarifmiki regressiýa üçin kesgitlenýän her akym mezofiliniň umumy ýüze çykma göterimini hasaplaň. .Collectedygnalan gögeriji mör-möjekleriň hemmesi Chironomidae maşgalasynyň iki kiçi maşgalasyndan bolup, bilelikdäki derňew geçirildi.
Taksa ýitirilmegi ýaly jemgyýetçilik gurluşynyň üýtgemegi, ahyrky netijede zäherli maddalaryň göni we gytaklaýyn täsirlerine bagly bolup biler we jemgyýetiň işiniň üýtgemegine sebäp bolup biler (mysal üçin, trofiki kaskad).Trofiki kaskady synamak üçin ýol derňew usuly (R paketi “piecewiseSEM”) (46) ulanyp, ýönekeý sebäpler ulgamyna baha berildi.Mezoskopiki synaglar üçin gyryjynyň biomassasyny azaltmak üçin suwdaky fipronil, desulfinil, sulfid we sulfon (amid synagdan geçirilmeýär), gytaklaýyn hlorofiliň biomassasynyň köpelmegine sebäp bolýar (47).Goşma konsentrasiýasy çaklaýjy üýtgeýjidir, gyryjy we hlorofil biomassasy jogap üýtgeýjileridir.Fisher's C statistikasy, modeliň laýyklygyny bahalandyrmak üçin ulanylýar, şonuň üçin P bahasy <0.05 oňat model laýyklygyny görkezýär (46).
Töwekgelçilige esaslanýan eko-jemgyýetçilik çäklerini goraýjy serişdäni ösdürmek üçin her birleşme täsir eden görnüşleriň (HC5) hroniki görnüşlere duýgurlygynyň paýlanyşyny (SSD) we howpuň konsentrasiýasyny goramagyň 95% -ini aldy.Üç sany SSD maglumat toplumy döredildi: (i) diňe mezo maglumatlar toplumy, (ii) EPA ECOTOX maglumat bazasynyň talaplaryndan (https://cfpub.epa.gov/ecotox) / ýygnan maglumatlaryň hemmesini öz içine alýan maglumatlar toplumy. 2019-njy ýylyň 14-nji marty) okuwyň dowamlylygy 4 gün ýa-da ondanam köp, we (iii) ähli mezoskopiki maglumatlary we ECOTOX maglumatlary öz içine alýan maglumatlar toplumy, onda ECOTOX maglumatlary (ýiti täsir) hroniki D. magnanyň gatnaşygy bilen bölünýär. 19.39) täsiriň dowamlylygynyň tapawudyny düşündirmek we dowamly EC50 bahasyny takmynan düşündirmek (12).Birnäçe SSD modelini döretmekden maksadymyz (i) meýdan maglumatlary bilen deňeşdirmek üçin HC5 bahalaryny ösdürmek (diňe media üçin SSD-ler üçin) we (ii) köpçülikleýin habar beriş serişdeleriniň suw hojalygyna goşmak üçin kadalaşdyryjy guramalara garanyňda has giňden kabul edilýändigini bahalandyrmak; durmuş görkezijileriniň berkligi we maglumat çeşmeleriniň standart sazlanyşy, şonuň üçin düzediş prosesi üçin mezoskopiki gözlegleri ulanmagyň mümkinçiligi.
SSD “ssdtools” (48) paketini ulanyp, her bir maglumat toplumy üçin işlenip düzüldi.SSD-den HC5 ortaça we ynam aralygyny (CI) bahalandyrmak üçin bootstrap (n = 10,000) ulanyň.Bu gözlegiň netijesinde döredilen kyrk dokuz taksa jogaby (jyns ýa-da görnüş hökmünde kesgitlenen taksalaryň hemmesi) ECOTOX maglumatlar bazasynda çap edilen alty gözlegden düzülen 32 taksa jogaby bilen birleşdirildi, jemi 81 takson jogaby SSD ösüşi üçin ulanylyp bilner .Amidleriň ECOTOX maglumatlar bazasynda hiç hili maglumat tapylmandygy sebäpli, amidler üçin SSD işlenip düzülmedi we häzirki gözlegden diňe bir EC50 jogap alyndy.ECOTOX maglumatlar bazasynda diňe bir sulfid toparynyň EC50 bahasy tapylan hem bolsa, häzirki aspirantyň 12 EC50 bahasy bar.Şonuň üçin sulfinil toparlary üçin SSD-ler işlenip düzüldi.
Mesokosmosyň SSD maglumatlar toplumyndan alnan fipronil birleşmeleriniň aýratyn HC5 bahalary, diňe ABŞ-nyň bäş sebitinden 444 akymda fipronil birleşmeleriniň täsirine we zäherliligine baha bermek üçin meýdan maglumatlary bilen birleşdirildi.Soňky 4 hepdelik nusga alma penjiresinde ýüze çykarylan fipronil birleşmeleriniň her bir konsentrasiýasy (kesgitlenmedik konsentrasiýalar nola deňdir) degişli HC5 boýunça bölünýär we fiproniliň (ΣTUFipronils) umumy zäherleýiş birligini almak üçin her nusganyň birleşme gatnaşygy jemlenýär. UTUFipronils> 1 zäherliligi aňladýar.
Zeper ýeten görnüşleriň (HC50) 50% howp konsentrasiýasyny orta membrananyň synagyndan alnan taksa baýlygynyň EC50 bahasy bilen deňeşdirip, giň ekologiýa jemgyýetiniň fipronil duýgurlygyny görkezmek üçin orta membrananyň maglumatlaryndan alnan SSD bahalandyryldy. derejesi..Bu deňeşdirme arkaly, taksanyň baýlygyny ölçemegiň EC50 usulyny ulanyp, SSD usuly (diňe dozalara jogap gatnaşygy bolan taksalary goşmak bilen) we EC50 usuly (orta giňişlikde syn edilýän ähli täsin taksalary goşmak bilen) arasyndaky yzygiderlilige jyns taýdan baha berilip bilner.Doza jogap gatnaşyklary.
Pestisid töwekgelçiligi görnüşleri (SPEARpestisidler) görkezijisi oňurgasyz jemgyýetleriň saglyk ýagdaýy bilen 437 oňurgasyz ýygnaýan akymlarda ΣTUFiproniliň arasyndaky baglanyşygy öwrenmek üçin hasaplandy.SPEARpestisidler ölçegi oňurgasyzlaryň düzümini fiziologiki we ekologiki aýratynlyklary bolan biologiki taksonomiýa üçin bollyk ölçegine öwürýär we şeýlelik bilen pestisidlere duýgurlyk berýär.SPEARpestisidler görkezijisi tebigy kovariatlara duýgur däldir (49, 50), ýöne ýerine ýetirilişine ýaşaýyş ýerleriniň zaýalanmagy täsir eder (51).Her bir takson üçin ýerinde toplanan bolçulyk maglumatlary, derýanyň ekologiki hiline baha bermek üçin ASTERICS programma üpjünçiligi bilen baglanyşykly taksonyň esasy gymmaty bilen utgaşdyrylýar (https://gewaesser-bewertung-berechnung.de/index.php/home html).Soňra maglumatlary Indicate (http://systemecology.eu/indicate/) programma üpjünçiligine import ediň (18.05 wersiýa).Bu programma üpjünçiliginde, her sahypanyň maglumatlaryny SPEARpestisidler görkezijisine öwürmek üçin pestisidlere fiziologiki duýgurlygy bolan Europeanewropanyň häsiýet bazasy we maglumatlar binýady ulanylýar.Bäş sebitleýin gözlegleriň her biri, SPEARpestisidleriň ölçegi we ΣTUFipronils [log10 (X + 1) öwrülişi] Associated-iň arasyndaky baglanyşygy öwrenmek üçin umumy goşundy modeli (GAM) [R (52) paket) ulandy.SPEARpestisidleriň ölçegleri barada has giňişleýin maglumat we maglumatlary derňemek üçin Goşmaça materiallara serediň.
Suwuň hil görkezijisi her akym mezoskopikinde we tutuş mezoskopiki synag döwründe yzygiderli.Ortaça temperatura, pH we geçirijilik degişlilikde 13,1 ° C (± 0.27 ° C), 7,8 (± 0.12) we 54.1 (± 2.1) μS / sm (35) boldy.Arassa derýa suwunda ölçenen organiki uglerod 3,1 mg / L.MiniDOT ýazgysynyň ýerleşdirilen derýasynyň mezo görnüşinde, erän kislorod doýgunlyga ýakyn (ortaça> 8.0 mg / L), bu akymyň doly aýlanýandygyny görkezýär.
Fipronil boýunça hil gözegçiligi we hiliň barlagy maglumatlary bilelikde berilýän maglumatlarda berilýär (35).Gysgaça aýdylanda, laboratoriýa matrisa tüpeňleriniň we mezoskopiki nusgalaryň dikeldiş derejeleri adatça kabul ederlikli çäklerde bolýar (70% -den 130% -e çenli dikeldiş), IDL standartlary mukdar usulyny tassyklaýar, laboratoriýa we gural boş ýerleri adatça arassa, başga kadadan çykmalar gaty az goşmaça materialda ara alnyp maslahatlaşylan bu umumylaşdyrmalar..
Ulgam dizaýny sebäpli, fiproniliň ölçenen konsentrasiýasy adatça maksat bahasyndan pesdir (S2-nji surat) (ideal şertlerde durnukly ýagdaýa gelmek üçin 4-10 gün gerek) (30).Beýleki fipronil birleşmeleri bilen deňeşdirilende, desulfiniliň we amidiň konsentrasiýasy wagtyň geçmegi bilen az üýtgeýär we bejerginiň içindäki konsentrasiýanyň üýtgemegi, sulfan we sulfidiň pes konsentrasiýasy bejergisinden başga bejergileriň arasyndaky tapawutdan has kiçi.Her bejeriş topary üçin ortaça ölçegli konsentrasiýa diapazony aşakdaky ýalydyr: Fipronil, IDL-den 9.07μg / L;Desulfinil, IDL 2,15μg / L;Amide, IDL-den 4.17μg / L;Sulfid, IDL 0,57μg / litre çenli;we sulfon, IDL 1,13μg / litr (35).Käbir akymlarda maksatly däl fipronil birleşmeleri, ýagny belli bir bejergä sokulmadyk, ýöne bejeriş birleşmesiniň zaýalanýan önümleri hökmünde bilinýän birleşmeler tapyldy.Ene birleşýän fipronil bilen bejerilen mezoskopik membranalarda ýüze çykarylan maksatly zaýalanma önümleriniň iň köp mukdary bar (gaýtadan işleýiş birleşmesi hökmünde ulanylmasa, olar sulfinil, amid, sulfid we sulfondyr);bular önümçilik prosesi sebäpli bolup biler, aksiýa ergininiň saklanyşynda we (ýa-da) mesoskopiki synagda ýüze çykýan çylşyrymly hapalar we / ýa-da zaýalanmak prosesleri sebäpli bolup biler.Fipronil bejergisinde zaýalanmak konsentrasiýasynyň tendensiýasy bolmady.Maksatlaýyn zaýalanma birleşmeleri, köplenç bejerginiň iň ýokary konsentrasiýasy bolan bedende ýüze çykarylýar, ýöne konsentrasiýa bu maksatly däl birleşmeleriň konsentrasiýasyndan azdyr (konsentrasiýa üçin indiki bölüme serediň).Şonuň üçin, iň pes fipronil bejergisinde maksatlaýyn zaýalanma birleşmeleri adatça tapylmaýandygy we ýüze çykarylan konsentrasiýanyň iň ýokary bejergide täsir konsentrasiýasyndan pes bolandygy sebäpli, bu maksatly däl birleşmeleriň seljermä minimal täsiri bar diýen netijä gelindi.
Mediýa synaglarynda bentik makro oňurgaly haýwanlar fipronil, desulfinil, sulfona we sulfide duýgur boldular [S1-nji tablisa;asyl bolçulyk maglumatlary ýoldaş maglumatlar wersiýasynda berilýär (35).Fipronil amid diňe çybyn Rhithrogena sp.Zäherli (ölüm howply), EC50 2,05μg / L [± 10.8 (SE)].15 sany täsin taksanyň dozalara jogap egrileri döredildi.Bu taksalar synag edilen konsentrasiýa çäginde ölümi görkezdi (S1-nji tablisa) we maksatly toparlaýyn taksalar (çybynlar ýaly) (S3-nji surat) we baý taksalar (1-nji surat) Doza jogap egrisi döredildi.Iň duýgur taksalaryň täsin taksalarynda fipronil, desulfinil, sulfon we sulfidiň konsentrasiýasy degişlilikde 0.005-0.364, 0.002-0.252, 0.002-0.061 we 0.005-0.043μg / L aralygyndadyr.Ritrogena sp.Sweltsa sp.;Surat S4) has çydamly taksalardan pesdir (Mikropsektra / Tanytarsus we Lepidostoma sp.) (S1-nji tablisa).S1 tablisadaky her birleşmäniň ortaça EC50-e görä, sulfanlar we sulfidler iň täsirli birleşmelerdir, oňurgasyzlar bolsa desulfinile (amidlerden başga) iň az duýgur.Taksa baýlygy, umumy bolçulyk, jemi pentaploid we jemi daş çybyklary, şol sanda taksa we käbir taksalaryň köplügi ýaly umumy ekologiki ýagdaýyň ölçegleri, bular mezoda gaty seýrek we hasaplap bolmaýar Aýry-aýry dozalara jogap egrisini çyzyň.Şonuň üçin bu ekologiki görkezijiler SSD-e girmeýän takson jogaplaryny öz içine alýar.
(A) fipronil, (B) desulfinil, (C) sulfon we (D) sulfid konsentrasiýasynyň üç derejeli logistik funksiýasy bolan taksa baýlygy (liçinkalar).Her bir maglumat nokady, 30 günlük mezo synagynyň ahyrynda bir akymdan liçinkalary aňladýar.Takson baýlygy, her akymda özboluşly taksalaryň sanydyr.Konsentrasiýa bahasy, 30 günlük synagyň ahyrynda ölçenen her akymyň synlanan konsentrasiýasynyň ortaça agramydyr.Fipronil amide (görkezilmeýär) baý taksa bilen hiç hili baglanyşygy ýok.X okunyň logarifmiki şkalada bolandygyny ýadyňyzdan çykarmaň.SE bilen EC20 we EC50 S1 tablisada hasabat berilýär.
Bäş sany fipronil birleşmesiniň iň ýokary konsentrasiýasynda Uetridae-iň ýüze çykmagy peseldi.Sulfidiň, sulfonyň, fiproniliň, amidiň we desulfiniliň gögerijiliginiň göterimi degişlilikde 0.03, 0.06, 0.11, 0.78 we 0.97μg / L konsentrasiýalarynda 50% peseldi (2-nji surat we S5 surat).30 günlük synaglaryň köpüsinde, pes konsentrasiýaly bejergilerden başga (2-nji surat) fipronil, desulfinil, sulfon we sulfid bilen bejergileriň hemmesi gijikdirildi we daşky görnüşi gadagan edildi.Amid bejergisinde, ähli synag wagtynda toplanan akym, 0,286μg / litr konsentrasiýasy bilen dolandyryşdan has ýokarydy.Synag wagtynda iň ýokary konsentrasiýa (4.164μg / litr) akymyň öňüni aldy we aralyk bejerginiň akym derejesi gözegçilik toparynyňky ýalydy.(2-nji surat).
Toplumlaýyn ýüze çykma, her bir bejerginiň minus (A) fipronil, (B) desulfinil, (C) sulfon, (D) sulfid we (E) gözegçilik akymynda ortaça gündelik ýüze çykmagydyr. Membrananyň ortaça gündelik ortaça ýüze çykmagy.Dolandyryşdan başga (n = 6), n = 1. Konsentrasiýa bahasy, her akymda syn edilýän konsentrasiýanyň wagt ölçegidir.
Doza jogap egrisi, taksonomiki ýitgilerden başga-da, jemgyýet derejesinde gurluş üýtgemelerini görkezýär.Hususan-da, synag konsentrasiýasynyň çäginde köp bolmagy mümkin (S3 surat) we taksa bollygy (1-nji surat) fipronil, desulfinil, sulfon we sulfid bilen ep-esli doza jogap gatnaşyklaryny görkezdi.Şonuň üçin bu gurluş üýtgemeleriniň ýokumly kaskady barlamak arkaly jemgyýetiň işiniň üýtgemegine nädip sebäp bolýandygyny öwrendik.Suw oňurgasyz haýwanlaryň fipronil, desulfinil, sulfid we sulfona täsir etmegi gyryjynyň biomassasyna göni täsir edýär (3-nji surat).Fiproniliň gyryjynyň biomassasyna ýaramaz täsirini gözegçilikde saklamak üçin, gyryjy hlorofiliň biomassasyna hem ýaramaz täsir etdi (3-nji surat).Bu negatiw ýol koeffisiýentleriniň netijesi, fiproniliň we zaýalanýanlaryň konsentrasiýasynyň artmagy bilen hlorofiliň arassa ýokarlanmagydyr.Bu doly araçylyk ýol modelleri, fiproniliň ýa-da fiproniliň zaýalanmagynyň hlorofil a paýynyň ýokarlanmagyna sebäp bolýandygyny görkezýär (3-nji surat).Fipronil ýa-da zaýalanýan konsentrasiýa bilen hlorofiliň biomassasynyň arasyndaky göni täsiriň nola deňdigi öňünden çak edilýär, sebäbi fipronil birleşmeleri pestisidler we suwotulara göni zäherliligi bar (mysal üçin, EPA ýiti damar däl ösümlikleriň esasy konsentrasiýasy 100μg / L) fipronil, disulfoksid topary, sulfon we sulfid; https://epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/aquatic-life-benchmarks-and-ecological-risk) gipoteza.
Fipronil öri meýdanlarynyň biomassasyny (göni täsiri) ep-esli derejede azaldyp biler (gyryjy topar liçinkalar), ýöne hlorofiliň biomassasyna göni täsir etmeýär.Şeýle-de bolsa, fiproniliň güýçli gytaklaýyn täsiri az öri meýdanlaryna jogap hökmünde hlorofiliň biomassasyny ýokarlandyrmakdyr.Ok standartlaşdyrylan ýol koeffisiýentini, minus belgisi (-) birleşmegiň ugruny görkezýär.* Möhümlik derejesini görkezýär.
Üç sany SSD (diňe orta gatlak, orta gatlak we ECOTOX maglumatlary we täsir ediş dowamlylygynyň tapawudy üçin düzedilen orta gatlak we ECOTOX maglumatlary) nominal taýdan dürli HC5 bahalaryny öndürdi (Tablisa S3), ýöne netijeler SE çäginde boldy.Bu gözlegiň galan böleginde diňe meso älemi we baglanyşykly HC5 bahasy bolan SSD maglumatlaryna üns bereris.Bu üç SSD baha berişiniň has doly düşündirilmegi üçin goşmaça materiallara serediň (S2-den S5-e çenli tablisalar we S6 we S7 suratlar).Diňe mezo-gaty SSD kartasynda ulanylýan dört fipronil birleşmesiniň iň oňat maglumat paýlanyşy (iň pes Akaike maglumat standart baly) (4-nji surat) fiproniliň we sulfanyň ýazgysydyr, sulfid we kükürtlendirilen γ ( Tablisa S3).Her birleşme üçin alnan HC5 bahalary diňe mezo älemi üçin 4-nji suratda, S3 tablisada bolsa SSD maglumatlar toplumynyň üçüsinden HC5 bahalary hasabat berilýär.Fipronil, sulfid, sulfon we desulfinil toparlarynyň HC50 bahalary [22.1 ± 8,78 ng / L (95% CI, 11,4 - 46.2), 16,9 ± 3.38 ng / L (95% CI, 11.2 - 24.0), 8 80 ± 2.66 ng / L (95% CI, 5.44-15,8) we 83,4 ± 32,9 ng / L (95% CI, 36,4-163)] Bu birleşmeler EC50 taksa baýlygyndan (täsin taksalaryň umumy sany) ep-esli pesdir (S1 Tablisa) ; goşmaça material tablisasyndaky bellikler litr üçin mikrogramdyr).
Mezo-masştably synagda (A) fipronil, (B) desertulfil fipronil, (C) fipronil sulfon, (D) fipronil sulfidi 30 günüň dowamynda täsir edilende, görnüşleriň duýgurlygy taksonyň EC50 bahasydyr.Gök çyzyk 95% CI-ni görkezýär.Gorizontal çyzyk HC5-ni aňladýar.Her birleşmäniň HC5 bahasy (ng / L) aşakdaky ýaly: Fipronil, 4.56 ng / L (95% CI, 2.59-10,2);Sulfid, 3.52 ng / L (1,36 - 9.20);Sulfone, 2,86 ng / litr (1,93-den 5.29);we sulfinil, 3,55 ng / litr (0,35 - 28,4).X okunyň logarifmiki şkalada bolandygyny ýadyňyzdan çykarmaň.
Bäş sebitleýin gözlegde, 444 meýdan nusgasynyň 22% -inde Fipronil (ene-atalar) tapyldy (1-nji tablisa).Florfenibiň, sulfonyň we amidiň ýüze çykarylyş ýygylygy meňzeşdir (nusganyň 18% -den 22% -i), sulfidiň we desulfiniliň ýüze çykarylyş ýygylygy pesdir (11% -den 13%), galan zaýalanýan önümler gaty ýokary.Az (1% ýa-da ondanam az) ýa-da hiç haçan tapylmady (1-nji tablisa)..Fipronil köplenç günorta-gündogarda (saýtlaryň 52%) we iň azyndan demirgazyk-günbatarda (saýtlaryň 9%) ýüze çykarylýar, bu bolsa benzopirazolyň ulanylyşynyň üýtgeýşini we ýurt boýunça akymyň gowşak goralanlygyny görkezýär.Zyýan berýänler, adatça günorta-gündogarda iň ýokary kesgitleýiş ýygylygy we demirgazyk-günbatar ýa-da kenarýaka Kaliforniýada şuňa meňzeş sebit nagyşlaryny görkezýärler.Fiproniliň ölçenen konsentrasiýasy iň ýokary boldy, ondan soň ene birleşýän fipronil (degişlilikde 10,8 we 6,3 ng / L 90% göterim) (1-nji tablisa) (35).Fiproniliň (61,4 ng / L), disulfiniliň (10,6 ng / L) we sulfidiň (8.0 ng / L) iň ýokary konsentrasiýasy günorta-gündogarda (nusganyň soňky dört hepdesinde) kesgitlenildi.Sulfonyň iň ýokary konsentrasiýasy günbatarda kesgitlenildi.(15,7 ng / L), amid (42,7 ng / L), desertulfinil flupirnamid (14 ng / L) we fipronil sulfanat (8.1 ng / L) (35).Florfenid sulfony HC5-den ýokary bolan ýeke-täk birleşme boldy (1-nji tablisa).Dürli sebitleriň arasyndaky ortaça “TUFipronils” gaty üýtgeýär (1-nji tablisa).Milli ortaça ΣTUFipronils 0,62 (ähli ýerler, ähli sebitler), 71 saýtda (16%) ΣTUFipronils> 1 bar, bu bentik makro oňurgaly haýwanlara zäherli bolup biljekdigini görkezýär.Öwrenilen bäş sebitiň dördüsinde (Orta Günbatardan başga) SPEARpestisidler bilen ΣTUFipronil arasynda möhüm baglanyşyk bar, sazlanan R2 Kaliforniýanyň kenarýakasyndaky 0.07-den günorta-gündogarda 0.34-e çenli üýtgeýär (5-nji surat).
* Mezoskopiki synaglarda ulanylýan birleşmeler.Ux uTUFipronils, toksin birlikleriniň jemi her ýerde ýygnanan hepdelik pestisid nusgalary hasaplandy.P Pestisidleriň ölçenilýän ýerleriniň sany.90 90-njy göterim pestisidleriň soňky 4 hepdesinde saýtda görlen iň ýokary konsentrasiýa esaslanýar.synag edilen nusgalaryň göterimi bilen.C CI-ni hasaplamak üçin HC5 bahasynyň 95% CI-ni ulanyň (4-nji surat we S3 tablisa, diňe meso).Dekloroflupinib ähli sebitlerde seljerildi we hiç wagt tapylmady.ND tapylmady
Fipronil zäherli birligi, media eksperimentinden alnan SSD tarapyndan kesgitlenýän birleşme aýratyn HC5 bahasyna bölünen ölçenen fipronil konsentrasiýasydyr (4-nji surata serediň).Gara çyzyk, umumylaşdyrylan goşundy modeli (GAM).Gyzyl çyzykly çyzyk, GAM üçin 95% CI bar.UTUFipronils log10 (ΣTUFipronils + 1) görnüşine öwrülýär.
Fiproniliň maksatly däl suw görnüşlerine ýaramaz täsirleri gowy dokumentleşdirildi (15, 21, 24, 25, 32, 33), ýöne bu gözegçilik edilýän laboratoriýa gurşawynda duýgur bolan ilkinji gözleg.Taksa jemgyýetleri fipronil birleşmelerine sezewar boldular we netijeler kontinental masştabda ekstrapolýasiýa edildi.30 günlük mezokosmiki synagyň netijeleri, zäherleýiş bazasyndaky suw mör-möjekleriniň arasynda az görkezilen (53, 54) 15 sany aýratyn suw mör-möjek toparyny (S1 Tablisa) öndürip biler.Taksalara mahsus dozalara jogap egrileri (EC50 ýaly) jemgyýetçilik derejesindäki üýtgeşmelerde (taksa baýlygy we bol ýitgini uçup biler) we funksional üýtgemelerde (iýmitleniş kaskadlary we daşky görnüşleriň üýtgemegi) öz beýanyny tapýar.Mezoskopiki älemiň täsiri meýdana ekstrapolýasiýa edildi.Amerikanyň Birleşen Ştatlarynyň bäş gözleg meýdanynyň dördüsinde meýdan bilen ölçelen fipronil konsentrasiýasy akýan suwdaky suw ekosistemasynyň pese gaçmagy bilen baglanyşdyryldy.
Orta membrananyň synagynda görnüşleriň 95% -iniň HC5 bahasy gorag täsiri bolup, umumy oňurgasyz jemgyýetleriň fipronil birleşmelerine ozal düşünilişinden has duýgurdygyny görkezýär.Alnan HC5 bahasy (florfenib, 4,56 ng / litr; desulfoksirane, 3,55 ng / litr; sulfon, 2,86 ng / litr; sulfid, 3,52 ng / litr) birnäçe gezek (florfenib) ululykdan (desulfinil) üç esse köpdür ) häzirki EPA hroniki oňurgasyz görkezijiniň aşagynda [fipronil, 11 ng / litr;desulfinil, 10,310 ng / litr;sulfon, 37 ng / litr;we sulfid, 110 ng / litr üçin (8)].Mezoskopiki synaglar, EPA hroniki oňurgasyzlaryň görkezijisi (fipronile has duýgur 4 topar, 13 jübüt desulfinil, 11 jübüt sulfon we 13 jübüt) sulfid duýgurlygy bilen görkezilenleriň ýerine fipronile duýgur köp topary kesgitledi (4-nji surat we 4-nji surat) tablisa) S1).Bu, görkezijiler suw ekosistemalarynda giňden ýaýran orta dünýäde-de syn edilýän birnäçe görnüşi gorap bilmeýändigini görkezýär.Netijelerimiz bilen häzirki görkezijiniň arasyndaky tapawut, esasan, suw mör-möjekleriniň taksalaryna, esasanam täsir ediş wagty 4 günden geçende we fipronil peselende, fipronil zäherliligi synag maglumatlarynyň ýoklugy bilen baglanyşyklydyr.30 günlük mezokosmiki synag wagtynda, oňurgasyz jemgyýetdäki mör-möjekleriň köpüsi, Aztec (gabyk) adaty synag organizmine garanyňda, fipronillere has duýgur boldular, hatda Aztek düzedilenden soň hem Teike EC50 ýiti üýtgemelerden soň edil şonuň ýaly edýär.(Adatça 96 sagat) dowamly täsir ediş wagtyna (S7-nji surat).Orta membrananyň synagy bilen ECOTOX-da adaty synag organizmi Chironomus dilutus (mör-möjek) ulanyp, has gowy ylalaşyk gazanyldy.Suw mör-möjekleriniň pestisidlere aýratyn duýgur bolmagy geň däldir.Ekspozisiýa wagtyny sazlamazdan, mezo-masştably synag we ECOTOX maglumatlar bazasynyň giňişleýin maglumatlary köp taksalaryň suwuklandyrylan Clostridium-a garanyňda fipronil birleşmelerine has duýgur bolandygyny görkezdi (S6-njy surat).Şeýle-de bolsa, täsir ediş wagtyny sazlamak bilen, Dilution Clostridium, sulfona duýgur bolmasa-da, fipronil (ene) we sulfid üçin iň duýgur organizmdir (S7-nji surat).Bu netijeler, suw organizmlerini gorap bilýän hakyky pestisid konsentrasiýalaryny öndürmek üçin suw jandarlarynyň köp görnüşini (köp mör-möjekleri goşmak bilen) goşmagyň möhümdigini görkezýär.
SSD usuly, Cinygmula sp ýaly EC50 kesgitläp bolmaýan seýrek ýa-da duýgur taksalary gorap biler., Isoperla fulva we Brachycentrus americanus.Taksa bolçulygynyň EC50 bahalary we jemgyýetiň düzümindäki üýtgeşmeleri görkezýän bolçulyk uçup biler, fipronil, sulfan we sulfid SSD-iň HC50 bahalaryna laýyk gelýär.Protokol aşakdaky pikiri goldaýar: Bosagany almak üçin ulanylýan SSD usuly, jemgyýetdäki seýrek ýa-da duýgur taksalary goşmak bilen tutuş jemgyýeti gorap biler.Diňe birnäçe taksa ýa-da duýgur taksalara esaslanýan SSD-lerden kesgitlenen suw jandarlarynyň bosagasy suw ekosistemalaryny goramakda ýeterlik däl bolup biler.Desulfinil üçin şeýle (S6B surat).ECOTOX maglumatlar bazasynda maglumatlaryň ýoklugy sebäpli, EPA hroniki oňurgasyzlaryň esasy konsentrasiýasy 10,310 ng / L bolup, HC5-iň 3.55 ng / L-den ýokary dört sargytdyr.Mezoskopiki synaglarda öndürilen dürli takson jogap toplumlarynyň netijeleri.Zäherlilik maglumatlarynyň ýoklugy, zaýalanýan birleşmeler üçin aýratyn kynçylyk döredýär (S6-njy surat), sulfon we sulfid üçin bar bolan suw biologiki görkezijileriniň Hytaý verselemine esaslanýan SSD HC5 bahasyndan 15-30 esse pes duýgurlygyny düşündirip biler.Orta membrananyň usulynyň artykmaçlygy, bir SSD-ni (mysal üçin, desulfinil; 4B surat we S6B we S7B suratlar) emele getirmek üçin ýeterlik bolan bir synagda birnäçe EC50 bahasynyň kesgitlenmegidir we möhüm täsir edýär. goralýan ekosistemanyň tebigy taksasynda köp jogap.
Mezoskopiki synaglar, fiproniliň we onuň zaýalanýan önümleriniň jemgyýetiň işine aç-açan subletal we gytaklaýyn ýaramaz täsir edip biljekdigini görkezýär.Mezoskopiki synagda bäş sany fipronil birleşmesi mör-möjekleriň döremegine täsir edene meňzeýär.Iň ýokary we iň pes konsentrasiýalaryň arasyndaky deňeşdirmäniň netijeleri (ýüze çykmagyň gadagan edilmegi we höweslendirilmegi ýa-da ýüze çykýan wagtyň üýtgemegi) insektisid bifentrini ulanyp mezo synaglarynyň ozal habar berlen netijelerine laýyk gelýär (29).Ulularyň ýüze çykmagy möhüm ekologiki funksiýalary üpjün edýär we fipronil (55, 56) ýaly hapalaýjy maddalar bilen üýtgedilip bilner.Bir wagtyň özünde ýüze çykmagy diňe bir mör-möjekleriň köpelmegi we ilatyň dowam etmegi üçin däl, eýsem suw we ýerüsti haýwanlar üçin iýmit hökmünde ulanylyp bilinýän ýetişen mör-möjekler bilen üpjün etmek üçinem möhümdir (56).Fidanlaryň döremeginiň öňüni almak suw ekosistemalary bilen kenar ekosistemalarynyň arasyndaky iýmit alyş-çalşyna ýaramaz täsir edip biler we suw hapalaýjylarynyň täsirini ýerüsti ekosistemalara ýaýradyp biler (55, 56).Mezo-masştabda geçirilen synagda synlanan gyryjylaryň (suwotulary iýýän mör-möjekler) bollygynyň azalmagy suwotularyň sarp edilişiniň azalmagyna getirdi, bu bolsa hlorofiliň köpelmegine sebäp boldy (3-nji surat).Bu trofiki kaskad, piretroid bifentriniň bentik jemgyýetlere edýän täsirini bahalandyrýan gözleg ýaly, suwuk iýmit webindäki uglerod we azot akymlaryny üýtgedýär (29).Şonuň üçin fipronil we onuň zaýalanýan önümleri, piretroidler we belki beýleki insektisidler ýaly fenilpirazollar, algal biomassasynyň köpelmegine we ownuk akymlarda uglerodyň we azotyň perturbasiýasyna gytaklaýyn kömek edip biler.Beýleki täsirler suw we ýer ekosistemalarynyň arasynda uglerod we azot siklleriniň ýok edilmegine çenli bolup biler.
Orta membrananyň synagyndan alnan maglumatlar, ABŞ-nyň bäş sebitinde geçirilen uly göwrümli meýdan gözleglerinde ölçenen fipronil birleşme konsentrasiýalarynyň ekologiki ähmiýetine baha bermäge mümkinçilik berdi.444 kiçi akymda, bir ýa-da birnäçe fipronil birleşmesiniň ortaça konsentrasiýasynyň 17% -i (ortaça 4 hepdeden gowrak) media synagyndan alnan HC5 bahasyndan ýokary boldy.Mezo-masştablaýyn synagdan SSD ulanyň, ölçenen fipronil birleşmesiniň konsentrasiýasyny zäherlilik bilen baglanyşykly görkezijä, ýagny zäherleýiş birlikleriniň jemine (ΣTUFipronils) öwürmek üçin ulanyň.1-iň bahasy zäherliligi ýa-da fipronil birleşmesiniň jemleýji täsiriniň belli gorag görnüşlerinden 95% -den ýokarydygyny görkezýär.Bäş sebitiň dördüsinde ΣTUFipronil bilen oňurgasyz jemgyýetiň saglygynyň SPEARpestisid görkezijisiniň arasyndaky möhüm gatnaşyk, fiproniliň Amerikanyň köp sebitindäki derýalarda bentik oňurgasyz jemgyýetlere ýaramaz täsir edip biljekdigini görkezýär.Bu netijeler Wolfram we başgalaryň gipotezasyny goldaýar.(3) ABŞ-da fenpirazol insektisidleriniň ýerüsti suwlara howpy doly düşünilmeýär, sebäbi suw mör-möjeklerine täsiri häzirki kadalaşdyryjy çäkden pes bolup geçýär.
Zäherli derejeden ýokary fipronil düzümi bolan akymlaryň köpüsi deňeşdirilen günorta-gündogar sebitde ýerleşýär (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/region/SESQA).Sebitiň ozalky bahalandyrmasy diňe bir fiproniliň oňurgasyz jemgyýetiň gurluşyna täsir edýän esasy stres bolup durman, eýsem az erän kislorodyň, ýokumly maddalaryň köpelmegi, akymyň üýtgemegi, ýaşaýyş ýerleriniň zaýalanmagy we beýleki pestisidler we hapalaýjy kategoriýanyň möhümdigi barada netijä geldi. stres çeşmesi (57).Stressleriň bu garyndysy, şäher ýerlerinden peýdalanmak bilen baglanyşykly köplenç görülýän derýa ekosistemalarynyň zaýalanmagy bolan “şäher derýa sindromyna” laýyk gelýär (58, 59).Günorta-gündogar sebitde şäher ýerlerinden peýdalanmak alamatlary köpelýär we sebitiň ilatynyň köpelmegi bilen köpelmegine garaşylýar.Geljekdäki şäher ösüşiniň we pestisidleriň şäher akymyna edýän täsiriniň ýokarlanmagyna garaşylýar (4).Şäherleşme we fiproniliň ulanylyşy ösmegini dowam etdirse, bu pestisidiň şäherlerde ulanylmagy akym jemgyýetlerine has köp täsir edip biler.Meta-seljerme oba hojalygynyň pestisidleriniň ulanylmagynyň global akym ekosistemalaryna howp salýandygy barada netijä gelse-de (2, 60), bu bahalandyrmalar şäher ulanyşlaryny hasaba almazdan pestisidleriň umumy global täsirine baha bermeýär diýip çaklaýarys.
Pestisidleri goşmak bilen dürli stresler ösen suw akabalarynda (şäher, oba hojalygy we garyşyk ýer ulanylyşy) makro oňurgasyz jemgyýetlere täsir edip biler we ýerden peýdalanmak bilen baglanyşykly bolup biler (58, 59, 61).Bu gözleg, bulaşyk faktorlaryň täsirini azaltmak üçin SPEARpestisidler görkezijisini we suw organizmine mahsus fipronil zäherleýiş aýratynlyklaryny ulanandygyna garamazdan, SPEARpestisidler görkezijisiniň işleýşi ýaşaýyş ýerleriniň zaýalanmagyna täsir edip biler we fipronil beýleki pestisidler bilen deňeşdirilip bilner (4, 17, 51, 57).Şeýle-de bolsa, ilkinji iki sebitleýin gözlegleriň (Orta Günbatar we Günorta-Gündogar) meýdan ölçeglerini ulanmak arkaly işlenip düzülen köp sanly stres modeli, pestisidleriň derýalaryň köpelýän makro oňurgasyz jemgyýet şertleri üçin möhüm akym stresidigini görkezdi.Bu modellerde möhüm düşündiriş üýtgeýjilerine pestisidler (esasanam bifentrin), Orta Günbataryň oba hojalygynyň köp böleginde ýokumly maddalar we ýaşaýyş aýratynlyklary we günorta-gündogaryň köp şäherlerinde pestisidler (esasanam fipronil) degişlidir.Kislorodyň, ýokumly maddalaryň we akymyň üýtgemegi (61, 62).Şonuň üçin sebitleýin gözlegler pestisid däl stresleriň jogap görkezijilerine edýän täsirini çözmäge we fiproniliň täsirini beýan etmek üçin çaklaýjy görkezijileri sazlamaga synanyşsa-da, bu gözlegiň netijeleri fiproniliň pikirini goldaýar.) Amerikan derýalarynda, esasanam ABŞ-nyň günorta-gündogarynda iň täsirli basyş çeşmelerinden biri hasaplanmalydyr.
Daşky gurşawda pestisidleriň zaýalanmagynyň ýüze çykmagy seýrek dokumentleşdirilýär, ýöne suw jandarlaryna abanýan howp ene bedenine garanyňda has zyýanly bolup biler.Fipronil ýagdaýynda, meýdan gözlegleri we mezo-masştablaýyn synaglar, zaýalanýan önümleriň nusga alnan akymlarda esasy beden ýaly umumydygyny we şol bir ýa-da has ýokary zäherliligini görkezdi (1-nji tablisa).Orta membrananyň synagynda, florobenzonitril sulfony öwrenilen pestisidleriň zaýalanýan önümleriniň iň zäheridi we ene birleşmesinden has zäherli, şeýle hem ene birleşmesine meňzeş ýygylykda ýüze çykaryldy.Diňe ene pestisidler ölçenilse, zäherlenme bolup biljek hadysalar duýulmaz we pestisidleriň zaýalanmagy wagtynda zäherleýiş maglumatlarynyň ýeterlik bolmazlygy olaryň ýüze çykmagyna we netijelerine ähmiýet berilmezligini aňladýar.Mysal üçin, zaýalanýan önümleriň zäherliligi barada maglumatyň ýoklugy sebäpli 134 sany pestisid zaýalanýan önümi goşmak bilen Şweýsariýa akymlarynda pestisidlere giňişleýin baha bermek geçirildi we ekotoksikologiki töwekgelçiligi bahalandyrmakda diňe esasy birleşme hasaplandy.
Bu ekologiki töwekgelçiligi bahalandyrmagyň netijeleri, fipronil birleşmeleriniň derýanyň saglygyna ýaramaz täsir edýändigini görkezýär, şonuň üçin fipronil birleşmeleriniň HC5 derejesinden ýokary bolan islendik ýerde oňaýsyz täsirleriň bolup biljekdigini çaklamak mümkin.Mezoskopiki synaglaryň netijesi, fiproniliň we zaýalanýan önümleriň köp akym taksalarynda konsentrasiýasynyň ozal ýazylanlardan has pesdigini görkezýär.Bu açyşyň, islendik ýerdäki arassa akymlardaky protobiota çenli giňeljekdigine ynanýarys.Mezo-masştablaýyn synagyň netijeleri uly göwrümli meýdan gözleglerine (ABŞ-nyň bäş esasy sebitinde şäher, oba hojalygy we ýer garyndylaryndan ybarat 444 kiçi akym) ulanyldy we köp akymyň konsentrasiýasy tapyldy. fiproniliň ýüze çykarylan ýerinde garaşylýan zäherlilik, bu netijeleriň fipronil ulanylýan beýleki ýurtlara-da ýaýramagynyň mümkindigini görkezýär.Habarlara görä, Japanaponiýada, Angliýada we ABŞ-da Fipronil ulanýanlaryň sany köpelýär (7).Fipronil Awstraliýa, Günorta Amerika we Afrika ýaly ähli yklymda diýen ýaly bar (https://coherentmarketinsights.com/market-insight/fipronil-market-2208).Bu ýerde hödürlenen mezo-meýdan gözlegleriniň netijesi, fiproniliň ulanylmagynyň dünýä derejesinde ekologiki ähmiýete eýe bolup biljekdigini görkezýär.
Bu makala üçin goşmaça materiallar üçin http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/43/eabc1299/DC1 serediň
Bu, Creative Commons Attribution-täjirçilik däl ygtyýarnamanyň şertlerinde paýlanan açyk giriş makalasy, ahyrky ulanyş täjirçilik maksatly däl bolsa we şerti şunuň ýaly bolsa, islendik gurşawda ulanmaga, paýlamaga we köpeltmäge mümkinçilik berýär. asyl iş dogry.Salgylanma.
Bellik: Sahypa maslahat berýän adamyňyzyň e-poçta görmegini isleýändigiňizi we spam däldigini bilmekleri üçin diňe e-poçta salgyňyzy bermegiňizi haýyş edýäris.Hiç hili e-poçta salgysyny almarys.
Bu sorag, myhman bolýandygyňyzy ýa-da spamyň awtomatiki iberilmeginiň öňüni almak üçin ulanylýar.
Janet L. Miller, Trawis S. Şmidt, Piter C. Wan Meter, Barbara Mahler (Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Karlisle, Patrik W. Moran
Geçirilen gözlegler Amerikan akymlarynda ýygy-ýygydan ýüze çykýan umumy pestisidleriň ozal pikir edişinden has zäherlidigini görkezdi.
Janet L. Miller, Trawis S. Şmidt, Piter C. Wan Meter, Barbara Mahler (Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Karlisle, Patrik W. Moran
Geçirilen gözlegler Amerikan akymlarynda ýygy-ýygydan ýüze çykýan umumy pestisidleriň ozal pikir edişinden has zäherlidigini görkezdi.
© 2021 Ylmyň ösüşi üçin Amerikan birleşigi.ähli hukuklar goralandyr.AAAS HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef we COUNTER-iň hyzmatdaşy.ScienceAdvances ISSN 2375-2548.