原文
，卷:13(4)
圣玛格丽塔河流域拟除虫菊酯毒性降低的评估:个案研究分析
- *通信:
- Viswanathan年代美国国立大学应用工程系，加州圣地亚哥航空学院3678号，92123电话:8583093416;电子邮件: (电子邮件保护)
收到:2017年8月2日;接受:2017年8月24日;发表:2017年8月28日
引用:维斯瓦纳坦S，克里斯韦尔，卡罗尔SE。圣玛格丽塔河流域拟除虫菊酯毒性降低的评估:个案研究分析。环境科学学报，2017;13(4):147
摘要
在圣玛格丽塔河流域进行了毒性鉴定评估(TIE)，测试了从圣玛格丽塔河、Temecula河和Murrieta河收集的水样。构成圣玛格丽塔河流域生态组成部分的底栖大型无脊椎动物生物群落受到Temecula Creek和Murrieta Creek的显著影响。生物评估结果进一步表明，对大型无脊椎动物群落影响最大的是Murrieta Creek。TIE数据分析表明，10月至3月Temecula Creek和Murrieta Creek的拟除虫菊酯毒性在潮湿天气季节波动，与雨水径流相关。TIE数据分析还表明，Temecula Creek的拟除虫菊酯类农药平均毒性最高，农业和城市农药使用者都是主要因素。修复工作包括农业排水沟，多孔路面，生物湿地，以及社区外展和教育是为了减少圣玛格丽塔河流域的拟除虫菊酯污染。
关键字
毒性鉴定评价(TIE);Bioassessment;拟除虫菊酯污染;分水岭
简介
研究表明，圣玛格丽塔河流域如图所示图。1是南加州最大的流域系统和河口。圣玛格丽塔河流域横跨河滨西南部和圣地亚哥县北部约750平方英里。圣玛格丽塔河上游被细分为Temecula Creek和Murrieta Creek子流域。圣玛格丽塔流域的源头始于河滨县的Temecula和Murrieta小溪。随着圣玛格丽塔河向西流向海岸线，河流变宽，河岸植被增加。圣玛格丽塔河之所以能够维持相对丰富的野生动物和栖息地，主要是因为它的未开发状态。分水岭在欧西赛德彭德尔顿营地的南端汇入海洋。上游开发对圣玛格丽塔流域的影响是巨大的。营养物质有许多来源，包括农业、苗圃经营、高尔夫球场经营、市政浪费排水和化粪池系统。全年，拟除虫菊酯杀虫剂被应用于加州的各种作物。
图1:圣玛格丽塔河流域。
拟除虫菊酯的使用农业由于有机磷农药的使用减少而变得更加多产(拟除虫菊酯也常用于家庭中的宠物喷雾剂和洗发水中)[1］．本文分析了圣玛格丽塔河流域拟除虫菊酯污染的减毒评价(TRE)。
文献综述
除虫菊酯是从菊花提取物中提取的天然杀虫剂。在中国古代，早在公元1世纪，人们就把这种干花用作杀虫剂。到了中世纪，人们在波斯发现了碾碎的干花。从花卉中全面提取除虫菊酯始于19世纪中期[2］．这种杀虫剂后来被称为“波斯尘”，是由干花[2］．它们是天然存在的除虫菊酯的合成类似物。这些化合物是轴突毒素，可以保持昆虫神经膜中的钠离子通道畅通。钠离子通道是允许钠离子进入轴突并引起兴奋的小孔。因为神经无法放松，昆虫就瘫痪了。
萨克拉门托、圣地亚哥和奥兰治县农药使用情况的综合调查[3.，4]得出的结论是，由于毒死蜱和二嗪农农药已被逐步淘汰，而拟除虫菊酯农药已被越来越多地使用。图。2在圣地亚哥县和奥兰治县，拟除虫菊酯的使用量都在增加。视乎这些除害剂的使用地点而定，它们可能对市区溪流中的水生生物构成重大威胁[5］．在萨克拉门托-圣华金河三角洲进行的几项研究已经确定了拟除虫菊酯的重要运输途径[3.］．其中包括暴雨期间的农业径流、空中或地面喷洒的漂移，以及有意释放的农业尾水[6］．乙氰菊酯和氯菊酯，是拟除虫菊酯的一部分家庭在2003年2月及3月发生冬季暴雨时，由农田转移至地表水[7］．
图2:拟除虫菊酯的使用趋势圣地亚哥和奥兰治县。
拟除虫菊酯通常通过从地表径流直接进入暴雨水(也称为MS4和/或非点源径流)进入接收水域，然后进入接收水域[6，8］．其他潜在的来源是再生水灌溉的径流，过度喷洒和大气沉积。通过雨水运输的拟除虫菊酯，无论来源如何，都被认为是非点状排放。由于低蒸汽压和亨利的法律常量，拟除虫菊酯不易挥发到大气中。此外，由于水分配系数高，它们倾向于溶解成脂类。水生生物接触拟除虫菊酯的最大风险来自受污染的沉积物，因为有机碳分配系数很高。虽然拟除虫菊酯可以生物浓缩，但其净化速度很快，通过食物网的生物积累并不是一个重要的接触途径[9］．拟除虫菊酯倾向于吸附在水柱中的悬浮颗粒物质表面，包括粘土、土壤、沉积物颗粒和有机物，这些物质是拟除虫菊酯通过水生系统运输的主要载体[1，10］．
安德森等人。[11他对加州中部圣玛丽亚河流域的农药污染进行了一项证据加权研究。圣玛丽亚河将圣路易斯奥比斯波县的北部和圣巴巴拉县的南部分开。圣玛丽亚河提供了重要的淡水和沿海加州中部半干旱地区的栖息地。下游河流是濒临灭绝的钢头鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)的主要迁徙走廊，圣玛丽亚河河口为众多海洋和河口鱼类提供了重要的水生栖息地。这条河的河口也供养着许多敏感的滨鸟物种［11］．圣玛丽亚河受到冬季降雨的严重影响，主要发生在11月至3月。
在这项研究中，在圣玛丽亚流域的六个站进行了为期12个月的农业排水影响调查。其中一个站在圣玛丽亚流域上游，五个站在流域下游。结合使用TIEs和化学分析、文献中的剂量反应信息和物理栖息地评估，研究了毒性的可能原因和对大型无脊椎动物群落结构的影响[11，12］．本研究的TIE证据表明，农药毒性是由包括拟除虫菊酯、有机磷和毒死蜱在内的不同类型农药的组合引起的。基于信用证50对片脚类动物如阿兹台克Hyalella azteca的生存研究发现，最可能导致这条河农药污染的拟除虫菊酯是氯菊酯。全州监测项目的结果允许将圣玛丽亚河与该州其他河流的沉积物样本和LC50存活值进行比较，比较表明圣玛丽亚河的拟除虫菊酯污染是全州拟除虫菊酯农药污染最高的。
材料与方法
该TRE使用的主要数据来源是生物评估数据和毒性鉴定评价(TIE)数据[13］．次要数据包括农药/拟除虫菊酯使用、拟除虫菊酯用户群体、土地使用和人口也进行了评估。在圣玛格丽塔河的每个主要支流，Temecula Creek和Murietta Creek，以及adobecreek分水岭沿线的一个控制地点进行了生物评估。每年5月至10月之间，圣玛格丽塔河在旱季进行两次生物评估。进行生物评估分为两部分:1)收集物理栖息地数据;2)以水生无脊椎动物的水流生物样本形式收集分类数据。
物理栖息地数据是根据加州河流生物评估收集的协议(CSBP)。根据CSBP，一旦到达河流位置，就会选择一条100米长的河流，其中至少包含三个膛线。在每个流道上，建立一个垂直于流动的样条(采样区域)，在0.3 m宽的d -框架网上游，从样条中选取三个0.18 m²的独立区域[14］．所选的这些膛线横断面是收集生物样本的区域。每一段总共对1.82 m²的基质进行了采样，并从该材料中对大约900个生物进行了次采样(从3个横断面中每一个样本中大约300个生物)[14］．当进行生物评估时，在物理栖息地分析之前收集了大型无脊椎动物。
Viswanathan等人为圣地亚哥地区开发了大型底栖无脊椎动物生物完整性指数(B-IBI)。[15］．该B-IBI的7个指标为:1)采集-采集+采集-过滤个体百分比(收集者百分比)，2)非昆虫类群百分比，3)耐受类群百分比，4)鞘翅目丰富度，5)捕食者丰富度，6)不耐受个体百分比，7)EPT丰富度。基于这七个指标，生物健康在0-100的范围内，一个流可以被分类如下:0-19=“非常差”，20-39=“差”，40-59=“一般”，60-79=“好”，80-100=“非常好”。这种分类使管理员能够量化健康，并进行比较健康根据对大型底栖无脊椎动物的取样，对一种溪流和另一种溪流进行了分类。TIE有三个阶段，简单地称为第一阶段、第二阶段和第三阶段。乐动KENO快乐彩进行TIEs的指导方针已由美国环保署出版。这些指南为识乐动KENO快乐彩别未知有毒物质提供了一个全面的框架和总体流程;但是，最近也有实现同样目标的创新和替代方法。
就圣玛格丽塔河流域而言，接触拟除虫菊酯可归为急性接触。在南加州的雨季，圣玛格丽塔河流域出现了拟除虫菊酯的暴露[16］．雨季主要从11月到3月。圣玛格丽塔河在风暴事件期间严重暴露于拟除虫菊酯，这使得TIE第一阶段和第二阶段的应用在这种情况下最适用。进行所有三个阶段并不是成功TIE的强制要求，但这些阶段旨在帮助那些需要表征、识别或确认废水或其他水样(如环境水、沉积物和渗滤液)中毒性原因的人。
生物样本收集的第一步是在三个选定的膛线内随机选择采样区域(横断面)。这是通过分配与膛线的每个横断面相关的数字来进行的。然后随机选择与膛线的每个横断面相关的数字。一旦选择了一个随机数，就对膛线的横断面进行采样。一个人拿着一张大网，站在同伴的下游，另一个人则从河底把岩石和沉积物搬上来。
当这些岩石和沉积物受到干扰时，大型无脊椎动物就从底部的碎片中被抽出来，并通过溪流中的水流被带到收集网中。这些无脊椎动物的样本被放置在一个罐子或类似的容器中，然后被送到实验室进行分析。该分析包括对宏观无脊椎动物分类单元的识别(分类单元数据)以及对样本中单个分类单元的丰度和大小的测量(度量数据)。分类数据和度量数据都被解释以确定该流的SoCal IBI指数评级。
本TRE分析基于生物评估和圣玛格丽塔河TIE提供的数据。对生物评估数据进行了检查，以评估圣玛格丽塔流域内Temecula、Murietta和Adobe等每条小溪的底栖大型无脊椎生物完整性。对TIE数据进行了分析，以确定哪些小溪(Temecula, Murietta或Adobe)受到拟除虫菊酯污染的影响最大。这是通过平均每条小溪中所有样本随时间的毒性单位(TU)来计算的。随着时间的推移，还检查了每个小溪的TU，以分析拟除虫菊酯污染是否在积累。
结果与讨论
河滨县的圣玛格丽塔流域共有8个监测站。两个主要的三合会站，Temecula Creek和Murrieta Creek是这个TRE的主要重要性。第三个三位一体站是控制站，根据干燥天气或潮湿天气的采样而变化。奥多比溪被认为是控制地点和干旱天气的三位一体站，因为它不在圣玛格丽塔分水岭的排水边界之内。科尔溪是在潮湿天气取样时作为控制的第三个三位一体站。其余四个站为支流站。在可能的情况下，从所有八个地点收集潮湿天气样本。由于潮湿天气的采样是基于风暴事件，因此无法设定采样时间表。我们亦在三个三合会监测站采集干旱天气样本，包括生物评估[17］．
图。3显示了河滨县在过去十年里使用拟除虫菊酯的情况。它描述了2003年至2006年拟除虫菊酯使用的稳步增加。最常见的拟除虫菊酯，氯菊酯，从1万多磅开始生长。2003年应用于超过10万磅。2006年申请。这意味着在这段时间内增长了10倍。河滨县拟除虫菊酯使用量的增加，部分原因是圣玛格丽塔河流域周围地区人口不断增长和城市化。所有这些导致雨水径流增加，这是拟除虫菊酯污染的原因。第三，人口的增加也导致了圣玛格丽塔周围居民区的扩张
图3:河滨县拟除虫菊酯的应用。
河流域。随着居民区向流域的排水区域扩展，雨水径流增加。由于居民使用杀虫剂，这些径流成为拟除虫菊酯污染的管道。
图。4显示了河滨县用于景观维护的拟除虫菊酯的不同类型和数量。氯菊酯，其次是联苯菊酯，是用于此目的最常用的拟除虫菊酯。图4还表明，以磅为单位用于景观维护的范围远远小于用于结构害虫控制的范围。
图4:2006年河滨县景观维护拟除虫菊酯的使用情况。
图。5描绘了河滨县苗圃使用拟除虫菊酯的情况。该图中的数据显示，室外容器种植的植物、大田种植的植物苗圃以及在温室内的容器中种植植物的苗圃是拟除虫菊酯的最大用户。合乎逻辑的是，室外容器种植的植物和田间种植的植物苗圃是拟除虫菊酯的最大使用者，因为这些化学物质通常喷洒在室外。利用温室种植植物的苗圃可能会在温室外面喷洒拟除虫菊酯，以防止昆虫进入。
图5:河畔县2006年苗圃拟除虫菊酯的使用情况。
收集了两类参数的生物评价数据:水生大型无脊椎动物类群和物理栖息地。作为每年秋季和春季生物评估研究的一部分，收集了这两个参数的数据。它们包括四个采样期:2006年10月、2007年5月、2007年10月和2008年5月。表1显示本研究中2008年物理栖息地调查的数据。表1中的物理生境分数是包含描述每条河流物理性质信息的平均生境特征。通过测量12个不同的参数来对物理栖息地进行评分，从而得出累积分数和相对排名。相对等级可以很容易地描述河流物理栖息地的质量。为了本研究的目的，这个排名是最重要的。最后，在物理生境表中是水质部分，其中指出进行物理生境测量时的四个水质参数。
| 物理生境评分和特征 | |||||
| 08春季生物评估 | |||||
| 取样日期:2008年5月14日 | |||||
| 参数 | 采样地点 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Murrieta溪 | 泰梅库拉河 | Adobe溪 | |||
| 物理栖息地评分 | |||||
| Epifaunalsubstrate封面 | 9 | 1 | 17 | ||
| 嵌入性 | 16 | 1 | 14 | ||
| 速度/深度政权 | 14 | 10 | 14 | ||
| 沉积物沉积 | 17 | 1 | 19 | ||
| 通道流状态 | 7 | 4 | 15 | ||
| 频道变更 | 18 | 14 | 20. | ||
| 分割频率 | 8 | 8 | 8 | ||
| 银行稳定 | 17 | 13 | 17 | ||
| 植物保护 | 17 | 16 | 18 | ||
| 河岸植被带 | 15 | 13 | 16 | ||
| 达到总 | 138 | 81 | 158 | ||
| 定性评价 | 次优的 | 边际 | 最优 | ||
| 平均生境特征1 | |||||
| 到达长度(m) | One hundred. | One hundred. | One hundred. | ||
| 平均膛线长度(m) | 3．5 | 8．0 | 4.３ | ||
| 平均膛线宽度(m) | 0.51 | 0.79 | 0.81 | ||
| 平均膛线深度(cm) | 15.1 | 3．7 | 4．7 | ||
| 膛线速度(m/sec) | 0.58 | 0.30 | 0.61 | ||
| 冠层覆盖度% | 64 | 83 | 98 | ||
| 基质的复杂性 | 低 | 低 | 高 | ||
| 嵌入性 | 低 | 高 | 低 | ||
| 衬底整合 | 高 | 低 | 温和的 | ||
| 梯度(%) | 1 | 1 | 1 | ||
| 基材组成(%): | |||||
| 细粒(<0.1英寸) | 5 | 80 | 10 | ||
| 砾石(0.1-2.0英寸) | 5 | 20. | 60 | ||
| 鹅卵石(2-10英寸) | 0 | 0 | 27 | ||
| 博尔德(>10英寸) | 2 | 0 | 3. | ||
| 基岩(固体) | 88 | 0 | 0 | ||
| 水的质量 | |||||
| 水温(℃) | 23.2 | 20.5 | 15.5 | ||
| pH值(pH单位) | ns | ns | ns | ||
| 溶解氧(mg/L) | ns | ns | ns | ||
| 比电导(µS/cm) | ns | ns | ns | ||
表1。圣玛格丽塔流域物理栖息地数据采集于2008年5月。
当比较物理生境分数的定性评分时，在这四个采样周期内没有观察到变化。Murrieta Creek被评为“次优”，Temecula Creek被评为“边缘”，Adobe Creek被评为“最佳”。数据表明，Murrieta Creek比Temecula Creek具有更好的物理栖息地。Adobe Creek是一个合适的对照，因为它的“最佳”物理栖息地。事实上，这些定性评级在所有四个采样周期中始终保持不变，这表明在这段时间内，物理栖息地的退化并不是水生大型无脊椎动物死亡率的一个因素。
2008年5月水生大型无脊椎动物取样的原始数据见表2(分类单元数据)和样本内个别分类单元的丰度和大小的测量(度量数据)显示在表3为Temecula Creek。这些指标表按顺序对无脊椎动物样本进行排序，并列出了每个特定昆虫的数量家庭每一个顺序。这些丰度测量被用来计算2008年5月的南加州B-IBI数据。
| 分类单元数据2008年5月 泰梅库拉河 |
网站 | TC-1 | TC-2 | TC-3 |
|---|---|---|---|---|
| 时间 | 10:15 | 09:55 | 09:20 | |
| 日期 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | |
| 业者百分比 | 18.08 | 29.15 | 34.36 | |
| EcoAnalystssample ID | 5176.1 - 1 | 5176.1 - 2 | 5176.1 - 3 | |
| 蜉蝣目 | Baetidae | 0 | 0 | 0 |
| Baetis sp。 | 61 | 11 | 6 | |
| Fallceon sp。 | 14 | 10 | 12 | |
| Tricorythodes sp。 | 0 | 0 | 1 | |
| 鞘翅目 | 亚迦布sp。 | 0 | 0 | 1 |
| Enochrus sp。 | 2 | 1 | 0 | |
| Hydraena sp。 | 1 | 1 | 0 | |
| Laccobius sp。 | 3. | 0 | 0 | |
| Stictotarsus sp。 | 0 | 1 | 1 | |
| Diptera-Chironomidae | Chironomidae | 239 | 330 | 386 |
| 双翅目 | Ceratopogonidae | 0 | 0 | 8 |
| Ceratopogoninae | 2 | 0 | 0 | |
| 长脚蝇科 | 3. | 5 | 7 | |
| 水蝇科 | 10 | 12 | 5 | |
| Euparyphus sp。 | 94 | 63 | 32 | |
| Hedriodiscus / Odontomyia sp。 | 2 | 0 | 0 | |
| Hemerodromia sp。 | 0 | 1 | 1 | |
| 蝇科 | 1 | 2 | 4 | |
| Pericoma / Telmatoscopus sp。 | 2 | 3. | 15 | |
| Simulium sp。 | 73 | 121 | 95 | |
| Stratiomys sp。 | 2 | 0 | 0 | |
| Trichoptera | Hydropsyche sp。 | 0 | 1 | 0 |
| Naididae | 0 | 6 | 0 | |
| 壁虱 | 壁虱 | 0 | 0 | 2 |
| Sperchon sp。 | 0 | 2 | 0 | |
| 其他生物 | 涡虫纲 | 0 | 1 | 0 |
| 总计 | 509 | 571 | 576 |
表2:Temecula Creek 2008年5月以来的分类数据。
| 2008年5月 泰梅库拉CreekSite |
TC-1 | TC-2 | TC-3 |
|---|---|---|---|
| 时间 | 10:15 | 09:55 | 09:20 |
| 日期 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | 05-14-2008 |
| 业者百分比 | 18.08 | 29.15 | 34.36 |
| EcoAnalystssample ID | 5176.1 - 1 | 5176.1 - 2 | 5176.1 - 3 |
| 丰富的措施 | |||
| 纠正丰富 | 2814.77 | 1958.53 | 1676.16 |
| EPT丰富 | 414.75 | 75.46 | 55.29 |
| 主导地位的措施 | |||
| 占主导地位的分类单元 | Chironomidae | Chironomidae | Chironomidae |
| 占主导地位的丰度 | 1321.67 | 1131.90 | 1123.26 |
| 第二优势分类单元 | Euparyphus sp。 | Simulium sp。 | Simulium sp。 |
| 第二优势丰度 | 519.82 | 415.03 | 276.45 |
| 第三优势分类单元 | Simulium sp。 | Euparyphus sp。 | Euparyphus sp。 |
| 第三优势丰度 | 403.69 | 216.09 | 93.12 |
| 优势分类群 | 46.95 | 57.79 | 67.01 |
| % 2优势类群 | 65.42 | 78.98 | 83.51 |
| 优势类群 | 79.76 | 90.02 | 89.06 |
| 丰富的措施 | |||
| 物种丰富度 | 15.00 | 17.00 | 15.00 |
| EPT丰富 | 2.00 | 3.00 | 3.00 |
| 蜉蝣目丰富 | 2.00 | 2.00 | 3.00 |
| Trichoptera丰富 | 0.00 | 1.00 | 0.00 |
| Chironomidae丰富 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 寡毛纲丰富 | 0.00 | 1.00 | 0.00 |
| Non-chiro。Non-olig。丰富 | 14.00 | 15.00 | 14.00 |
| 社区组成 | |||
| ％蜉蝣目 | 14.73 | 3.68 | 3.30 |
| ％Trichoptera | 0.00 | 0.18 | 0.00 |
| % EPT | 14.73 | 3.85 | 3.30 |
| ％鞘翅目 | 1.18 | 0.53 | 0.35 |
| ％双翅目 | 84.09 | 94.05 | 96.01 |
| ％寡毛纲 | 0.00 | 1.05 | 0.00 |
| ％Baetidae | 14.73 | 3.68 | 3.13 |
| ％Chironomidae | 46.95 | 57.79 | 67.01 |
| ％Hydropsychidae | 0.00 | 0.18 | 0.00 |
| ％Simuliidae | 14.34 | 21.19 | 16.49 |
| 官能团组成 | |||
| % Filterers | 14.34 | 21.37 | 16.49 |
| %采集者 | 78.19 | 72.33 | 76.39 |
| %的捕食者 | 1.38 | 2.28 | 4.17 |
| %刮刀 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| %碎纸机 | 2.55 | 2.10 | 0.87 |
| %不保密的 | 3.54 | 1.93 | 2.08 |
| 过滤器丰富 | 1.00 | 2.00 | 1.00 |
| 采集者丰富 | 5.00 | 5.00 | 5.00 |
| 食肉动物丰富 | 4.00 | 7.00 | 7.00 |
| 碎纸机丰富 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
| 不保密的 | 3.00 | 2.00 | 1.00 |
| 多样性和均匀度的措施 | |||
| 香农-韦弗H' (log 10) | 0.68 | 0.58 | 0.52 |
| 香农-韦弗H' (log 2) | 2.26 | 1.93 | 1.73 |
| Shannon-Weaver H' (log e) | 1.57 | 1.34 | 1.20 |
| 马格列夫的丰富性 | 1.76 | 2.11 | 1.89 |
| Pielou J” | 0.58 | 0.47 | 0.44 |
| 辛普森的异质性 | 0.71 | 0.61 | 0.52 |
| 生物指标 | |||
| % Indiv。w / HBI值 | 96.07 | 97.55 | 97.74 |
| Hilsenhoffbiotic指数 | 6.09 | 5.96 | 5.85 |
| % Indiv。w / MTI值 | 46.17 | 37.13 | 29.17 |
| 金属公差指数 | 4.31 | 4.60 | 4.64 |
| % Indiv。w / FSBI值 | 26.72 | 23.99 | 20.49 |
| 细沉积物生物指数 | 12.00 | 22.00 | 21.00 |
| FSBI-average | 0.80 | 1.29 | 1.40 |
| FSBI-weighted平均 | 3.48 | 3.15 | 3.33 |
| % Indiv。w / TPM值 | 61.69 | 79.68 | 86.46 |
| Temp. prefer . metric-average | 1.07 | 1.06 | 1.40 |
| TPM-weighted平均 | 5.01 | 5.00 | 5.02 |
| Karr BIBI指标 | |||
| 人丰富 | 3.00 | 4.00 | 4.00 |
| %的人 | 26.52 | 23.47 | 18.06 |
| %耐受性个体 | 3.48 | 3.30 | 1.95 |
| 耐受类群% | 6.67 | 5.88 | 6.67 |
| Coleopterarichness | 3.00 | 3.00 | 2.00 |
| 蒙大拿州DEQ指标 | |||
| MT生物指数 | 6.09 | 5.96 | 5.85 |
| C-gatherers + C-filterers | 92.53 | 93.70 | 92.88 |
| %刮板+ %碎纸机 | 2.55 | 2.10 | 0.87 |
| %一化的 | 66.01 | 69.88 | 74.31 |
| % Multivoltine | 29.27 | 26.27 | 23.44 |
| 湖指标 | |||
| %个体w/CAHBI值 | 29.47 | 26.97 | 23.78 |
| %非昆虫个体 | 0.00 | 1.58 | 0.35 |
| %非昆虫分类群 | 0.00 | 17.65 | 6.67 |
| 平均丰度(每分类单元) | 187.70 | 115.20 | 111.7 |
| NYDEC PMA指标 | |||
| % Non-Chironomidae | 53.05 | 40.63 | 32.6 |
表3。2008年5月Temecula Creek的分类单元度量。
表4显示2008年5月Temecula Creek的SoCal B-IBI分数计算结果。SoCal IBI是迄今为止对南加州淡水生物完整性最全面的评估，因此被认为是该地区的标准。这一生物完整性指数使用了从大型底栖无脊椎动物采样中获得的七个选定指标。来自Murrieta Creek和Adobe Creek的相应指标被用于计算各自河流的SoCal B-IBI和相关的生物定量测量健康溪流。表5和表6显示SoCal B-IBI分数以及生物的定性评级健康分别是Murrieta Creek和Adobe Creek。这些分数与每条河流生物健康的定性评级相关。
| 网站 | TC-1 | TC-2 | TC-3 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 收集时间 | 10:15 | 09:55 | 09:20 | |||
| 收集日期 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | |||
| %子样品 | 18.08 | 29.15 | 34.36 | |||
| EcoAnalystssample ID | 5176.1 - 1 | 5176.1 - 2 | 5176.1 - 3 | |||
| 价值 | 分数 | 价值 | 分数 | 价值 | 分数 | |
| 鞘翅目分类单元 | 3.00 | 5.00 | 3.00 | 5.00 | 2.00 | 4.00 |
| EPT类群 | 2.00 | 1.00 | 3.00 | 1.00 | 3.00 | 1.00 |
| 食肉动物类群 | 4.00 | 1.00 | 7.00 | 4.00 | 7.00 | 4.00 |
| %收集者 | 92.53 | 1.00 | 93.70 | 1.00 | 92.88 | 1.00 |
| %不耐受个体 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| %非昆虫分类群 | 0.00 | 10.00 | 17.65 | 7.00 | 6.67 | 10.00 |
| 耐受类群% | 6.67 | 9.00 | 5.88 | 9.00 | 6.67 | 9.00 |
| 南加州B-IBI | 27 | 27 | 29 | |||
| x1.43 | 39 | 39 | 41 | |||
| 的意思是 | 40 | |||||
表4。2008年5月Temecula Creek的SoCal IBI分数摘要。
| 网站 | MC-1 | MC-2 | MC-3 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 收集时间 | 12:20 | 11:30 | 11:05 | |||
| 收集日期 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | |||
| %子样品 | 24.27 | 100.00 | 7.29 | |||
| EcoAnalystssample ID | 5176.1 - 4 | 5176.1 - 5 | 5176.1 6 | |||
| 价值 | 分数 | 价值 | 分数 | 价值 | 分数 | |
| 鞘翅目分类单元 | 0.00 | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 0.00 | 0.00 |
| EPT类群 | 2.00 | 1.00 | 0.00 | 0.00 | 1.00 | 0.00 |
| 食肉动物类群 | 6.00 | 3.00 | 4.00 | 1.00 | 6.00 | 3.00 |
| %收集者 | 94.24 | 1.00 | 91.64 | 2.00 | 95.17 | 1.00 |
| %不耐受个体 | 0.38 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| %非昆虫分类群 | 38.89 | 2.00 | 29.41 | 5.00 | 50.00 | 0.00 |
| 耐受类群% | 33.33 | 2.00 | 35.29 | 1.00 | 38.89 | 0.00 |
| 南加州B-IBI | 9 | 11 | 4 | |||
| x1.43 | 13 | 16 | 6 | |||
| 的意思是 | 11 | |||||
表5:2008年5月Murrieta Creek SoCal IBI分数摘要。
| 网站 | AC-1 | AC-2 | AC-3 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 收集时间 | 15:50 | 15:25 | 14:55 | |||
| 收集日期 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | 05-14-2008 | |||
| %子样品 | 5.95 | 6.25 | 17.70 | |||
| EcoAnalystssample ID | 5176.1 7 | 5176.1 8 | 5176.1 9 | |||
| 价值 | 分数 | 价值 | 分数 | 价值 | 分数 | |
| 鞘翅目分类单元 | 4.00 | 7.00 | 7.00 | 10.00 | 4.00 | 7.00 |
| EPT类群 | 11.00 | 6.00 | 9.00 | 5.00 | 8.00 | 4.00 |
| 食肉动物类群 | 8.00 | 5.00 | 12.00 | 9.00 | 9.00 | 6.00 |
| %收集者 | 67.15 | 8.00 | 59.67 | 9.00 | 71.40 | 7.00 |
| %不耐受个体 | 32.31 | 10.00 | 28.73 | 10.00 | 21.40 | 8.00 |
| %非昆虫分类群 | 24.24 | 6.00 | 22.50 | 6.00 | 35.48 | 3.00 |
| 耐受类群% | 21.21 | 5.00 | 15.00 | 7.00 | 22.58 | 4.00 |
| 南加州B-IBI | 47 | 56 | 39 | |||
| x1.43 | 67 | 80 | 56 | |||
| 的意思是 | 68 | |||||
表6所示。SoCal IBI得分摘要Adobe Creek 2008年5月
2008年5月最近抽样期的SoCal B-IBI评分反映了当前的生物状况健康圣玛格丽塔河流域的小溪在表4中，Temecula Creek的SoCal B-IBI平均得分为40，这与生物健康“尚可”的定性评级相关。在表5中，Murrieta Creek的SoCal B-IBI平均得分为11，这与生物健康“非常差”的定性评级相关。因为这是可用的最低定性评级，生物健康可以认为穆列塔溪受到了很大的影响部分或全部影响可能与拟除虫菊酯污染有关。在表6中，Adobe Creek的SoCal B-IBI平均得分为68，与“良好”生物健康的定性评级相关。这个分数和评级使得Adobe Creek在这个实验中成为一个合适的对照，因为它是生物的健康影响最小。
以阿兹特克Hyalella azteca为指标物种测试拟除虫菊的毒性。急性生存研究采用来自Temecula Creek、Murrieta Creek和Adobe或Cole Creek的水样进行。这些急性生存研究用于确定LC50值。LC50(50%致死浓度的缩写)值表示杀死50%的测试生物所需的水样百分比。然后用这个值来计算毒性单位(TU)值。TU值是采集样本时该小溪中拟除虫菊酯毒性的定量测量。
表7总结了Temecula Creek的拟除虫菊酯毒性数据。Murrieta Creek、Adobe和Cole Creek也计算了类似的数据。计算每条小溪的平均TU值，以确定每条小溪的总体毒性水平。在图6。拟除虫菊酯毒性随时间的变化分别在Temecula溪、Murrieta溪、Adobe溪和Cole溪中测定。该图中所见的趋势有助于确定哪条小溪通过其系统携带的毒性最大，因此可以将流域内的土地使用与毒性进行关联。该图显示Temecula溪和Murrieta溪的毒性在研究期间相互平行，而两个对照溪的毒性保持相对稳定。
| 样本数量 | 样品日期 | 溪 | 测试物种和端点 | NOEC(%样品) | LC50 / EC50 | 你的价值 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 样品(%) | ||||||
| 1 | 10/18/2005 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | 25 | 27.3 | 3.66 |
| 2 | 2/27/2006 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | One hundred. | ＞100 | 1 |
| 3. | 3/11/2006 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | 25 | 40.7 | 2.46 |
| 4 | 3/28/2006 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | < 25 | 18.8 | 5.33 |
| 5 | 4/20/2007 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | < 25 | 15.8 | 6.32 |
| 6 | 10/16/2007 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | One hundred. | ＞100 | 0.41 |
| 7 | 11/30/2007 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | < 25 | 20.6 | 4．9 |
| 8 | 12/7/2007 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | < 25 | 31.5 | 3.2 |
| 9 | 1/26/2008 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | < 25 | 12.5 | 8 |
| 10 | 5/14/2008 | 泰梅库拉 | 玻璃体:急性存活 | One hundred. | ＞100 | 0.77 |
| 意思是你 | 3.605 |
表7所示。Temecula Creek TU计算。
图6:随着时间的推移，拟除虫菊酯对三条河流的毒性研究。
图。7表示三支流的平均毒性单位。结果表明，Temecula Creek和Murrieta Creek对该流域的拟除虫菊酯毒性最大。Temecula Creek对圣玛格丽塔河流域的拟除虫菊酯毒性明显最高，平均TU得分为3.605。值得注意的是，南加州大学的B-IBI分数，如表4，因为Temecula Creek表示生物健康状况“尚可”。Temecula Creek的物理生境评分为“边缘”，如表1所示。土地使用的第二大比例是农村，因此农药的使用是不受管制的。在该地区的管制农药使用者中，农业用地(9.5%)和住宅用地(3.3%)是该地区的主要农药使用者。补救这两个用户群体对拟除虫菊酯的贡献量应成为Temecula河流域拟除虫菊酯污染补救工作的一部分。
图7:三合河平均毒性单位(TU)。
Murrieta Creek对圣玛格丽塔河流域的拟除虫菊酯贡献第二高，平均TU得分为2.1767。Murrieta溪的拟除虫菊酯毒性不是溪流中最高的;然而，拟除虫菊酯毒性对无脊椎动物种群的影响最大。如所示，Murrieta Creek的SoCal B-IBI平均得分为11，与生物健康“非常差”的定性评级相关。由于这是可用的最低定性评级，生物健康被认为受到了严重的影响。物理生境分数进一步强调了拟除虫菊酯污染对Murietta Creek的影响。Murrieta Creek的物理栖息地得分被评为“次优”，Temecula Creek被评为“边缘”(表1)。Murrieta Creek的物理栖息地比Temecula Creek更好，但Murrieta Creek内的无脊椎动物群落受到的影响更严重，尽管其物理栖息地更好。该地区最大的两个土地用途也是未指定的农村地区。如前所述，这些使用者不需要报告他们的农药使用情况。在Murrieta Creek流域，两个最大的管制农药使用者群体是农业(14.01%)和住宅(5.39%)农药使用者。这些受管制的用户群体在Temecula河流域的拟除虫菊酯污染中占主导地位。这一共性表明，圣玛格丽塔河流域拟除虫菊酯污染的整治工作应侧重于减少来自这两个用户群体的拟除虫菊酯污染。
结论
减毒评估(TRE)的目的是确定在流域内造成毒性的原因，并制定减轻污染的方案。通过该项目产生的科学证据表明，圣玛格丽塔流域内拟除虫菊酯毒性的主要原因是农业和住宅来源进入Temecula Creek和Murrieta Creek的雨水径流。为最大限度减少/消除拟除虫菊酯而制定的任何缓解计划都必须包括来自农业和包括公共在内的住宅来源的雨水径流教育用户组程序。
参考文献
- Oros DR, Werner I.拟除虫菊酯杀虫剂:在萨克拉门托-圣华金三角洲和中央山谷的使用模式、分布、潜在毒性和命运分析。加州大学戴维斯分校，2005年。
- Davies TGE, Field LM, Usherwood PNR，等。滴滴涕，除虫菊酯，拟除虫菊酯和昆虫钠通道。生活。2007;59(3):151 - 62。
- 王志强，王志强，王志强等。追踪加利福尼亚州城市地区的非居民农药使用情况。加州大学，2005年。
- 杨晓东，杨晓明，等。杀虫剂对加州中部河口的影响。环境科学与技术，2014;26(3):344 - 344。
- 杀虫剂市场趋势和潜在的水质影响。旧金山河口项目报告。TDC环境，圣马特奥，加州，2003年
- TDC环境。影响城市地表水质量的农药:城市农药使用趋势年报，2008年7月;p:1-46。
- 李文杰，李志强，李志强，等。在美国加利福尼亚州萨克拉门托河和圣华金河支流的水和沉积物中，乙烯菊酯和氯菊酯的残留和毒性。环境科学学报。2005;42(5):864-71。
- 卡朋特KD, Kuivila KM, Hladik ML，等。城市使用农药的风暴事件运输可能会损害无脊椎动物的组合。环境监测评估，2016;188(6):345-62。
- 希尔IR，肖JL，孟德SJ。对拟除虫菊酯类杀虫剂的水生现场试验进行审查。进:希尔IR，编辑。淡水野外试验化学品危害评估。博卡拉顿:刘易斯出版社，美国;1994; p: 249 - 71。
- 王志强，王志强，等。新型关注污染物(CECS)的多媒体筛选沿海南加州(美国)的城市流域。环境毒理化学，2016;35(8):1986-94。
- Anderson BS, Phillips BM, Hunt JW，等。美国加利福尼亚州圣玛丽亚河流域农药影响的证据。环境毒物化学。25卷。2006;(4):1160 - 1170。
- 加利福尼亚水体中联苯菊酯沉积物浓度与颗粒尺寸和总有机碳的关系:对生态风险的影响。环境科学学报。2014;26(6):764-8。
- Amweg EL, Weston DP, Ureda NM。美国加州中央谷地拟除虫菊酯农药的使用和毒性。环境毒理化学，2005;24(4):966-72。
- 欧德PR，雷恩AC，梅JT。评估南方完整性的定量工具沿海加州流。EnvironManage。35 2005;(4): 493 - 504。
- 李国强，李国强，李国强等。圣地亚哥水文地质区溪流生物标准的评价。J EnvironEng。2009年,136(6):627 - 37。
- MACTEC工程和咨询公司，SMR拟除虫菊酯源鉴定TRE, 2008年6月。
- MACTEC工程和咨询公司，SMR年度报告，2007年9月。
