Հոսանքներում թունաքիմիկատներն ավելի ու ավելի են դառնում համաշխարհային մտահոգություն, սակայն քիչ տեղեկություններ կան ջրային էկոհամակարգերի անվտանգ կոնցենտրացիայի մասին:30-օրյա մեզոկոսմիկական փորձի ժամանակ բնիկ ստորջրյա ջրային անողնաշարավորները ենթարկվել են սովորական միջատասպանի՝ fipronil-ի և չորս տեսակի քայքայման արտադրանքի:Ֆիպրոնիլային միացությունը առաջացրել է փոփոխություններ առաջացման և տրոֆիկ կասկադի մեջ:Արդյունավետ կոնցենտրացիան (EC50), որի դեպքում ֆիպրոնիլը և նրա սուլֆիդային, սուլֆոնի և դեսուլֆինիլային քայքայման արտադրանքները առաջացնում են 50% արձագանք, մշակվել է:Տաքսանները զգայուն չեն ֆիպրոնիլի նկատմամբ:Ազդեցության ենթարկված տեսակների 5%-ի վտանգի կոնցենտրացիան 15 մեզոկոսմիկ EC50 արժեքներից օգտագործվում է դաշտային նմուշում ֆիպրոնիլի միացությունների կոնցենտրացիան վերածելու թունավոր միավորների գումարի (∑TUFipronils):Հինգ տարածաշրջանային հետազոտություններից ստացված հոսքերի 16%-ում ∑TUFipronil-ի միջին ցուցանիշը գերազանցել է 1-ը (ցույց է տալիս թունավորությունը):Վտանգի տակ գտնվող տեսակների անողնաշարավորների ցուցանիշները բացասաբար են փոխկապակցված TUTUipronil-ի հետ նմուշառման հինգ տարածքներից չորսում:Էկոլոգիական ռիսկի այս գնահատումը ցույց է տալիս, որ ֆիպրոնիլային միացությունների ցածր կոնցենտրացիաները կնվազեցնեն հոսքային համայնքները Միացյալ Նահանգների շատ մասերում:
Չնայած վերջին տասնամյակների ընթացքում սինթետիկ քիմիկատների արտադրությունը մեծապես աճել է, այդ քիմիական նյութերի ազդեցությունը ոչ թիրախային էկոհամակարգերի վրա լիովին հասկանալի չէ (1):Մակերեւութային ջրերում, որտեղ գլոբալ գյուղատնտեսական հողերի 90%-ը կորչում է, գյուղատնտեսական թունաքիմիկատների մասին տվյալներ չկան, սակայն այնտեղ, որտեղ կան տվյալներ, թունաքիմիկատների կարգավորիչ շեմերը գերազանցելու ժամանակը կեսն է (2):Միացյալ Նահանգների մակերևութային ջրերում գյուղատնտեսական թունաքիմիկատների մետա-վերլուծությունը ցույց է տվել, որ նմուշառման վայրերի 70%-ում առնվազն մեկ թունաքիմիկատ գերազանցել է կարգավորող շեմը (3):Այնուամենայնիվ, այս մետավերլուծությունները (2, 3) կենտրոնանում են միայն գյուղատնտեսական հողօգտագործման ազդեցության տակ գտնվող մակերևութային ջրերի վրա և հանդիսանում են առանձին ուսումնասիրությունների ամփոփում:Թունաքիմիկատները, հատկապես միջատասպանները, նույնպես բարձր կոնցենտրացիաներով առկա են քաղաքային լանդշաֆտային դրենաժում (4):Հազվադեպ է գյուղատնտեսությունից և քաղաքային լանդշաֆտներից արտանետվող մակերևութային ջրերում թունաքիմիկատների համապարփակ գնահատում.հետևաբար, հայտնի չէ, թե թունաքիմիկատները լայնածավալ վտանգ են ներկայացնում մակերևութային ջրային ռեսուրսների և դրանց էկոլոգիական ամբողջականության համար:
Բենզոպիրազոլները և նեոնիկոտինոիդները 2010 թվականին կազմում էին թունաքիմիկատների համաշխարհային շուկայի մեկ երրորդը (5):Միացյալ Նահանգների մակերևութային ջրերում ֆիպրոնիլը և դրա քայքայման արտադրանքը (ֆենիլպիրազոլներ) ամենատարածված թունաքիմիկատներն են, և դրանց կոնցենտրացիաները սովորաբար գերազանցում են ջրային ստանդարտները (6-8):Թեև նեոնիկոտինոիդները ուշադրություն են գրավել մեղուների և թռչունների վրա իրենց ազդեցության և դրանց տարածվածության պատճառով (9), ֆիպրոնիլն ավելի թունավոր է ձկների և թռչունների համար (10), մինչդեռ ֆենիլպիրազոլների դասի այլ միացություններ ունեն հերբիցիդային ազդեցություն (5):Ֆիպրոնիլը համակարգային միջատասպան է, որն օգտագործվում է քաղաքային և գյուղատնտեսական միջավայրերում վնասատուների դեմ պայքարելու համար:1993թ.-ին ֆիպրոնիլի համաշխարհային շուկա մուտք գործելուց հետո ԱՄՆ-ում, Ճապոնիայում և Միացյալ Թագավորությունում ֆիպրոնիլի օգտագործումը մեծապես աճել է (5):Միացյալ Նահանգներում ֆիպրոնիլն օգտագործվում է մրջյունների և տերմիտների դեմ պայքարելու համար և օգտագործվում է մշակաբույսերի մեջ, ներառյալ եգիպտացորենը (ներառյալ սերմերի մշակումը), կարտոֆիլը և այգիները (11, 12):Ֆիպրոնիլի գյուղատնտեսական օգտագործումը Միացյալ Նահանգներում հասել է գագաթնակետին 2002 թվականին (13):Թեև քաղաքային օգտագործման ազգային տվյալներ չկան, Կալիֆորնիայում քաղաքային օգտագործման առավելագույն մակարդակը հասել է 2006-ին և 2015-ին (https://calpip.cdpr.ca) .gov/main .cfm, հասանելի է 2019 թվականի դեկտեմբերի 2-ին):Թեև ֆիպրոնիլի բարձր կոնցենտրացիաները (6,41 մկգ/լ) հայտնաբերված են որոշ գյուղատնտեսական տարածքների առուներում՝ կիրառման բարձր մակարդակով (14), համեմատած գյուղատնտեսական հոսքերի հետ, Միացյալ Նահանգների քաղաքային հոսքերը սովորաբար ավելի շատ հայտնաբերում և ավելի բարձր կոնցենտրացիաներ ունեն՝ դրական փոթորիկների առաջացումը կապված է թեստի հետ (6, 7, 14-17):
Ֆիպրոնիլը ներթափանցում է արտահոսքի ջրային էկոհամակարգ կամ հողից արտահոսում է հոսքը (7, 14, 18):Ֆիպրոնիլն ունի ցածր անկայունություն (Հենրիի օրենքի հաստատունը 2,31×10-4 Պա մ3 մոլ-1), ցածր և չափավոր ջրի լուծելիություն (3,78 մգ/լ 20°C-ում) և չափավոր հիդրոֆոբություն (log Kow-ը 3,9-ից 4,1 է), Հողում շարժունակությունը շատ փոքր է (log Koc-ը 2,6-ից 3,1 է) (12, 19), և այն ցուցաբերում է ցածրից միջին կայունություն շրջակա միջավայրում (20):Ֆինազեպրիլը քայքայվում է ֆոտոլիզի, օքսիդացման, pH-ից կախված հիդրոլիզի և նվազեցման արդյունքում՝ ձևավորելով չորս հիմնական քայքայման արտադրանք՝ դեսուլֆօքսիֆենապրիլ (ոչ սուլֆօքսիդ), ֆենապրենիպ սուլֆոն (սուլֆոն), ֆիլոֆենամիդ (ամիդ) և ֆիլոֆենիբի սուլֆիդ (սուլֆիդ):Fipronil-ի քայքայման արտադրանքը հակված է ավելի կայուն և դիմացկուն լինել, քան հիմնական միացությունը (21, 22):
Ֆիպրոնիլի թունավորությունը և դրա քայքայումը ոչ նպատակային տեսակների (օրինակ՝ ջրային անողնաշարավորների) մեջ լավ փաստագրված է (14, 15):Ֆիպրոնիլը նեյրոթոքսիկ միացություն է, որը խանգարում է քլորիդի իոնային անցմանը միջատների գամմա-ամինաբուտիրաթթվի միջոցով կարգավորվող քլորիդային ալիքով, ինչը հանգեցնում է բավականաչափ կոնցենտրացիայի՝ առաջացնելով ավելորդ հուզմունք և մահ (20):Ֆիպրոնիլը ընտրովի թունավոր է, ուստի միջատների համար ընկալիչների հետ կապող ավելի մեծ կապ ունի, քան կաթնասունները (23):Ֆիպրոնիլի քայքայման արտադրանքի միջատասպան ակտիվությունը տարբեր է:Սուլֆոնի և սուլֆիդի թունավորությունը քաղցրահամ ջրերի անողնաշարավորների համար նման է կամ ավելի բարձր, քան սկզբնական միացությունը:Դեսուլֆինիլն ունի չափավոր թունավորություն, բայց ավելի քիչ թունավոր է, քան հիմնական միացությունը:Համեմատաբար ոչ թունավոր (23, 24):Ջրային անողնաշարավորների զգայունությունը ֆիպրոնիլի և ֆիպրոնիլի քայքայման նկատմամբ մեծապես տարբերվում է տաքսոնների ներսում և միջև (15), և որոշ դեպքերում նույնիսկ գերազանցում է մեծության կարգը (25):Վերջապես, կա ապացույց, որ ֆենիլպիրազոլներն ավելի թունավոր են էկոհամակարգի համար, քան նախկինում կարծում էին (3):
Լաբորատոր թունավորության փորձարկման վրա հիմնված ջրային կենսաբանական չափանիշները կարող են թերագնահատել դաշտային պոպուլյացիաների ռիսկը (26-28):Ջրային ստանդարտները սովորաբար սահմանվում են մեկ տեսակի լաբորատոր թունավորության փորձարկումներով՝ օգտագործելով մեկ կամ մի քանի ջրային անողնաշարավոր տեսակներ (օրինակ՝ Diptera: Chironomidae: Chironomus և Crustacea. Daphnia magna և Hyalella azteca):Այս փորձնական օրգանիզմները սովորաբար ավելի հեշտ են մշակվում, քան մյուս ստորոտային մակրոանողնաշարավորները (օրինակ՝ phe սեռ::), և որոշ դեպքերում ավելի քիչ զգայուն են աղտոտիչների նկատմամբ:Օրինակ, D. Magna-ն ավելի քիչ զգայուն է շատ մետաղների նկատմամբ, քան որոշ միջատներ, մինչդեռ A. zteca-ն ավելի քիչ զգայուն է պիրետրոիդ միջատասպան բիֆենտրինի նկատմամբ, քան նրա զգայունությունը որդերի նկատմամբ (29, 30):Գոյություն ունեցող հենանիշների մեկ այլ սահմանափակում է հաշվարկներում օգտագործվող վերջնակետերը:Սուր հենանիշները հիմնված են մահացության վրա (կամ ամրագրված են խեցգետնակերպերի համար), մինչդեռ քրոնիկ չափորոշիչները սովորաբար հիմնված են ենթամահացու վերջնակետերի (օրինակ՝ աճի և վերարտադրության) վրա (եթե այդպիսիք կան):Այնուամենայնիվ, կան համատարած ենթամահացու ազդեցություններ, ինչպիսիք են աճը, առաջացումը, կաթվածը և զարգացման հետաձգումը, որոնք կարող են ազդել տաքսոնների և համայնքի դինամիկայի հաջողության վրա:Արդյունքում, թեև հենանիշը հիմք է տալիս ազդեցության կենսաբանական կարևորությանը, էկոլոգիական նշանակությունը որպես թունավորության շեմ անորոշ է:
Ֆիպրոնիլային միացությունների ազդեցությունը ստորջրյա ջրային էկոհամակարգերի վրա (անողնաշարավորներ և ջրիմուռներ) ավելի լավ հասկանալու համար բնական բենթոսային համայնքները բերվել են լաբորատորիա և ենթարկվել կոնցենտրացիայի գրադիենտների՝ Fipronil-ի 30-օրյա հոսքի կամ ֆիպրոնիլի դեգրադացման չորս փորձերից մեկի ընթացքում:Հետազոտության նպատակն է գետային համայնքի լայն տաքսոն ներկայացնող յուրաքանչյուր ֆիպրոնիլային միացության համար ստեղծել տեսակի հատուկ 50% ազդեցության կոնցենտրացիան (EC50 արժեք) և որոշել աղտոտիչների ազդեցությունը համայնքի կառուցվածքի և ֆունկցիայի վրա [այսինքն՝ վտանգի կոնցենտրացիան] 5: Ազդեցության ենթարկված տեսակների % (HC5) և անուղղակի ազդեցությունները, ինչպիսիք են փոփոխված առաջացումը և տրոֆիկ դինամիկան]:Այնուհետև մեզոսկոպիկ փորձից ստացված շեմը (միացության համար հատուկ HC5 արժեքը) կիրառվել է Միացյալ Նահանգների Երկրաբանական ծառայության (USGS) կողմից հավաքագրված դաշտում Միացյալ Նահանգների հինգ շրջաններից (Հյուսիսարևելյան, Հարավարևելյան, Միջին Արևմուտք, Հյուսիսարևմտյան Խաղաղ օվկիանոս և Կենտրոնական Կալիֆորնիա): Առափնյա գոտի) տվյալներ) որպես USGS տարածաշրջանային հոսքի որակի գնահատման մաս (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/):Որքան գիտենք, սա առաջին էկոլոգիական ռիսկի գնահատումն է։Այն համակողմանիորեն ուսումնասիրում է ֆիպրոնիլային միացությունների ազդեցությունը բենթոսային օրգանիզմների վրա վերահսկվող մեզոմիջավայրում, այնուհետև կիրառում է այս արդյունքները մայրցամաքային մասշտաբի դաշտային գնահատումների համար:
30-օրյա մեզոկոսմիկական փորձարկումն իրականացվել է ԱՄՆ Կոլորադո նահանգի Ֆորտ Քոլինս նահանգի USGS ջրային լաբորատորիայում (AXL) 2017 թվականի հոկտեմբերի 18-ից նոյեմբերի 17-ը 1 օրվա ընտելացման և 30 օրվա փորձի համար:Մեթոդը նախկինում նկարագրվել է (29, 31) և մանրամասնվել է լրացուցիչ նյութում:Մեզո տարածության պարամետրը պարունակում է 36 շրջանառվող հոսք չորս ակտիվ հոսքերում (շրջանառվող ջրի տանկեր):Յուրաքանչյուր կենդանի հոսք հագեցած է հովացուցիչով ջրի ջերմաստիճանը պահպանելու համար և լուսավորված է 16:8 լույս-մութ ցիկլով:Մեզո մակարդակի հոսքը չժանգոտվող պողպատից է, որը հարմար է ֆիպրոնիլի հիդրոֆոբության համար (log Kow = 4.0) և հարմար է օրգանական մաքրող լուծիչների համար (Նկար S1):Միջածավալ փորձի համար օգտագործված ջուրը հավաքվել է Քեշ Լա Պուդրե գետից (վերին հոսանքի աղբյուրներից, ներառյալ Rocky Mountain National Park-ը, National Forest-ը և Continental Divide-ը) և պահվել AXL-ի չորս պոլիէթիլենային պահեստներում:Տեղանքից հավաքված նստվածքի և ջրի նմուշների նախկին գնահատումները թունաքիմիկատներ չեն հայտնաբերել (29):
Մեզ մասշտաբի փորձի դիզայնը բաղկացած է 30 մշակման հոսքերից և 6 հսկիչ հոսքերից:Մաքրման հոսքը ստանում է մաքրված ջուր, որոնցից յուրաքանչյուրը պարունակում է ֆիպրոնիլային միացությունների չկրկնվող մշտական ​​կոնցենտրացիաներ. [ԱՄՆ շրջակա միջավայրի պաշտպանության գործակալության (EPA) թունաքիմիկատների գրադարան, CAS 205650-65-3], սուլֆոն (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-2) և սուլֆիդ (Sigma-Aldrich, CAS 120067-83-6); ամբողջ մաքրություն 97,8%: Համաձայն հրապարակված պատասխանների արժեքների (7, 15, 16, 18, 21, 23, 25, 32, 33): Ֆիպրոնիլային միացությունը լուծարելով մեթանոլում (Thermo Fisher Scientific, American Chemical Society հավաստագրման մակարդակ) և նոսրացրեք դեիոնացված ջրով մինչև պահանջվող ծավալը՝ խտացված պաշար լուծույթ պատրաստելու համար: Քանի որ մեթանոլի քանակը մեկ չափաբաժնի մեջ տարբեր է, անհրաժեշտության դեպքում անհրաժեշտ է մեթանոլ ավելացնել մաքրման բոլոր հոսքերին: Երեք հսկողության դեպքում մեթանոլի նույն կոնցենտրացիան ( 0.05 մլ/լ) առուներում: Մյուս երեք հսկիչ հոսքերի միջին տեսքը ստացել է գետի ջուր առանց մեթանոլի, հակառակ դեպքում դրանք վերաբերվել են բոլոր մյուս հոսքերին:
8-րդ օրը, 16-րդ օրը և 26-րդ օրը, հոսքի թաղանթում չափվել է ջերմաստիճանը, pH-ի արժեքը, էլեկտրական հաղորդունակությունը և ֆիպրոնիլի և ֆիպրոնիլի քայքայումը:Մեդիա թեստի ընթացքում հիմնական միացության ֆիպրոնիլի քայքայմանը հետևելու համար ֆիպրոնիլը (ծնողներ) օգտագործվել է աղիքի հեղուկ լորձաթաղանթի բուժման համար ևս երեք օր [5, 12 և 21 օր (n = 6)] ջերմաստիճանի, pH-ի համար, Հաղորդունակություն, ֆիպրոնիլի և ֆիպրոնիլի քայքայման նմուշառում:Թունաքիմիկատների վերլուծության նմուշները հավաքվել են 10 մլ հոսող ջուրը զտելով 20 մլ սաթ ապակե սրվակի մեջ Whatman 0,7 մկմ GF/F ներարկիչի ֆիլտրի միջոցով, որը հագեցած է մեծ տրամագծով ասեղով:Նմուշները անմիջապես սառեցվեցին և ուղարկվեցին USGS Ջրի որակի ազգային լաբորատորիա (NWQL) Լեյքվուդ, Կոլորադո, ԱՄՆ, վերլուծության համար:Օգտագործելով նախկինում հրապարակված մեթոդի բարելավված մեթոդը, Fipronil-ը և ջրի նմուշներում քայքայման 4 արտադրանքները որոշվել են ուղղակի ջրային ներարկման (DAI) հեղուկ քրոմատոգրաֆիա-տանդեմ զանգվածային սպեկտրոմետրիայի միջոցով (LC-MS/MS; Agilent 6495):Գործիքների հայտնաբերման մակարդակը (IDL) գնահատվում է որպես նվազագույն չափաբերման ստանդարտ, որը համապատասխանում է որակական նույնականացման ստանդարտին.fipronil-ի IDL-ն 0,005 μg/L է, իսկ մյուս չորս ֆիպրոնիլի IDL-ն 0,001 μg/L է:Լրացուցիչ նյութը տրամադրում է ֆիպրոնիլային միացությունների չափման համար օգտագործվող մեթոդների ամբողջական նկարագրությունը, ներառյալ որակի վերահսկման և ապահովման ընթացակարգերը (օրինակ՝ նմուշի վերականգնում, հասկեր, երրորդ կողմի ստուգումներ և բլանկներ):
30-օրյա Mesocosmic փորձի վերջում ավարտվել է չափահաս և թրթուրային անողնաշարավորների հաշվառումն ու նույնականացումը (տվյալների հավաքագրման հիմնական վերջնակետը):Առաջացող մեծահասակները ամեն օր հավաքվում են ցանցից և սառեցնում մաքուր 15 մլ Falcon ցենտրիֆուգային խողովակի մեջ:Փորձի վերջում (30-րդ օր) յուրաքանչյուր հոսքի մեջ մեմբրանի պարունակությունը մաքրվել է անողնաշարավորներից հեռացնելու համար, և մաղվել (250 մկմ) և պահել 80% էթանոլում:Timberline Aquatics-ը (Fort Collins, CO) ավարտել է թրթուրների և չափահաս անողնաշարավորների տաքսոնոմիկ նույնականացումը մինչև հնարավոր ամենացածր տաքսոնոմիկ մակարդակը, սովորաբար տեսակները:9-րդ, 19-րդ և 29-րդ օրերին քլորոֆիլ a-ն եռակի չափվել է յուրաքանչյուր հոսքի մեզոսկոպիկ թաղանթում:Բոլոր քիմիական և կենսաբանական տվյալները՝ որպես մեզոսկոպիկ փորձի մաս, ներկայացված են ուղեկցող տվյալների թողարկումում (35):
Էկոլոգիական հետազոտություններ են անցկացվել փոքր հոսանքներում Միացյալ Նահանգների հինգ հիմնական տարածքներում, իսկ թունաքիմիկատները մշտադիտարկվել են նախորդ ինդեքսային ժամանակահատվածում:Մի խոսքով, գյուղատնտեսական և քաղաքային հողօգտագործման հիման վրա (36-40) յուրաքանչյուր մարզում ընտրվել է 77-ից 100 տեղ (ընդհանուր 444 տեղ):Մեկ տարվա գարնանը և ամռանը (2013-2017թթ.) յուրաքանչյուր մարզում շաբաթական մեկ անգամ ջրի նմուշներ են հավաքվում 4-ից 12 շաբաթ:Հատուկ ժամանակը կախված է տարածաշրջանից և զարգացման ինտենսիվությունից:Սակայն հյուսիսարևելյան շրջանի 11 կայանները գրեթե ջրբաժան են։Ոչ մի զարգացում, բացի նրանից, որ հավաքվել է միայն մեկ նմուշ:Քանի որ տարածաշրջանային հետազոտություններում թունաքիմիկատների մոնիտորինգի ժամանակաշրջանները տարբեր են, համեմատության համար այստեղ դիտարկվում են յուրաքանչյուր տեղամասից հավաքված միայն վերջին չորս նմուշները:Ենթադրվում է, որ չմշակված հյուսիսարևելյան տեղանքում հավաքված մեկ նմուշ (n = 11) կարող է ներկայացնել 4 շաբաթյա նմուշառման շրջանը:Այս մեթոդը հանգեցնում է թունաքիմիկատների վերաբերյալ նույն թվով դիտարկումների (բացառությամբ հյուսիսարևելյան 11 վայրերի) և դիտարկման նույն տևողության.Ենթադրվում է, որ 4 շաբաթը բավական երկար է բիոտայի հետ երկարաժամկետ ազդեցության համար, բայց բավական կարճ է, որ էկոլոգիական հանրությունը չպետք է վերականգնվի այդ շփումներից:
Բավարար հոսքի դեպքում ջրի նմուշը հավաքվում է հաստատուն արագության և մշտական ​​լայնության ավելացումների միջոցով (41):Երբ հոսքը բավարար չէ այս մեթոդն օգտագործելու համար, դուք կարող եք նմուշներ հավաքել նմուշների խորը ինտեգրման կամ հոսքի ծանրության կենտրոնից բռնելու միջոցով:Օգտագործեք մեծ բացվածքով ներարկիչ և սկավառակի ֆիլտր (0,7 մկմ) 10 մլ ֆիլտրացված նմուշ հավաքելու համար (42):DAI LC-MS/MS/MS/MS-ի միջոցով ջրի նմուշները վերլուծվել են NWQL-ում 225 թունաքիմիկատների և թունաքիմիկատների քայքայման արտադրանքի համար, ներառյալ ֆիպրոնիլը և 7 քայքայման արտադրանք (դեսուլֆինիլ ֆիպրոնիլ, ֆիպրոնիլ) սուլֆիդներ, ֆիպրոնիլ սուլֆոն, դեսքլորոֆիպրոնիլ, դեսթիոլիդ ֆիպրոնիլ և ֆիպրոնիլ):)Դաշտային ուսումնասիրությունների համար հաշվետվության տիպիկ նվազագույն մակարդակներն են. ֆիպրոնիլ, դեսմեթիլթիո ֆտորոբենզոնիտրիլ, ֆիպրոնիլ սուլֆիդ, ֆիպրոնիլ սուլֆոն և դեսքլորոֆիպրոնիլ 0,004 մկգ/լ;դեսուլֆինիլ ֆտորֆենամիդ և ֆիպրոնիլ ամիդի կոնցենտրացիան 0,009 մկգ/լ;ֆիպրոնիլ սուլֆոնատի կոնցենտրացիան 0,096 մկգ/լ է:
Անողնաշարավորների համայնքները նմուշառվում են յուրաքանչյուր տարածքի ուսումնասիրության վերջում (գարուն/ամառ), սովորաբար թունաքիմիկատների նմուշառման վերջին միջոցառման հետ միաժամանակ:Աճող սեզոնից և թունաքիմիկատների առատ օգտագործումից հետո նմուշառման ժամանակը պետք է համապատասխանի ցածր հոսքի պայմաններին և պետք է համընկնի գետի անողնաշարավորների համայնքի հասունացման և հիմնականում թրթուրների կյանքի փուլում:Օգտագործելով Surber նմուշառիչը 500 մկմ ցանցով կամ D- շրջանակային ցանցով, անողնաշարավորների համայնքի նմուշառումն ավարտվել է 444 տեղամասերից 437-ում:Նմուշառման մեթոդը մանրամասն նկարագրված է լրացուցիչ նյութում:NWQL-ում բոլոր անողնաշարավորները սովորաբար նույնացվում և ցուցակագրվում են սեռի կամ տեսակի մակարդակով:Այս ոլորտում հավաքված և այս ձեռագրում օգտագործված բոլոր քիմիական և կենսաբանական տվյալները կարելի է գտնել կից տվյալների հրապարակման մեջ (35):
Մեզոսկոպիկ փորձարկումներում օգտագործված ֆիպրոնիլային հինգ միացությունների համար 20%-ով կամ 50%-ով կրճատված թրթուրների անողնաշարավորների կոնցենտրացիան հաշվարկվել է վերահսկողության համեմատ (այսինքն՝ EC20 և EC50):Տվյալները [x = ժամանակի կշռված ֆիպրոնիլի կոնցենտրացիան (տես լրացուցիչ նյութը մանրամասների համար), y = թրթուրների առատություն կամ այլ չափումներ] տեղադրվել են R(43) ընդլայնված փաթեթում՝ օգտագործելով երեք պարամետրային լոգարիթմական ռեգրեսիայի մեթոդը” drc”:Կորը համապատասխանում է բոլոր տեսակներին (թրթուրներին) բավարար առատությամբ և համապատասխանում է հետաքրքրության այլ չափանիշներին (օրինակ՝ տաքսոնների հարստությունը, ճանճերի ընդհանուր առատությունը և ընդհանուր առատությունը)՝ համայնքի էֆեկտն ավելի հասկանալու համար:Նեշ-Սաթկլիֆի գործակիցը (45) օգտագործվում է մոդելի համապատասխանությունը գնահատելու համար, որտեղ վատ մոդելի համապատասխանությունը կարող է ստանալ անսահման բացասական արժեքներ, իսկ կատարյալ համապատասխանության արժեքը 1 է:
Փորձի ընթացքում ֆիպրոնիլային միացությունների ազդեցությունը միջատների առաջացման վրա ուսումնասիրելու համար տվյալները գնահատվել են երկու եղանակով:Նախ, յուրաքանչյուր բուժման հոսքի մեսոյի տեսքից հանելով հսկիչ հոսքի միջին տեսքը, միջատների կուտակային օրական առաջացումը յուրաքանչյուր հոսքի միջից (բոլոր անհատների ընդհանուր թիվը) նորմալացվեց հսկողության համար:Գծագրեք այս արժեքները ժամանակի համեմատ՝ հասկանալու համար բուժման հեղուկի միջնորդի շեղումը հսկիչ հեղուկի միջնորդից 30-օրյա փորձի ժամանակ:Երկրորդ, հաշվարկեք յուրաքանչյուր հոսքի մեզոֆիլի առաջացման ընդհանուր տոկոսը, որը սահմանվում է որպես տվյալ հոսքի մեջ մեզոֆիլների ընդհանուր թվի հարաբերակցությունը հսկիչ խմբում թրթուրների և մեծահասակների միջին թվին և հարմար է երեք պարամետր լոգարիթմական ռեգրեսիայի համար: .Հավաքված բոլոր բողբոջող միջատները Chironomidae ընտանիքի երկու ենթաընտանիքներից էին, ուստի կատարվել է համակցված անալիզ:
Համայնքի կառուցվածքի փոփոխությունները, ինչպիսիք են տաքսոնների կորուստը, ի վերջո կարող են կախված լինել թունավոր նյութերի ուղղակի և անուղղակի ազդեցություններից և կարող են հանգեցնել համայնքի գործառույթի փոփոխության (օրինակ՝ տրոֆիկ կասկադ):Տրոֆիկ կասկադը փորձարկելու համար պարզ պատճառահետևանքային ցանցը գնահատվել է՝ օգտագործելով ուղու վերլուծության մեթոդը (R փաթեթ «piecewiseSEM») (46):Մեզոսկոպիկ փորձերի համար ենթադրվում է, որ ֆիպրոնիլը, դեսուլֆինիլը, սուլֆիդը և սուլֆոնը (չփորձարկված ամիդ) ջրի մեջ՝ քերիչի կենսազանգվածը նվազեցնելու համար, անուղղակիորեն հանգեցնում են քլորոֆիլ a-ի կենսազանգվածի ավելացմանը (47):Միացությունների կոնցենտրացիան կանխատեսող փոփոխականն է, իսկ քերիչը և քլորոֆիլը կենսազանգվածը պատասխանի փոփոխականներն են:Fisher's C վիճակագրությունը օգտագործվում է մոդելի համապատասխանությունը գնահատելու համար, այնպես որ P արժեքը <0,05 ցույց է տալիս լավ մոդելի համապատասխանություն (46):
Ռիսկի վրա հիմնված էկոհամայնքի շեմային պաշտպանության միջոց մշակելու համար յուրաքանչյուր միացություն ստացել է տուժած տեսակների (HC5) խրոնիկական տեսակների զգայունության բաշխման (SSD) և վտանգի կոնցենտրացիայի պաշտպանության 95%-ը:Ստեղծվել է SSD տվյալների երեք հավաքածու՝ (i) միայն meso տվյալների հավաքածու, (ii) տվյալների հավաքածու, որը պարունակում է բոլոր meso տվյալները և EPA ECOTOX տվյալների բազայի հարցումից հավաքված տվյալները (https://cfpub.epa.gov/ecotox) /, հասանելի է մարտի 14, 2019 թ.), ուսումնասիրության տևողությունը 4 օր կամ ավելի է, և (iii) տվյալների հավաքածու, որը պարունակում է բոլոր մեզոսկոպիկ տվյալները և ECOTOX տվյալները, որոնցում ECOTOX-ի տվյալները (սուր ազդեցություն) բաժանվում են սուր և քրոնիկ D. magna հարաբերակցության վրա ( 19.39) բացատրել ազդեցության տևողության տարբերությունը և մոտավորել քրոնիկական EC50 արժեքը (12):Բազմաթիվ SSD մոդելներ ստեղծելու մեր նպատակն է (i) մշակել HC5 արժեքներ՝ դաշտային տվյալների հետ համեմատելու համար (միայն մեդիայի համար SSD-ների համար), և (ii) գնահատել, որ մեդիա տվյալները ավելի լայնորեն ընդունված են, քան կարգավորող գործակալությունները՝ ջրային մշակության մեջ ներառելու համար: կյանքի չափանիշների կայունությունը և տվյալների ռեսուրսների ստանդարտ կարգավորումը և, հետևաբար, հարմարեցման գործընթացի համար մեզոսկոպիկ ուսումնասիրությունների օգտագործման գործնականությունը:
SSD-ը մշակվել է տվյալների յուրաքանչյուր հավաքածուի համար՝ օգտագործելով R փաթեթի «ssdtools» (48):Օգտագործեք bootstrap-ը (n = 10,000) SSD-ից HC5 միջինը և վստահության միջակայքը (CI) գնահատելու համար:Քառասունինը տաքսոն պատասխաններ (բոլոր տաքսոնները, որոնք ճանաչվել են որպես սեռ կամ տեսակ), մշակվել են այս հետազոտության միջոցով, համակցված են 32 տաքսոն պատասխանների հետ, որոնք կազմված են ECOTOX տվյալների բազայում հրապարակված վեց ուսումնասիրություններից, ընդ որում, ընդհանուր առմամբ 81 տաքսոն պատասխան կարող է օգտագործվել SSD մշակման համար: .Քանի որ ոչ մի տվյալ չի գտնվել ամիդների ECOTOX տվյալների բազայում, ամիդների համար SSD չի մշակվել, և ընթացիկ ուսումնասիրությունից ստացվել է միայն մեկ EC50 պատասխան:Թեև միայն մեկ սուլֆիդային խմբի EC50 արժեքը հայտնաբերվել է ECOTOX տվյալների բազայում, ներկայիս ասպիրանտը ունի 12 EC50 արժեք:Հետևաբար, մշակվել են սուլֆինիլ խմբերի SSD-ներ:
Ֆիպրոնիլային միացությունների HC5 հատուկ արժեքները, որոնք ստացվել են միայն Mesocosmos-ի SSD տվյալների հավաքածուից, համակցվել են դաշտային տվյալների հետ՝ գնահատելու ֆիպրոնիլային միացությունների ազդեցությունը և պոտենցիալ թունավորությունը Միացյալ Նահանգների հինգ շրջաններից 444 հոսքերում:Վերջին 4-շաբաթյա նմուշառման պատուհանում ֆիպրոնիլային միացությունների հայտնաբերված յուրաքանչյուր կոնցենտրացիան (չհայտնաբերված կոնցենտրացիան զրոյական է) բաժանվում է համապատասխան HC5-ի, և յուրաքանչյուր նմուշի միացությունների հարաբերակցությունը գումարվում է, որպեսզի ստացվի ֆիպրոնիլի ընդհանուր թունավորության միավորը (ΣTUFipronils), որտեղ ΣTUFipronils> 1 նշանակում է թունավորություն:
Համեմատելով տուժած տեսակների 50%-ի (HC50) վտանգի կոնցենտրացիան միջին թաղանթային փորձից ստացված տաքսոնների հարստության EC50 արժեքի հետ՝ միջին մեմբրանի տվյալներից ստացված SSD-ը գնահատվել է, որպեսզի արտացոլի ավելի լայն էկոլոգիական հանրության զգայունությունը ֆիպրոնիլի նկատմամբ։ աստիճան..Այս համեմատության միջոցով կարելի է գնահատել տաքսոնների հարստությունը չափելու EC50 մեթոդի հետևողականությունը SSD մեթոդի (ներառյալ միայն այն տաքսոնները, որոնք ունեն դոզան-արձագանք հարաբերակցություն) և EC50 մեթոդի (ներառյալ միջին տարածության մեջ դիտված բոլոր եզակի տաքսոնները) միջև:Դոզայի արձագանքման հարաբերություն.
Թունաքիմիկատների ռիսկի տեսակների (SPEARpesticides) ցուցիչը հաշվարկվել է անողնաշարավորների համայնքների առողջական վիճակի և ΣTUFipronil-ի միջև կապն ուսումնասիրելու համար 437 անողնաշարավորներ հավաքող հոսքերում:SPEAR թունաքիմիկատների մետրիկը փոխակերպում է անողնաշարավորների բաղադրությունը կենսաբանական տաքսոնոմիայի համար ֆիզիոլոգիական և էկոլոգիական բնութագրերով առատության չափման՝ դրանով իսկ զգայունություն հաղորդելով թունաքիմիկատների նկատմամբ:SPEAR թունաքիմիկատների ցուցանիշը զգայուն չէ բնական կովարիատների նկատմամբ (49, 50), թեև դրա կատարողականը կազդի աճելավայրերի խիստ դեգրադացիայից (51):Յուրաքանչյուր տաքսոնի համար տեղում հավաքված առատության տվյալները համաձայնեցվում են ASTERICS ծրագրաշարի հետ կապված տաքսոնի հիմնական արժեքի հետ՝ գետի էկոլոգիական որակը գնահատելու համար (https://gewaesser-bewertung-berechnung.de/index.php/home): . html):Այնուհետև ներմուծեք տվյալները Indicate (http://systemecology.eu/indicate/) ծրագրաշար (տարբերակ 18.05):Այս ծրագրաշարում եվրոպական հատկանիշների տվյալների բազան և թունաքիմիկատների նկատմամբ ֆիզիոլոգիական զգայունությամբ տվյալների բազան օգտագործվում է յուրաքանչյուր տեղամասի տվյալները SPEAR պեստիցիդների ցուցիչի փոխակերպելու համար:Հինգ տարածաշրջանային հետազոտություններից յուրաքանչյուրն օգտագործեց Ընդհանուր հավելումների մոդելը (GAM) [«mgcv» փաթեթը R(52))՝ ուսումնասիրելու SPEAR թունաքիմիկատների չափման և ΣTUFipronils [log10(X + 1) փոխակերպում] ասոցիացված փոխհարաբերությունները:SPEAR թունաքիմիկատների չափումների և տվյալների վերլուծության համար ավելի մանրամասն տեղեկությունների համար տե՛ս Լրացուցիչ նյութերը:
Ջրի որակի ինդեքսը համահունչ է յուրաքանչյուր հոսքի մեսոսկոպիկ և ողջ մեզոսկոպիկ փորձի ժամանակաշրջանում:Միջին ջերմաստիճանը, pH-ը և հաղորդունակությունը համապատասխանաբար եղել են 13,1°C (±0,27°C), 7,8 (±0,12) և 54,1 (±2,1) μS/cm (35):Չափված լուծված օրգանական ածխածինը մաքուր գետի ջրում 3,1 մգ/լ է:Գետի մերձահայացքում, որտեղ տեղակայված է MiniDOT ձայնագրիչը, լուծված թթվածինը մոտ է հագեցվածությանը (միջինը> 8,0 մգ/լ), ինչը ցույց է տալիս, որ հոսքը լիովին շրջանառվում է:
Ֆիպրոնիլի որակի վերահսկման և որակի ապահովման տվյալները ներկայացված են կից տվյալների հրապարակման մեջ (35):Մի խոսքով, լաբորատոր մատրիցային ցցերի և մեսոսկոպիկ նմուշների վերականգնման արագությունը սովորաբար ընդունելի միջակայքում է (վերականգնումը 70% -ից մինչև 130%), IDL ստանդարտները հաստատում են քանակական մեթոդը, իսկ լաբորատորիայի և գործիքների բլանկները սովորաբար մաքուր են: Շատ քիչ բացառություններ կան, քան այս ընդհանրացումները քննարկվել են լրացուցիչ նյութում:.
Համակարգի նախագծման շնորհիվ ֆիպրոնիլի չափված կոնցենտրացիան սովորաբար ցածր է նպատակային արժեքից (Նկար S2) (որովհետև իդեալական պայմաններում կայուն վիճակի հասնելու համար պահանջվում է 4-ից 10 օր) (30):Ֆիպրոնիլային այլ միացությունների համեմատ, դեսուլֆինիլի և ամիդի կոնցենտրացիան ժամանակի ընթացքում քիչ է փոխվում, և բուժման ընթացքում կոնցենտրացիայի փոփոխականությունը ավելի փոքր է, քան բուժման միջև եղած տարբերությունը, բացառությամբ սուլֆոնի և սուլֆիդի ցածր կոնցենտրացիայի բուժման:Ժամանակի կշռված միջին չափված կոնցենտրացիայի միջակայքը յուրաքանչյուր բուժման խմբի համար հետևյալն է. Fipronil, IDL մինչև 9,07 μg/L;Դեսուլֆինիլ, IDL մինչև 2,15 մկգ / լ;Ամիդ, IDL մինչև 4,17 մկգ / լ;Սուլֆիդ, IDL մինչև 0,57 մկգ / լիտր;իսկ սուլֆոնը, IDL-ն 1,13 մկգ/լիտր է (35):Որոշ հոսքերում հայտնաբերվել են ոչ նպատակային ֆիպրոնիլային միացություններ, այսինքն՝ միացություններ, որոնք չեն ներծծվել հատուկ մշակման մեջ, սակայն հայտնի են որպես մշակման միացության քայքայման արտադրանք:Ֆիպրոնիլ հիմնական միացությամբ մշակված մեզոսկոպիկ թաղանթներն ունեն ամենաշատ հայտնաբերված ոչ նպատակային քայքայման արտադրանքները (երբ չեն օգտագործվում որպես մշակման միացություն, դրանք են՝ սուլֆինիլ, ամիդ, սուլֆիդ և սուլֆոն);դրանք կարող են պայմանավորված լինել արտադրական գործընթացով Բաղադրյալ կեղտերով և/կամ քայքայման գործընթացներով, որոնք տեղի են ունենում պահեստային լուծույթի պահպանման և (կամ) մեզոսկոպիկ փորձարկումների ընթացքում, այլ ոչ թե խաչաձեւ աղտոտման հետևանքով:Ֆիպրոնիլով բուժման մեջ քայքայման կոնցենտրացիայի միտում չի նկատվել:Ոչ նպատակային քայքայվող միացություններն ամենից հաճախ հայտնաբերվում են բուժման ամենաբարձր կոնցենտրացիան ունեցող մարմնում, սակայն կոնցենտրացիան ավելի քիչ է, քան այդ ոչ նպատակային միացությունների կոնցենտրացիան (տես կոնցենտրացիայի համար հաջորդ բաժինը):Հետևաբար, քանի որ ոչ նպատակային քայքայման միացությունները սովորաբար չեն հայտնաբերվում ֆիպրոնիլային ամենացածր մշակման մեջ, և քանի որ հայտնաբերված կոնցենտրացիան ավելի ցածր է, քան ազդեցության կոնցենտրացիան ամենաբարձր մշակման դեպքում, եզրակացվում է, որ այդ ոչ նպատակային միացությունները նվազագույն ազդեցություն ունեն վերլուծության վրա:
Մեդիափորձերում բենթոսային մակրոանողնաշարավորները զգայուն էին ֆիպրոնիլի, դեսուլֆինիլի, սուլֆոնի և սուլֆիդի նկատմամբ [Աղյուսակ S1;բնօրինակ առատության տվյալները ներկայացված են ուղեկցող տվյալների տարբերակում (35)]:Ֆիպրոնիլ ամիդը նախատեսված է միայն Rhithrogena sp ճանճի համար:Թունավոր (մահացու), դրա EC50-ը ​​2,05 մկգ/լ է [±10,8(SE)]:Ստեղծվել են 15 յուրահատուկ տաքսոնների դոզա-արձագանքման կորեր:Այս տաքսոնները ցույց են տվել մահացություն փորձարկված կոնցենտրացիայի միջակայքում (Աղյուսակ S1), և թիրախավորված կլաստերային տաքսոններ (օրինակ՝ ճանճերը) (Նկար S3) և հարուստ տաքսոններ (Նկար 1): Ստեղծվել է դոզայի արձագանքման կոր:Ֆիպրոնիլի, դեսուլֆինիլի, սուլֆոնի և սուլֆիդի կոնցենտրացիան (EC50) առավել զգայուն տաքսոնների եզակի տաքսոնների վրա տատանվում է համապատասխանաբար 0,005-0,364, 0,002-0,252, 0,002-0,061 և 0,005-0,043 μg/L համապատասխանաբար:Rhithrogena sp.Իսկ Sweltsa sp.;Գծապատկեր S4) ավելի ցածր են, քան ավելի հանդուրժող տաքսոնները (օրինակ՝ Micropsectra / Tanytarsus և Lepidostoma sp.) (Աղյուսակ S1):Աղյուսակ S1-ում յուրաքանչյուր միացության միջին EC50-ի համաձայն՝ սուլֆոններն ու սուլֆիդները ամենաարդյունավետ միացություններն են, մինչդեռ անողնաշարավորները սովորաբար ամենաքիչ զգայուն են դեսուլֆինիլի նկատմամբ (բացառությամբ ամիդների):Ընդհանուր էկոլոգիական կարգավիճակի չափումները, ինչպիսիք են տաքսոնների հարստությունը, ընդհանուր առատությունը, ընդհանուր պենտապլոիդը և ընդհանուր քարե ճանճը, ներառյալ տաքսոնները և որոշ տաքսոնների առատությունը, դրանք շատ հազվադեպ են մեզոում և չեն կարող հաշվարկվել: Գծե՛ք դոզայի արձագանքման առանձին կոր:Հետևաբար, այս էկոլոգիական ցուցանիշները ներառում են տաքսոնների պատասխանները, որոնք ներառված չեն SSD-ում:
Տաքսաների հարստություն (թրթուր)՝ (A) ֆիպրոնիլ, (B) դեսուլֆինիլ, (C) սուլֆոն և (D) սուլֆիդի կոնցենտրացիայով եռաստիճան լոգիստիկ ֆունկցիայով։Յուրաքանչյուր տվյալների կետ ներկայացնում է թրթուրները մեկ հոսքից 30-օրյա մեզո փորձի վերջում:Տաքսոնային հարստությունը յուրաքանչյուր հոսքի եզակի տաքսոնների քանակն է:Կոնցենտրացիայի արժեքը յուրաքանչյուր հոսքի դիտարկված կոնցենտրացիայի ժամանակային կշռված միջինն է, որը չափվում է 30-օրյա փորձի վերջում:Ֆիպրոնիլ ամիդը (ցուցադրված չէ) ոչ մի կապ չունի հարուստ տաքսոնների հետ:Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ x-առանցքը գտնվում է լոգարիթմական սանդղակի վրա:EC20 և EC50 SE-ով ներկայացված են Աղյուսակ S1-ում:
Բոլոր հինգ ֆիպրոնիլային միացությունների ամենաբարձր կոնցենտրացիայի դեպքում Uetridae-ի առաջացման մակարդակը նվազել է:Սուլֆիդի, սուլֆոնի, ֆիպրոնիլի, ամիդի և դեսուլֆինիլի բողբոջման տոկոսը (EC50) նկատվել է, որ նվազել է 50%-ով համապատասխանաբար 0,03, 0,06, 0,11, 0,78 և 0,97 մկգ/լ կոնցենտրացիաներում (Նկար 2 և Նկար S5):30-օրյա փորձերի մեծ մասում ֆիպրոնիլի, դեսուլֆինիլի, սուլֆոնի և սուլֆիդի բոլոր բուժումները հետաձգվել են, բացառությամբ որոշ ցածր խտության բուժումների (Նկար 2), և դրանց տեսքը արգելակվել է:Ամիդային մշակման ժամանակ ամբողջ փորձի ընթացքում կուտակված արտահոսքը ավելի բարձր էր, քան հսկիչինը, 0,286 մկգ/լ կոնցենտրացիայով:Ամբողջ փորձի ընթացքում ամենաբարձր կոնցենտրացիան (4,164 մկգ/լիտր) արգելակել է արտահոսքը, և միջանկյալ մաքրման արտահոսքի արագությունը նման է վերահսկիչ խմբին:(նկար 2):
Կուտակային առաջացումը յուրաքանչյուր բուժման միջին օրական միջին առաջացումն է՝ հանած (A) ֆիպրոնիլը, (B) դեսուլֆինիլը, (C) սուլֆոնը, (D) սուլֆիդը և (E) ամիդը հսկիչ հոսքում Մեմբրանի միջին օրական միջին առաջացումը:Բացառությամբ հսկողության (n = 6), n = 1. Կոնցենտրացիայի արժեքը յուրաքանչյուր հոսքում դիտարկվող կոնցենտրացիայի ժամանակի կշռված միջինն է:
Դոզա-արձագանքման կորը ցույց է տալիս, որ, ի լրումն տաքսոնոմիական կորուստների, կառուցվածքային փոփոխություններ են տեղի ունենում համայնքի մակարդակում:Մասնավորապես, փորձարկման կոնցենտրացիայի միջակայքում մայիս-ի առատությունը (Նկար S3) և տաքսոնների առատությունը (Նկար 1) ցույց տվեցին զգալի չափաբաժին-արձագանք հարաբերություններ ֆիպրոնիլի, դեսուլֆինիլի, սուլֆոնի և սուլֆիդի հետ:Հետևաբար, մենք ուսումնասիրեցինք, թե ինչպես են այս կառուցվածքային փոփոխությունները հանգեցնում համայնքի գործառույթների փոփոխության՝ փորձարկելով սննդային կասկադը:Ջրային անողնաշարավորների ազդեցությունը ֆիպրոնիլին, դեսուլֆինիլին, սուլֆիդին և սուլֆոնին ուղղակի բացասական ազդեցություն ունի քերիչի կենսազանգվածի վրա (Նկար 3):Ֆիպրոնիլի բացասական ազդեցությունը քերիչի կենսազանգվածի վրա վերահսկելու համար քերիչը բացասաբար է ազդել նաև քլորոֆիլ ա կենսազանգվածի վրա (Նկար 3):Այս բացասական ուղու գործակիցների արդյունքը քլորոֆիլ a-ի զուտ աճն է, քանի որ ֆիպրոնիլի և դեգրադանտների կոնցենտրացիան մեծանում է:Այս լիովին միջնորդավորված ուղիների մոդելները ցույց են տալիս, որ ֆիպրոնիլի կամ ֆիպրոնիլի դեգրադացիայի ավելացումը հանգեցնում է քլորոֆիլ a-ի համամասնության ավելացմանը (Նկար 3):Նախապես ենթադրվում է, որ ֆիպրոնիլի կամ քայքայման կոնցենտրացիայի և քլորոֆիլ ա կենսազանգվածի միջև ուղղակի ազդեցությունը զրոյական է, քանի որ ֆիպրոնիլային միացությունները թունաքիմիկատներ են և ունեն ցածր անմիջական թունավորություն ջրիմուռների համար (օրինակ, EPA-ի սուր ոչ անոթային բույսերի ելակետային կոնցենտրացիան 100 մկգ/լ է։ ֆիպրոնիլ, դիսուլֆօքսիդ խումբ, սուլֆոն և սուլֆիդ; https://epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/aquatic-life-benchmarks-and-ecological-risk), Բոլոր արդյունքները (վավեր մոդելներ) հաստատում են սա վարկած.
Ֆիպրոնիլը կարող է զգալիորեն նվազեցնել արածեցման կենսազանգվածը (ուղղակի ազդեցությունը) (քերիչի խումբը թրթուրներն են), բայց ուղղակի ազդեցություն չունի քլորոֆիլ ա-ի կենսազանգվածի վրա:Այնուամենայնիվ, ֆիպրոնիլի ուժեղ անուղղակի ազդեցությունը քլորոֆիլ a-ի կենսազանգվածի ավելացումն է՝ ի պատասխան ավելի քիչ արածեցման:Սլաքը ցույց է տալիս ստանդարտացված ճանապարհի գործակիցը, իսկ մինուս նշանը (-) ցույց է տալիս ասոցիացիայի ուղղությունը:* Նշում է կարևորության աստիճանը:
Երեք SSD-ները (միայն միջին շերտը, միջին շերտը գումարած ECOTOX-ի տվյալները և միջին շերտը գումարած ECOTOX-ի տվյալները՝ ճշտված ազդեցության տևողության տարբերությունների համար) արտադրել են անվանապես տարբեր HC5 արժեքներ (Աղյուսակ S3), բայց արդյունքները եղել են SE միջակայքում:Այս ուսումնասիրության մնացած մասում մենք կկենտրոնանանք տվյալների SSD-ի վրա միայն մեզո տիեզերքով և հարակից HC5 արժեքով:Այս երեք SSD գնահատումների ավելի ամբողջական նկարագրության համար խնդրում ենք ծանոթանալ լրացուցիչ նյութերին (Աղյուսակներ S2-ից S5 և Նկարներ S6 և S7):Միայն մեզո-պինդ SSD քարտեզում օգտագործվող չորս ֆիպրոնիլային միացությունների (Նկար 4) լավագույն տեղաբաշխված տվյալների բաշխումը (Ակաիկեի տեղեկատվական ստանդարտի ամենացածր գնահատականը) ֆիպրոնիլի և սուլֆոնի լոգարմն է, և սուլֆիդի և ծծմբազերծված γ վեյբուլը ( Աղյուսակ S3):Յուրաքանչյուր միացության համար ստացված HC5 արժեքները ներկայացված են Նկար 4-ում միայն մեզո տիեզերքի համար, իսկ աղյուսակ S3-ում հաղորդվում են HC5 արժեքները բոլոր երեք SSD տվյալների հավաքածուներից:Ֆիպրոնիլ, սուլֆիդ, սուլֆոն և դեսուլֆինիլ խմբերի HC50 արժեքները [22,1±8,78 նգ/լ (95% CI, 11,4-ից 46,2), 16,9±3,38 նգ/լ (95% CI, 11,2-ից մինչև 28,0±), 8 2,66 նգ/լ (95% CI, 5,44-ից 15,8) և 83,4±32,9 նգ/լ (95% CI, 36,4-ից մինչև 163)] Այս միացությունները զգալիորեն ցածր են EC50 տաքսոնների հարստությունից (եզակի տաքսոնների ընդհանուր թիվը) (Աղյուսակ S1): Լրացուցիչ նյութերի աղյուսակի նշումները միկրոգրամ են մեկ լիտրում):
Մեզ մասշտաբային փորձարկումներում, երբ ենթարկվում ենք (A) ֆիպրոնիլ, (B) դեսուլֆինիլ ֆիպրոնիլ, (C) ֆիպրոնիլ սուլֆոն, (D) ֆիպրոնիլ սուլֆիդ 30 օրվա ընթացքում, նկարագրվում է տեսակների զգայունությունը Դա տաքսոնի EC50 արժեքն է:Կապույտ գծիկ գիծը ներկայացնում է 95% CI:Հորիզոնական գծիկ գիծը ներկայացնում է HC5:Յուրաքանչյուր միացության HC5 արժեքը (նգ/լ) հետևյալն է՝ ֆիպրոնիլ, 4,56 նգ/լ (95% CI, 2,59-ից 10,2);Սուլֆիդ, 3,52 նգ / լ (1,36-ից 9,20);Սուլֆոն, 2,86 նգ / լիտր (1,93-ից 5,29);և սուլֆինիլ՝ 3,55 նգ/լ (0,35-ից 28,4):Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ x-առանցքը գտնվում է լոգարիթմական սանդղակի վրա:
Հինգ տարածաշրջանային ուսումնասիրություններում Fipronil (ծնողներ) հայտնաբերվել է 444 դաշտային նմուշառման կետերի 22%-ում (Աղյուսակ 1):Ֆլորֆենիբի, սուլֆոնի և ամիդի հայտնաբերման հաճախականությունը նման է (նմուշի 18%-ից 22%-ը), սուլֆիդի և դեսուլֆինիլի հայտնաբերման հաճախականությունը ավելի ցածր է (11%-ից 13%), մինչդեռ քայքայման մնացած արտադրանքները շատ բարձր են:Քիչ (1% կամ պակաս) կամ երբեք չի հայտնաբերվել (Աղյուսակ 1):.Ֆիպրոնիլը առավել հաճախ հայտնաբերվում է հարավ-արևելքում (տեղամասերի 52%-ը) և ամենաքիչը հյուսիս-արևմուտքում (տեղամասերի 9%-ը), ինչը ընդգծում է բենզոպիրազոլի օգտագործման փոփոխականությունը և պոտենցիալ հոսքի խոցելիությունը ողջ երկրում:Դեգրադանտները սովորաբար ցույց են տալիս նմանատիպ տարածաշրջանային օրինաչափություններ, որոնց հայտնաբերման ամենաբարձր հաճախականությունը հարավ-արևելքում և ամենացածրը հյուսիս-արևմուտքում կամ ափամերձ Կալիֆոռնիայում է:Ֆիպրոնիլի չափված կոնցենտրացիան ամենաբարձրն էր, որին հաջորդում է հիմնական միացությունը՝ ֆիպրոնիլը (90% տոկոս՝ համապատասխանաբար 10,8 և 6,3 նգ/լ) (Աղյուսակ 1) (35):Ֆիպրոնիլի (61,4 նգ/լ), դիսուլֆինիլի (10,6 նգ/լ) և սուլֆիդի (8,0 նգ/լ) ամենաբարձր կոնցենտրացիան որոշվել է հարավ-արևելքում (նմուշի վերջին չորս շաբաթվա ընթացքում):Սուլֆոնի ամենաբարձր կոնցենտրացիան որոշվել է արևմուտքում։(15,7 նգ/լ), ամիդ (42,7 նգ/լ), դեսուլֆինիլ ֆլուպիրնամիդ (14 նգ/լ) և ֆիպրոնիլ սուլֆոնատ (8,1 նգ/լ) (35):Ֆլորֆենիդ սուլֆոնը միակ միացությունն էր, որը նկատվեց, որ գերազանցում է HC5-ը (Աղյուսակ 1):Միջին ΣTUFipronils-ը տարբեր շրջանների միջև մեծապես տարբերվում է (Աղյուսակ 1):Ազգային միջին ΣTUFipronils-ը 0,62 է (բոլոր տեղանքները, բոլոր շրջանները), և 71 տեղամասեր (16%) ունեն ΣTUFipronils> 1, ինչը ցույց է տալիս, որ այն կարող է թունավոր լինել ստորջրյա մակրոանողնաշարավորների համար:Հետազոտված հինգ շրջաններից չորսում (բացառությամբ Միջին Արևմուտքի), կա SPEAR թունաքիմիկատների և ΣTUFipronil-ի միջև զգալի փոխհարաբերություն՝ ճշգրտված R2-ով տատանվում է 0,07-ից Կալիֆորնիայի ափի երկայնքով մինչև 0,34 հարավ-արևելքում (Նկար 5):
*Մեզոսկոպիկ փորձերում օգտագործվող միացություններ:†ΣTUFipronils, տոքսինների միավորների գումարի միջինը [4 fipronil միացությունների դաշտային կոնցենտրացիան/յուրաքանչյուր միացության վտանգավոր կոնցենտրացիան SSD-ով վարակված տեսակների հինգերորդ տոկոսից (Նկար 4)] ֆիպրոնիլի շաբաթական նմուշների համար՝ վերջին 4-ը Յուրաքանչյուր տեղամասում հավաքված թունաքիմիկատների շաբաթների նմուշները հաշվարկվել են:‡ Պեստիցիդների չափման վայրերի քանակը:§90-րդ տոկոսը հիմնված է պեստիցիդների նմուշառման վերջին 4 շաբաթվա ընթացքում տեղում նկատված առավելագույն կոնցենտրացիայի վրա:փորձարկված նմուշների տոկոսով:¶ CI-ը հաշվարկելու համար օգտագործեք HC5 արժեքի 95% CI (Նկար 4 և Աղյուսակ S3, միայն meso):Dechloroflupinib-ը վերլուծվել է բոլոր տարածաշրջաններում և երբեք չի հայտնաբերվել:ND, չի հայտնաբերվել:
Ֆիպրոնիլի թունավոր միավորը ֆիպրոնիլի չափված կոնցենտրացիան է, որը բաժանված է միացություններին հատուկ HC5 արժեքով, որը որոշվում է մեդիա փորձից ստացված SSD-ով (տես նկար 4):Սև գիծ, ​​ընդհանրացված հավելումների մոդել (GAM):Կարմիր գծիկն ունի CI 95% GAM-ի համար:ΣTUFipronils-ը վերածվում է log10-ի (ΣTUFipronils+1):
Ֆիպրոնիլի բացասական ազդեցությունները ոչ թիրախային ջրային տեսակների վրա լավ փաստագրված են (15, 21, 24, 25, 32, 33), բայց սա առաջին ուսումնասիրությունն է, որտեղ այն զգայուն է վերահսկվող լաբորատոր միջավայրում:Տաքսոնների համայնքները ենթարկվել են ֆիպրոնիլային միացությունների, և արդյունքները արտանետվել են մայրցամաքային մասշտաբով:30-օրյա մեզոկոսմիկ փորձի արդյունքները կարող են ստեղծել 15 առանձին ջրային միջատների խմբեր (Աղյուսակ S1) գրականության մեջ չհաղորդված կոնցենտրացիաներով, որոնց թվում թունավորության տվյալների բազայում ջրային միջատները քիչ են ներկայացված (53, 54):Տաքսային հատուկ դոզան-արձագանքման կորերը (օրինակ՝ EC50) արտացոլվում են համայնքի մակարդակի փոփոխություններում (օրինակ՝ տաքսոնների հարստությունը և կարող է թռիչքների առատության կորուստ) և ֆունկցիոնալ փոփոխություններում (օրինակ՝ սննդային կասկադները և արտաքին տեսքի փոփոխությունները):Մեզոսկոպիկ տիեզերքի ազդեցությունը տարածվել է դաշտում:Միացյալ Նահանգների հինգ հետազոտական ​​տարածքներից չորսում ֆիպրոնիլի կոնցենտրացիան, որը չափվում էր դաշտում, փոխկապակցված էր հոսող ջրում ջրային էկոհամակարգի անկման հետ:
Միջին թաղանթային փորձի մեջ տեսակների 95%-ի HC5 արժեքը պաշտպանիչ ազդեցություն ունի, ինչը ցույց է տալիս, որ ջրային անողնաշարավորների ընդհանուր համայնքներն ավելի զգայուն են ֆիպրոնիլային միացությունների նկատմամբ, քան նախկինում հասկացվում էր:HC5-ի ստացված արժեքը (ֆլորֆենիբ, 4,56 նգ/լ, դեսուլֆոքսիրան, 3,55 նգ/լ, սուլֆոն, 2,86 նգ/լ, սուլֆիդ, 3,52 նգ/լ) մի քանի անգամ (ֆլորֆենիբ) մինչև երեք անգամ ավելի է, քան մեծության կարգը (դեսուլֆինիլ): |դեսուլֆինիլ, 10,310 նգ / լիտր;սուլֆոն, 37 նգ / լիտր;և սուլֆիդ, 110 նգ/լ (8)]:Մեզոսկոպիկ փորձերը հայտնաբերել են բազմաթիվ խմբեր, որոնք զգայուն են ֆիպրոնիլի նկատմամբ EPA քրոնիկ անողնաշարավորների չափանիշով նշվածների փոխարեն (4 խումբ, որոնք ավելի զգայուն են ֆիպրոնիլի նկատմամբ, 13 զույգ դեսուլֆինիլ, 11 զույգ սուլֆոն և 13 զույգ) սուլֆիդային զգայունություն) (Նկար 4 և աղյուսակ) S1).Սա ցույց է տալիս, որ հենանիշերը չեն կարող պաշտպանել մի քանի տեսակներ, որոնք նկատվում են նաև միջին աշխարհում, որոնք նույնպես լայնորեն տարածված են ջրային էկոհամակարգերում։Մեր արդյունքների և ընթացիկ հենանիշի միջև տարբերությունը հիմնականում պայմանավորված է ֆիպրոնիլային թունավորության փորձարկման տվյալների բացակայությամբ, որոնք կիրառելի են ջրային միջատների մի շարք տաքսոնների համար, հատկապես, երբ ազդեցության ժամանակը գերազանցում է 4 օրն ու ֆիպրոնիլը քայքայվում է:Մեզոկոսմիկական 30-օրյա փորձի ընթացքում անողնաշարավորների համայնքի միջատների մեծ մասն ավելի զգայուն էր ֆիպրոնիլի նկատմամբ, քան սովորական փորձնական օրգանիզմը՝ ացտեկները (խեցգետնակերպերը), նույնիսկ ացտեկները շտկելուց հետո: Teike-ի EC50-ը ​​նույնն է դարձնում սուր վերափոխումից հետո:(Սովորաբար 96 ժամ) մինչև խրոնիկ ազդեցության ժամանակը (Նկար S7):Ավելի լավ կոնսենսուս է ձեռք բերվել միջին թաղանթային փորձի և ECOTOX-ում հաղորդված ուսումնասիրության միջև՝ օգտագործելով Chironomus dilutus ստանդարտ փորձարկման օրգանիզմը (միջատ):Զարմանալի չէ, որ ջրային միջատները հատկապես զգայուն են թունաքիմիկատների նկատմամբ։Առանց ազդեցության ժամանակի ճշգրտման, միջմասշտաբային փորձը և ECOTOX տվյալների բազայի համապարփակ տվյալները ցույց տվեցին, որ շատ տաքսոններ ավելի զգայուն են ֆիպրոնիլային միացությունների նկատմամբ, քան նոսրացված Clostridium-ը (Նկար S6):Այնուամենայնիվ, կարգավորելով ազդեցության ժամանակը, Dilution Clostridium-ը ամենազգայուն օրգանիզմն է ֆիպրոնիլի (ծնող) և սուլֆիդի նկատմամբ, թեև այն զգայուն չէ սուլֆոնի նկատմամբ (Նկար S7):Այս արդյունքները ցույց են տալիս ջրային օրգանիզմների բազմաթիվ տեսակների (ներառյալ բազմաթիվ միջատների) ընդգրկման կարևորությունը թունաքիմիկատների իրական կոնցենտրացիաների առաջացման համար, որոնք կարող են պաշտպանել ջրային օրգանիզմները:
SSD մեթոդը կարող է պաշտպանել հազվագյուտ կամ անզգայուն տաքսոններ, որոնց EC50-ը ​​հնարավոր չէ որոշել, օրինակ՝ Cinygmula sp., Isoperla fulva և Brachycentrus americanus։Տաքսոնների առատության և կարող են թռչել առատության EC50 արժեքները, որոնք արտացոլում են համայնքի կազմի փոփոխությունները, համահունչ են ֆիպրոնիլի, սուլֆոնի և սուլֆիդի SSD-ի HC50 արժեքներին:Արձանագրությունն աջակցում է հետևյալ գաղափարին. Շեմերի ստացման համար օգտագործվող SSD մեթոդը կարող է պաշտպանել ողջ համայնքը, ներառյալ համայնքի հազվագյուտ կամ անզգայուն տաքսոնները:Միայն մի քանի տաքսոնների կամ անզգայուն տաքսոնների վրա հիմնված SSD-ներից որոշվող ջրային օրգանիզմների շեմը կարող է խիստ անբավարար լինել ջրային էկոհամակարգերը պաշտպանելու համար:Սա դեսուլֆինիլի դեպքն է (Նկար S6B):ECOTOX տվյալների բազայում տվյալների բացակայության պատճառով EPA քրոնիկ անողնաշարավորների ելակետային կոնցենտրացիան կազմում է 10,310 նգ/լ, ինչը չորս կարգով բարձր է HC5-ի 3,55 նգ/լ-ից:Մեզոսկոպիկ փորձերի արդյունքում ստացված տարբեր տաքսոնների արձագանքման հավաքածուների արդյունքները:Թունավորության վերաբերյալ տվյալների բացակայությունը հատկապես խնդրահարույց է քայքայվող միացությունների համար (Նկար S6), ինչը կարող է բացատրել, թե ինչու սուլֆոնի և սուլֆիդի առկա ջրային կենսաբանական չափանիշները մոտ 15-30 անգամ ավելի քիչ զգայուն են, քան Չինաստանի տիեզերքի վրա հիմնված SSD HC5 արժեքը:Միջին մեմբրանի մեթոդի առավելությունն այն է, որ EC50 բազմաթիվ արժեքներ կարող են որոշվել մեկ փորձի ընթացքում, ինչը բավարար է ամբողջական SSD ձևավորելու համար (օրինակ՝ դեսուլֆինիլ; Նկար 4B և Նկարներ S6B և S7B) և զգալի ազդեցություն ունենալ։ պահպանվող էկոհամակարգի բնական տաքսոնների վրա Բազմաթիվ արձագանքներ.
Մեզոսկոպիկ փորձերը ցույց են տալիս, որ ֆիպրոնիլը և նրա քայքայման արտադրանքները կարող են ակնհայտ ենթամահացու և անուղղակի բացասական ազդեցություն ունենալ համայնքի գործառույթի վրա:Մեզոսկոպիկ փորձի ժամանակ ֆիպրոնիլային բոլոր հինգ միացությունները կարծես թե ազդում են միջատների առաջացման վրա:Ամենաբարձր և ամենացածր կոնցենտրացիաների համեմատության արդյունքները (անհատական ​​առաջացման արգելակում և խթանում կամ առաջացման ժամանակի փոփոխություններ) համահունչ են միջատասպան բիֆենտրինի օգտագործմամբ մեզո փորձերի նախկինում հաղորդված արդյունքներին (29):Մեծահասակների առաջացումը ապահովում է էկոլոգիական կարևոր գործառույթներ և կարող է փոփոխվել աղտոտիչներով, ինչպիսին է ֆիպրոնիլը (55, 56):Միաժամանակյա առաջացումը կարևոր է ոչ միայն միջատների վերարտադրության և պոպուլյացիայի կայունության համար, այլև հասուն միջատների մատակարարման համար, որոնք կարող են օգտագործվել որպես կեր ջրային և ցամաքային կենդանիների համար (56):Սածիլների առաջացման կանխարգելումը կարող է բացասաբար ազդել ջրային էկոհամակարգերի և ափամերձ էկոհամակարգերի միջև սննդի փոխանակման վրա և տարածել ջրային աղտոտիչների ազդեցությունը ցամաքային էկոհամակարգերի վրա (55, 56):Մեզ մասշտաբի փորձի ժամանակ նկատված քերիչների (ջրիմուռակեր միջատների) առատության նվազումը հանգեցրեց ջրիմուռների սպառման նվազմանը, ինչը հանգեցրեց քլորոֆիլ a-ի ավելացմանը (Նկար 3):Այս տրոֆիկ կասկադը փոխում է ածխածնի և ազոտի հոսքերը հեղուկ սննդային ցանցում, նման մի ուսումնասիրության, որը գնահատում էր պիրետրոիդ բիֆենթրինի ազդեցությունը բենթոսային համայնքների վրա (29):Հետևաբար, ֆենիլպիրազոլները, ինչպիսիք են ֆիպրոնիլը և նրա քայքայման արտադրանքները, պիրետրոիդները և, հավանաբար, այլ տեսակի միջատասպանները, կարող են անուղղակիորեն նպաստել ջրիմուռների կենսազանգվածի ավելացմանը և ածխածնի և ազոտի խանգարմանը փոքր հոսքերում:Այլ ազդեցությունները կարող են տարածվել ջրային և ցամաքային էկոհամակարգերի միջև ածխածնի և ազոտի ցիկլերի ոչնչացման վրա:
Միջին թաղանթային փորձարկումից ստացված տեղեկատվությունը թույլ տվեց մեզ գնահատել ֆիպրոնիլային միացությունների կոնցենտրացիաների էկոլոգիական նշանակությունը, որոնք չափվել են Միացյալ Նահանգների հինգ շրջաններում իրականացված լայնածավալ դաշտային ուսումնասիրություններում:444 փոքր հոսքերում մեկ կամ մի քանի ֆիպրոնիլային միացությունների միջին կոնցենտրացիայի 17%-ը (միջինը 4 շաբաթվա ընթացքում) գերազանցել է մեդիա փորձարկումից ստացված HC5 արժեքը:Օգտագործեք SSD-ը մեզո մասշտաբի փորձից՝ ֆիպրոնիլային միացության չափված կոնցենտրացիան վերածելու թունավորության հետ կապված ինդեքսի, այսինքն՝ թունավորության միավորների գումարի (ΣTUFipronils):1 արժեքը ցույց է տալիս թունավորությունը կամ ֆիպրոնիլային միացության կուտակային ազդեցությունը գերազանցում է հայտնի պաշտպանությունը Տեսակի արժեքով 95%:Հինգ շրջաններից չորսում ΣTUFipronil-ի և անողնաշարավորների համայնքի առողջության SPEAR թունաքիմիկատների ցուցիչի միջև նշանակալի փոխհարաբերությունը ցույց է տալիս, որ ֆիպրոնիլը կարող է բացասաբար ազդել Միացյալ Նահանգների բազմաթիվ շրջանների գետերի ստորին հատվածային անողնաշարավոր համայնքների վրա:Այս արդյունքները հաստատում են Վոլֆրամի և այլոց վարկածը։(3) Միացյալ Նահանգների մակերևութային ջրերի համար ֆենպիրազոլային միջատասպանների ռիսկը լիովին հասկանալի չէ, քանի որ ջրային միջատների վրա ազդեցությունը տեղի է ունենում ներկայիս կարգավորող շեմից ցածր:
Թունավոր մակարդակից բարձր ֆիպրոնիլի պարունակությամբ հոսքերի մեծ մասը գտնվում է համեմատաբար ուրբանիզացված հարավարևելյան տարածաշրջանում (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/region/SESQA):Տարածքի նախորդ գնահատումը ոչ միայն եզրակացրեց, որ ֆիպրոնիլը հիմնական սթրեսային գործոնն է, որն ազդում է առվակի անողնաշարավորների համայնքի կառուցվածքի վրա, այլ նաև, որ ցածր լուծված թթվածինը, սննդանյութերի ավելացումը, հոսքի փոփոխությունները, աճելավայրերի դեգրադացումը և այլ թունաքիմիկատները, և աղտոտիչների կատեգորիան կարևոր է: սթրեսի աղբյուր (57).Սթրեսային գործոնների այս խառնուրդը համահունչ է «քաղաքային գետի համախտանիշին», որը գետերի էկոհամակարգերի դեգրադացումն է, որը սովորաբար դիտվում է քաղաքային հողօգտագործման հետ կապված (58, 59):Հարավարևելյան տարածաշրջանում քաղաքային հողօգտագործման նշանները աճում են և ակնկալվում է, որ կավելանան տարածաշրջանի բնակչության աճին զուգահեռ:Ակնկալվում է, որ ապագա քաղաքաշինության և թունաքիմիկատների ազդեցությունը քաղաքային արտահոսքի վրա կավելանա (4):Եթե ​​ուրբանիզացիան և ֆիպրոնիլի օգտագործումը շարունակեն աճել, քաղաքներում այս թունաքիմիկատի օգտագործումը կարող է ավելի ու ավելի ազդել հոսքային համայնքների վրա:Թեև մետավերլուծությունը եզրակացնում է, որ գյուղատնտեսական թունաքիմիկատների օգտագործումը սպառնում է գլոբալ հոսքային էկոհամակարգերին (2, 60), մենք ենթադրում ենք, որ այս գնահատումները թերագնահատում են թունաքիմիկատների ընդհանուր համաշխարհային ազդեցությունը՝ բացառելով քաղաքային օգտագործումը:
Տարբեր սթրեսային գործոններ, ներառյալ թունաքիմիկատները, կարող են ազդել զարգացած ջրբաժանների մակրոանողնաշարավոր համայնքների վրա (քաղաքային, գյուղատնտեսական և խառը հողօգտագործում) և կարող են կապված լինել հողօգտագործման հետ (58, 59, 61):Չնայած այս ուսումնասիրությունը օգտագործել է SPEAR պեստիցիդների ցուցիչը և ջրային օրգանիզմներին հատուկ ֆիպրոնիլային թունավորության բնութագրերը՝ շփոթեցնող գործոնների ազդեցությունը նվազագույնի հասցնելու համար, SPEAR պեստիցիդների ցուցանիշի վրա կարող է ազդվել կենսամիջավայրի դեգրադացիայով, և ֆիպրոնիլը կարող է համեմատվել այլ թունաքիմիկատների հետ կապված (4, 17, 51, 57):Այնուամենայնիվ, առաջին երկու տարածաշրջանային հետազոտությունների (միջին և հարավ-արևելյան) դաշտային չափումների միջոցով մշակված բազմաթիվ սթրեսային գործոնների մոդելը ցույց տվեց, որ թունաքիմիկատները կարևոր սթրեսային գործոն են մակրոանողնաշարավորների համայնքի պայմանների համար՝ ալիքվող գետերում:Այս մոդելներում կարևոր բացատրական փոփոխականները ներառում են թունաքիմիկատներ (հատկապես բիֆենտրին), սնուցիչներ և կենսամիջավայրի բնութագրերը Միջին Արևմուտքի գյուղատնտեսական հոսքերի մեծ մասում և թունաքիմիկատներ (հատկապես ֆիպրոնիլ) հարավ-արևելյան քաղաքների մեծ մասում:Թթվածնի, սննդանյութերի և հոսքի փոփոխություններ (61, 62):Հետևաբար, չնայած տարածաշրջանային ուսումնասիրությունները փորձում են անդրադառնալ ոչ թունաքիմիկատների սթրեսային գործոնների ազդեցությանը արձագանքման ցուցիչների վրա և կարգավորել կանխատեսող ցուցանիշները՝ նկարագրելու համար ֆիպրոնիլի ազդեցությունը, այս հետազոտության դաշտային արդյունքները հաստատում են ֆիպրոնիլի տեսակետը:) Պետք է համարել ամերիկյան գետերի ճնշման ամենաազդեցիկ աղբյուրներից մեկը, հատկապես Միացյալ Նահանգների հարավ-արևելքում:
Շրջակա միջավայրում թունաքիմիկատների քայքայման դեպքերը հազվադեպ են փաստագրվում, սակայն ջրային օրգանիզմների համար վտանգը կարող է ավելի վնասակար լինել, քան մայր օրգանիզմը:Fipronil-ի դեպքում դաշտային ուսումնասիրությունները և մեզո մասշտաբային փորձերը ցույց են տվել, որ քայքայման արտադրանքները նույնքան տարածված են, որքան մայր մարմինը նմուշառված հոսքերում և ունեն նույն կամ ավելի բարձր թունավորություն (Աղյուսակ 1):Միջին մեմբրանային փորձարկումներում ֆտորոբենզոնիտրիլ սուլֆոնը ամենաթունավորն էր թունաքիմիկատների քայքայման արտադրանքներից, որոնք ուսումնասիրված էին, և այն ավելի թունավոր էր, քան հիմնական միացությունը, ինչպես նաև հայտնաբերվել էր հիմնական միացության հաճախականությամբ:Եթե ​​չափվում են միայն մայր թունաքիմիկատները, հնարավոր թունավորության դեպքերը չեն կարող նկատվել, և թունաքիմիկատների քայքայման ժամանակ թունավորության մասին տեղեկատվության հարաբերական բացակայությունը նշանակում է, որ դրանց առաջացումը և հետևանքները կարող են անտեսվել:Օրինակ, քայքայման արտադրանքի թունավորության վերաբերյալ տեղեկատվության բացակայության պատճառով շվեյցարական հոսքերում իրականացվել է թունաքիմիկատների համապարփակ գնահատում, ներառյալ թունաքիմիկատների քայքայման 134 արտադրանք, և էկոտոքսիկոլոգիական ռիսկի գնահատման ժամանակ միայն մայր միացությունն է համարվում հիմնական միացությունը:
Էկոլոգիական ռիսկի այս գնահատման արդյունքները ցույց են տալիս, որ ֆիպրոնիլային միացություններն ունեն բացասական ազդեցություն գետերի առողջության վրա, ուստի կարելի է ողջամտորեն ենթադրել, որ բացասական ազդեցությունները կարող են դիտվել ամենուր, որտեղ ֆիպրոնիլային միացությունները գերազանցում են HC5 մակարդակը:Մեզոսկոպիկ փորձերի արդյունքները անկախ են տեղանքից, ինչը ցույց է տալիս, որ ֆիպրոնիլի և դրա քայքայման արտադրանքի կոնցենտրացիան շատ հոսքային տաքսոններում շատ ավելի ցածր է, քան նախկինում գրանցվածը:Մենք կարծում ենք, որ այս հայտնագործությունը, ամենայն հավանականությամբ, կտարածվի նախաբիոտայի վրա՝ անաղարտ հոսքերի ցանկացած վայրում:Միջածավալ փորձի արդյունքները կիրառվել են լայնածավալ դաշտային հետազոտությունների համար (444 փոքր հոսքեր, որոնք կազմված են քաղաքային, գյուղատնտեսական և հողատարածքների խառը կիրառություններից Միացյալ Նահանգների հինգ հիմնական շրջաններում), և պարզվել է, որ շատ հոսքերի կենտրոնացում Ակնկալվում է, որ ֆիպրոնիլը հայտնաբերվել է: Ստացված թունավորությունը ցույց է տալիս, որ այս արդյունքները կարող են տարածվել այլ երկրներում, որտեղ օգտագործվում է ֆիպրոնիլը:Ըստ զեկույցների, Fipronil օգտագործողների թիվն ավելանում է Ճապոնիայում, Մեծ Բրիտանիայում և ԱՄՆ-ում (7):Fipronil-ը առկա է գրեթե բոլոր մայրցամաքներում, ներառյալ Ավստրալիայում, Հարավային Ամերիկայում և Աֆրիկայում (https://coherentmarketinsights.com/market-insight/fipronil-market-2208):Այստեղ ներկայացված մեզո-դաշտային ուսումնասիրությունների արդյունքները ցույց են տալիս, որ ֆիպրոնիլի օգտագործումը կարող է էկոլոգիական նշանակություն ունենալ համաշխարհային մասշտաբով:
Այս հոդվածի լրացուցիչ նյութերի համար այցելեք http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/43/eabc1299/DC1
Սա բաց հասանելիության հոդված է, որը տարածվում է Creative Commons Attribution-Non-Commercial լիցենզիայի պայմաններով, որը թույլ է տալիս օգտագործել, տարածել և վերարտադրել ցանկացած միջավայրում, քանի դեռ վերջնական օգտագործումը կոմերցիոն շահի համար չէ, և նախադրյալն այն է, որ բնօրինակ աշխատանքը ճիշտ է:Հղում.
Նշում. Մենք միայն խնդրում ենք ձեզ տրամադրել ձեր էլ. հասցեն, որպեսզի այն անձը, ում խորհուրդ եք տալիս էջին, իմանա, որ դուք ցանկանում եք, որ նա տեսնի էլփոստը և որ այն սպամ չէ:Մենք չենք գրավի էլփոստի հասցեներ:
Այս հարցը օգտագործվում է ստուգելու համար, թե արդյոք դուք այցելու եք և կանխում եք սպամի ավտոմատ ներկայացումը:
Ջանեթ Լ. Միլլեր, Թրևիս Ս. Շմիդտ, Փիթեր Ք. Վան Մետր, Բարբարա Մալեր ( Բարբարա Ջ. Մալեր, Մարկ Վ. Սենդստրոմ, Լիզա Հ. Նոուել, Դարեն Մ. Կարլայլ, Պատրիկ Վ. Մորան
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ սովորական թունաքիմիկատները, որոնք հաճախ հայտնաբերվում են ամերիկյան հոսքերում, ավելի թունավոր են, քան նախկինում կարծում էին:
Ջանեթ Լ. Միլլեր, Թրևիս Ս. Շմիդտ, Փիթեր Ք. Վան Մետր, Բարբարա Մալեր ( Բարբարա Ջ. Մալեր, Մարկ Վ. Սենդստրոմ, Լիզա Հ. Նոուել, Դարեն Մ. Կարլայլ, Պատրիկ Վ. Մորան
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ սովորական թունաքիմիկատները, որոնք հաճախ հայտնաբերվում են ամերիկյան հոսքերում, ավելի թունավոր են, քան նախկինում կարծում էին:
©2021 Գիտության առաջընթացի ամերիկյան ասոցիացիա.բոլոր իրավունքները պաշտպանված են.AAAS-ը HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef և COUNTER ընկերությունների գործընկերն է:ScienceAdvances ISSN 2375-2548.