Пестициды в ручьях становятся все более глобальной проблемой, но информации о безопасной концентрации в водных экосистемах мало.В ходе 30-дневного мезокосмического эксперимента местные донные водные беспозвоночные подверглись воздействию обычного инсектицида фипронила и четырех видов продуктов разложения.Соединение фипронила вызывало изменения в появлении и трофическом каскаде.Разработана эффективная концентрация (EC50), при которой фипронил и его продукты распада сульфида, сульфона и десульфинила вызывают 50% ответ.Таксаны не чувствительны к фипронилу.Опасная концентрация 5% затронутых видов из 15 мезокосмических значений EC50 используется для преобразования концентрации соединения фипронила в полевой пробе в сумму токсичных единиц (∑TUFipronils).В 16% потоков, взятых из пяти региональных исследований, средний показатель ∑TUFipronil превышал 1 (что указывает на токсичность).Показатели беспозвоночных видов, находящихся в зоне риска, отрицательно коррелируют с TUTUipronil в четырех из пяти мест отбора проб.Эта оценка экологического риска показывает, что низкие концентрации соединений фипронила приведут к сокращению численности речных сообществ во многих частях Соединенных Штатов.
Хотя производство синтетических химикатов значительно возросло за последние десятилетия, влияние этих химикатов на нецелевые экосистемы до конца не изучено (1).В поверхностных водах, где потеряно 90% мировых сельскохозяйственных угодий, нет данных по сельскохозяйственным пестицидам, но там, где они есть, время превышения пестицидами нормативных порогов составляет половину (2).Метаанализ сельскохозяйственных пестицидов в поверхностных водах в США показал, что в 70% мест отбора проб по крайней мере один пестицид превышал нормативный порог (3).Однако эти метаанализы (2, 3) сосредоточены только на поверхностных водах, на которые влияет использование сельскохозяйственных земель, и представляют собой краткое изложение отдельных исследований.Пестициды, особенно инсектициды, также присутствуют в высоких концентрациях в дренажных системах городских ландшафтов (4).Редко проводится комплексная оценка содержания пестицидов в поверхностных водах, сбрасываемых из сельскохозяйственных и городских ландшафтов;поэтому неизвестно, представляют ли пестициды крупномасштабную угрозу ресурсам поверхностных вод и их экологической целостности.
В 2010 году на бензопиразолы и неоникотиноиды приходилось треть мирового рынка пестицидов (5).В поверхностных водах США фипронил и продукты его разложения (фенилпиразолы) являются наиболее распространенными пестицидными соединениями, а их концентрации обычно превышают водные стандарты (6-8).Хотя неоникотиноиды привлекли внимание из-за их воздействия на пчел и птиц и их распространенности (9), фипронил более токсичен для рыб и птиц (10), в то время как другие соединения класса фенилпиразолов обладают гербицидным действием (5).Фипронил — системный инсектицид, используемый для борьбы с вредителями в городских и сельскохозяйственных условиях.С момента выхода фипронила на мировой рынок в 1993 году его использование в США, Японии и Великобритании значительно возросло (5).В Соединенных Штатах фипронил используется для борьбы с муравьями и термитами, а также применяется при выращивании сельскохозяйственных культур, включая кукурузу (включая обработку семян), картофель и сады (11, 12).Пик использования фипронила в сельском хозяйстве в США пришелся на 2002 год (13).Хотя национальные данные об использовании в городах отсутствуют, пик использования в городах в Калифорнии пришелся на 2006 и 2015 годы (https://calpip.cdpr.ca).gov/main.cfm, по состоянию на 2 декабря 2019 г.).Хотя высокие концентрации фипронила (6,41 мкг/л) обнаруживаются в ручьях в некоторых сельскохозяйственных районах с высокими нормами внесения (14), по сравнению с сельскохозяйственными водотоками, городские водотоки в США обычно обнаруживаются чаще и имеют более высокие концентрации, что положительно сказывается на возникновение бурь связано с испытанием (6, 7, 14-17).
Фипронил попадает в водную экосистему со стоками или вымывается из почвы в ручей (7, 14, 18).Фипронил обладает низкой летучестью (константа закона Генри 2,31×10-4 Па м3 моль-1), растворимостью в воде от низкой до умеренной (3,78 мг/л при 20°C) и умеренной гидрофобностью (log Kow составляет от 3,9 до 4,1)). подвижность в почве очень мала (log Koc составляет от 2,6 до 3,1) (12, 19), и он демонстрирует стойкость в окружающей среде от низкой до средней (20).Финазеприл разлагается путем фотолиза, окисления, pH-зависимого гидролиза и восстановления, образуя четыре основных продукта разложения: десульфоксифенаприл (нор сульфоксид), фенапренипсульфон (сульфон), филофенамид (амид) и сульфид филофениба (сульфид).Продукты распада фипронила, как правило, более стабильны и долговечны, чем исходное соединение (21, 22).
Токсичность фипронила и его разложение на нецелевые виды (такие как водные беспозвоночные) хорошо документированы (14, 15).Фипронил представляет собой нейротоксичное соединение, которое препятствует прохождению ионов хлорида через хлоридный канал, регулируемый гамма-аминомасляной кислотой у насекомых, в результате чего его концентрация становится достаточной, чтобы вызвать чрезмерное возбуждение и смерть (20).Фипронил обладает избирательной токсичностью, поэтому он имеет большее сродство к связыванию с рецепторами насекомых, чем млекопитающих (23).Инсектицидная активность продуктов распада фипронила различна.Токсичность сульфона и сульфида для пресноводных беспозвоночных аналогична или выше, чем у исходного соединения.Десульфинил обладает умеренной токсичностью, но менее токсичен, чем исходное соединение.Относительно нетоксично (23, 24).Восприимчивость водных беспозвоночных к фипронилу и разложению фипронила сильно различается внутри и между таксонами (15), а в некоторых случаях даже превышает порядок величины (25).Наконец, есть доказательства того, что фенилпиразолы более токсичны для экосистемы, чем считалось ранее (3).
Биологические тесты на водную среду, основанные на лабораторных исследованиях токсичности, могут недооценивать риск для полевых популяций (26-28).Стандарты для водных животных обычно устанавливаются путем лабораторных испытаний на токсичность одного вида с использованием одного или нескольких видов водных беспозвоночных (например, двукрылых: Chironomidae: Chironomus и ракообразных: Daphnia magna и Hyalella azteca).Эти тест-организмы, как правило, легче культивировать, чем других донных макробеспозвоночных (например, род phe::), и в некоторых случаях они менее чувствительны к загрязняющим веществам.Например, D. Magna менее чувствительна ко многим металлам, чем некоторые насекомые, а A. zteca менее чувствительна к пиретроидному инсектициду бифентрину, чем к червям (29, 30).Еще одним ограничением существующих тестов являются конечные точки, используемые в расчетах.Острые контрольные показатели основаны на смертности (или фиксированы для ракообразных), тогда как хронические контрольные показатели обычно основаны на сублетальных конечных точках (таких как рост и размножение) (если таковые имеются).Однако существуют широко распространенные сублетальные эффекты, такие как рост, появление, паралич и задержка развития, которые могут повлиять на успех таксонов и динамику сообщества.В результате, хотя эталонный показатель обеспечивает обоснование биологической важности эффекта, экологическая значимость в качестве порога токсичности остается неопределенной.
Чтобы лучше понять влияние соединений фипронила на донные водные экосистемы (беспозвоночные и водоросли), естественные донные сообщества были доставлены в лабораторию и подвергнуты воздействию градиентов концентрации во время 30-дневного потока фипронила или одного из четырех экспериментов по разложению фипронила.Целью исследования является получение видоспецифичной 50%-ной концентрации эффекта (значение EC50) для каждого соединения фипронила, представляющего широкий таксон речного сообщества, а также определение воздействия загрязняющих веществ на структуру и функцию сообщества [т.е. концентрацию опасности] 5 % затронутых видов (HC5) и косвенные эффекты, такие как изменение вылета и трофической динамики].Затем пороговое значение (значение HC5 для конкретного соединения), полученное в результате мезоскопического эксперимента, было применено к полю, собранному Геологической службой США (USGS) из пяти регионов Соединенных Штатов (Северо-восток, Юго-восток, Средний Запад, Северо-Западная часть Тихого океана и Центральная Калифорния). Данные прибрежной зоны) в рамках региональной оценки качества водотоков Геологической службы США (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/).Насколько нам известно, это первая оценка экологического риска.Он всесторонне исследует воздействие соединений фипронила на донные организмы в контролируемой мезо-среде, а затем применяет эти результаты к полевым оценкам континентального масштаба.
30-дневный мезокосмический эксперимент проводился в Водной лаборатории Геологической службы США (AXL) в Форт-Коллинзе, штат Колорадо, США, с 18 октября по 17 ноября 2017 года, в течение 1 дня приручения и 30 дней экспериментов.Метод был описан ранее (29, 31) и подробно описан в дополнительных материалах.Настройка мезопространства содержит 36 циркулирующих потоков в четырех активных потоках (резервуарах с циркулирующей водой).Каждый живой поток оснащен кулером для поддержания температуры воды и освещением с циклом света и темноты 16:8.Поток мезоуровня изготовлен из нержавеющей стали, которая подходит по гидрофобности фипронила (log Kow = 4,0) и подходит для органических чистящих растворителей (рис. S1).Вода, использованная для эксперимента мезомасштаба, была собрана из реки Кэш-ла-Пудр (источники выше по течению, включая национальный парк Роки-Маунтин, национальный лес и континентальный водораздел) и хранилась в четырех полиэтиленовых резервуарах AXL.Предыдущие оценки проб отложений и воды, взятых на этом участке, не выявили пестицидов (29).
План эксперимента мезомасштаба состоит из 30 потоков обработки и 6 потоков управления.В поток очистки поступает очищенная вода, каждое из которых содержит нереплицированные постоянные концентрации соединений фипронила: фипронил (фипронил (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-3), амид (Sigma-Aldrich, CAS 205650-69-7), десульфуризационная группа. [Библиотека пестицидов Агентства по охране окружающей среды США (EPA), CAS 205650-65-3], сульфон (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-2) и сульфид (Sigma-Aldrich, CAS 120067-83-6); все чистоты ≥ 97,8%.Согласно опубликованным значениям ответа (7, 15, 16, 18, 21, 23, 25, 32, 33). Путем растворения соединения фипронила в метаноле (уровень сертификации Thermo Fisher Scientific, Американского химического общества) и разведения деионизированной водой до необходимого объема для приготовления концентрированного маточного раствора.Поскольку количество метанола в дозе различно, необходимо добавлять метанол во все потоки обработки по мере необходимости.В трех контрольных группах обеспечить одинаковую концентрацию метанола ( 0,05 мл/л) в ручьях.В средний вид остальных трех контрольных потоков поступала речная вода без метанола, в остальном они рассматривались как все остальные потоки.
На 8-й, 16-й и 26-й день в проточной мембране измеряли температуру, значение pH, электропроводность и деградацию фипронила и фипронила.Чтобы отслеживать деградацию исходного соединения фипронила во время теста среды, фипронил (родители) использовали для обработки жидкой слизистой оболочки кишечника в течение еще трех дней [дни 5, 12 и 21 (n = 6)] для измерения температуры, pH, Проводимость, отбор проб фипронила и разложения фипронила.Образцы для анализа пестицидов собирали путем фильтрации 10 мл проточной воды в флакон из янтарного стекла емкостью 20 мл через шприцевой фильтр Whatman GF/F с размером пор 0,7 мкм, оснащенный иглой большого диаметра.Образцы были немедленно заморожены и отправлены в Национальную лабораторию качества воды Геологической службы США (NWQL) в Лейквуде, штат Колорадо, США, для анализа.Используя усовершенствованный метод ранее опубликованного метода, фипронил и 4 продукта разложения в пробах воды определяли методом прямой водной инъекции (DAI) жидкостной хроматографии-тандемной масс-спектрометрии (ЖХ-МС/МС; Agilent 6495).Уровень обнаружения прибора (IDL) оценивается как минимальный калибровочный стандарт, соответствующий стандарту качественной идентификации;IDL фипронила составляет 0,005 мкг/л, а IDL остальных четырех фипронилов составляет 0,001 мкг/л.В дополнительных материалах представлено полное описание методов, используемых для измерения соединений фипронила, включая процедуры контроля и обеспечения качества (например, сбор образцов, пиковые нагрузки, проверки третьей стороной и холостые измерения).
По окончании 30-дневного Мезокосмического эксперимента были завершены подсчет и идентификация взрослых и личинок беспозвоночных (основная точка сбора данных).Появившихся взрослых особей собирают из сети каждый день и замораживают в чистой центрифужной пробирке Falcon емкостью 15 мл.В конце эксперимента (30-й день) содержимое мембраны в каждом потоке промывали для удаления любых беспозвоночных, просеивали (250 мкм) и хранили в 80% этаноле.Компания Timberline Aquatics (Форт-Коллинз, Колорадо) завершила таксономическую идентификацию личинок и взрослых беспозвоночных до самого низкого возможного таксономического уровня, обычно видов.На 9, 19 и 29 дни хлорофилл а измеряли в трех повторностях в мезоскопической мембране каждого потока.Все химические и биологические данные в рамках мезоскопического эксперимента представлены в сопроводительном выпуске данных (35).
Экологические исследования были проведены в небольших (бродячих) ручьях в пяти основных районах Соединенных Штатов, а также мониторинг пестицидов в течение предыдущего индексного периода.Вкратце, исходя из сельскохозяйственного и городского землепользования (36-40), в каждом регионе было выбрано от 77 до 100 локаций (всего 444 локации).В течение весны и лета одного года (2013-2017 гг.) пробы воды отбираются один раз в неделю в каждом регионе в течение 4-12 недель.Конкретные сроки зависят от региона и интенсивности застройки.Однако 11 станций северо-восточного региона находятся практически на водоразделе.Никакого развития, за исключением того, что был собран только один образец.Поскольку сроки мониторинга пестицидов в региональных исследованиях разные, для сравнения здесь рассматриваются только четыре последние пробы, собранные на каждом участке.Предполагается, что одна проба, собранная на неосвоенном северо-восточном участке (n = 11), может соответствовать 4-недельному периоду отбора проб.Этот метод приводит к одинаковому количеству наблюдений по пестицидам (за исключением 11 точек на северо-востоке) и одинаковой продолжительности наблюдений;Считается, что 4 недели — это достаточно долго для длительного воздействия на биоту, но достаточно коротко, чтобы экологическое сообщество не могло оправиться от этих контактов.
В случае достаточного расхода проба воды отбирается с помощью приращений постоянной скорости и постоянной ширины (41).Когда потока недостаточно для использования этого метода, можно собирать пробы путем глубокой интеграции проб или захвата из центра тяжести потока.Используйте шприц большого диаметра и дисковый фильтр (0,7 мкм), чтобы собрать 10 мл отфильтрованного образца (42).С помощью DAI LC-MS/MS/MS/MS пробы воды были проанализированы в NWQL на наличие 225 пестицидов и продуктов разложения пестицидов, включая фипронил и 7 продуктов разложения (дессульфинилфипронил, фипронил). Сульфиды, фипронилсульфон, дезхлорфипронил, дестиол, фипронил, амид, фипронил и фипронил).).Типичные минимальные уровни отчетности для полевых исследований: фипронил, десметилтиофторбензонитрил, фипронилсульфид, фипронилсульфон и дехлорфипронил 0,004 мкг/л;десульфинилфлуорфенамид и Концентрация фипрониламида составляет 0,009 мкг/литр;концентрация фипронила сульфоната составляет 0,096 мкг/л.
Пробы из сообществ беспозвоночных отбираются в конце каждого районного исследования (весна/лето), обычно одновременно с последним отбором проб пестицидов.После вегетационного периода и интенсивного использования пестицидов время отбора проб должно соответствовать условиям низкого стока и совпадать со временем, когда сообщество речных беспозвоночных созревает и находится в основном на личиночной стадии жизни.С помощью пробоотборника Surber с ячейкой 500 мкм или сеткой D-frame отбор проб сообщества беспозвоночных был завершен в 437 из 444 участков.Метод отбора проб подробно описан в дополнительном материале.В NWQL все беспозвоночные обычно идентифицируются и перечисляются на уровне рода или вида.Все химические и биологические данные, собранные в этой области и использованные в этой рукописи, можно найти в сопроводительном выпуске данных (35).
Для пяти соединений фипронила, использованных в мезоскопическом эксперименте, рассчитывали концентрацию личинок беспозвоночных, сниженную на 20% или 50% по сравнению с контролем (т.е. EC20 и EC50).Данные [x = взвешенная по времени концентрация фипронила (подробности см. в дополнительных материалах), y = численность личинок или другие показатели] были адаптированы к расширенному пакету R (43) с использованием трехпараметрического метода логарифмической регрессии «drc».Кривая соответствует всем видам (личинкам) с достаточной численностью и соответствует другим интересующим показателям (например, богатству таксонов, общей численности поденок и общей численности), чтобы лучше понять эффект сообщества.Коэффициент Нэша-Сатклиффа (45) используется для оценки соответствия модели, при этом плохое соответствие модели может получать бесконечные отрицательные значения, а значение идеального соответствия равно 1.
Чтобы изучить влияние соединений фипронила на появление насекомых в эксперименте, данные оценивались двумя способами.Во-первых, путем вычитания среднего появления мезо контрольного потока из появления каждого мезо потока обработки, совокупную ежедневную встречаемость насекомых из каждого мезо потока (общее количество всех особей) нормализовали по отношению к контролю.Постройте график этих значений в зависимости от времени, чтобы понять отклонение медиатора обрабатывающей жидкости от медиатора контрольной жидкости в 30-дневном эксперименте.Во-вторых, рассчитайте общий процент встречаемости каждого мезофилла потока, который определяется как отношение общего количества мезофиллов в данном потоке к среднему количеству личинок и взрослых особей в контрольной группе и подходит для трехпараметрической логарифмической регрессии. .Все собранные проростковые насекомые принадлежали к двум подсемействам семейства Chironomidae, поэтому был проведен комбинированный анализ.
Изменения в структуре сообщества, такие как потеря таксонов, в конечном итоге могут зависеть от прямого и косвенного воздействия токсичных веществ и могут приводить к изменениям функций сообщества (например, трофического каскада).Чтобы протестировать трофический каскад, была оценена простая причинно-следственная сеть с использованием метода анализа пути (пакет R «piecewiseSEM») (46).Для мезоскопических экспериментов предполагается, что фипронил, десульфинил, сульфид и сульфон (не тестируемый амид) в воде, уменьшающие биомассу скребка, косвенно приводят к увеличению биомассы хлорофилла а (47).Концентрация соединения является предикторной переменной, а скребок и биомасса хлорофилла являются переменными отклика.Статистика Фишера C используется для оценки соответствия модели, поэтому значение P <0,05 указывает на хорошее соответствие модели (46).
В целях разработки агента пороговой защиты экосообщества, основанного на оценке риска, каждое соединение получило 95% защиты от хронического распределения чувствительности видов (HC5) и концентрации опасности.Были сгенерированы три набора данных SSD: (i) только набор мезоданных, (ii) набор данных, содержащий все мезоданные и данные, собранные по запросу базы данных EPA ECOTOX (https://cfpub.epa.gov/ecotox) /, доступ к которому осуществляется на 14 марта 2019 г.), продолжительность исследования составляет 4 дня или дольше, и (iii) набор данных, содержащий все мезоскопические данные и данные ECOTOX, в которых данные ECOTOX (острое воздействие) разделены на острое и соотношение хронических D. magna ( 19.39), чтобы объяснить разницу в продолжительности воздействия и приблизить хроническое значение EC50 (12).Наша цель создания нескольких моделей SSD состоит в том, чтобы (i) разработать значения HC5 для сравнения с полевыми данными (только для SSD для сред) и (ii) оценить, что данные среды более широко принимаются, чем регулирующие органы, для включения в аквакультуру. надежность жизненных показателей и стандартизация ресурсов данных и, следовательно, целесообразность использования мезоскопических исследований для процесса корректировки.
SSD был разработан для каждого набора данных с использованием пакета R «ssdtools» (48).Используйте начальную загрузку (n = 10 000), чтобы оценить среднее значение HC5 и доверительный интервал (CI) от SSD.Сорок девять ответов таксонов (все таксоны, которые были идентифицированы как род или вид), полученные в ходе этого исследования, объединены с ответами 32 таксонов, собранными из шести опубликованных исследований в базе данных ECOTOX, в результате чего в общей сложности 81 ответ таксона может быть использован для разработки SSD. .Поскольку в базе данных ECOTOX по амидам не было обнаружено никаких данных, для амидов не было разработано SSD, и в ходе текущего исследования был получен только один ответ EC50.Хотя в базе данных ECOTOX обнаружено значение EC50 только одной сульфидной группы, у нынешнего аспиранта имеется 12 значений EC50.Поэтому были разработаны SSD для сульфинильных групп.
Конкретные значения HC5 соединений фипронила, полученные только из набора данных SSD Мезокосмоса, были объединены с полевыми данными для оценки воздействия и потенциальной токсичности соединений фипронила в 444 потоках из пяти регионов США.В течение последнего 4-недельного периода отбора проб каждая обнаруженная концентрация соединений фипронила (необнаруженные концентрации равны нулю) делится на соответствующий HC5, а соотношение соединений в каждом образце суммируется для получения единицы общей токсичности фипронила (ΣTUFipronils), где ΣTUFipronils>1 означает токсичность.
Сравнивая опасную концентрацию 50% затронутых видов (HC50) со значением EC50 богатства таксонов, полученным в ходе эксперимента со средней мембраной, было оценено, что SSD, полученный на основе данных со средней мембраной, отражает чувствительность более широкого экологического сообщества к фипронилу. степень..Посредством этого сравнения можно оценить согласованность между методом SSD (включая только те таксоны, для которых существует взаимосвязь «доза-реакция») и методом EC50 (включая все уникальные таксоны, наблюдаемые в среднем пространстве) с использованием метода EC50 для измерения богатства таксонов.Зависимость доза-эффект.
Индикатор вида пестицидного риска (SPEARpesticides) был рассчитан для изучения взаимосвязи между состоянием здоровья сообществ беспозвоночных и ΣTUFipronil в 437 водоемах, собирающих беспозвоночных.Метрика SPEARpesticides преобразует состав беспозвоночных в метрику численности для биологической таксономии с физиологическими и экологическими характеристиками, тем самым придавая чувствительность к пестицидам.Индикатор SPEARпестицидов не чувствителен к естественным ковариатам (49, 50), хотя на его показатели будет влиять серьезная деградация среды обитания (51).Данные о численности, собранные на месте для каждого таксона, согласовываются с ключевым значением таксона, связанным с программным обеспечением ASTERICS для оценки экологического качества реки (https://gewaesser-bewertung-berechnung.de/index.php/home . html).Затем импортируйте данные в программное обеспечение Indicate (http://systemecology.eu/indicate/) (версия 18.05).В этом программном обеспечении европейская база данных признаков и база данных физиологической чувствительности к пестицидам используются для преобразования данных каждого участка в индикатор пестицидов SPEAR.В каждом из пяти региональных исследований использовалась Общая аддитивная модель (GAM) [пакет «mgcv» в R(52)) для изучения взаимосвязи между показателем SPEAR-пестицидов и ассоциированным ΣTUFipronils [преобразование log10(X + 1)].Более подробную информацию о показателях SPEAR по пестицидам и анализе данных см. в дополнительных материалах.
Показатель качества воды постоянен в каждом мезоскопическом потоке и на протяжении всего мезоскопического периода эксперимента.Средняя температура, pH и проводимость составляли 13,1°C (±0,27°C), 7,8 (±0,12) и 54,1 (±2,1) мкСм/см (35) соответственно.Измеренное содержание растворенного органического углерода в чистой речной воде составляет 3,1 мг/л.На мезо-виде реки, где установлен регистратор MiniDOT, растворенный кислород близок к насыщению (в среднем > 8,0 мг/л), что указывает на полную циркуляцию потока.
Данные о контроле и обеспечении качества фипронила представлены в сопроводительном выпуске данных (35).Короче говоря, степень извлечения лабораторных матриц и мезоскопических образцов обычно находится в пределах допустимого диапазона (извлечение от 70% до 130%), стандарты IDL подтверждают количественный метод, а лабораторные и инструментальные бланки обычно чисты. Исключений очень мало, кроме эти обобщения обсуждаются в дополнительном материале..
Из-за конструкции системы измеренная концентрация фипронила обычно ниже целевого значения (рис. S2) (поскольку для достижения устойчивого состояния в идеальных условиях требуется от 4 до 10 дней) (30).По сравнению с другими соединениями фипронила, концентрация десульфинила и амида меняется со временем мало, а изменчивость концентрации в рамках обработки меньше, чем разница между обработками, за исключением обработки сульфоном и сульфидом в низкой концентрации.Средневзвешенный по времени диапазон измеренных концентраций для каждой группы лечения следующий: фипронил, IDL до 9,07 мкг/л;Десульфинил, IDL до 2,15 мкг/л;Амид, IDL до 4,17 мкг/л;Сульфид, IDL До 0,57мкг/литр;и сульфон, IDL составляет 1,13 мкг/литр (35).В некоторых потоках были обнаружены нецелевые соединения фипронила, то есть соединения, которые не добавлялись в конкретную обработку, но были известны как продукты разложения обрабатывающего соединения.Мезоскопические мембраны, обработанные исходным соединением фипронилом, имеют наибольшее количество обнаруженных нецелевых продуктов разложения (когда они не используются в качестве обрабатывающего соединения, они представляют собой сульфинил, амид, сульфид и сульфон);это может быть связано с производственным процессом, сложными примесями и/или процессами разложения, которые происходят во время хранения исходного раствора и (или) в мезоскопическом эксперименте, а не с результатом перекрестного загрязнения.При лечении фипронилом не наблюдалось тенденции к снижению концентрации.Нецелевые соединения деградации чаще всего обнаруживаются в организме с самой высокой концентрацией лечения, но эта концентрация меньше концентрации этих нецелевых соединений (концентрацию см. в следующем разделе).Таким образом, поскольку нецелевые соединения деградации обычно не обнаруживаются при самой низкой обработке фипронилом и поскольку обнаруженная концентрация ниже, чем эффективная концентрация при самой высокой обработке, делается вывод, что эти нецелевые соединения оказывают минимальное влияние на анализ.
В экспериментах на среде донные макробеспозвоночные были чувствительны к фипронилу, десульфинилу, сульфону и сульфиду [Таблица S1;исходные данные о численности представлены в сопроводительной версии данных (35)].Фипрониламид предназначен только для мухи Rhithrogena sp.Токсичен (смертелен), его EC50 составляет 2,05 мкг/л [±10,8(SE)].Были построены кривые «доза-эффект» для 15 уникальных таксонов.Эти таксоны показали смертность в пределах тестируемого диапазона концентраций (Таблица S1), а также целевые кластерные таксоны (например, мухи) (Рисунок S3) и богатые таксоны (Рисунок 1). Была построена кривая доза-эффект.Концентрация (EC50) фипронила, десульфинила, сульфона и сульфида на уникальных таксонах наиболее чувствительных таксонов колеблется в пределах 0,005-0,364, 0,002-0,252, 0,002-0,061 и 0,005-0,043 мкг/л соответственно.Ритрогена сп.И Sweltsa sp.;Рисунок S4) ниже, чем у более толерантных таксонов (таких как Micropsectra / Tanytarsus и Lepidostoma sp.) (Таблица S1).Согласно среднему значению EC50 каждого соединения в Таблице S1, сульфоны и сульфиды являются наиболее эффективными соединениями, тогда как беспозвоночные, как правило, наименее чувствительны к десульфинилу (исключая амиды).Показатели общего экологического статуса, такие как богатство таксонов, общая численность, общее количество пентаплоидов и общее количество веснянок, включая таксоны и численность некоторых таксонов, очень редки у мезо и не могут быть рассчитаны. Постройте отдельную кривую реакции на дозу.Таким образом, эти экологические индикаторы включают реакции таксонов, не включенные в SSD.
Богатство таксонов (личинка) с трехуровневой логистической функцией: (A) концентрация фипронила, (B) десульфинила, (C) сульфона и (D) концентрации сульфида.Каждая точка данных представляет личинок из одного потока в конце 30-дневного мезоэксперимента.Таксоновое богатство — это количество уникальных таксонов в каждом потоке.Значение концентрации представляет собой средневзвешенное по времени наблюдаемое значение концентрации каждого потока, измеренное в конце 30-дневного эксперимента.Фипрониламид (не показан) не имеет связи с богатыми таксонами.Обратите внимание, что ось X имеет логарифмический масштаб.EC20 и EC50 с SE представлены в таблице S1.
При самой высокой концентрации всех пяти соединений фипронила частота появления Uetridae снижалась.Наблюдалось снижение процента прорастания (EC50) сульфида, сульфона, фипронила, амида и десульфинила на 50% при концентрациях 0,03, 0,06, 0,11, 0,78 и 0,97 мкг/л соответственно (Рисунок 2 и Рисунок S5).В большинстве 30-дневных экспериментов все обработки фипронилом, десульфинилом, сульфоном и сульфидом были отложены, за исключением некоторых обработок низкими концентрациями (рис. 2), и их появление было ингибировано.При обработке амидом накопленные стоки за весь эксперимент были выше, чем в контроле, с концентрацией 0,286 мкг/л.Самая высокая концентрация (4,164 мкг/литр) в течение всего эксперимента ингибировала вытекание, а скорость вытекания при промежуточной обработке была аналогична скорости вытекания в контрольной группе.(фигура 2).
Совокупное прорастание представляет собой среднесуточное среднесуточное прорастание каждой обработки минус (А) фипронил, (В) десульфинил, (С) сульфон, (D) сульфид и (Е) амид в контрольном потоке. Среднесуточное среднесуточное прорастание мембраны.За исключением контроля (n = 6), n = 1. Значение концентрации представляет собой средневзвешенное по времени наблюдаемое значение концентрации в каждом потоке.
Кривая «доза-реакция» показывает, что помимо таксономических потерь происходят структурные изменения на уровне сообщества.В частности, в пределах тестируемого диапазона концентраций численность май (рис. S3) и численность таксонов (рис. 1) показали значительную взаимосвязь «доза-реакция» с фипронилом, десульфинилом, сульфоном и сульфидом.Поэтому мы исследовали, как эти структурные изменения приводят к изменениям в функциях сообщества, проверяя каскад питания.Воздействие на водных беспозвоночных фипронила, десульфинила, сульфида и сульфона оказывает прямое негативное влияние на биомассу скребка (рис. 3).Чтобы контролировать негативное воздействие фипронила на биомассу скребка, скребок также отрицательно влиял на хлорофилл биомассы (рис. 3).Результатом этих отрицательных коэффициентов пути является чистое увеличение хлорофилла а по мере увеличения концентрации фипронила и продуктов распада.Эти модели полностью опосредованного пути показывают, что повышенная деградация фипронила или фипронила приводит к увеличению доли хлорофилла а (рис. 3).Заранее предполагается, что прямой эффект между концентрацией фипронила или концентрации разложения и биомассой хлорофилла а равен нулю, поскольку соединения фипронила являются пестицидами и имеют низкую прямую токсичность для водорослей (например, базовая концентрация EPA для острой несосудистой деятельности растений составляет 100 мкг/л). фипронил, дисульфоксидная группа, сульфон и сульфид; https://epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/aquatic-life-benchmarks-and-ecological-risk), все результаты (действительные модели) подтверждают это гипотеза.
Фипронил способен значительно снижать биомассу (прямое воздействие) выпаса (скребковая группа - личинки), но не оказывает прямого влияния на биомассу хлорофилла а.Однако сильный косвенный эффект фипронила заключается в увеличении биомассы хлорофилла а в ответ на уменьшение выпаса.Стрелка указывает стандартизированный коэффициент пути, а знак минус (-) указывает направление ассоциации.* Указывает степень важности.
Три твердотельных накопителя (только средний уровень, средний уровень плюс данные ECOTOX и средний уровень плюс данные ECOTOX с поправкой на различия в продолжительности воздействия) дали номинально разные значения HC5 (таблица S3), но результаты находились в пределах диапазона SE.В оставшейся части исследования мы сосредоточимся на данных SSD только с мезо-вселенной и соответствующим значением HC5.Более полное описание этих трех оценок SSD можно найти в дополнительных материалах (таблицы S2–S5 и рисунки S6 и S7).Наилучшее распределение данных (самый низкий балл по информационному стандарту Акаике) для четырех соединений фипронила (рис. 4), используемых только в карте мезотвердого SSD, представляет собой лог-гумбел фипронила и сульфона и Вейбулла сульфида и десульфурированного γ ( Таблица S3).Значения HC5, полученные для каждого соединения, указаны на рисунке 4 только для мезо-вселенной, а в таблице S3 указаны значения HC5 из всех трех наборов данных SSD.Значения HC50 фипрониловых, сульфидных, сульфоновых и десульфинильных групп [22,1±8,78 нг/л (95% ДИ, от 11,4 до 46,2), 16,9±3,38 нг/л (95% ДИ, от 11,2 до 24,0), 8,80± 2,66 нг/л (95% ДИ, от 5,44 до 15,8) и 83,4±32,9 нг/л (95% ДИ, от 36,4 до 163)] Эти соединения значительно ниже, чем богатство таксонов EC50 (общее количество уникальных таксонов) (Таблица S1 ; примечания в таблице дополнительных материалов указаны в микрограммах на литр).
В мезомасштабном эксперименте при воздействии (A) фипронила, (B) десульфинилфипронила, (C) фипронилсульфона, (D) фипронилсульфида в течение 30 дней описывается видовая чувствительность. Это значение EC50 таксона.Синяя пунктирная линия представляет 95% ДИ.Горизонтальная пунктирная линия представляет HC5.Значение HC5 (нг/л) каждого соединения следующее: фипронил, 4,56 нг/л (95% ДИ, от 2,59 до 10,2);Сульфид, 3,52 нг/л (от 1,36 до 9,20);Сульфон, 2,86 нг/л (от 1,93 до 5,29);и сульфинил - 3,55 нг/л (0,35-28,4).Обратите внимание, что ось X имеет логарифмический масштаб.
В пяти региональных исследованиях фипронил (родители) был обнаружен в 22% из 444 полевых точек отбора проб (таблица 1).Частота обнаружения флорфениба, сульфона и амида одинакова (от 18% до 22% пробы), частота обнаружения сульфида и десульфинила ниже (от 11% до 13%), тогда как остальные продукты деградации очень высоки.Мало (1% или меньше) или никогда не обнаруживается (таблица 1)..Фипронил чаще всего обнаруживается на юго-востоке (52% участков) и реже всего на северо-западе (9% участков), что подчеркивает изменчивость использования бензопиразола и потенциальную уязвимость водотоков по всей стране.Деграданты обычно демонстрируют схожие региональные закономерности: самая высокая частота обнаружения на юго-востоке и самая низкая на северо-западе или в прибрежной Калифорнии.Измеренная концентрация фипронила была самой высокой, за ней следовал исходный компонент фипронил (90% процентное содержание 10,8 и 6,3 нг/л соответственно) (таблица 1) (35).Наибольшая концентрация фипронила (61,4 нг/л), дисульфинила (10,6 нг/л) и сульфида (8,0 нг/л) определялась на юго-востоке (в последние четыре недели отбора пробы).Самая высокая концентрация сульфона определена на западе.(15,7 нг/л), амид (42,7 нг/л), десульфинилфлупирнамид (14 нг/л) и фипронилсульфонат (8,1 нг/л) (35).Флорфенидсульфон был единственным соединением, содержание которого превышало содержание HC5 (таблица 1).Средние значения ΣTUFipronils в различных регионах сильно различаются (таблица 1).Средний показатель ΣTUFipronils по стране составляет 0,62 (во всех местах и ​​регионах), а на 71 участке (16%) уровень ΣTUFipronils > 1, что указывает на то, что он может быть токсичным для донных макробеспозвоночных.В четырех из пяти исследованных регионов (кроме Среднего Запада) существует значительная связь между пестицидами SPEAR и ΣTUFipronil, при этом скорректированный R2 варьируется от 0,07 вдоль побережья Калифорнии до 0,34 на юго-востоке (рис. 5).
*Соединения, используемые в мезоскопических экспериментах.†ΣTUFipronils, медиана суммы единиц токсина [наблюдаемая полевая концентрация четырех соединений фипронила/концентрация опасности каждого соединения из пятого процентиля видов, инфицированных SSD (рис. 4)] Для еженедельных образцов фипронила последние 4 были рассчитаны недели проб пестицидов, собранных на каждом участке.‡Количество мест, где измеряются пестициды.§90-й процентиль основан на максимальной концентрации, наблюдавшейся на объекте в течение последних 4 недель отбора проб пестицидов.с процентом протестированных образцов.¶ Используйте 95% ДИ значения HC5 (рис. 4 и таблица S3, только мезо) для расчета ДИ.Дехлорфлупиниб анализировался во всех регионах и ни разу не был обнаружен.Н.Д., не обнаружено.
Токсическая единица фипронила представляет собой измеренную концентрацию фипронила, деленную на значение HC5 для конкретного соединения, которое определяется SSD, полученным в ходе эксперимента со средой (см. Рисунок 4).Черная линия, обобщенная аддитивная модель (GAM).Красная пунктирная линия имеет ДИ 95% для GAM.ΣTUFipronils преобразуется в log10 (ΣTUFipronils+1).
Неблагоприятное воздействие фипронила на нецелевые водные виды хорошо документировано (15, 21, 24, 25, 32, 33), но это первое исследование, в котором он чувствителен в контролируемой лабораторной среде.Сообщества таксонов подверглись воздействию соединений фипронила, и результаты были экстраполированы на континентальный масштаб.Результаты 30-дневного мезокосмического эксперимента могут дать 15 отдельных групп водных насекомых (таблица S1) с неуказанной концентрацией в литературе, среди которых водные насекомые в базе данных по токсичности недостаточно представлены (53, 54).Кривые зависимости «доза-эффект» для конкретных таксонов (например, EC50) отражаются в изменениях на уровне сообщества (таких как богатство таксонов и возможное снижение численности мух) и функциональных изменениях (таких как каскады питания и изменения во внешнем виде).Эффект мезоскопической Вселенной был экстраполирован на поле.В четырех из пяти исследовательских районов США концентрация фипронила, измеренная в полевых условиях, коррелировала с упадком водной экосистемы в проточной воде.
Значение HC5 у 95% видов в эксперименте со средней мембраной оказывает защитное действие, указывая на то, что в целом сообщества водных беспозвоночных более чувствительны к соединениям фипронила, чем предполагалось ранее.Полученное значение HC5 (флорфениб - 4,56 нг/л; десульфоксиран - 3,55 нг/л; сульфон - 2,86 нг/л; сульфид - 3,52 нг/л) в несколько раз (флорфениб) - в три раза превышает (десульфинил) ) ниже текущего контрольного уровня EPA для хронических беспозвоночных [фипронил, 11 нг/литр;десульфинил – 10310 нг/л;сульфон, 37 нг/л;и сульфид – по 110 нг/л (8)].Мезоскопические эксперименты выявили множество групп, чувствительных к фипронилу вместо тех, которые указаны в стандарте EPA для хронических беспозвоночных (4 группы, более чувствительные к фипронилу, 13 пар десульфинила, 11 пар сульфона и 13 пар чувствительности к сульфиду) (рис. 4 и таблица) S1).Это показывает, что бенчмарки не могут защитить несколько видов, которые также наблюдаются в среднем мире и также широко распространены в водных экосистемах.Разница между нашими результатами и текущими контрольными показателями в основном связана с отсутствием данных испытаний на токсичность фипронила, применимых к ряду таксонов водных насекомых, особенно когда время воздействия превышает 4 дня и фипронил разлагается.В ходе 30-дневного мезокосмического эксперимента большинство насекомых в сообществе беспозвоночных были более чувствительны к фипронилу, чем обычный тест-организм ацтеков (ракообразные), даже после коррекции ацтеков. EC50 Тейке делает его таким же после острой трансформации.(Обычно от 96 часов) до времени хронического воздействия (рис. S7).Лучшее согласие было достигнуто между экспериментом со средней мембраной и исследованием, опубликованным в журнале ECOTOX, с использованием стандартного тестируемого организма Chironomus dilutus (насекомое).Неудивительно, что водные насекомые особенно чувствительны к пестицидам.Без корректировки времени воздействия мезомасштабный эксперимент и полные данные базы данных ECOTOX показали, что многие таксоны оказались более чувствительными к соединениям фипронила, чем к разбавленным клостридиям (рис. S6).Однако, если регулировать время воздействия, разбавленная Clostridium становится наиболее чувствительным организмом к фипронилу (исходному веществу) и сульфиду, хотя она не чувствительна к сульфону (рис. S7).Эти результаты иллюстрируют важность включения нескольких типов водных организмов (включая нескольких насекомых) для получения реальных концентраций пестицидов, которые могут защитить водные организмы.
Метод SSD может защитить редкие или нечувствительные таксоны, EC50 которых невозможно определить, например Cinygmula sp., Isoperla fulva и Brachycentrus americanus.Значения EC50 численности таксонов и численности мух, отражающие изменения в составе сообщества, согласуются со значениями HC50 SSD фипронила, сульфона и сульфида.Протокол поддерживает следующую идею: метод SSD, используемый для определения пороговых значений, может защитить все сообщество, включая редкие или нечувствительные таксоны в сообществе.Порог водных организмов, определенный с помощью SSD, основанный только на нескольких таксонах или нечувствительных таксонах, может оказаться совершенно недостаточным для защиты водных экосистем.Так обстоит дело с десульфинилом (рис. S6B).Из-за отсутствия данных в базе данных ECOTOX базовая концентрация EPA для хронических беспозвоночных составляет 10 310 нг/л, что на четыре порядка выше, чем 3,55 нг/л HC5.Результаты различных наборов ответов таксонов, полученные в мезоскопических экспериментах.Отсутствие данных о токсичности особенно проблематично для разлагаемых соединений (рис. S6), что может объяснить, почему существующие водные биологические эталоны для сульфона и сульфида примерно в 15–30 раз менее чувствительны, чем значение SSD HC5, основанное на данных China Universe.Преимущество метода средней мембраны состоит в том, что в одном эксперименте можно определить несколько значений EC50, что достаточно для формирования полноценного SSD (например, десульфинила; рисунок 4B и рисунки S6B и S7B), и оказать существенное влияние о природных таксонах охраняемой экосистемы Много откликов.
Мезоскопические эксперименты показывают, что фипронил и продукты его распада могут оказывать явное сублетальное и косвенное неблагоприятное воздействие на функции сообщества.В мезоскопическом эксперименте оказалось, что все пять соединений фипронила влияют на появление насекомых.Результаты сравнения самых высоких и самых низких концентраций (ингибирование и стимуляция индивидуального прорастания или изменения времени появления) согласуются с ранее опубликованными результатами мезо-экспериментов с использованием инсектицида бифентрина (29).Появление взрослых особей обеспечивает важные экологические функции и может быть изменено такими загрязнителями, как фипронил (55, 56).Одновременное появление имеет решающее значение не только для размножения насекомых и сохранения популяции, но и для появления взрослых насекомых, которые могут использоваться в качестве пищи для водных и наземных животных (56).Предотвращение появления всходов может отрицательно повлиять на обмен пищевыми продуктами между водными и прибрежными экосистемами, а также распространить воздействие водных загрязнителей на наземные экосистемы (55, 56).Уменьшение численности скребков (насекомых, питающихся водорослями), наблюдаемое в мезомасштабном эксперименте, привело к уменьшению потребления водорослей, что привело к увеличению хлорофилла а (рис. 3).Этот трофический каскад изменяет потоки углерода и азота в жидкой пищевой сети, аналогично исследованию, в котором оценивалось влияние пиретроида бифентрина на донные сообщества (29).Следовательно, фенилпиразолы, такие как фипронил и продукты его распада, пиретроиды и, возможно, другие типы инсектицидов, могут косвенно способствовать увеличению биомассы водорослей и нарушению содержания углерода и азота в небольших ручьях.Другие последствия могут распространяться на разрушение циклов углерода и азота между водными и наземными экосистемами.
Информация, полученная в результате среднего мембранного теста, позволила нам оценить экологическую значимость концентраций соединений фипронила, измеренных в крупномасштабных полевых исследованиях, проведенных в пяти регионах США.В 444 небольших ручьях 17% средней концентрации одного или нескольких соединений фипронила (в среднем за 4 недели) превышали значение HC5, полученное в результате теста среды.Используйте SSD из мезомасштабного эксперимента, чтобы преобразовать измеренную концентрацию соединения фипронила в индекс, связанный с токсичностью, то есть сумму единиц токсичности (ΣTUFipronils).Значение 1 указывает на токсичность или кумулятивное воздействие соединения фипронила, превышающее известный уровень защиты видов на 95%.Существенная связь между ΣTUFipronil в четырех из пяти регионов и индикатором здоровья сообщества беспозвоночных SPEARpesticides указывает на то, что фипронил может отрицательно влиять на сообщества донных беспозвоночных в реках во многих регионах Соединенных Штатов.Эти результаты подтверждают гипотезу Wolfram et al.(3) Риск попадания фенпиразоловых инсектицидов в поверхностные воды в Соединенных Штатах не до конца понятен, поскольку воздействие на водных насекомых происходит ниже действующего нормативного порога.
Большинство ручьев с содержанием фипронила выше токсичного уровня расположены в относительно урбанизированном юго-восточном регионе (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/region/SESQA).Предыдущая оценка территории не только пришла к выводу, что фипронил является основным стрессором, влияющим на структуру сообщества беспозвоночных в ручье, но также и что низкий уровень растворенного кислорода, повышенное содержание питательных веществ, изменения стока, деградация среды обитания и другие пестициды. источник стресса (57).Эта смесь стрессоров соответствует «синдрому городских рек», который представляет собой деградацию речных экосистем, обычно наблюдаемую в связи с городским землепользованием (58, 59).Признаки городского землепользования в юго-восточном регионе растут, и ожидается, что они будут увеличиваться по мере роста населения региона.Ожидается, что воздействие будущего городского развития и пестицидов на городской сток увеличится (4).Если урбанизация и использование фипронила будут продолжать расти, использование этого пестицида в городах может все больше влиять на речные сообщества.Хотя метаанализ приходит к выводу, что использование сельскохозяйственных пестицидов угрожает глобальным речным экосистемам (2, 60), мы предполагаем, что эти оценки недооценивают общее глобальное воздействие пестицидов, исключая использование пестицидов в городах.
Различные стрессоры, включая пестициды, могут влиять на сообщества макробеспозвоночных в развитых водоразделах (городские, сельскохозяйственные и смешанные землепользования) и могут быть связаны с землепользованием (58, 59, 61).Хотя в этом исследовании использовался индикатор SPEARпестицидов и характеристики токсичности фипронила, специфичные для водных организмов, чтобы минимизировать влияние мешающих факторов, на эффективность индикатора SPEARпестицидов может влиять деградация среды обитания, и фипронил можно сравнивать с другими пестицидами, связанными с (4, 17, 51, 57).Однако модель множественных стрессоров, разработанная с использованием полевых измерений в ходе первых двух региональных исследований (Среднего Запада и Юго-Востока), показала, что пестициды являются важным стрессором в верхнем течении для условий сообщества макробеспозвоночных в болотных реках.В этих моделях важные объясняющие переменные включают пестициды (особенно бифентрин), питательные вещества и характеристики среды обитания в большинстве сельскохозяйственных потоков на Среднем Западе, а также пестициды (особенно фипронил) в большинстве городов на юго-востоке.Изменения кислорода, питательных веществ и кровотока (61, 62).Таким образом, хотя региональные исследования пытаются рассмотреть влияние факторов стресса, не связанных с пестицидами, на показатели реагирования и скорректировать прогностические индикаторы для описания воздействия фипронила, полевые результаты этого исследования подтверждают точку зрения фипронила.) Следует считать одним из наиболее влиятельных источников давления в американских реках, особенно на юго-востоке США.
Разложение пестицидов в окружающей среде редко документируется, но угроза для водных организмов может быть более вредной, чем исходный организм.В случае фипронила полевые исследования и эксперименты мезомасштаба показали, что продукты разложения так же распространены, как и исходное тело в отобранных пробах, и обладают такой же или более высокой токсичностью (таблица 1).В эксперименте со средней мембраной фторбензонитрилсульфон был наиболее токсичным из исследованных продуктов разложения пестицидов, он был более токсичным, чем исходное соединение, а также обнаруживался с частотой, аналогичной частоте исходного соединения.Если измеряются только исходные пестициды, потенциальные явления токсичности можно не заметить, а относительное отсутствие информации о токсичности во время разложения пестицидов означает, что их возникновение и последствия можно игнорировать.Например, из-за отсутствия информации о токсичности продуктов разложения была проведена комплексная оценка пестицидов в реках Швейцарии, включая 134 продукта разложения пестицидов, и только исходное соединение рассматривалось в качестве исходного соединения при оценке экотоксикологического риска.
Результаты этой оценки экологического риска показывают, что соединения фипронила оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье рек, поэтому можно разумно предположить, что неблагоприятные последствия могут наблюдаться везде, где соединения фипронила превышают уровень HC5.Результаты мезоскопических экспериментов не зависят от местоположения, что указывает на то, что концентрация фипронила и продуктов его распада во многих речных таксонах намного ниже, чем регистрировалось ранее.Мы полагаем, что это открытие, вероятно, будет распространено на протобиоту в нетронутых ручьях где угодно.Результаты мезомасштабного эксперимента были применены к крупномасштабным полевым исследованиям (444 небольших ручья, состоящих из городских, сельскохозяйственных и смешанных земель в пяти основных регионах США), и было обнаружено, что концентрация многих ручьев Ожидается, что там, где был обнаружен фипронил, будет обнаружена токсичность. Полученная токсичность предполагает, что эти результаты могут распространяться на другие страны, где используется фипронил.По имеющимся данным, число людей, использующих фипронил, увеличивается в Японии, Великобритании и США (7).Фипронил присутствует почти на всех континентах, включая Австралию, Южную Америку и Африку (https://coherentmarketinsights.com/market-insight/fipronil-market-2208).Представленные здесь результаты мезо-полевых исследований показывают, что использование фипронила может иметь экологическое значение в глобальном масштабе.
Дополнительные материалы к этой статье см. по адресу http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/43/eabc1299/DC1.
Это статья с открытым доступом, распространяемая на условиях некоммерческой лицензии Creative Commons с указанием авторства, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что конечное использование не направлено на получение коммерческой выгоды и предполагается, что оригинальная работа верна.Ссылка.
Примечание. Мы просим вас указать свой адрес электронной почты только для того, чтобы человек, которого вы рекомендуете на странице, знал, что вы хотите, чтобы он увидел это электронное письмо и что это не спам.Мы не будем захватывать адреса электронной почты.
Этот вопрос используется, чтобы проверить, являетесь ли вы посетителем, и предотвратить автоматическую рассылку спама.
Джанет Л. Миллер, Трэвис С. Шмидт, Питер К. Ван Метре, Барбара Малер (Барбара Дж. Малер, Марк В. Сэндстром, Лиза Х. Ноуэлл, Дарен М. Карлайл, Патрик В. Моран
Исследования показали, что распространенные пестициды, которые часто обнаруживаются в американских реках, более токсичны, чем считалось ранее.
Джанет Л. Миллер, Трэвис С. Шмидт, Питер К. Ван Метре, Барбара Малер (Барбара Дж. Малер, Марк В. Сэндстром, Лиза Х. Ноуэлл, Дарен М. Карлайл, Патрик В. Моран
Исследования показали, что распространенные пестициды, которые часто обнаруживаются в американских реках, более токсичны, чем считалось ранее.
©2021 Американская ассоциация содействия развитию науки.все права защищены.AAAS является партнером HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef и COUNTER.ScienceAdvances ISSN 2375-2548.