פּעסטאַסיידז אין סטרימז זענען ינקריסינגלי אַ גלאבאלע דייַגע, אָבער עס איז קליין אינפֿאָרמאַציע וועגן די זיכער קאַנסאַנטריישאַן פון וואַסער יקאָוסיסטאַמז.אין אַ 30-טאָג מעסאָקאָסמיק עקספּערימענט, די געבוירן בענטהיק וואַסער ינווערטאַברייץ זענען יקספּאָוזד צו די פּראָסט ינסעקטאַסייד פיפּראָניל און פיר מינים פון דערנידעריקונג פּראָדוקטן.די פיפּראָניל קאַמפּאַונד געפֿירט ענדערונגען אין די ימערדזשאַנס און טראַפיק קאַסקייד.די עפעקטיוו קאַנסאַנטריישאַן (EC50) אין וואָס פיפּראָניל און זייַן סולפידע, סולפאָנע און דעסולפיניל דערנידעריקונג פּראָדוקטן גרונט אַ 50% ענטפער איז דעוועלאָפּעד.טאַקסאַנעס זענען נישט שפּירעוודיק צו פיפּראָניל.די ריזיקירן קאַנסאַנטריישאַן פון 5% פון די אַפעקטאַד מינים פון 15 מעסאָקאָסמיק EC50 וואַלועס איז געניצט צו בייַטן די קאַמפּאַונד קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל אין די פעלד מוסטער אין די סאַכאַקל פון טאַקסיק וניץ (∑TUFipronils).אין 16% פון סטרימז פון פינף רעגיאָנאַל שטודיום, די דורכשניטלעך ∑TUFipronil יקסיד 1 (ינדיקייץ טאַקסיסאַטי).ינווערטאַברייט ינדיקאַטאָרס פון מינים אין ריזיקירן זענען נעגאַטיוולי קאָראַלייטאַד מיט TUTUipronil אין פיר פון די פינף מוסטערונג געביטן.די עקאַלאַדזשיקאַל ריזיקירן אַסעסמאַנט ווייזט אַז נידעריק קאַנסאַנטריישאַנז פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז וועט רעדוצירן די טייַך קהילות אין פילע פּאַרץ פון די פאַרייניקטע שטאַטן.
כאָטש די פּראָדוקציע פון ​​סינטעטיש קעמיקאַלז איז זייער געוואקסן אין די לעצטע דעקאַדעס, די פּראַל פון די קעמיקאַלז אויף ניט-ציל יקאָוסיסטאַמז איז נישט גאָר פארשטאנען (1).אין ייבערפלאַך וואַסער ווו 90% פון גלאבאלע פאַרמלאַנד איז פאַרפאַלן, עס זענען קיין דאַטן וועגן לאַנדווירטשאַפטלעך פּעסטאַסיידז, אָבער ווו עס זענען דאַטן, די צייט פֿאַר פּעסטאַסיידז צו יקסיד די רעגולאַטאָרי טרעשאַלז איז האַלב (2).א מעטאַ-אַנאַליסיס פון לאַנדווירטשאַפטלעך פּעסטאַסיידז אין ייבערפלאַך וואסערן אין די פאַרייניקטע שטאַטן געפונען אַז אין 70% פון מוסטערונג לאָוקיישאַנז, לפּחות איין פּעסטאַסייד יקסיד די רעגולאַטאָרי שוועל (3).אָבער, די מעטאַ-אַנאַליזעס (2, 3) פאָקוס בלויז אויף ייבערפלאַך וואַסער אַפעקטאַד דורך לאַנדווירטשאַפטלעך לאַנד נוצן, און זענען אַ קיצער פון דיסקרעטע שטודיום.פּעסטאַסיידז, ספּעציעל ינסעקטאַסיידז, אויך עקסיסטירן אין הויך קאַנסאַנטריישאַנז אין שטאָטיש לאַנדשאַפט דריינאַדזש (4).עס איז זעלטן צו פירן אַ פולשטענדיק אַסעסמאַנט פון פּעסטאַסיידז אין ייבערפלאַך וואַסער דיסטשאַרדזשד פון אַגריקולטורע און שטאָטיש לאַנדסקייפּס;דעריבער, עס איז נישט באקאנט צי פּעסטאַסיידז שטעלן אַ גרויס-וואָג סאַקאָנע צו ייבערפלאַך וואַסער רעסורסן און זייער עקאַלאַדזשיקאַל אָרנטלעכקייַט.
בענזאָפּיראַזאָלעס און נעאָניקאָטינאָידס אַקאַונאַד פֿאַר 1/3 פון די גלאבאלע פּעסטאַסייד מאַרק אין 2010 (5).אין ייבערפלאַך וואסערן אין די פאַרייניקטע שטאַטן, פיפּראָניל און זייַן דערנידעריקונג פּראָדוקטן (פענילפּיראַזאָלעס) זענען די מערסט פּראָסט פּעסטאַסייד קאַמפּאַונדז, און זייער קאַנסאַנטריישאַנז יוזשאַוואַלי יקסיד די וואַסער סטאַנדאַרדס (6-8).כאָטש נעאָניקאָטינאָידס האָבן געצויגן ופמערקזאַמקייט רעכט צו זייער ווירקונג אויף ביז און פייגל און זייער פּרעוואַלאַנס (9), פיפּראָניל איז מער טאַקסיק צו פיש און פייגל (10), בשעת אנדערע פענילפּיראַזאָלעס קלאַס קאַמפּאַונדז האָבן הערביסידאַל יפעקץ (5).פיפּראָניל איז אַ סיסטעמיק ינסעקטאַסייד געניצט צו קאָנטראָלירן פּעסץ אין שטאָטיש און לאַנדווירטשאַפטלעך ינווייראַנמאַנץ.זינט פיפּראָניל איז אריין אין די וועלט מאַרק אין 1993, די נוצן פון פיפּראָניל אין די פאַרייניקטע שטאַטן, יאַפּאַן און די פֿאַראייניקטע מלכות איז זייער געוואקסן (5).אין די פאַרייניקטע שטאַטן, פיפּראָניל איז געניצט צו קאָנטראָלירן אַנץ און טערמייץ, און איז געניצט אין קראַפּס אַרייַנגערעכנט פּאַפּשוי (אַרייַנגערעכנט זוימען באַהאַנדלונג), פּאַטייטאָוז און אָרטשערדז (11, 12).אַגריקולטוראַל נוצן פון פיפּראָניל אין די פאַרייניקטע שטאַטן שפּיץ אין 2002 (13).כאָטש קיין נאציאנאלע שטאָטיש נוצן דאַטן זענען בנימצא, שטאָטיש נוצן אין קאַליפאָרניאַ איז געווען אַ שפּיץ אין 2006 און 2015 (https://calpip.cdpr.ca) .gov/main .cfm, אַקסעסט 2 דעצעמבער 2019).כאָטש הויך קאַנסאַנטריישאַנז פון פיפּראָניל (6.41μג / ל) זענען געפֿונען אין סטרימז אין עטלעכע לאַנדווירטשאַפטלעך געביטן מיט הויך אַפּלאַקיישאַן ראַטעס (14), קאַמפּערד מיט לאַנדווירטשאַפטלעך סטרימז, שטאָטיש סטרימז אין די פאַרייניקטע שטאַטן בכלל האָבן מער דיטעקשאַן און העכער הויך קאַנסאַנטריישאַנז, positive פֿאַר די פּאַסירונג פון סטאָרמז זענען פארבונדן מיט די פּראָבע (6, 7, 14-17).
פיפּראָניל גייט אריין די וואַסער יקאָוסיסטאַם פון ראַנאָף אָדער ליטשיז פון דעם באָדן אין די טייַך (7, 14, 18).פיפּראָניל האט נידעריק וואַלאַטילאַטי (הענרי ס געזעץ קעסיידערדיק 2.31 × 10-4 פּאַ מ3 מאָל-1), נידעריק צו מעסיק וואַסער סאָלוביליטי (3.78 מג / ל ביי 20 ° C), און מעסיק כיידראָופאָוביסיטי (לאָג קאָוו איז 3.9 צו 4.1) מאָביליטי אין דעם באָדן איז זייער קליין (לאָג קאָק איז 2.6 צו 3.1) (12, 19), און עס יגזיבאַץ נידעריק-צו-מיטל פּערסיסטאַנס אין די סוויווע (20).פינאַזעפּריל איז דיגריידיד דורך פאָטאָליסיס, אַקסאַדיישאַן, ף-אָפענגיק כיידראַלאַסאַס און רעדוקציע, פאָרמינג פיר הויפּט דערנידעריקונג פּראָדוקטן: דעססולפאָקסיפענאַפּריל (ניט סולפאָקסידע), פענאַפּריניפּ סולפאָנע (סולפאָנע), פילאָפענאַמידע (אַמידע) און פילאָפעניב סולפידע (סולפידע).פיפּראָניל דערנידעריקונג פּראָדוקטן טענד צו זיין מער סטאַביל און דוראַבאַל ווי די פאָטער קאַמפּאַונד (21, 22).
די טאַקסיסאַטי פון פיפּראָניל און זייַן דערנידעריקונג אין ניט-ציל מינים (אַזאַ ווי וואַסער ינווערטאַברייץ) איז געזונט דאַקיומענטאַד (14, 15).פיפּראָניל איז אַ נעוראָטאָקסיק קאַמפּאַונד וואָס ינערפירז מיט קלאָרייד יאָן דורכפאָר דורך די קלאָרייד קאַנאַל רעגיאַלייטאַד דורך גאַמאַ-אַמינאָבוטיריק זויער אין ינסעקץ, ריזאַלטינג אין גענוג קאַנסאַנטריישאַן צו פאַרשאַפן יבעריק יקסייטמאַנט און טויט (20).פיפּראָניל איז סאַלעקטיוולי טאַקסיק, אַזוי עס האט אַ גרעסערע ריסעפּטער ביינדינג קירבות פֿאַר ינסעקץ ווי מאַמאַלז (23).די ינסעקטיסידאַל טעטיקייט פון פיפּראָניל דערנידעריקונג פּראָדוקטן איז אַנדערש.די טאַקסיסאַטי פון סולפאָנע און סולפידע צו פרעשוואָטער ינווערטאַברייץ איז ענלעך אָדער העכער ווי אַז פון די פאָטער קאַמפּאַונד.דעסולפיניל האט מעסיק טאַקסיסאַטי אָבער איז ווייניקער טאַקסיק ווי די פאָטער קאַמפּאַונד.לעפיערעך ניט-טאַקסיק (23, 24).די סאַסעפּטאַבילאַטי פון וואַסער ינווערטאַברייץ צו פיפּראָניל און פיפּראָניל דערנידעריקונג וועריז זייער ין און צווישן טאַקסיס (15), און אין עטלעכע קאַסעס אפילו יקסיד אַ סדר פון מאַגנאַטוד (25).צום סוף, עס איז זאָגן אַז פענילפּיראַזאָלעס זענען מער טאַקסיק צו די יקאָוסיסטאַם ווי פריער געדאַנק (3).
אַקוואַטיק בייאַלאַדזשיקאַל בענטשמאַרקס באזירט אויף לאַבאָראַטאָריע טאַקסיסאַטי טעסטינג קען אַנדערעסטאַמאַט די ריזיקירן פון פעלד פּאַפּיאַליישאַנז (26-28).אַקוואַטיק סטאַנדאַרדס זענען יוזשאַוואַלי געגרינדעט דורך איין-מינים לאַבאָראַטאָריע טאַקסיסאַטי טעסטינג מיט איין אָדער עטלעכע וואַסער ינווערטאַבראַט מינים (למשל, דיפּטעראַ: טשיראָנאָמידאַע: טשיראָנאָמוס און קראַסטאַסעאַ: דאַפניאַ מאַגנאַ און היאַלעללאַ אַזטעקאַ).די פּראָבע אָרגאַניזאַמז זענען בכלל גרינגער צו האָדעווען ווי אנדערע בענטהיק מאַקראָינווערטאַברייץ (למשל, phe מין::), און אין עטלעכע קאַסעס זענען ווייניקער שפּירעוודיק צו פּאַלוטאַנץ.פֿאַר בייַשפּיל, D. Magna איז ווייניקער שפּירעוודיק צו פילע מעטאַלס ​​ווי זיכער ינסעקץ, בשעת A. zteca איז ווייניקער שפּירעוודיק צו די פּירעטהראָיד ינסעקטאַסייד ביפענטרין ווי זייַן סענסיטיוויטי צו וואָרמס (29, 30).אן אנדער באַגרענעצונג פון יגזיסטינג בענטשמאַרקס איז די ענדפּאָינץ געניצט אין די חשבונות.אַקוטע בענטשמאַרקס זענען באזירט אויף מאָרטאַליטי (אָדער פאַרפעסטיקט פֿאַר קראַסטיישאַנז), בשעת כראָניש בענטשמאַרקס זענען יוזשאַוואַלי באזירט אויף סובלעטטאַל ענדפּאָינץ (אַזאַ ווי גראָוט און רעפּראָדוקציע) (אויב קיין).אָבער, עס זענען וויידספּרעד סובלעטהאַל יפעקץ, אַזאַ ווי וווּקס, ימערדזשאַנס, פּאַראַליסיס און אַנטוויקלונג פאַרהאַלטן, וואָס קען ווירקן די הצלחה פון טאַקסי און קהל דינאַמיק.דער רעזולטאַט, כאָטש די בענטשמאַרק גיט אַ הינטערגרונט פֿאַר די בייאַלאַדזשיקאַל וויכטיקייט פון די ווירקונג, די עקאַלאַדזשיקאַל שייכות ווי אַ שוועל פֿאַר טאַקסיסאַטי איז ומזיכער.
אין סדר צו בעסער פֿאַרשטיין די יפעקץ פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז אויף בענטיק וואַסער יקאָוסיסטאַמז (ינווערטאַברייץ און אַלדזשי), נאַטירלעך בענטיק קהילות זענען געבראכט אין די לאַבאָראַטאָריע און יקספּאָוזד צו קאַנסאַנטריישאַן גראַדיענץ בעשאַס די 30-טאָג לויפן Fipronil אָדער איינער פון די פיר פיפּראָניל דערנידעריקונג יקספּעראַמאַנץ.דער פאָרשונג ציל איז צו פּראָדוצירן אַ מינים-ספּעציפיש 50% ווירקונג קאַנסאַנטריישאַן (EC50 ווערט) פֿאַר יעדער פיפּראָניל קאַמפּאַונד רעפּריזענטינג אַ ברייט טאַקסיס פון אַ טייַך קהל, און צו באַשליסן די פּראַל פון פּאַלוטאַנץ אויף קהל סטרוקטור און פונקציע [ד"ה, ריזיקירן קאַנסאַנטריישאַן] 5 % פון אַפעקטאַד מינים (HC5) און ומדירעקט יפעקץ אַזאַ ווי אָלטערד ימערדזשאַנס און טראַפיק דינאַמיק].דערנאָך די שוועל (קאָמפּאָנענט-ספּעציפיש HC5 ווערט) באקומען פון די מעסאָסקאָפּיק עקספּערימענט איז געווען געווענדט צו די פעלד געזאמלט דורך די פאַרייניקטע שטאַטן געאָלאָגיקאַל יבערבליק (USGS) פון פינף מקומות פון די פאַרייניקטע שטאַטן (נאָרטהעאַסט, סאָוטהעאַסט, מידוועסט, נאָרטוועסט פּאַסיפיק און סענטראַל קאַליפאָרניאַ). קאָוסטאַל זאָנע) דאַטן) ווי אַ טייל פון די USGS רעגיאָנאַל טייַך קוואַליטעט אַסעסמאַנט (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/).ווי ווייַט ווי מיר וויסן, דאָס איז דער ערשטער עקאַלאַדזשיקאַל ריזיקירן אַסעסמאַנט.עס קאַמפּריכענסיוולי ינוועסטאַגייץ די יפעקץ פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז אויף בענטיק אָרגאַניזאַמז אין אַ קאַנטראָולד מעסאָ סוויווע, און דעמאָלט אַפּלייז די רעזולטאַטן צו קאָנטינענטאַל-וואָג פעלד אַסעסמאַנץ.
די 30-טאָג מעסאָקאָסמיק עקספּערימענט איז געווען געפירט אין די USGS Aquatic Laboratory (AXL) אין פאָרט קאָללינס, קאָלאָראַדאָ, USA פון 18 אקטאבער צו 17 נאוועמבער 2017, פֿאַר 1 טאָג פון דאַמעסטאַקיישאַן און 30 טעג פון יקספּעראַמאַנטיישאַן.דער אופֿן איז פריער דיסקרייבד (29, 31) און דיטיילד אין די סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל.די מעסאָ פּלאַץ באַשטעטיקן כּולל 36 סערקיאַלייטינג פלאָוז אין די פיר אַקטיוו פלאָוז (סערקיאַלייטינג וואַסער טאַנגקס).יעדער לעבעדיק טייַך איז יקוויפּט מיט אַ קולער צו האַלטן די וואַסער טעמפּעראַטור און איז ילומאַנייטאַד מיט אַ 16:8 ליכט-פינצטער ציקל.די מעסאָ-מדרגה לויפן איז ומבאַפלעקט שטאָל, וואָס איז פּאַסיק פֿאַר די כיידראָופאָוביקייט פון פיפּראָניל (לאָג קאָוו = 4.0) און פּאַסיק פֿאַר אָרגאַניק רייניקונג סאָלוואַנץ (פיגורע ס 1).די וואַסער געניצט פֿאַר די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט איז געזאמלט פון די קאַש לאַ פּאָודרע טייך (אַפּסטרים קוואלן אַרייַנגערעכנט ראַקי Mountain נאַציאָנאַלער פארק, נאַשאַנאַל וואַלד און קאָנטינענטאַל דיווידע) און סטאָרד אין אַקסל ס פיר פּאַליעטאַלין סטאָרידזש טאַנגקס.פריער אַסעסמאַנץ פון אָפּזאַץ און וואַסער סאַמפּאַלז געזאמלט פון דעם פּלאַץ האָבן נישט געפֿונען קיין פּעסטאַסיידז (29).
די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט פּלאַן באשטייט פון 30 פּראַסעסינג סטרימז און 6 קאָנטראָל סטרימז.דער באַהאַנדלונג טייַך באקומט באהאנדלט וואַסער, יעדער פון וואָס כּולל אַנרעפּליקייטיד קעסיידערדיק קאַנסאַנטריישאַנז פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז: פיפּראָניל (פיפּראָניל (Sigma-Aldrich, CAS 120068-37-3), אַמידע (Sigma-Aldrich, CAS 205650-69-7), דעסולפוריזאַטיאָן גרופּע [יו. 97.8% לויט ארויס ענטפער וואַלועס (7, 15, 16, 18, 21, 23, 25, 32, 33). דורך דיסאַלווינג פיפּראָניל קאַמפּאַונד אין מעטאַנאָל (טהערמאָ פישער ססיענטיפיק, אמעריקאנער כעמישער געזעלשאפט סערטאַפאַקיישאַן מדרגה), און צעפירן מיט דעיאָניזעד וואַסער צו די פארלאנגט באַנד צו צוגרייטן אַ קאַנסאַנטרייטאַד לאַגער לייזונג. ווייַל די סומע פון ​​​​מעטאַנאָל אין אַ דאָזע איז אַנדערש, עס איז נייטיק צו לייגן מעטאַנאָל צו אַלע באַהאַנדלונג סטרימז ווי דארף. אין די דריי קאָנטראָלס, צו ענשור דער זעלביקער מעטאַנאַל קאַנסאַנטריישאַן ( 0.05 מל/ל) אין די סטרימז, די מיטל מיינונג פון די אנדערע דריי קאָנטראָל סטרימז באקומען טייַך וואַסער אָן מעטאַנאַל, אַנדערש זיי זענען באהאנדלט ווי אַלע אנדערע סטרימז.
אויף די 8 טאָג, די 16 טאָג און די 26 טאָג, די טעמפּעראַטור, ף ווערט, עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי און די דערנידעריקונג פון פיפּראָניל און פיפּראָניל זענען געמאסטן אין די לויפן מעמבראַנע.אין סדר צו שפּור די דערנידעריקונג פון די פאָטער קאַמפּאַונד פיפּראָניל בעשאַס די מעדיע פּרובירן, פיפּראָניל (עלטערן) איז געניצט צו מייַכל די פליסיק ינטעסטאַנאַל מיוקאָוסאַ פֿאַר נאָך דריי טעג [טעג 5, 12 און 21 (n = 6)] פֿאַר טעמפּעראַטור, ף , מוסטערונג פון קאַנדאַקטיוואַטי, פיפּראָניל און פיפּראָניל דערנידעריקונג.די פּעסטאַסייד אַנאַליסיס סאַמפּאַלז זענען געזאמלט דורך פילטערינג 10 מל פון פלאָוינג וואַסער אין אַ 20 מל בורשטין גלאז וויאַל דורך אַ Whatman 0.7-μm GF/F שפּריץ פילטער יקוויפּט מיט אַ גרויס דיאַמעטער נאָדל.די סאַמפּאַלז זענען גלייך פאַרפרוירן און געשיקט צו די USGS נאַשאַנאַל וואַסער קוואַליטי לאַבאָראַטאָרי (נווקל) אין לייקוואָאָד, קאָלאָראַדאָ, USA פֿאַר אַנאַליסיס.מיט אַ ימפּרוווד אופֿן פון די פריער ארויס אופֿן, Fipronil און 4 דערנידעריקונג פּראָדוקטן אין וואַסער סאַמפּאַלז זענען באשלאסן דורך דירעקט ייקוויאַס ינדזשעקשאַן (DAI) פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-טאַנדעם מאַסע ספּעקטראָמעטרי (LC-MS / MS; Agilent 6495).די קיילע דיטעקשאַן מדרגה (IDL) איז עסטימאַטעד צו זיין די מינימום קאַלאַבריישאַן נאָרמאַל וואָס טרעפן די קוואַליטאַטיווע לעגיטימאַציע נאָרמאַל;די IDL פון פיפּראָניל איז 0.005 μg/L, און די IDL פון די אנדערע פיר פיפּראָניל איז 0.001 μg/L.דער סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל גיט אַ פולשטענדיק באַשרייַבונג פון די מעטהאָדס געניצט צו מעסטן פיפּראָניל קאַמפּאַונדז, אַרייַנגערעכנט קוואַליטעט קאָנטראָל און פארזיכערונג פּראָוסידזשערז (למשל, מוסטער אָפּזוך, ספּייקס, דריט פּאַרטיי ינספּעקשאַנז און בלאַנקס).
אין די סוף פון די 30-טאָג מעסאָקאָסמיק עקספּערימענט, די ינומעריישאַן און לעגיטימאַציע פון ​​דערוואַקסן און לאַרוואַל ינווערטאַברייץ זענען געענדיקט (די הויפּט דאַטן זאַמלונג ענדפּוינט).די ימערדזשינג אַדאַלץ זענען קאַלעקטאַד פון די נעץ יעדער טאָג און פאַרפרוירן אין אַ ריין 15 מל פאַלקאָן סענטריפודזש רער.אין די סוף פון דער עקספּערימענט (טאָג 30), די אינהאַלט פון די מעמבראַנע אין יעדער טייַך זענען סקרובד צו באַזייַטיקן קיין ינווערטאַברייץ, און סיווד (250 μם) און סטאָרד אין 80% עטאַנאָל.Timberline Aquatics (Fort Collins, CO) האט געענדיקט די טאַקסאָנאָמיק לעגיטימאַציע פון ​​לאַרווי און דערוואַקסן ינווערטאַברייץ צו די לאָואַסט טאַקסאָנאָמיק מדרגה מעגלעך, יוזשאַוואַלי מינים.אויף טעג 9, 19 און 29, טשלאָראָפילל אַ איז געמאסטן אין טריפּליקאַט אין די מעסאָסקאָפּיק מעמבראַנע פון ​​יעדער טייַך.אַלע כעמישער און בייאַלאַדזשיקאַל דאַטן ווי אַ טייל פון די מעסאָסקאָפּיק עקספּערימענט זענען צוגעשטעלט אין די אַקאַמפּאַניינג דאַטן מעלדונג (35).
עקאַלאַדזשיקאַל סערווייז זענען דורכגעקאָכט אין קליין (וואַדינג) סטרימז אין פינף הויפּט געביטן פון די פאַרייניקטע שטאַטן, און פּעסטאַסיידז זענען מאָניטאָרעד בעשאַס די פריערדיקע אינדעקס צייַט.אין קורץ, באזירט אויף לאַנדווירטשאַפטלעך און שטאָטיש לאַנד נוצן (36-40), 77-100 לאָוקיישאַנז זענען אויסגעקליבן אין יעדער געגנט (444 לאָוקיישאַנז אין גאַנץ).אין פרילינג און זומער פון איין יאָר (2013-2017), וואַסער סאַמפּאַלז זענען געזאמלט אַמאָל אַ וואָך אין יעדער געגנט פֿאַר 4-12 וואָכן.די ספּעציפיש צייט דעפּענדס אויף די געגנט און אַנטוויקלונג ינטענסיטי.אָבער, די 11 סטיישאַנז אין די צאָפנ - מיזרעך געגנט זענען כּמעט אין די וואָטערשעד.קיין אַנטוויקלונג, אַחוץ אַז בלויז איין מוסטער איז געזאמלט.זינט די מאָניטאָרינג פּיריאַדז פֿאַר פּעסטאַסיידז אין רעגיאָנאַל שטודיום זענען אַנדערש, פֿאַר פאַרגלייַך, בלויז די לעצטע פיר סאַמפּאַלז געזאמלט אין יעדער פּלאַץ זענען באַטראַכט דאָ.עס איז אנגענומען אַז אַ איין מוסטער געזאמלט אין די אַנדיוועלאַפּט נאָרטהעאַסט פּלאַץ (n = 11) קענען פאָרשטעלן די 4-וואָך מוסטערונג צייַט.דער אופֿן פירט צו דער זעלביקער נומער פון אַבזערוויישאַנז אויף פּעסטאַסיידז (אַחוץ פֿאַר די 11 לאָוקיישאַנז אין די נאָרטהעאַסט) און דער זעלביקער געדויער פון אָבסערוואַציע;עס איז געמיינט אַז 4 וואָכן איז לאַנג גענוג פֿאַר לאַנג-טערמין ויסשטעלן צו די ביאָטאַ, אָבער קורץ גענוג אַז די עקאַלאַדזשיקאַל קהל זאָל נישט צוריקקריגן פון די קאָנטאַקטן.
אין די פאַל פון גענוג לויפן, די וואַסער מוסטער איז געזאמלט דורך קעסיידערדיק גיכקייַט און קעסיידערדיק ברייט ינגקראַמאַנץ (41).ווען די לויפן איז נישט גענוג צו נוצן דעם אופֿן, איר קענען קלייַבן סאַמפּאַלז דורך טיף ינאַגריישאַן פון סאַמפּאַלז אָדער גראַבינג פון די צענטער פון ערלעכקייט פון די לויפן.ניצן אַ גרויס-נודנע שפּריץ און דיסק פילטער (0.7μם) צו זאַמלען 10 מל פון פילטערד מוסטער (42).דורך DAI LC-MS/MS/MS/MS, וואַסער סאַמפּאַלז זענען אַנאַלייזד ביי NWQL פֿאַר 225 פּעסטאַסיידז און פּעסטאַסייד דערנידעריקונג פּראָדוקטן, אַרייַנגערעכנט פיפּראָניל און 7 דערנידעריקונג פּראָדוקטן (דעססולפיניל פיפּראָניל, פיפּראָניל) סולפידעס, פיפּראָניל סולפאָן, דעשלאָראָפיפּראָניל, דעסטהיאָל פיפּראָן, פיפּראָניל און פיפּראָניל).).טיפּיש מינימום ריפּאָרטינג לעוועלס פֿאַר פעלד שטודיום זענען: פיפּראָניל, דעסמעטהילטהיאָ פלואָראָבענזאָניטרילע, פיפּראָניל סולפידע, פיפּראָניל סולפאָנע און דעסטשלאָראָפיפּראָניל 0.004 μג / ל;דעססולפיניל פלואָרפענאַמידע און די קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל אַמידע איז 0.009 μג / ליטער;די קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל סולפאָנאַט איז 0.096 μג / ליטער.
די ינווערטאַבראַט קהילות זענען סאַמפּאַלד אין די סוף פון יעדער געגנט לערנען (פרילינג / זומער), יוזשאַוואַלי אין דער זעלביקער צייט ווי די לעצטע פּעסטאַסייד מוסטערונג געשעעניש.נאָך די גראָוינג צייַט און די שווער נוצן פון פּעסטאַסיידז, די מוסטערונג צייט זאָל זיין קאָנסיסטענט מיט די נידעריק לויפן טנאָים, און זאָל צונויפפאַלן מיט די צייט ווען די טייך ינווערטאַבראַט קהל מאַטיורז און איז דער הויפּט אין די לאַרוואַל לעבן בינע.ניצן אַ סורבער סאַמפּלער מיט אַ 500 μם מעש אָדער אַ ד-ראַם נעץ, ינווערטאַבראַט קהל מוסטערונג איז געווען געענדיקט אין 437 פון 444 זייטלעך.די מוסטערונג אופֿן איז דיסקרייבד אין דעטאַל אין די סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל.אויף NWQL, אַלע ינווערטאַברייץ זענען יוזשאַוואַלי יידענאַפייד און ליסטעד אין די מין אָדער מינים מדרגה.אַלע כעמישער און בייאַלאַדזשיקאַל דאַטן געזאמלט אין דעם פעלד און געוויינט אין דעם מאַנוסקריפּט קענען זיין געפֿונען אין די אַקאַמפּאַניינג דאַטן מעלדונג (35).
פֿאַר די פינף פיפּראָניל קאַמפּאַונדז געניצט אין די מעסאָסקאָפּיק עקספּערימענט, די קאַנסאַנטריישאַן פון די לאַרוואַל ינווערטאַברייץ רידוסט דורך 20% אָדער 50% איז קאַלקיאַלייטיד קאָרעוו צו די קאָנטראָל (ד"ה EC20 און EC50).די דאַטן [X = צייט-ווייטיד פיפּראָניל קאַנסאַנטריישאַן (זען סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל פֿאַר דעטאַילס), י = לאַרוואַל זעט אָדער אנדערע מעטריקס] זענען יקוויפּט צו די R (43) עקסטענדעד פּעקל מיט אַ דריי-פּאַראַמעטער לאָגאַריטהמיק ראַגרעשאַן אופֿן "דרק".די ויסבייג פיץ אַלע מינים (לאַרווי) מיט גענוג זעט און טרעפן אנדערע מעטריקס פון אינטערעס (למשל, טאַקסי ריטשנאַס, גאַנץ מייַפלי זעט, און גאַנץ זעט) צו ווייַטער פֿאַרשטיין די קהל ווירקונג.די נאַש-סוטקליף קאָואַפישאַנט (45) איז געניצט צו אָפּשאַצן די מאָדעל פּאַסיק, ווו אַ נעבעך מאָדעל פּאַסיק קענען באַקומען ינפאַנאַט נעגאַטיוו וואַלועס, און די ווערט פון אַ גאנץ פּאַסיק איז 1.
צו ויספאָרשן די יפעקס פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז אויף די ימערדזשאַנס פון ינסעקץ אין דער עקספּערימענט, די דאַטן זענען עוואַלואַטעד אין צוויי וועגן.ערשטער, דורך סאַבטראַקטינג די דורכשניטלעך אויסזען פון די קאָנטראָל לויפן מעסאָ פון די אויסזען פון יעדער באַהאַנדלונג לויפן מעסאָ, די קיומיאַלאַטיוו טעגלעך פּאַסירונג פון ינסעקץ פון יעדער לויפן מעסאָ (די גאַנץ נומער פון אַלע מענטשן) איז נאָרמאַלייזד צו די קאָנטראָל.פּלאַנעווען די וואַלועס קעגן צייט צו פֿאַרשטיין די דיווייישאַן פון די באַהאַנדלונג פליסיק מעדיאַטאָר פון די קאָנטראָל פליסיק מעדיאַטאָר אין די 30-טאָג עקספּערימענט.רגע, רעכענען די גאַנץ פּאַסירונג פּראָצענט פון יעדער לויפן מעסאָפילל, וואָס איז דיפיינד ווי די פאַרהעלטעניש פון די גאַנץ נומער פון מעסאָפיללס אין אַ געגעבן לויפן צו די דורכשניטלעך נומער פון לאַרווי און אַדאַלץ אין די קאָנטראָל גרופּע, און איז פּאַסיק פֿאַר דריי-פּאַראַמעטער לאָגאַריטהמיק ראַגרעשאַן. .אַלע די דזשערמאַניישאַן ינסעקץ געזאמלט זענען פֿון צוויי סובפאַמיליעס פון די טשיראָנאָמידאַע משפּחה, אַזוי אַ קאַמביינד אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט.
ענדערונגען אין קהל סטרוקטור, אַזאַ ווי די אָנווער פון טאַקסיז, קען לעסאָף אָפענגען אויף די דירעקט און ומדירעקט יפעקץ פון טאַקסיק סאַבסטאַנסיז, און קען פירן צו ענדערונגען אין קהל פונקציע (למשל, טראָפיק קאַסקייד).צו פּרובירן די טראָפיק קאַסקייד, אַ פּשוט קאַוסאַל נעץ איז עוואַלואַטעד מיט די וועג אַנאַליסיס אופֿן (ר פּעקל "piecewiseSEM") (46).פֿאַר מעסאָסקאָפּיק יקספּעראַמאַנץ, עס איז אנגענומען אַז פיפּראָניל, דעסולפיניל, סולפידע און סולפאָנע (ניט טעסטעד אַמידע) אין די וואַסער צו רעדוצירן די בייאַמאַס פון די סקרייפּער, מינאַצאַד פירן צו אַ פאַרגרעסערן אין די בייאַמאַס פון טשלאָראָפילל אַ (47).די קאַמפּאַונד קאַנסאַנטריישאַן איז די פּרידיקטער בייַטעוודיק, און די סקראַפּער און טשלאָראָפילל אַ בייאַמאַס זענען די ענטפער וועריאַבאַלז.Fisher's C סטאַטיסטיק איז געניצט צו אָפּשאַצן מאָדעל פּאַסיק, אַזוי אַז אַ פּ ווערט <0.05 ינדיקייץ אַ גוט מאָדעל פּאַסיק (46).
אין סדר צו אַנטוויקלען אַ ריזיקירן-באזירט עקאָ-געמיינדע שוועל שוץ אַגענט, יעדער קאַמפּאַונד האט באקומען 95% פון די אַפעקטאַד מינים (HC5) כראָניש מינים סענסיטיוויטי פאַרשפּרייטונג (SSD) און ריזיקירן קאַנסאַנטריישאַן שוץ.דריי SSD דאַטן שטעלט זענען דזשענערייטאַד: (איך) בלויז מעסאָ דאַטן שטעלן, (ii) אַ דאַטן שטעלן מיט אַלע מעסאָ דאַטן און דאַטן געזאמלט פֿון EPA ECOTOX דאַטאַבייס אָנפֿרעג (https://cfpub.epa.gov/ecotox) /, אַקסעסט אויף 14 מערץ 2019), די לערנען געדויער איז 4 טעג אָדער מער, און (iii) אַ דאַטן שטעלן מיט אַלע מעסאָסקאָפּיק דאַטן און ECOTOX דאַטן, אין וואָס ECOTOX דאַטן (אַקוטע ויסשטעלן) צעטיילט דורך אַקוטע צו די פאַרהעלטעניש פון כראָניש ד. 19.39) צו דערקלערן די חילוק אין ויסשטעלן געדויער און דערנענטערן די כראָניש EC50 ווערט (12).אונדזער ציל פון דזשענערייטינג קייפל SSD מאָדעלס איז צו (איך) אַנטוויקלען HC5 וואַלועס פֿאַר פאַרגלייַך מיט פעלד דאַטן (בלויז פֿאַר SSDs פֿאַר מידיאַ), און (ii) אַססעסס אַז מעדיע דאַטן זענען מער וויידלי אנגענומען ווי רעגולאַטאָרי יידזשאַנסיז פֿאַר ינקלוזשאַן אין אַקוואַקאַלטשער. ראָובאַסטנאַס פון לעבן בענטשמאַרקס און נאָרמאַל באַשטעטיקן פון דאַטן רעסורסן, און דעריבער די פּראַקטיקאַלאַביליטי פון ניצן מעסאָסקאָפּיק שטודיום פֿאַר די אַדזשאַסטמאַנט פּראָצעס.
SSD איז דעוועלאָפּעד פֿאַר יעדער דאַטן שטעלן מיט די R פּעקל "ססדטאָאָלס" (48).ניצן די באָאָצטראַפּ (n = 10,000) צו אָפּשאַצן די HC5 דורכשניטלעך און בטחון מעהאַלעך (CI) פֿון די ססד.פערציק-נייַן טאַקסי רעספּאָנסעס (אַלע טאַקסאַ וואָס זענען יידענאַפייד ווי מין אָדער מינים) דעוועלאָפּעד דורך דעם פאָרשונג זענען קאַמביינד מיט 32 טאַקסי רעספּאָנסעס צונויפגעשטעלט פון זעקס ארויס שטודיום אין די ECOTOX דאַטאַבייס, פֿאַר אַ גאַנץ פון 81 טאַקסאָן ענטפער קענען זיין געוויינט פֿאַר SSD אַנטוויקלונג. .זינט קיין דאַטן זענען געפֿונען אין די ECOTOX דאַטאַבייס פון אַמידעס, קיין SSD איז געווען דעוועלאָפּעד פֿאַר אַמידעס און בלויז איין EC50 ענטפער איז באקומען פון דעם קראַנט לערנען.כאָטש די EC50 ווערט פון בלויז איין סולפידע גרופּע איז געפֿונען אין די ECOTOX דאַטאַבייס, די קראַנט גראַדזשאַוואַט תּלמיד האט 12 EC50 וואַלועס.דעריבער, SSDs פֿאַר סולפיניל גרופּעס האָבן שוין דעוועלאָפּעד.
די ספּעציפיש HC5 וואַלועס פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז באקומען פֿון די SSD דאַטן שטעלן פון Mesocosmos בלויז זענען קאַמביינד מיט פעלד דאַטן צו אַססעסס די ויסשטעלן און פּאָטענציעל טאַקסיסאַטי פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז אין 444 סטרימז פון פינף מקומות אין די פאַרייניקטע שטאַטן.אין די לעצטע 4-וואָך מוסטערונג פֿענצטער, יעדער קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל קאַמפּאַונדז דיטעקטאַד (אַנדיטעקטיד קאַנסאַנטריישאַנז זענען נול) איז צעטיילט דורך זייַן ריספּעקטיוו HC5, און די קאַמפּאַונד פאַרהעלטעניש פון יעדער מוסטער איז סאַמד צו באַקומען די גאַנץ טאַקסיסאַטי אַפּאַראַט פון פיפּראָניל (ΣTUFipronils), וואָס ΣTUFipronils> 1 מיטל טאַקסיסאַטי.
דורך קאַמפּערינג די ריזיקירן קאַנסאַנטריישאַן פון 50% פון די אַפעקטאַד מינים (HC50) מיט די EC50 ווערט פון טאַקסי ריטשנאַס דערייווד פון די מיטל מעמבראַנע עקספּערימענט, די SSD באקומען פון די מיטל מעמבראַנע דאַטן איז עוואַלואַטעד צו פאַרטראַכטנ די סענסיטיוויטי פון די ברייט עקאַלאַדזשיקאַל קהל צו פיפּראָניל. גראַד..דורך דעם פאַרגלייַך, די קאָנסיסטענסי צווישן די SSD אופֿן (אַרייַנגערעכנט בלויז די טאַקסיז מיט אַ דאָזע-ענטפער שייכות) און די EC50 אופֿן (אַרייַנגערעכנט אַלע יינציק טאַקסיז באמערקט אין די מיטל פּלאַץ) ניצן די EC50 אופֿן פון מעסטן טאַקסי ריטשנאַס קענען זיין עוואַלואַטעד געשלעכט.דאָזע ענטפער שייכות.
א גראדן פון פּעסטאַסייד ריזיקירן מינים (SPEARpesticides) איז קאַלקיאַלייטיד צו פאָרשן די שייכות צווישן די געזונט סטאַטוס פון ינווערטאַבראַט קהילות און ΣTUFipronil אין 437 ינווערטאַבראַט קאַלעקטינג סטרימז.די ספּעאַר פּעסטאַסיידז מעטריק קאַנווערץ די זאַץ פון ינווערטאַברייץ אין אַ שעפע מעטריק פֿאַר בייאַלאַדזשיקאַל טאַקסאָנאָמיע מיט פיזיאַלאַדזשיקאַל און עקאַלאַדזשיקאַל קעראַקטעריסטיקס, דערמיט ימפּאַרטינג סענסיטיוויטי צו פּעסטאַסיידז.די ספּעאַר פּעסטאַסיידז גראדן איז נישט שפּירעוודיק צו נאַטירלעך קאָוואַריאַטעס (49, 50), כאָטש זייַן פאָרשטעלונג וועט זיין אַפעקטאַד דורך שטרענג וווין דערנידעריקונג (51).די שעפע דאַטן געזאמלט אויף-פּלאַץ פֿאַר יעדער טאַקסאָן איז קאָואָרדאַנייטיד מיט די שליסל ווערט פון די טאַקסאָן שייַכות צו די ASTERICS ווייכווארג צו אַססעסס די עקאַלאַדזשיקאַל קוואַליטעט פון דעם טייַך (https://gewaesser-bewertung-berechnung.de/index.php/home .html).דערנאָך אַרייַנפיר די דאַטן אין ינדיקאַטע (http://systemecology.eu/indicate/) ווייכווארג (ווערסיע 18.05).אין דעם ווייכווארג, די אייראפעישע טרייט דאַטאַבייס און די דאַטאַבייס מיט פיזיאַלאַדזשיקאַל סענסיטיוויטי צו פּעסטאַסיידז זענען געניצט צו גער די דאַטן פון יעדער פּלאַץ אין SPEAR-pesticides גראדן.יעדער פון די פינף רעגיאָנאַל שטודיום געניצט די אַלגעמיינע אַדדיטיווע מאָדעל (GAM) ["mgcv" פּעקל אין R (52)) צו ויספאָרשן די שייכות צווישן די ספּעאַרפּעסטיסידע מעטריק און ΣTUFipronils [log10 (X + 1) קאַנווערזשאַן] אַססאָסיאַטעד.פֿאַר מער דיטיילד אינפֿאָרמאַציע וועגן SPEAR פּעסטאַסיידז און פֿאַר דאַטן אַנאַליסיס, ביטע זען די סאַפּלאַמענערי מאַטעריאַלס.
די וואַסער קוואַליטעט אינדעקס איז קאָנסיסטענט אין יעדער לויפן מעסאָסקאָפּיק און די גאנצע מעסאָסקאָפּיק עקספּערימענט צייַט.די דורכשניטלעך טעמפּעראַטור, ף און קאַנדאַקטיוואַטי זענען ריספּעקטיוולי 13.1 ° C (± 0.27 ° C), 7.8 (± 0.12) און 54.1 (± 2.1) μS / סענטימעטער (35).די געמאסטן צעלאָזן אָרגאַניק טשאַד אין ריין טייַך וואַסער איז 3.1 מג / ל.אין די מעסאָ-מיינונג פון דעם טייַך ווו די מינידאָט רעקאָרדער איז דיפּלויד, די צעלאָזן זויערשטאָף איז נאָענט צו זעטיקונג (דורכשניטלעך> 8.0 מג / ל), וואָס ינדיקייץ אַז דער טייַך איז גאָר סערקיאַלייטיד.
קוואַליטי קאָנטראָל און קוואַליטעט פארזיכערונג דאַטן אויף פיפּראָניל זענען צוגעשטעלט אין די אַקאַמפּאַניינג דאַטן מעלדונג (35).אין קורץ, די אָפּזוך ראַטעס פון לאַבאָראַטאָריע מאַטריץ ספּייקס און מעסאָסקאָפּיק סאַמפּאַלז זענען יוזשאַוואַלי אין פּאַסיק ריינדזשאַז (ריקאַוועריז פון 70% צו 130%), IDL סטאַנדאַרדס באַשטעטיקן די קוואַנטיטאַטיווע אופֿן, און לאַבאָראַטאָריע און קיילע בלאַנקס זענען יוזשאַוואַלי ריין. די גענעראליזאציעס, וואס זענען דיסקוטירט געווארן אינעם צוגאב-מאטעריע..
רעכט צו סיסטעם פּלאַן, די געמאסטן קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל איז יוזשאַוואַלי נידעריקער ווי די ציל ווערט (פיגורע ס 2) (ווייַל עס נעמט 4-10 טעג צו דערגרייכן אַ פעסט שטאַט אונטער ידעאַל טנאָים) (30).קאַמפּערד מיט אנדערע פיפּראָניל קאַמפּאַונדז, די קאַנסאַנטריישאַן פון דעסולפיניל און אַמידע ענדערונגען ביסל איבער צייַט, און די וועריאַביליטי פון די קאַנסאַנטריישאַן אין די באַהאַנדלונג איז קלענערער ווי די חילוק צווישן טריטמאַנץ אַחוץ פֿאַר די נידעריק קאַנסאַנטריישאַן פון סולפאָנע און סולפידע.די צייט-ווייטיד דורכשניטלעך געמאסטן קאַנסאַנטריישאַן קייט פֿאַר יעדער באַהאַנדלונג גרופּע איז ווי גייט: פיפּראָניל, IDL צו 9.07μג / ל;דעסולפיניל, IDL צו 2.15μג/ל;אַמידע, IDL צו 4.17μג/ל;סולפידע, IDL צו 0.57μג / ליטער;און סולפאָנע, IDL איז 1.13μג / ליטער (35).אין עטלעכע סטרימז, ניט-ציל פיפּראָניל קאַמפּאַונדז זענען דיטעקטאַד, דאָס איז, קאַמפּאַונדז וואָס זענען נישט ספּיקעד אין אַ ספּעציפיש באַהאַנדלונג, אָבער זענען באַוווסט צו זיין דערנידעריקונג פּראָדוקטן פון די באַהאַנדלונג קאַמפּאַונד.די מעסאָסקאָפּיק מעמבריינז באהאנדלט מיט די פאָטער קאַמפּאַונד פיפּראָניל האָבן די העכסטן נומער פון ניט-ציל דערנידעריקונג פּראָדוקטן דיטעקטאַד (ווען זיי זענען נישט געניצט ווי אַ פּראַסעסינג קאַמפּאַונד, זיי זענען סולפיניל, אַמידע, סולפידע און סולפאָנע);די קען זיין רעכט צו דער פּראָדוקציע פּראָצעס קאַמפּאַונד ימפּיוראַטיז און / אָדער דערנידעריקונג פּראַסעסאַז וואָס פאַלן בעשאַס די סטאָרידזש פון די לאַגער לייזונג און (אָדער) אין די מעסאָסקאָפּיק עקספּערימענט אלא ווי דער רעזולטאַט פון קרייַז-קאַנטאַמאַניישאַן.קיין גאַנג פון דערנידעריקונג קאַנסאַנטריישאַן איז באמערקט אין באַהאַנדלונג פון פיפּראָניל.ניט-ציל דערנידעריקונג קאַמפּאַונדז זענען מערסט קאַמאַנלי דיטעקטאַד אין דעם גוף מיט די העכסטן באַהאַנדלונג קאַנסאַנטריישאַן, אָבער די קאַנסאַנטריישאַן איז ווייניקער ווי די קאַנסאַנטריישאַן פון די ניט-ציל קאַמפּאַונדז (זען די ווייַטער אָפּטיילונג פֿאַר די קאַנסאַנטריישאַן).דעריבער, זינט ניט-ציל דערנידעריקונג קאַמפּאַונדז זענען יוזשאַוואַלי נישט דיטעקטאַד אין די לאָואַסט פיפּראָניל באַהאַנדלונג, און ווייַל די דיטעקטאַד קאַנסאַנטריישאַן איז נידעריקער ווי די ווירקונג קאַנסאַנטריישאַן אין די העכסטן באַהאַנדלונג, עס איז געפונען אַז די ניט-ציל קאַמפּאַונדז האָבן מינימאַל פּראַל אויף די אַנאַליסיס.
אין מעדיע יקספּעראַמאַנץ, בענטהיק מאַקראָינווערטאַברייץ זענען שפּירעוודיק צו פיפּראָניל, דעסולפיניל, סולפאָנע און סולפידע [טאַבלע ס 1;אָריגינעל שעפע דאַטן איז צוגעשטעלט אין אַקאַמפּאַניינג דאַטן ווערסיע (35)].פיפּראָניל אַמידע איז בלויז פֿאַר די פליען Rhithrogena sp.טאַקסיק (פאַטאַל), די עק50 איז 2.05 μג / ל [± 10.8 (SE)].דאָזע-ענטפער קורוועס פון 15 יינציק טאַקסיז זענען דזשענערייטאַד.די טאַקסאַ געוויזן מאָרטאַליטי אין די טעסטעד קאַנסאַנטריישאַן קייט (טאַבלע ס 1), און טאַרגעטעד קלאַסטערד טאַקסיס (אַזאַ ווי פליעס) (פיגורע ס 3) און רייַך טאַקסיס (פיגורע 1) א דאָזע ענטפער ויסבייג איז דזשענערייטאַד.די קאַנסאַנטריישאַן (עק 50) פון פיפּראָניל, דעסולפיניל, סולפאָנע און סולפידע אויף די יינציק טאַקסיז פון די מערסט שפּירעוודיק טאַקסיס קייט פון 0.005-0.364, 0.002-0.252, 0.002-0.061 און 0.005-0.043 μג / ל.Rhithrogena sp.און סוועלצאַ ספּ.;פיגורע ס 4) זענען נידעריקער ווי די מער טאָלעראַטעד טאַקסיז (אַזאַ ווי מיקראָפּסעקטראַ / טאַניטאַרסוס און לעפּידאָסטאָמאַ ספּ.) (טאַבלע ס 1).לויט די דורכשניטלעך עק 50 פון יעדער קאַמפּאַונד אין טאַבלע ס 1, סולפאָנעס און סולפידעס זענען די מערסט עפעקטיוו קאַמפּאַונדז, בשעת ינווערטאַברייץ זענען בכלל די קלענסטער שפּירעוודיק צו דעסולפיניל (עקסקלודינג אַמידעס).מעטריקס פון די קוילעלדיק עקאַלאַדזשיקאַל סטאַטוס, אַזאַ ווי טאַקסאַ ריטשנאַס, גאַנץ זעט, גאַנץ פּענטאַפּלאָיד און גאַנץ שטיין פליען, אַרייַנגערעכנט טאַקסאַ און די זעט פון עטלעכע טאַקסיז, דאָס זענען זייער זעלטן אין מעסאָ און קענען ניט זיין קאַלקיאַלייטיד ציען אַ באַזונדער דאָזע ענטפער ויסבייג.דעריבער, די עקאַלאַדזשיקאַל ינדאַקייטערז אַרייַננעמען טאַקסאָן רעספּאָנסעס נישט אַרייַנגערעכנט אין די SSD.
טאַקסאַ ריטשנאַס (לאַרוואַ) מיט אַ דריי-מדרגה לאָגיסטיק פונקציע פון ​​(א) פיפּראָניל, (ב) דעסולפיניל, (C) סולפאָנע, און (ד) סולפידע קאַנסאַנטריישאַן.יעדער דאַטן פונט רעפּראַזענץ לאַרווי פון אַ איין טייַך אין די סוף פון די 30-טאָג מעסאָ עקספּערימענט.טאַקסאָן ריטשנאַס איז די ציילן פון יינציק טאַקסיז אין יעדער טייַך.די קאַנסאַנטריישאַן ווערט איז די צייט-ווייטיד דורכשניטלעך פון די באמערקט קאַנסאַנטריישאַן פון יעדער טייַך געמאסטן אין די סוף פון די 30-טאָג עקספּערימענט.פיפּראָניל אַמידע (ניט געוויזן) האט קיין שייכות מיט רייַך טאַקסי.ביטע טאָן אַז די X-אַקס איז אויף אַ לאָגאַריטהמיק וואָג.EC20 און EC50 מיט SE זענען רעפּאָרטעד אין טאַבלע ס1.
אין די העכסטן קאַנסאַנטריישאַן פון אַלע פינף פיפּראָניל קאַמפּאַונדז, די ימערדזשאַנס קורס פון Uetridae דיקליינד.דער פּראָצענט פון דזשערמאַניישאַן (EC50) פון סולפידע, סולפאָנע, פיפּראָניל, אַמידע און דעסולפיניל איז באמערקט צו פאַרמינערן מיט 50% אין די קאַנסאַנטריישאַנז פון 0.03, 0.06, 0.11, 0.78 און 0.97μג / ל ריספּעקטיוולי (פיגורע 2 און פיגורע ס 5).אין רובֿ פון די 30-טאָג יקספּעראַמאַנץ, אַלע טריטמאַנץ פון פיפּראָניל, דעסולפיניל, סולפאָנע און סולפידע זענען דילייד, אַחוץ פֿאַר עטלעכע נידעריק-קאַנסאַנטריישאַן טריטמאַנץ (פיגורע 2), און זייער אויסזען איז ינכיבאַטאַד.אין דער באַהאַנדלונג פון אַמידע, די אַקיומיאַלייטיד עפלואַנט בעשאַס די גאנצע עקספּערימענט איז געווען העכער ווי אַז פון די קאָנטראָל, מיט אַ קאַנסאַנטריישאַן פון 0.286μג / ליטער.די העכסטן קאַנסאַנטריישאַן (4.164μג / ליטער) בעשאַס די גאנצע עקספּערימענט ינכיבאַטיד די עפלוענט, און די עפלוענט קורס פון די ינטערמידייט באַהאַנדלונג איז געווען ענלעך צו די קאָנטראָל גרופּע.(פיגור 2).
קומולאַטיווע ימערדזשאַנס איז די דורכשניטלעך טעגלעך דורכשניטלעך ימערדזשאַנס פון יעדער באַהאַנדלונג מינוס (א) פיפּראָניל, (ב) דעסולפיניל, (C) סולפאָנע, (ד) סולפידע און (E) אַמידע אין די קאָנטראָל טייַך די דורכשניטלעך טעגלעך דורכשניטלעך ימערדזשאַנס פון די מעמבראַנע.אַחוץ פֿאַר קאָנטראָל (n = 6), n = 1. די קאַנסאַנטריישאַן ווערט איז די צייט-ווייטיד דורכשניטלעך פון די באמערקט קאַנסאַנטריישאַן אין יעדער לויפן.
די דאָזע-ענטפער ויסבייג ווייזט אַז, אין אַדישאַן צו טאַקסאָנאָמיק לאָססעס, סטראַקטשעראַל ענדערונגען אין די קהל מדרגה.ספּאַסיפיקלי, אין די פּראָבע קאַנסאַנטריישאַן קייט, די זעט פון מייַ (פיגורע ס 3) און טאַקסאַ זעט (פיגורע 1) געוויזן באַטייַטיק דאָזע-ענטפער שייכות מיט פיפּראָניל, דעסולפיניל, סולפאָנע און סולפידע.דעריבער, מיר יקספּלאָרד ווי די סטראַקטשעראַל ענדערונגען פירן צו ענדערונגען אין קהל פונקציאָנירן דורך טעסטינג די נוטרישאַנאַל קאַסקייד.ויסשטעלן פון וואַסער ינווערטאַברייץ צו פיפּראָניל, דעסולפיניל, סולפידע און סולפאָנע האט אַ דירעקט נעגאַטיוו פּראַל אויף די בייאַמאַס פון די סקרייפּער (פיגורע 3).אין סדר צו קאָנטראָלירן די נעגאַטיוו פּראַל פון פיפּראָניל אויף די בייאַמאַס פון די סקרייפּער, די סקרייפּער אויך נעגאַטיוולי אַפעקטאַד די טשלאָראָפילל אַ בייאַמאַס (פיגורע 3).דער רעזולטאַט פון די נעגאַטיוו וועג קאָואַפישאַנץ איז אַ נעץ פאַרגרעסערן אין טשלאָראָפילל אַ ווי די קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל און דעגראַדאַנץ ינקריסיז.די גאָר מידיייטיד פּאַטוויי מאָדעלס אָנווייַזן אַז געוואקסן דערנידעריקונג פון פיפּראָניל אָדער פיפּראָניל פירט צו אַ פאַרגרעסערן אין די פּראָפּאָרציע פון ​​טשלאָראָפילל אַ (פיגורע 3).עס איז אנגענומען אין שטייַגן אַז די דירעקט ווירקונג צווישן פיפּראָניל אָדער דערנידעריקונג קאַנסאַנטריישאַן און טשלאָראָפילל אַ בייאַמאַס איז נול, ווייַל פיפּראָניל קאַמפּאַונדז זענען פּעסטאַסיידז און האָבן נידעריק דירעקט טאַקסיסאַטי צו אַלדזשי (למשל, די EPA אַקוטע ניט-וואַסקיאַלער פאַבריק באַסעלינע קאַנסאַנטריישאַן איז 100μג / ל פיפּראָניל, דיסולפאָקסידע גרופּע, סולפאָן און סולפידע; https://epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/aquatic-life-benchmarks-and-ecological-risk), אַלע רעזולטאַטן (גילטיק מאָדעלס) שטיצן דעם כייפּאַטאַסאַס.
פיפּראָניל קענען באטייטיק רעדוצירן די בייאַמאַס (דירעקט ווירקונג) פון גרייזינג (סקרייפּער גרופּע איז לאַרווי), אָבער האט קיין דירעקט ווירקונג אויף די בייאַמאַס פון טשלאָראָפילל אַ.אָבער, די שטאַרק ומדירעקט ווירקונג פון פיפּראָניל איז צו פאַרגרעסערן די בייאַמאַס פון טשלאָראָפילל אַ אין ענטפער צו ווייניקער גרייזינג.דער פייַל ינדיקייץ די סטאַנדערדייזד וועג קאָואַפישאַנט, און די מינוס צייכן (-) ינדיקייץ די ריכטונג פון פאַרבאַנד.* ינדיקייץ די גראַד פון וויכטיקייט.
די דריי ססדס (בלויז מיטן שיכטע, מיטל שיכטע פּלוס ECOTOX דאַטן, און מיטל שיכטע פּלוס ECOTOX דאַטן קערעקטאַד פֿאַר דיפעראַנסיז אין ויסשטעלן געדויער) געשאפן נאַמאַנאַלי פאַרשידענע HC5 וואַלועס (טאַבלע S3), אָבער די רעזולטאַטן זענען געווען אין די SE קייט.אין די רעשט פון דעם לערנען, מיר וועלן פאָקוס אויף די דאַטן SSD מיט בלויז די מעסאָ אַלוועלט און די פֿאַרבונדענע HC5 ווערט.פֿאַר אַ מער פולשטענדיק באַשרייַבונג פון די דריי SSD יוואַליויישאַנז, ביטע אָפּשיקן צו די סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַלס (טאַבלעס S2 צו S5 און Figures S6 און S7).די בעסטער-פּאַסן דאַטן פאַרשפּרייטונג (לאָואַסט אַקאַיקע אינפֿאָרמאַציע נאָרמאַל כעזשבן) פון די פיר פיפּראָניל קאַמפּאַונדז (פיגורע 4) געניצט בלויז אין די מעסאָ-האַרט ססד מאַפּע איז די לאָג-גומבעל פון פיפּראָניל און סולפאָנע, און די וועיבולל פון סולפידע און דעסולפוריזעד γ ( טיש ס 3).די HC5 וואַלועס פֿאַר יעדער קאַמפּאַונד זענען רעפּאָרטעד אין פיגורע 4 בלויז פֿאַר די מעסאָ אַלוועלט, און אין טיש S3 די HC5 וואַלועס פון אַלע דריי SSD דאַטן שטעלט.די HC50 וואַלועס פון פיפּראָניל, סולפידע, סולפאָנע און דעסולפיניל גרופּעס [22.1±8.78 נג/ל (95% סי, 11.4 צו 46.2), 16.9± 3.38 נג/ל (95% סי, 11.2 צו 24.0), 880 2.66 נג / ל (95% סי, 5.44 צו 15.8) און 83.4± 32.9 נג / ל (95% סי, 36.4 צו 163)] די קאַמפּאַונדז זענען באטייטיק נידעריקער ווי די EC50 טאַקסי ריטשנאַס (גאַנץ נומער פון יינציק טאַקסיז) (טאַבלע S1) ; די הערות אין די סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַל טיש זענען מייקראָוגראַמז פּער ליטער).
אין די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט, ווען יקספּאָוזד צו (א) פיפּראָניל, (ב) דעססולפיניל פיפּראָניל, (C) פיפּראָניל סולפאָנע, (ד) פיפּראָניל סולפידע פֿאַר 30 טעג, די מינים סענסיטיוויטי איז דיסקרייבד עס איז די עק50 ווערט פון טאַקסאָן.די בלוי דאַשט שורה רעפּראַזענץ 95% סי.די האָריזאָנטאַל דאַשט שורה רעפּראַזענץ HC5.די HC5 ווערט (נג / ל) פון יעדער קאַמפּאַונד איז ווי גייט: פיפּראָניל, 4.56 נג / ל (95% סי, 2.59 צו 10.2);סולפידע, 3.52 נג / ל (1.36 צו 9.20);סולפאָנע, 2.86 נג / ליטער (1.93 צו 5.29);און סולפיניל, 3.55 נג / ליטער (0.35 צו 28.4).ביטע טאָן אַז די X-אַקס איז אויף אַ לאָגאַריטהמיק וואָג.
אין די פינף רעגיאָנאַל שטודיום, פיפּראָניל (עלטערן) איז געווען דיטעקטאַד אין 22% פון די 444 פעלד מוסטערונג פונקטן (טאַבלע 1).די דיטעקשאַן אָפטקייַט פון פלאָרפעניב, סולפאָנע און אַמידע איז ענלעך (18% צו 22% פון די מוסטער), די דיטעקשאַן אָפטקייַט פון סולפידע און דעסולפיניל איז נידעריקער (11% צו 13%), בשעת די רוען דערנידעריקונג פּראָדוקטן זענען זייער הויך.ווייניק (1% אָדער ווייניקער) אָדער קיינמאָל דיטעקטאַד (טאַבלע 1)..פיפּראָניל איז מערסט אָפט דיטעקטאַד אין די סאָוטהעאַסט (52% פון די זייטלעך) און קלענסטער אָפט אין די נאָרטוועסט (9% פון די זייטלעך), וואָס כיילייץ די וועריאַביליטי פון בענזאָפּיראַזאָל נוצן און פּאָטענציעל וואַלנעראַביליטי פון טייַך איבער די מדינה.דעגראַדאַנץ יוזשאַוואַלי ווייַזן ענלעך רעגיאָנאַל פּאַטערנז, מיט די העכסטן דיטעקשאַן אָפטקייַט אין די סאָוטהעאַסט און די לאָואַסט אין נאָרטוועסט אָדער קאָוסטאַל קאַליפאָרניאַ.די געמאסטן קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל איז געווען די העכסטן, נאכגעגאנגען דורך די פאָטער קאַמפּאַונד פיפּראָניל (90% פּראָצענט פון 10.8 און 6.3 נג / ל ריספּעקטיוולי) (טאַבלע 1) (35).די העכסטן קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל (61.4 נג / ל), דיסולפיניל (10.6 נג / ל) און סולפידע (8.0 נג / ל) איז באשלאסן אין די סאָוטהעאַסט (אין די לעצטע פיר וואָכן פון דער מוסטער).די העכסטן קאַנסאַנטריישאַן פון סולפאָנע איז באשלאסן אין די מערב.(15.7 נג / ל), אַמידע (42.7 נג / ל), דעססולפיניל פלופּירנאַמידע (14 נג / ל) און פיפּראָניל סולפאָנאַט (8.1 נג / ל) (35).פלאָרפענידע סולפאָנע איז געווען דער בלויז קאַמפּאַונד וואָס איז באמערקט צו יקסיד HC5 (טאַבלע 1).די דורכשניטלעך ΣTUFipronils צווישן די פאַרשידן מקומות בייַטן זייער (טאַבלע 1).די נאציאנאלע דורכשניטלעך ΣTUFipronils איז 0.62 (אַלע לאָוקיישאַנז, אַלע געגנטן), און 71 זייטלעך (16%) האָבן ΣTUFipronils> 1, וואָס ינדיקייץ אַז עס קען זיין טאַקסיק פֿאַר בענטהיק מאַקראָינווערטאַברייץ.אין פיר פון די פינף מקומות געלערנט (אַחוץ די מידוועסט), עס איז אַ באַטייטיק שייכות צווישן SPEARpesticides און ΣTUFipronil, מיט אַדזשאַסטיד R2 ריינדזשינג פון 0.07 צוזאמען דעם ברעג פון קאַליפאָרניאַ צו 0.34 אין די סאָוטהעאַסט (פיגורע 5).
* קאַמפּאַונדז געניצט אין מעסאָסקאָפּיק יקספּעראַמאַנץ.†ΣTUFipronils, די מידיאַן פון די סאַכאַקל פון טאַקסין וניץ [באַמערקט פעלד קאַנסאַנטריישאַן פון פיר פיפּראָניל קאַמפּאַונדז / ריזיקירן קאַנסאַנטריישאַן פון יעדער קאַמפּאַונד פון די פינפט פּערסענטילע פון ​​די SSD-ינפעקטאַד מינים (פיגורע 4)] פֿאַר די וואכנשריפט סאַמפּאַלז פון פיפּראָניל, די לעצטע 4 וואָכן פון פּעסטאַסייד סאַמפּאַלז געזאמלט אין יעדער פּלאַץ זענען קאַלקיאַלייטיד.‡ די נומער פון לאָוקיישאַנז ווו פּעסטאַסיידז זענען געמאסטן.§ די 90 פּראָצענטיל איז באזירט אויף די מאַקסימום קאַנסאַנטריישאַן באמערקט אויף פּלאַץ בעשאַס די לעצטע 4 וואָכן פון פּעסטאַסייד מוסטערונג.מיט דעם פּראָצענט פון סאַמפּאַלז טעסטעד.¶ ניצן די 95% סי פון די HC5 ווערט (פיגורע 4 און טאַבלע ס 3, בלויז מעסאָ) צו רעכענען די סי.דעטשלאָראָפלופּיניב איז אַנאַלייזד אין אַלע געגנטן און איז קיינמאָל געפונען.ND, ניט דיטעקטאַד.
די Fipronil טאַקסיק אַפּאַראַט איז די געמאסטן פיפּראָניל קאַנסאַנטריישאַן צעטיילט דורך די קאַמפּאַונד-ספּעציפיש HC5 ווערט, וואָס איז באשלאסן דורך די SSD באקומען פון די מידיאַ עקספּערימענט (זען פיגורע 4).שוואַרץ שורה, גענעראַליזעד אַדאַטיוו מאָדעל (גאַם).די רויט דאַשט שורה האט אַ סי פון 95% פֿאַר GAM.ΣTUFipronils איז קאָנווערטעד צו לאָג10 (ΣTUFipronils+1).
די אַדווערס יפעקס פון פיפּראָניל אויף ניט-ציל וואַסער מינים זענען געזונט דאַקיומענטאַד (15, 21, 24, 25, 32, 33), אָבער דאָס איז דער ערשטער לערנען אין וואָס עס איז שפּירעוודיק אין אַ קאַנטראָולד לאַבאָראַטאָריע סוויווע.די טאַקסאַ קהילות זענען יקספּאָוזד צו פיפּראָניל קאַמפּאַונדז, און די רעזולטאַטן זענען עקסטראַפּאָלאַטעד אויף אַ קאָנטינענטאַל וואָג.די רעזולטאַטן פון די 30-טאָג מעסאָקאָסמיק עקספּערימענט קענען פּראָדוצירן 15 דיסקרעטע וואַסער ינסעקט גרופּעס (טאַבלע ס 1) מיט אַנריפּאָרטיד קאַנסאַנטריישאַן אין דער ליטעראַטור, צווישן וואָס די וואַסער ינסעקץ אין די טאַקסיסאַטי דאַטאַבייס זענען אַנדעררעפּריזענטיד (53, 54).טאַקסאַ-ספּעציפיש דאָזע-ענטפער קורוועס (אַזאַ ווי EC50) זענען שפיגלט אין קהל-מדרגה ענדערונגען (אַזאַ ווי טאַקסי ריטשנאַס און קען פליען שעפע אָנווער) און פאַנגקשאַנאַל ענדערונגען (אַזאַ ווי נוטרישאַנאַל קאַסקיידז און ענדערונגען אין אויסזען).די ווירקונג פון די מעסאָסקאָפּיק אַלוועלט איז עקסטראַפּאָלאַטעד צו די פעלד.אין פיר פון די פינף פאָרשונג געביטן אין די פאַרייניקטע שטאַטן, די פעלד-געמאסטן פיפּראָניל קאַנסאַנטריישאַן איז געווען קאָראַלייטאַד מיט די אַראָפּגיין פון די וואַסער יקאָוסיסטאַם אין די פלאָואַבאַל וואַסער.
די HC5 ווערט פון 95% פון די מינים אין די מיטל מעמבראַנע עקספּערימענט האט אַ פּראַטעקטיוו ווירקונג, וואָס ינדיקייץ אַז די קוילעלדיק וואַסער ינווערטאַבראַט קהילות זענען מער שפּירעוודיק צו פיפּראָניל קאַמפּאַונדז ווי פריער פארשטאנען.די דערגרייכט HC5 ווערט (פלאָרפעניב, 4.56 נג / ליטער; דעסולפאָקסיראַנע, 3.55 נג / ליטער; סולפאָנע, 2.86 נג / ליטער; סולפידע, 3.52 נג / ליטער) איז עטלעכע מאָל (פלאָרפעניב) צו דריי מאָל מער ווי אַ סדר פון מאַגנאַטוד (דעסולפיניל) ) אונטער די קראַנט עפּאַ כראָניש ינווערטאַבראַט בענטשמאַרק [פיפּראָניל, 11 נג / ליטער;דעסולפיניל, 10,310 נג / ליטער;סולפאָנע, 37 נג / ליטער;און סולפידע, פֿאַר 110 נג / ליטער (8)].מעסאָסקאָפּיק יקספּעראַמאַנץ יידענאַפייד פילע גרופּעס וואָס זענען שפּירעוודיק צו פיפּראָניל אַנשטאָט פון די ינדאַקייטיד דורך די עפּאַ כראָניש ינווערטאַבראַט בענטשמאַרק (4 גרופּעס וואָס זענען מער שפּירעוודיק צו פיפּראָניל, 13 פּערז פון דעסולפיניל, 11 פּערז פון סולפיניל און 13 פּערז) סולפידע סענסיטיוויטי4 און פיגורע סענסיטיוויטי. טיש) ס 1).דאָס ווייזט אַז בענטשמאַרקס קענען נישט באַשיצן עטלעכע מינים וואָס זענען אויך באמערקט אין די מיטל וועלט, וואָס זענען אויך וויידספּרעד אין וואַסער יקאָוסיסטאַמז.דער חילוק צווישן אונדזער רעזולטאַטן און די קראַנט בענטשמאַרק איז דער הויפּט רעכט צו דער פעלן פון פיפּראָניל טאַקסיסאַטי טעסט דאַטן אָנווענדלעך צו אַ קייט פון וואַסער ינסעקט טאַקסיז, ספּעציעל ווען די ויסשטעלן צייט יקסידז 4 טעג און פיפּראָניל דיגריידז.בעשאַס די 30-טאָג מעסאָקאָסמיק עקספּערימענט, רובֿ ינסעקץ אין די ינווערטאַבראַט קהל זענען מער שפּירעוודיק צו פיפּראָניל ווי דער פּראָסט פּראָבע אָרגאַניזם אַזטעק (קראַסטאַסיאַן), אפילו נאָך קערעקטינג די אַזטעק.(יוזשאַוואַלי 96 שעה) צו כראָניש ויסשטעלן צייט (פיגורע ס 7).א בעסער קאָנסענסוס איז ריטשט צווישן די מיטל מעמבראַנע עקספּערימענט און די לערנען געמאלדן אין ECOTOX ניצן די נאָרמאַל פּרובירן אָרגאַניזם Chironomus dilutus (אַן ינסעקט).עס איז נישט חידוש אַז וואַסער ינסעקץ זענען ספּעציעל שפּירעוודיק צו פּעסטאַסיידז.אָן אַדזשאַסטינג די ויסשטעלן צייט, די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט און די פולשטענדיק דאַטן פון די ECOTOX דאַטאַבייס געוויזן אַז פילע טאַקסיז זענען מער שפּירעוודיק צו פיפּראָניל קאַמפּאַונדז ווי דיילוטאַד קלאָסטרידיום (פיגורע ס 6).אָבער, דורך אַדזשאַסטינג די ויסשטעלן צייט, דילוטיאָן קלאָסטרידיום איז די מערסט שפּירעוודיק אָרגאַניזם צו פיפּראָניל (פאָטער) און סולפידע, כאָטש עס איז נישט שפּירעוודיק צו סולפאָנע (פיגורע ס 7).די רעזולטאַטן אילוסטרירן די וויכטיקייט פון אַרייַנגערעכנט קייפל טייפּס פון וואַסער אָרגאַניזאַמז (אַרייַנגערעכנט קייפל ינסעקץ) צו פּראָדוצירן פאַקטיש פּעסטאַסייד קאַנסאַנטריישאַנז וואָס קענען באַשיצן וואַסער אָרגאַניזאַמז.
די SSD אופֿן קענען באַשיצן זעלטן אָדער ינסענסיטיוו טאַקסיז וועמענס EC50 קענען ניט זיין באשלאסן, אַזאַ ווי Cinygmula sp., Isoperla fulva און Brachycentrus americanus.די EC50 וואַלועס פון טאַקסאַ זעט און קען פליען זעט וואָס ריפלעקס ענדערונגען אין קהל זאַץ זענען קאָנסיסטענט מיט די HC50 וואַלועס פון די ססד פון פיפּראָניל, סולפאָנע און סולפידע.דער פּראָטאָקאָל שטיצט די פאלגענדע געדאַנק: די SSD אופֿן געניצט צו באַקומען שוועל קענען באַשיצן די גאנצע קהל, אַרייַנגערעכנט זעלטן אָדער ינסענסיטיוו טאַקסיז אין די קהל.די שוועל פון וואַסער אָרגאַניזאַמז באשלאסן פון SSDs באזירט אויף בלויז אַ ביסל טאַקסיז אָדער ינסענסיטיוו טאַקסיז קען זיין זייער ניט גענוגיק אין פּראַטעקטינג וואַסער יקאָוסיסטאַמז.דאָס איז דער פאַל פֿאַר דעסולפיניל (פיגורע ס 6 ב).רעכט צו דער פעלן פון דאַטן אין די ECOTOX דאַטאַבייס, די EPA כראָניש ינווערטאַבראַט באַסעלינע קאַנסאַנטריישאַן איז 10,310 נג / ל, וואָס איז פיר אָרדערס פון מאַגנאַטוד העכער ווי די 3.55 נג / ל פון HC5.די רעזולטאַטן פון פאַרשידענע טאַקסאָן ענטפער שטעלט געשאפן אין מעסאָסקאָפּיק יקספּעראַמאַנץ.דער מאַנגל פון טאַקסיסאַטי דאַטן איז דער הויפּט פּראָבלעמאַטיק פֿאַר דיגריידאַבאַל קאַמפּאַונדז (פיגורע S6), וואָס קען דערקלערן וואָס די יגזיסטינג וואַסער בייאַלאַדזשיקאַל בענטשמאַרקס פֿאַר סולפאָנע און סולפידע זענען וועגן 15-30 מאל ווייניקער שפּירעוודיק ווי די SSD HC5 ווערט באזירט אויף טשיינאַ וניווערסע.די מייַלע פון ​​די מיטל מעמבראַנע אופֿן איז אַז קייפל EC50 וואַלועס קענען זיין באשלאסן אין אַ איין עקספּערימענט, וואָס איז גענוג צו פאָרעם אַ גאַנץ ססד (למשל, דעסולפיניל; פיגורע 4ב און פיגיערז S6B און S7B), און האָבן אַ באַטייטיק פּראַל. אויף די נאַטירלעך טאַקסיז פון די פּראָטעקטעד יקאָוסיסטאַם פילע רעספּאָנסעס.
מעסאָסקאָפּיק יקספּעראַמאַנץ ווייַזן אַז פיפּראָניל און זייַן דערנידעריקונג פּראָדוקטן קען האָבן קלאָר ווי דער טאָג סובלעטהאַל און ומדירעקט אַדווערס יפעקץ אויף קהל פונקציאָנירן.אין די מעסאָסקאָפּיק עקספּערימענט, אַלע פינף פיפּראָניל קאַמפּאַונדז ארויס צו ווירקן די ימערדזשאַנס פון ינסעקץ.די רעזולטאַטן פון די פאַרגלייַך צווישן די העכסטן און לאָואַסט קאַנסאַנטריישאַנז (ינאַבישאַן און סטימיאַליישאַן פון יחיד ימערדזשאַנס אָדער ענדערונגען אין ימערדזשאַנס צייט) זענען קאָנסיסטענט מיט די ביז אַהער רעפּאָרטעד רעזולטאַטן פון מעסאָ יקספּעראַמאַנץ ניצן די ינסעקטאַסייד ביפענטרין (29).די ימערדזשאַנס פון אַדאַלץ גיט וויכטיק עקאַלאַדזשיקאַל פאַנגקשאַנז און קענען זיין אָלטערד דורך פּאַלוטאַנץ אַזאַ ווי פיפּראָניל (55, 56).סיימאַלטייניאַס ימערדזשאַנס איז ניט בלויז קריטיש פֿאַר ינסעקט רעפּראָדוקציע און באַפעלקערונג פּערסיסטאַנס, אָבער אויך פֿאַר די צושטעלן פון דערוואַקסן ינסעקץ, וואָס קענען זיין געוויינט ווי עסנוואַרג פֿאַר וואַסער און ערדישע אַנימאַלס (56).פּרעווענטינג די ימערדזשאַנס פון סידלינגז קען אַדווערסלי ווירקן די עסנוואַרג וועקסל צווישן וואַסער יקאָוסיסטאַמז און ריפּאַרייאַן יקאָוסיסטאַמז, און פאַרשפּרייטן די יפעקץ פון וואַסער פּאַלוטאַנץ אין ערדישע יקאָוסיסטאַמז (55, 56).די פאַרקלענערן אין דער זעט פון סקרייפּערז (אַלדזשי-עסן ינסעקץ) באמערקט אין די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט ריזאַלטיד אין אַ פאַרקלענערן אין אַלדזשי קאַנסאַמשאַן, וואָס ריזאַלטיד אין אַ פאַרגרעסערן אין טשלאָראָפילל אַ (פיגורע 3).דעם טראָפיק קאַסקייד ענדערונגען די טשאַד און ניטראָגען פלאַקס אין די פליסיק עסנוואַרג וועב, ענלעך צו אַ לערנען וואָס עוואַלואַטעד די יפעקץ פון פּירעטהראָיד ביפענטרין אויף בענטיק קהילות (29).דעריבער, פענילפּיראַזאָלעס, אַזאַ ווי פיפּראָניל און זייַן דערנידעריקונג פּראָדוקטן, פּירעטהראָידס, און טאָמער אנדערע טייפּס פון ינסעקטאַסיידז, קען מינאַצאַד העכערן די פאַרגרעסערן אין אַלגאַל בייאַמאַס און די פּערטערביישאַן פון טשאַד און ניטראָגען אין קליין סטרימז.אנדערע ימפּאַקץ קען פאַרברייטערן צו די צעשטערונג פון טשאַד און ניטראָגען סייקאַלז צווישן וואַסער און ערדישע יקאָוסיסטאַמז.
די אינפֿאָרמאַציע באקומען פון די מיטל מעמבראַנע פּרובירן ערלויבט אונדז צו אָפּשאַצן די עקאַלאַדזשיקאַל שייכות פון פיפּראָניל קאַמפּאַונד קאַנסאַנטריישאַנז געמאסטן אין גרויס-וואָג פעלד שטודיום געפירט אין פינף מקומות פון די פאַרייניקטע שטאַטן.אין 444 קליין סטרימז, 17% פון די דורכשניטלעך קאַנסאַנטריישאַן פון איינער אָדער מער פיפּראָניל קאַמפּאַונדז (דורכשניטלעך איבער 4 וואָכן) יקסידיד די HC5 ווערט באקומען פון די מעדיע פּרובירן.ניצן די SSD פון די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט צו גער די געמאסטן פיפּראָניל קאַמפּאַונד קאַנסאַנטריישאַן אין אַ טאַקסיסאַטי-פֿאַרבונדענע אינדעקס, דאָס איז די סאַכאַקל פון טאַקסיסאַטי וניץ (ΣTUFipronils).די ווערט פון 1 ינדיקייץ טאַקסיסאַטי אָדער די קיומיאַלאַטיוו ויסשטעלן פון פיפּראָניל קאַמפּאַונד יקסידז די באַוווסט שוץ מינים ווערט 95%.די באַטייטיק באַציונג צווישן ΣTUFipronil אין פיר פון די פינף מקומות און די SPEAR פּעסטאַסיידז גראדן פון ינווערטאַבראַט קהל געזונט ינדיקייץ אַז פיפּראָניל קען אַדווערסלי ווירקן בענטיק ינווערטאַבראַט קהילות אין ריווערס אין קייפל געגנטן פון די פאַרייניקטע שטאַטן.די רעזולטאַטן שטיצן די כייפּאַטאַסאַס פון Wolfram et al.(3) די ריזיקירן פון פענפּיראַזאָל ינסעקטאַסיידז צו ייבערפלאַך וואסערן אין די פאַרייניקטע שטאַטן איז נישט גאָר פארשטאנען ווייַל די פּראַל אויף וואַסער ינסעקץ אַקערז אונטער די קראַנט רעגולאַטאָרי שוועל.
רובֿ סטרימז מיט פיפּראָניל אינהאַלט העכער די טאַקסיק מדרגה זענען ליגן אין די לעפיערעך שטאָטיש סאָוטהעאַסט געגנט (https://webapps.usgs.gov/rsqa/#!/region/SESQA).די פריערדיקע אַסעסמאַנט פון דער געגנט ניט בלויז געפונען אַז פיפּראָניל איז דער הויפּט סטרעסער וואָס אַפעקץ די ינווערטאַבראַט קהל סטרוקטור אין די טייַך, אָבער אויך אַז נידעריק צעלאָזן זויערשטאָף, געוואקסן נוטריאַנץ, לויפן ענדערונגען, וווין דערנידעריקונג, און אנדערע פּעסטאַסיידז און די פּאַלוטאַנט קאַטעגאָריע איז אַ וויכטיק מקור פון דרוק (57).דער געמיש פון סטרעסערז איז קאָנסיסטענט מיט די "שטאָטשטאָט טייך סינדראָום", וואָס איז די דערנידעריקונג פון טייַך יקאָוסיסטאַמז אָפט באמערקט אין באַציונג צו שטאָטיש לאַנד נוצן (58, 59).שטאָטיש לאַנד נוצן וואונדער אין די סאָוטהעאַסט געגנט זענען גראָוינג און זענען געריכט צו פאַרגרעסערן ווי די באַפעלקערונג פון דער געגנט וואקסט.די פּראַל פון צוקונפֿט שטאָטיש אַנטוויקלונג און פּעסטאַסיידז אויף שטאָטיש ראַנאָף איז געריכט צו פאַרגרעסערן (4).אויב ורבאַניזיישאַן און די נוצן פון פיפּראָניל פאָרזעצן צו וואַקסן, די נוצן פון דעם פּעסטאַסייד אין שטעט קען ינקריסינגלי ווירקן טייַך קהילות.כאָטש די מעטאַ-אַנאַליסיס קאַנקלוזיז אַז די נוצן פון לאַנדווירטשאַפטלעך פּעסטאַסיידז טרעטאַנז גלאבאלע טייַך יקאָוסיסטאַמז (2, 60), מיר יבערנעמען אַז די אַסעסמאַנץ אַנדערעסטאַמאַט די קוילעלדיק גלאבאלע פּראַל פון פּעסטאַסיידז דורך עקסקלודינג שטאָטיש ניצט.
פאַרשידן סטרעסערז, אַרייַנגערעכנט פּעסטאַסיידז, קענען ווירקן מאַקראָינווערטאַברייט קהילות אין דעוועלאָפּעד וואָטערשעדס (שטאָטיש, לאַנדווירטשאַפטלעך און געמישט לאַנד נוצן) און קען זיין שייַכות צו לאַנד נוצן (58, 59, 61).כאָטש דעם לערנען געניצט די ספּעאַר פּעסטאַסיידז גראדן און וואַסער אָרגאַניזם-ספּעציפיש פיפּראָניל טאַקסיסאַטי קעראַקטעריסטיקס צו מינאַמייז די פּראַל פון קאַנפאַונדינג סיבות, די פאָרשטעלונג פון די SPEAR פּעסטאַסיידז גראדן קען זיין אַפעקטאַד דורך וווין דערנידעריקונג, און פיפּראָניל קענען זיין קאַמפּערד מיט אנדערע פּעסטאַסיידז פֿאַרבונדענע (4, 17, 51, 57).אָבער, אַ קייפל סטרעסאָר מאָדעל דעוועלאָפּעד ניצן פעלד מעזשערמאַנץ פון די ערשטער צוויי רעגיאָנאַל שטודיום (מידוועסטערן און סאָוטהעאַסטערן) געוויזן אַז פּעסטאַסיידז זענען אַ וויכטיק אַפּסטרים סטרעסער פֿאַר מאַקראָינווערטאַברייט קהל טנאָים אין וואַדינג ריווערס.אין די מאָדעלס, וויכטיק יקספּלאַנאַטאָרי וועריאַבאַלז אַרייַננעמען פּעסטאַסיידז (ספּעציעל ביפענטרין), נוטריאַנץ און וווין קעראַקטעריסטיקס אין רובֿ לאַנדווירטשאַפטלעך סטרימז אין די מידוועסט, און פּעסטאַסיידז (ספּעציעל פיפּראָניל) אין רובֿ שטעט אין די סאָוטהעאַסט.ענדערונגען אין זויערשטאָף, נוטריאַנץ און לויפן (61, 62).דעריבער, כאָטש רעגיאָנאַל שטודיום פּרווון צו אַדרעס די פּראַל פון ניט-פּעסטאַסייד סטרעסערז אויף ענטפער ינדאַקייטערז און סטרויערן די פּרידיקטיוו ינדאַקייטערז צו באַשרייַבן די פּראַל פון פיפּראָניל, די פעלד רעזולטאַטן פון דעם יבערבליק שטיצן פיפּראָניל ס מיינונג.) זאָל זיין געהאלטן איינער פון די מערסט ינפלוענטשאַל קוואלן פון דרוק אין אמעריקאנער טייכן, ספּעציעל אין די דרום מזרח פאַרייניקטע שטאַטן.
די פּאַסירונג פון פּעסטאַסייד דערנידעריקונג אין דער סביבה איז ראַרעלי דאַקיומענטאַד, אָבער די סאַקאָנע צו וואַסער אָרגאַניזאַמז קען זיין מער שעדלעך ווי די פאָטער גוף.אין דעם פאַל פון פיפּראָניל, פעלד שטודיום און מעסאָ-וואָג יקספּעראַמאַנץ האָבן געוויזן אַז דערנידעריקונג פּראָדוקטן זענען ווי געוויינטלעך ווי די פאָטער גוף אין די סאַמפּאַלד סטרימז און האָבן די זעלבע אָדער העכער טאַקסיסאַטי (טאַבלע 1).אין די מיטל מעמבראַנע עקספּערימענט, פלואָראָבענזאָניטרילע סולפאָנע איז געווען די מערסט טאַקסיק פון די פּעסטאַסייד דערנידעריקונג פּראָדוקטן געלערנט, און עס איז געווען מער טאַקסיק ווי די פאָטער קאַמפּאַונד, און איז אויך דיטעקטאַד אין אַ אָפטקייַט ענלעך צו די פאָטער קאַמפּאַונד.אויב בלויז די עלטערן פּעסטאַסיידז זענען געמאסטן, פּאָטענציעל טאַקסיסאַטי געשעענישן קען נישט זיין באמערקט, און די קאָרעוו פעלן פון טאַקסיסאַטי אינפֿאָרמאַציע בעשאַס פּעסטאַסייד דערנידעריקונג מיטל אַז זייער פּאַסירונג און קאַנסאַקווענסאַז קען זיין איגנאָרירט.צום ביישפּיל, רעכט צו פעלן פון אינפֿאָרמאַציע וועגן די טאַקסיסאַטי פון דערנידעריקונג פּראָדוקטן, אַ פולשטענדיק אַסעסמאַנט פון פּעסטאַסיידז אין שווייצער סטרימז איז דורכגעקאָכט, אַרייַנגערעכנט 134 פּעסטאַסייד דערנידעריקונג פּראָדוקטן, און בלויז די פאָטער קאַמפּאַונד איז גערעכנט ווי דער פאָטער קאַמפּאַונד אין זיין עקאָטאָקסיקאָלאָגיקאַל ריזיקירן אַסעסמאַנט.
די רעזולטאטן פון דעם עקאַלאַדזשיקאַל ריזיקירן אַסעסמאַנט אָנווייַזן אַז פיפּראָניל קאַמפּאַונדז האָבן אַדווערס יפעקץ אויף טייַך געזונט, אַזוי עס קענען זיין ריזאַנאַבלי ינפערד אַז אַדווערס יפעקץ קענען זיין באמערקט ערגעץ ווו פיפּראָניל קאַמפּאַונדז יקסיד די HC5 מדרגה.די רעזולטאַטן פון מעסאָסקאָפּיק יקספּעראַמאַנץ זענען פרייַ פון אָרט, וואָס ינדיקייץ אַז די קאַנסאַנטריישאַן פון פיפּראָניל און זייַן דערנידעריקונג פּראָדוקטן אין פילע טאַקסאַז פון טייַך איז פיל נידעריקער ווי פריער רעקאָרדעד.מיר גלויבן אַז די ופדעקונג איז מסתּמא צו זיין עקסטענדעד צו די פּראָטאָביאָטאַ אין פּריסטינע סטרימז ערגעץ.די רעזולטאַטן פון די מעסאָ-וואָג עקספּערימענט זענען געווענדט צו גרויס-וואָג פעלד שטודיום (444 קליין סטרימז קאַמפּאָוזד פון שטאָטיש, לאַנדווירטשאַפטלעך און לאַנד געמישט ניצט אין פינף הויפּט מקומות אין די פאַרייניקטע שטאַטן), און עס איז געפונען אַז די קאַנסאַנטריישאַן פון פילע סטרימז די ריזאַלטינג טאַקסיסאַטי סאַגדזשעסץ אַז די רעזולטאַטן קען פאַרברייטערן צו אנדערע לענדער ווו פיפּראָניל איז געניצט.לויט ריפּאָרץ, די נומער פון מענטשן וואָס נוצן Fipronil איז ינקריסינג אין יאַפּאַן, די וק און די יו.פיפּראָניל איז פאָרשטעלן אויף כּמעט יעדער קאָנטינענט, אַרייַנגערעכנט אויסטראַליע, דרום אַמעריקע און אפריקע (https://coherentmarketinsights.com/market-insight/fipronil-market-2208).די רעזולטאַטן פון די מעסאָ-צו-פעלד שטודיום דערלאנגט דאָ אָנווייַזן אַז די נוצן פון פיפּראָניל קען האָבן עקאַלאַדזשיקאַל באַטייַט אויף אַ גלאבאלע וואָג.
פֿאַר סאַפּלאַמענטערי מאַטעריאַלס פֿאַר דעם אַרטיקל, ביטע זען http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/43/eabc1299/DC1
דאָס איז אַן אָפֿן אַקסעס אַרטיקל פונאנדערגעטיילט אונטער די טערמינען פון די Creative Commons צושרייבן-ניט-קאַמערשאַל ליסענסע, וואָס אַלאַוז די נוצן, פאַרשפּרייטונג און רעפּראָדוקציע אין קיין מיטל, ווי לאַנג ווי די לעצט נוצן איז נישט פֿאַר געשעפט געווינען און די האַנאָכע איז אַז די אָריגינעל אַרבעט איז ריכטיק.רעפערענץ.
באַמערקונג: מיר נאָר בעטן איר צו צושטעלן דיין בליצפּאָסט אַדרעס אַזוי אַז דער מענטש איר רעקאָמענדירן צו די בלאַט ווייסט אַז איר ווילן זיי צו זען די בליצפּאָסט און אַז עס איז נישט ספּאַם.מיר וועלן נישט כאַפּן קיין אימעיל אדרעסן.
די קשיא איז געניצט צו פּרובירן צי איר זענט אַ גאַסט און פאַרמייַדן אָטאַמאַטיק ספּאַם סאַבמישאַן.
Janet L. Miller, Travis S. Schmidt, Peter C. Van Metre, Barbara Mahler (Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Carlisle, Patrick W. Moran
שטודיום האָבן געוויזן אַז פּראָסט פּעסטאַסיידז וואָס זענען אָפט דיטעקטאַד אין אמעריקאנער סטרימז זענען מער טאַקסיק ווי פריער געדאַנק.
Janet L. Miller, Travis S. Schmidt, Peter C. Van Metre, Barbara Mahler (Barbara J. Mahler, Mark W. Sandstrom, Lisa H. Nowell, Daren M. Carlisle, Patrick W. Moran
שטודיום האָבן געוויזן אַז פּראָסט פּעסטאַסיידז וואָס זענען אָפט דיטעקטאַד אין אמעריקאנער סטרימז זענען מער טאַקסיק ווי פריער געדאַנק.
©2021 אמעריקאנער אַססאָסיאַטיאָן פֿאַר די אַדוואַנסמאַנט פון וויסנשאַפֿט.אלע רעכטן רעזערווירט.AAAS איז אַ שוטעף פון HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef און COUNTER.ScienceAdvances ISSN 2375-2548.