environmental-toxicological-studies-德赢娱乐国际Sci ForschenGydF4y2Ba

全文GydF4y2Ba

研究文章GydF4y2Ba
巴西东南部里约热内卢州山区乡村溪流地表水中的百草枯污染GydF4y2Ba

Gesiele VerissimoGydF4y2Ba1 *GydF4y2BaJosino Costa MuttiaGydF4y2Ba2GydF4y2Ba阿曼多·迈耶GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba

1GydF4y2Ba公共卫生方案，联邦杰尼里奥大学公共卫生研究所，里约热内卢，巴西GydF4y2Ba
 2GydF4y2Ba巴西里约热内卢奥斯瓦多克鲁兹基金会公共卫生学院工人健康与人类生态学中心GydF4y2Ba
 3.GydF4y2Ba巴西里约热内卢里约热内卢联邦大学公共卫生研究所职业与环境分会GydF4y2Ba

*通讯作者：GydF4y2BaGesieleVeríssimo，公共卫生计划，联邦里奥德·杰尼里奥大学（Rio de Janeiro），巴西联邦卫生学院;GydF4y2Ba电子邮件：GydF4y2Bagesielever@gmail.comGydF4y2Ba


抽象的GydF4y2Ba

百草枯除草剂在巴西广泛应用于农业。由于它具有人类的毒性，它是公共卫生评估水污染极大的兴趣，尤其是在当地居民从附近的农作物含水层泉水消耗水。百草枯浓度跨越集约化农业生产的农村地区在里约热内卢山区的流的地表水进行了评估。水的样品在7个采样点（N = 84）中1年收集，百草枯浓度通过ELISA确定。残留样品的62.5％被发现。位于最靠近种植面积的采样点是最常被污染的（平均0.075μg/ L;最大值0.279μg/ L）。本地雨量政权似乎根据Spearman相关系数是百草枯污染的重要预测因子（R = 0.7053，P = 0.0128）。结果表明，在水中残留百草枯对人类和环境健康明显的威胁，特别是雨季后。GydF4y2Ba

关键词GydF4y2Ba

百草枯;流的污染;ELISA;公共卫生;环境安全GydF4y2Ba

缩写GydF4y2Ba

ELISA-酶联免疫吸附测定;KGydF4y2BaowGydF4y2Ba辛醇/水分配系数;KGydF4y2BaOC.GydF4y2Ba-有机碳吸附系数;DTGydF4y2Ba50GydF4y2Ba-半衰期;KGydF4y2BaHGydF4y2Ba-Henry定律常数;GUS-地下水无处不在得分GydF4y2Ba


介绍GydF4y2Ba

巴西被称为世界顶级农药用户。来自过去十年的数据显示巴西的农药消费量增加了50％，并在2011年，农药使用由大约852.8百万升，相当于85亿美元的农药销售[1]。农药暴露人群中的潜在有害影响越来越受到科学界的关注。尽管间接暴露是非常相关的，但大多数关于公共卫生的研究主要是在直接杀虫剂暴露上。含水层可以将社区暴露于几个环境污染物，因为这些物质由于其物理化学性质而导致这些物质的分区流动[2,3]。大多数物质都能够在环境隔间之间积极迁移，导致差异污染效果。在农村人口中，农业职责期间发生农药暴露。此外，由于温暖，风雨降雨量，气候也可以直接干扰人类暴露，可能导致人口之间的暴露曲线的差异[4,5]。农药残留量通常在饮用水中进行评估[6]，并对农药污染的最大允许极限建立[7,8]。然而，必须考虑参与密集的农业生产领域的农村群体直接暴露于许多受污染的水箱来源。 Most of the populations living in developing countries such as Brazil do not have access to water or sewage distribution systems. Consequently, rural communities depend entirely on groundwater for domestic and agricultural purposes, eventually ingesting contaminated water from water tables that spring near crop fields that have been sprayed with pesticides.

里约热内卢山区具有某些农业特色的社区是主要的水果和蔬菜生产者。然而，该地区大量的农药使用导致这些人群暴露在高达56公斤的农药，每个工人每年[9]。与发达国家定期对表层和地下水进行农药评估不同，巴西不像管道饮用水那样对含水层中的农药进行监测。尽管有法律限制工人接触农药，但政府几乎没有采取行动来规范这些化学品的交易或正确使用。全球范围内的许多研究都报道了农药对地表和地下水的污染[10-15]，包括巴西[16-22]。在此背景下，本研究旨在对位于里约热内卢山区的Sao Lourenço溪流进行百草枯的筛选评估，因为该社区广泛使用这种除草剂。百草枯是一种众所周知的、经典的肺氧化还原活性毒物[23]，其理化特性列于表1。GydF4y2Ba

蒸气压，（mmhg）GydF4y2Ba 水溶性，毫克的LGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba
在20℃GydF4y2Ba		 日志KGydF4y2BaowGydF4y2Ba（1）GydF4y2Ba
 K（2）cmGydF4y2Ba3.GydF4y2BaGGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba
OC.GydF4y2Ba		 DTGydF4y2Ba50GydF4y2Ba（3）在土壤中，GydF4y2Ba
天GydF4y2Ba		 DTGydF4y2Ba50GydF4y2BaA.GydF4y2Ba
水解，天GydF4y2Ba		 KGydF4y2BaHGydF4y2Ba(4) atm mGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba
摩尔GydF4y2Ba-1GydF4y2Ba		 GUS（5）GydF4y2Ba
<1 × 10GydF4y2Ba-5GydF4y2Ba 6.2×10GydF4y2Ba5GydF4y2Ba 4.22GydF4y2Ba 15473 - 1000000GydF4y2Ba 1,000GydF4y2Ba -GydF4y2Ba 1×10GydF4y2Ba-9GydF4y2Ba 0.57GydF4y2Ba

表格1：GydF4y2Ba20-25℃下百草枯的理化特性。GydF4y2Ba
(1) KGydF4y2BaowGydF4y2Ba=辛醇/水分配系数;（2）KGydF4y2BaOC.GydF4y2Ba=有机碳吸附系数;（3）DTGydF4y2Ba50GydF4y2Ba=半衰期;（4）kGydF4y2BaHGydF4y2Ba=亨利定律常数；（5）（GUS）-计算的地下水普遍性得分[24,25]。GydF4y2Ba

自2007年以来，这种除草剂在欧盟被禁止使用，在美国，持证农民的使用受到限制。巴西卫生部和环境署（CONAMA，葡萄牙语）定义饮用水、地表水和地下水中农药的限值和筛选标准，但是，这些指南[26,27]中没有规定百草枯的既定限值。因此，这些知识有望有助于改进巴西立法中的环境保护设计。德赢vwin首页网址GydF4y2Ba

材料和方法GydF4y2Ba
研究网站GydF4y2Ba

圣Lourenco流有其headwaterin雨林在新弗里堡加勒多尼亚高峰,最高的点amountainrangelocated平行于大西洋在巴西,叫做塞拉做3月圣Lourenco河流流入南帕拉伊巴河,最重要的一个,并合计占200公里水体[28]。São Lourenço小溪穿过São Lourenço村，村里基本上都是务农的家庭。该地区的地形是由崩坡和当地的作物到达水床。在这个地区，百草枯喷洒是通过背囊式喷雾器进行的，由于该地区的气候良好，全年都是手动喷洒，杂草一旦扎根或农民希望清理田地时就进行喷洒。GydF4y2Ba

地表水取样，年降雨量数据和百草枯确定GydF4y2Ba

圣卢伦索河上游与其他几条河流汇合，这些河流穿过村庄，具有与圣卢伦索相同的农业特征和农药使用。当水量增加时，圣卢伦索河成为格兰德河（大河）。2011年10月至2012年12月，在1L PET瓶中采集地表水样本。总共从河流沿线的七个不同采样点采集了80个地表水样本，从靠近Sao Lourenço水源的喀里多尼亚Peakin雨林底部到格兰德河的三个点（图1）.最后一个采样点代表整个微区，因为它接收来自不同流域的其他废水，这些废水跨越具有相同农业生产特征的相邻区域。GydF4y2Ba

图1:GydF4y2Ba巴西里约热内卢，Nova Friburgo, São Lourenço溪地表水采样点的地理参考图像。点1 (P1)为喀里多尼亚峰附近的控制点，P2-P7为上游的上行采样点。来源:谷歌地图。GydF4y2Ba

所有的样品都保持在取样，运输和实验室分析之间4℃。从气象协会（INMET）获得的区域的雨量制度（毫米）的数据。百草枯浓度在表面水中使用市售ELISA试剂盒（EnviroLogix和Abnova公司）按照制造商的方案进行测定。简言之，ELISA百草枯是基于所述水样品中和百草枯 - 辣根过氧化物酶缀合物百草枯之间的竞争，用于结合针对百草枯的抗体，涂布到微孔。添加显色底物，然后测量结合的酶活性。洗涤步骤后，竞争的结果可视化与彩色显影步骤。如同所有的竞争性免疫测定中，样品的浓度是成反比的颜色发展。将样品一式两份进行分析之前没有治疗，并于在λ= 450nm的专家加酶标仪测定吸光度。GydF4y2Ba

统计分析GydF4y2Ba

数据以平均值±标准差(SD)表示。为了确定各位点间浓度的显著差异，采用了单因素方差分析(ANOVA)。通过对月总百草枯浓度或单点百草枯浓度的非参数检验，统计考虑了月降雨情况，并评估斯皮曼相关系数。除非另有说明，否则双尾p值<0.05被认为具有统计学意义。所有分析均使用SPSS version 17 (IBM公司，Armonk, NY, USA)和GraphPad Prism 5.1 (GraphPad Software Inc.， San Diego, CA, USA)软件包进行。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba
上部SãoLourenço流课程中七个采样点的百草枯浓度GydF4y2Ba

定量限为0.02µg LGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba．62.5%的样本中有百草枯可测。沿着河流观察到百草枯浓度显著增加的趋势(p=0.008)(图2)。最后一个采样点(P7)已经在里约热内卢Grande，显示了更高的污染频率，平均为0.075µg LGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba（最多0.279微克大号GydF4y2Ba-1GydF4y2Ba）。作物的数量和延伸沿着采样位点呈指数级增长，解释了测量的增加的百草枯浓度。GydF4y2Ba

图2:GydF4y2Ba年平均（2011年10月至2012年12月）从圣洛伦索流七个采样点的地表水百草枯浓度。数据表示为微克大号GydF4y2Ba-1GydF4y2Ba并表示为平均值±SD。GydF4y2Ba

月降雨量政权和百草枯浓度之间的相关性GydF4y2Ba

2011年10月和2012年12月之间的每月降雨量（mm）的年度测量是由Nova Friburgo的自动气象站的Intemmet在图3中展出的。圣卢嫩群于11月至1月，SãoLourenço在夏季进行了明显的雨季。因为它是一个热带地区，位于巴西东南部的低纬度。GydF4y2Ba

Spearman相关性检验表明，评估地表水中的百草枯浓度与全年的月降水量呈正相关（R=0.7053，p=0.0128）（图4）。当按采样点分层时，在上游河道观察到月降雨量与地表水中百草枯浓度之间的正相关增加，但对照点（P1）除外从P4开始发现显著和中等相关性，而在最后一个采样点发现的相关性最高（表2）。GydF4y2Ba

图3：GydF4y2Ba新泽西州新弗里堡市2011年10月至2012年12月的月降雨量状况。来源：INMET。GydF4y2Ba

图4：GydF4y2Ba降雨（mm）与百草枯浓度（μglGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba)于2011年10月至2012年12月在São Lourenço河的地表水样本中进行。（GydF4y2Ba一个GydF4y2Ba)“Y”轴（左）表示月降雨量（mm），“Y”轴（右）表示百草枯的平均浓度（µg LGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba）和“X”轴表示每月测量。（GydF4y2BaBGydF4y2Ba）每月降雨（mm）和百草枯浓度的散点图（μglGydF4y2Ba-1GydF4y2Ba），表示Spearman系数相关和线性方程。GydF4y2Ba

抽样网站GydF4y2Ba RGydF4y2Ba PGydF4y2Ba 相关强度GydF4y2Ba**GydF4y2Ba
P1.GydF4y2Ba -0.470GydF4y2Ba 0.240GydF4y2Ba 温和的GydF4y2Ba
P2.GydF4y2Ba 0.303GydF4y2Ba 0.339GydF4y2Ba 虚弱的GydF4y2Ba
P3.GydF4y2Ba 0.420GydF4y2Ba 0.174GydF4y2Ba 温和的GydF4y2Ba
P4GydF4y2Ba 0.609GydF4y2Ba 0.035GydF4y2Ba＊GydF4y2Ba 强大的GydF4y2Ba
P5GydF4y2Ba 0.706GydF4y2Ba 0.010GydF4y2Ba＊GydF4y2Ba 强大的GydF4y2Ba
P6GydF4y2Ba 0.296GydF4y2Ba 0.351GydF4y2Ba 虚弱的GydF4y2Ba
P7.GydF4y2Ba 0.771GydF4y2Ba 0.030GydF4y2Ba＊GydF4y2Ba 强大的GydF4y2Ba
＊GydF4y2Ba统计学上有意义GydF4y2Ba
** [29]GydF4y2Ba

表2：GydF4y2Ba斯皮曼相关系数(r)、月降雨量(mm)和百草枯浓度(µg L .)的宽度p值GydF4y2Ba-1GydF4y2Ba)圣卢伦索河各采样点的相关性。GydF4y2Ba

讨论GydF4y2Ba

数据呈现在这里的一致性，低的证据显示，百草枯在圣洛伦索流，横跨激烈农业生产和农药施用的区域的地表水的水平。控制现场，圣洛伦索流源，位于热带雨林面积达尼亚山山顶附近，没有表现出百草枯污染。该流是由其他流和水体积增大通过其上层接合。伴随地，作物也呈指数增加，通过堆积层斜坡行进，直到流水床，说明沿着采样点测得的增加百草枯浓度。GydF4y2Ba

在激烈的降雨制度，增加的溶解的有机物质的浓度通常观察到的，以及颗粒物质，其携带径流水体[30,31]的地表水。高沉淀量极端天气条件可能引发山体滑坡，可能提高农药动员地表水。例如，[32]报道农药动员在加拿大暴雨暴风雨后水生环境。在另一方面，在水体低浓度农药在干旱期间，这可以通过不存在表面径流的是合理的通常观察到引起降雨[33,34]。GydF4y2Ba

此前在同一地区进行的研究表明，在圣卢伦索溪流的地表水中，抗胆碱酯酶杀虫剂的含量非常高[35]。在巴西东南部地区进行的另一项研究在五个月内采集的样本中检测到70%的农药污染，作者假设农业中使用的农药可能迁移并到达地下水和地表水源[36]。在巴西东北部进行的其他调查评估了农业地区使用的主要杀虫剂，并在地表水和地下水中确定了这些杀虫剂，也支持了这一建议[37]。GydF4y2Ba

农药在土壤中强烈吸收的可能旅行，进入地表水域，而在地下水解决方案中可能存在更多的水溶性农药和土壤中弱吸附的杀虫剂;达到地面水作为径流[2,3,38]。这两种机制都允许农药迁移和分配到水体。在本研究中评估的期间的年度降雨量平均为188毫米，尽管这在四个月内增加到250毫米以上，但EPA为具有表面水污染物的潜力的体积提出[39,40]。关于百草枯物理化学性质，除了高水溶性外，该化合物的有机物质高亲和力（KOC = 15-1000000）应限制百草枯土壤迁移率。从理论上讲，通过形成有机物质 - 百草枯骨料的形成阻碍了百草枯浸出，因此只有小部分的除草剂可以被朝向物流的地表水冲洗。此外，即使百草枯达到流水，它也会移动到水生杂草和沉积物，随后沉积在地表水体床上[41]。然而，应考虑到其他因素有关农药动员。基于美国环境保护局（USEPA），地下水泛滥评分（GUS）和高斯提出的方法基于地下水脆弱性评估方法，百草枯被分类为可能的地下水污染[42-45]。此外，由于高沉的沉积物运输，可以从抗菌坡作物中侵蚀土壤，到达表面水（42,46），特别是在高沉淀期间。 Data for paraquat persistence in tropical soils are still limited, and many environmental variables are involved in predicting intercompartmental pesticide migration. However, investigations regarding environmental paraquat fate have proven that paraquat mobility depends on soil characteristics. For example, in Thailand, researchers reported desorption in sandy loam soils as well as paraquat detection in groundwater [47]. Another study in Malaysia using 14C-labeled paraquat demonstrated that its adsorption was increased in higher soil pH [48].

在São Lourenço溪流地表水中检测到的百草枯含量低于最高允许水平，但鉴于上述情况，当地土壤和沉积物污染的扩大仍然令人担忧。土壤中高浓度的百草枯还可能导致地下水污染，并可能对农村人口的供水造成长期影响。从公共卫生的角度来看，由于缺乏基础设施和社会经济方面的不足，农药污染的不利影响可能会加剧。这个地区的公共供水主要来自地下蓄水层。尽管对土壤和地下水中是否存在所评估的除草剂进行了分析，但这种污染是否会扩大到该地区周围的地下水位并供应当地人口仍然是一个问题。虽然本研究仅对调查地区使用的多种农药中的百草枯进行了评价，但环境污染物的量化是当局实施适当法规的一个有价值的工具。系统的环境风险评估将进一步调查土壤中的百草枯水平，并能够更准确地预测对人类健康的潜在危害。此外，重要的是要考虑到小溪给主要城市的河流带来的风险。在这种情况下，里约热内卢Grande河是Nova friburg市的一个重要水源，拥有184786名居民，它接收了来自São Lourenço小溪[49]的河水。因此，百草枯和其他有毒化合物应在该地区的不同环境区域进行进一步评估，因为它们可能对农村社区和一般人口构成有毒健康风险。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

本研究提供了对SãoLourenço流的表面水域的农业影响的概述。观察到沿流课程增加百草枯浓度的显着趋势，主要与采样点沿着作物的数量和延伸的指数增加有关。此外，表面水中的百草枯浓度随着一年的每月沉淀而与每月沉淀有关，它与在激烈的降雨状态下从作物领域的农作物田地水中的增强农药动员相关。据证明，百草枯是该地区的广泛使用的农药，并在当前的巴西立法中没有监测，能够到达地表水域，并应由当局监测到公共卫生问题的答案。此外，数据还表明，根据降雨制度，地表水中的百草枯浓度与季节性直接相关，这可能与浸出和径流有关。虽然该地区发现的水平低于推荐的限度，但结果仍然表明当地农业活动污染了地表水。GydF4y2Ba

致谢GydF4y2Ba

全球之声获得了巴西CAPES基金会的奖学金，用于开展这项研究。CAPES基金会没有参与研究的设计、数据的收集、分析和解释以及手稿的撰写。GydF4y2Ba

的利益冲突GydF4y2Ba

没有需要申报的利益冲突。GydF4y2Ba


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引文：GydF4y2BaVeríssimoG，莫雷拉JC，迈耶A（2018）百草枯污染在农村流在山区的地表水在里约热内卢巴西东南部的州。ĴENVIRON毒理学螺柱2（1）：dx.doi.org/10.16966/2576- 6430.111GydF4y2Ba

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  • 收到的日期：GydF4y2Ba2018年4月19日GydF4y2Ba

  • 接受日期：GydF4y2Ba2018年4月30日GydF4y2Ba

  • 发布日期：GydF4y2Ba2018年5月8日GydF4y2Ba