草甘膦对两种产毒蓝藻的生理效应研究(3)
1.2草甘膦除草剂的污染现状
众所周知，草甘膦是一种有机磷类灭生性的除草剂，它可控制世界上危害最大的78种杂草中的76种，由于其强大的除草性能，而成为目前我国发展最快、使用量最大的除草剂。
近年来抗草甘膦转基因作物在全球的大面积种植，为草甘膦的发展提供了广阔的应用市场和发展前景，一方面对保证我国农业高产丰收起到了重要作用；另一方面必然会在土壤、水体中积累，对生态毒理产生一定影响，也给环境安全带来了更大风险。[18]
水体是农药进入环境后的一个重要归宿地，农药进入水体后会对水生生态系统造成影响，其影响的大小与农药对水生生物的毒性有关。农药对水生生物的毒性数据可以通过水生生物毒性试验而得到。
通常草甘膦是以高于推荐用药量3~4倍的剂量施于鱼塘，研究表明，草甘膦当天的水中残留量为6.29mg•L-1，药后1 d下降达90%左右，第6天降至0.003 mg•L-1，半衰期为0.61 d。即在自然鱼塘环境中，水中草甘膦消失十分迅速；而在鱼塘沉积物中的残留量以施药后1 d达到峰值(2.84 mg•L-1)，为水中浓度的5倍以上，随后逐渐下降，其半衰期约为1 d，这表明草甘膦可迅速被池塘沉积物吸附[19]。然而使用草甘膦后，在实验室和田间的研究中都发现在水深1 m处有草甘膦和其降解产物AMPA的存在，这意着草甘膦对水生环境有潜在的威胁。另有研究表明世界范围内的表层水体中，都发现了相当大浓度的草甘膦和AMPA的普遍存在，如在美国的河流中检测到草甘膦质量浓度达到了2.2 mg•L-1[20]。
研究发现毒性效应根据生物种类、染毒时间、水环境和发育阶段的不同而不同。朱国念等发现草甘膦对水生无脊椎动物LC50(48h) >55mg/L；对斜生栅藻的LC50 (24-120h)均大于308.6mg/L;储昭霞等研究发现草甘膦对萼花臂尾轮虫的LA50(24h)为18.20±0.42mg/L；对草虾的LC50 (48h)为207-381mg/L;水圣的LC50 (48h)为780mg/L。研究者更多地关注了一些具有代表性的鱼类，比如鲫鱼、虹鳟鱼等，其中部分实验发现了草甘膦导致生物体不同程度的DNA损伤（Cavalcanteet al, 2008; Cavasand Konen, 2007.)。一般认为，草甘膦具有一定的基因毒性和内分泌干扰等毒害作用，可能会导致直接暴露组织和解毒器官的异常，甚至癌变，说明草甘膦是一种潜在的致癌、致畸、致突变农药。[11]
从上可知，已经有越来越多的研究学者开始发现草甘膦在不同领域的毒性作用，因此我们实验所要进行的草甘膦对两种产毒蓝藻的生理效应影响的实验也就显得更具有现实意义。
1.3 蓝藻水华与水体富营养化
1.3.1蓝藻水华与水体富营养化发生的原因及现象
我们通常见到的“水华”是淡水水体中蓝藻以细胞群形式出现大量繁殖时的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种主要的表现特征之一。蓝藻属于单细胞原核生物，又叫蓝细菌、蓝绿菌、蓝藻或蓝绿藻，或称为蓝菌门。虽然传统上归于藻类，但因为蓝藻没有核膜等等，与细菌非常接近，因此现时已被归入细菌域。蓝藻是一类藻类的统称，其标志便是单细胞、没有以核膜为界限的细胞核。常见的蓝藻有蓝球藻（色球藻）、发菜、念珠藻、颤藻等。我们实验所用的铜绿微囊藻和绿色微囊藻就是同属于蓝藻门微囊藻属的。
在正常生态环境中，水体中蓝藻数量可以文持在正常的生态值中。当水温达到28~32℃时是蓝藻繁殖最为旺盛的时候，因此夏季也是水华最为多发的季节。所以通常在夏季，蓝藻繁殖快、生长旺盛，使得水体呈现出肉眼就可辨别的灰绿色，水面上会漂浮一层类似铜绿色油漆的浮膜，并伴有臭。但由于目前人类对水生生态环境带来的影响越来越大，往水生生态系统中排入污染物以及对水环境资源管理的欠缺，最为严重的是水体富营养化，且其危害性还呈不断上升的趋势。水体富营养化对于水生环境有着严重的危害，而藻类水华现象就是其中之一。水体富营养化是指湖泊、水库和流动较为缓慢的河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，特别是在磷含量较多时，使水体生态系统的生产力增加，即主要表现为藻类特别是蓝藻的异常繁殖生长而出现的蓝藻水华现象。