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作者：刘信勇;朱利明;陈珊;郭芳;邹曦;刘洋洋;常志兵;张晓敏;肖新宗;
单位：中国南水北调集团中线有限公司;流域水生态智能监测预警与保护湖北省重点实验室;水利部中国科学院水工程生态研究所,水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室,长江水利委员会流域河湖生态系统修复关键技术创新团队;生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心;
摘要：系统评估污染物急性毒性，为水污染控制和环境管理提供技术支持。选取10种重金属化合物和10种有机农药作为研究对象，采用ISO推荐的费氏弧菌（Vibrio fischeri）发光抑制法，评估污染物的急性毒性，利用自组织映射神经网络（SOM）分析不同污染物的毒性效应。结果表明，不同重金属和农药对发光细菌的急性毒性存在较大差异。根据半抑制效应浓度（EC_(50)）值，确定重金属毒性大小排序如下：二氯化汞>硝酸铅>硫酸锌>酒石酸锑钾>氯化铁>氯化镉>硫酸铜>氯化镍>重铬酸钾>氯化锰，其中二氯化汞（EC_(50)=0.37 mg/L）毒性最强，氯化锰（EC_(50)=257.48 mg/L）最弱；有机农药毒性大小排序如下：吡虫啉>烟嘧磺隆>啶虫脒>甲霜灵>草甘膦>三唑酮>氟氯氰菊酯>敌百虫>芸苔素内酯>阿特拉津，其中吡虫啉（EC_(50)=9.36 mg/L）毒性最强，阿特拉津（EC_(50)=6 044.52 mg/L）毒性最弱。SOM分析表明，毒性较强的污染物（如二氯化汞、吡虫啉）在映射图中聚集于高毒性区域，其EC_(50)值分布范围相近（0.37～30.5 mg/L），表明其对发光细菌的毒性机制可能具有相似性；而低毒性污染物（如阿特拉津、敌百虫、芸苔素内酯酯）则分布于另一区域，EC_(50)值跨度较大（2 244.92～6 044.52 mg/L），毒性差异显著。此外，部分重金属与农药因潜在相似的作用机制或代谢途径呈现邻近分布。研究揭示了重金属与农药对发光细菌的毒性作用规律，证实了SOM在毒性分类与机制探索中的有效性，可为环境化学品的生物毒性测试、突发污染事件的应急监测及生态风险管理提供重要参考依据。
关键词：发光细菌;急性毒性;重金属;有机农药;自组织映射神经网络
基金资助：湖北省重点研发项目（2024BCB064）; 中国南水北调集团中线有限公司资助项目（NSBDZX/SH/YW/2022-002）
