环境污染迫使蜜蜂承受多重压力

沈宇涛，胡福良

（1.浙江大学环境与资源学院环境科学专业1801 班，浙江 杭州 310058；2.浙江大学动物科学学院，浙江 杭州 310058）

1 引语

环境污染是当今社会面临的最严峻的世界性问题之一。随着社会高速发展，人们对环境污染的认识也不断加深，逐渐意识到这不单是一个环境问题，更是涉及生态乃至经济社会问题。然而目前环境污染相关研究大多关注其带来的直接危害，忽略了其引起的间接影响。

蜜蜂作为一种同时具有生态- 经济- 社会多元属性的物种，在自然界具有特殊的地位。蜜蜂贡献了80%的昆虫传粉作用[1]，在作物生产上具有极其重要的地位。据估算，2006—2008 年，我国36 种主要作物因蜜蜂授粉每年创造的价值可高达3 042.20 亿元[2]。然而，环境污染迫使蜜蜂承受着巨大的生存压力。蜜蜂因暴露于受污染的环境中使得蜂群数量急剧减少，进而影响粮食供应乃至人类发展。本文从空气污染、土壤污染、抗生素污染以及微塑料污染等环境污染着手，综述了环境污染对蜜蜂的胁迫影响，并对未来的环境治理提出了一些建议。

2 空气污染

2.1 颗粒物

大气中的颗粒物（如PM10、PM2.5） 因粒径细小（微米级） 易进入人的呼吸道。同样地，蜜蜂等传粉昆虫很可能会通过摄食行为摄取身上绒毛携带的颗粒物，使其进入体内。目前已有研究证明，大气颗粒物可诱导人体血管功能障碍、全身氧化应激和炎症事件[3]。基于此，人们开始关注大气颗粒物对蜜蜂健康的影响。Thimmegowda 等[4]研究人员以印度大蜜蜂（Apis dorsata） 为研究对象，收集了印度不同空气污染程度地区的大蜜蜂样品，并基于生理生化指标、免疫基因表达、传粉授粉行为等多个指标，将其同大气颗粒物进行关联。结果显示，大气颗粒物对印度大蜜蜂具有明显的亚致死效应。因此，大气颗粒物不仅会对人体造成直接的危害，同样会对蜜蜂等传粉昆虫带来不利的影响。

2.2 臭氧

近些年，臭氧（O3） 逐渐成为了我国最需迫切关注的空气污染物。对流层中的臭氧是光化学烟雾的组成部分之一，会对人体健康造成极大的危害。同样，臭氧污染对蜜蜂的影响也不容小觑。蜜蜂等传粉昆虫是通过探测目标植物花蜜或者花粉的气味来定位花朵，并从气味低浓度地区飞往高浓度地区。Fuentes 等[5]利用大涡模拟（Large Eddy Simulations，LES），研究了在大气中经过与O3、OH·以及NO2发生反应后植物气味分子的降解与修饰，并利用随机游动模型（Random Walk Model，RWM） 模拟了蜜蜂的寻花行为。结果显示，O3通过降解香气分子从而减弱花香以及通过修饰改变了花香的化学成分，进而使得蜜蜂捕捉气味变得困难，定位花朵的成功率降低，访花效率下降，觅食次数增加。因此，臭氧会通过改变空气中的香味信号分子来降低蜜蜂的传粉能力。

3 土壤污染

3.1 农药

2006 年冬到2007 年春，蜂群崩溃失调症（colony collapse disorder，CCD） 席卷整个北美，造成极大的恐慌，农药的滥用被认为是可能的原因之一，尽管尚未有实验证实两者有直接关系。令人震惊的是，至今已有161 种不同的杀虫剂在蜜蜂体内被发现[6]。不仅如此，一项新的研究证实了农药如新烟碱类对蜜蜂的危害。Woodcock 等[7]在匈牙利、德国以及英国将在种子播种层喷涂与不喷涂新烟碱类农药进行了对比研究。结果表明，新烟碱类农药对蜂群数量呈现负作用，并且降低了蜜蜂的过冬能力与繁殖能力。但有人质疑该实验中使用的农药浓度与实际田野不符，结果并不可靠。基于此，Tsvetkov 等[8]在量化了野外新烟碱类农药浓度后，模拟了蜜蜂在农药污染环境中的自然暴露。结果发现，新烟碱类农药仍会增加降低工蜂的免疫力，增加其死亡率，同时蜂王难以维系在蜂群中的作用。

3.2 重金属

我国土壤重金属污染情况较为严重，近20%的土壤遭受到了严重污染。种植在土壤上的植物会通过一定的吸收转化，将重金属富集在体内，从而影响到以植物为食的动物。Hladun[9]等研究发现，胡萝卜在人工添加重金属（Cd、Cu、Pb） 水溶液的土壤中培养后，在花中均能检测到3 种重金属积累。蜜蜂等传粉动物可能通过呼吸活动、体表接触和直接取食等过程使重金属离子进入体内。邸宁[10]通过实验证实了Cd、Cu 和Pb等重金属对意蜂个体的生长发育具有显著抑制作用，且Cd 与Cu 对意蜂生长存在着协同效应。

4 抗生素

由于蜜蜂生长期间会受到多种病害，如欧洲幼虫腐臭病（European Foul brood，EFB） 和美洲幼虫腐臭病（American Foul brood，AFB），因此商业养殖时会投入抗生素进行治疗。抗生素的使用虽在治疗病害上有一定的效果，但因此破坏了蜜蜂肠道的微生态。多项研究结果显示，抗生素会使肠道细菌多样性减少[11]，抗性基因增加[12]，细菌数量减少且难以恢复[13]，进而导致蜜蜂抗病性减弱，易患其他病症。除此之外，近些年研究表明，肠道微生物的作用并被大大低估。有研究发现果蝇肠道合成的氨基酸可调节其睡眠[14]，然而肠道微生物对蜜蜂健康的作用却少有研究。因此，蜜蜂肠道内微生物作用以及抗生素对蜜蜂肠道微生物的影响需要我们进一步深入研究。

5 微塑料

微塑料（mirco-plastics） 一般是指环境中粒径＜5 mm 的塑料颗粒，是一种新型环境污染物。先前已经有关于微塑料对海洋生物影响的研究[15]，但对陆地生物（尤其是蜜蜂等传粉昆虫） 研究较少。

Wang 等[16]将蜜蜂暴露在直径25 μm 的球形聚苯乙烯微塑料（PS-MPs） 中发现，蜜蜂在暴露之后肠道菌群的多样性显著下降，肠道中抗氧化、解毒和免疫系统相关基因的表达发生了改变。此外，研究者还通过微塑料联合四环素进行了复合污染暴露实验，结果表明，微塑料与四环素有协同作用，联合暴露下蜜蜂的死亡率比单一暴露时更高。

6 结语

日益加剧的环境污染对蜜蜂的生存构成了更为严峻的挑战。因蜜蜂的多元属性，环境污染对其造成的影响会以间接的形式辐射至生态系统以及人类社会。然而目前对蜜蜂等特殊群体的研究仍较少。基于此，本文最后对未来的环境治理提出了以下建议：(1) 特别关注环境污染对特殊群体的多重影响，以此为切入口综合全面地评估污染物对生态、经济以及社会的多重影响；(2) 越来越多的新型污染物被人们关注。如何正确评估各种新型污染物对蜜蜂等敏感物种的影响是未来治理好环境的关键之一。