典型酰胺类除草剂的水生生物水质基准

酰胺类除草剂在我国大量使用,可能会对水生态系统和人体健康造成潜在威胁。本文搜集了6种典型酰胺类除草剂对淡水水生生物的毒性数据,定量评价了数据质量和可靠度。选择可靠度较高的毒性数据,应用物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)法推导了酰胺类除草剂的水质基准(water quality criteria,WQC)。同时,基于本研究水质基准值,应用商值法对我国部分地表水中酰胺类除草剂的暴露进行了初步的生态风险评估。结果显示,甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、异丙甲草胺和敌稗的急性水质基准分别为1171.5、28.65、71.75、45.41、831.5和696.5μg·L^(-1),慢性水质基准分别为1.01、1.86、1.49、10.82、3.99和69.65μg·L^(-1)。乙草胺在松花江、九龙江河口和广西甘蔗种植区水体中具有中等生态风险。丁草胺在长江流域水体中部分点具有中高风险。异丙甲草胺在广西种植区水体中具有潜在中等风险。甲草胺和丙草胺暴露无潜在风险。酰胺类除草剂对我国地表水生态系统的毒害效应值得长期关注。研究结果可为中国酰胺类除草剂水环境质量基准和标准的制/修订和污染控制提供科学依据。

五种底栖动物对优控污染物的敏感性评价

参照美国水生生物基准技术指南以及欧盟、美国和中国优控污染物名录,搜集、筛选了伸展摇蚊、日本沼虾、河蚬、霍甫水丝蚓和泥鳅等5种代表性淡水底栖动物的优控污染物生物毒性数据,通过数据分析,筛选出对淡水底栖动物毒性最大的10种优控污染物,主要包括有机氯农药和重金属两大类.对筛选得到的10种优控污染物的物种敏感度分布进行了分析,结果表明伸展摇蚊与泥鳅对有机氯农药较为敏感,具有作为相关农药污染的指示生物以及水质基准研究的受试生物的潜力.

物种敏感度分布法(SSD)在农药水质基准推导中的应用

水质基准推导方法在水质基准制定中起着至关重要的作用,物种敏感度分布法是目前国际上常用的基准推导方法,但利用此方法推导水质基准时,可选用的模型很多,但并不是所有的模型都能很好地拟合农药毒性数据集。为了筛选得到拟合优度较好的模型,选取4种典型农药,对采用不同模型拟合物种敏感度分布曲线的结果进行比较研究。结果显示,sigmoid、Gaussian、Gompertz和exponential growth 4种模型对于农药数据集,无论是在曲线走势、HC5值的合理性还是拟合优度方面的拟合效果都优于其他几种模型。因此,在应用物种敏感度分布法推导农药水质基准时,可以首选上述4种模型进行拟合,然后再从中选出最优模型来确定基准值,从而保证基准值推导的科学性。研究结果可为农药水质基准制定时推导方法的选择提供科学参考。

进样溶剂极性对地下水中有机氯农药色谱行为的影响

地下水中有机氯农药分析时采用正己烷为进样溶剂,而考核样品的溶剂通常为甲醇。正己烷和甲醇分别是典型的非极性溶剂和极性溶剂。文章研究了正己烷和甲醇两种溶剂对地下水中9种必测有机氯农药(六氯苯、α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p′-DDE、p,p′-DDD、o,p′-DDT、p,p′-DDT)色谱行为的影响。结果表明,溶剂的极性对有机氯农药的响应值有显著的影响:甲醇为进样溶剂时,由于极性强,造成汽化室内活性位点的暴露,导致某些待测组分被活性位点吸附,甲醇相的待测物响应值明显低于正己烷相待测物响应值。

物种敏感度分布(SSD)方法在农药环境风险评估中的应用

物种敏感度分布法(Species Sensitive Distribution,SSD)能够依据不同物种对农药等胁迫因素的敏感度服从一定的累积概率分布,以统计形式将多种非靶标物种的实验室数据进行汇总分析,获得物种对农药的敏感度差异,作为效应评估指标应用于农药风险评估。本文综述了SSD概念、方法原理、国内外研究和应用进展,并以毒死蜱为例进行了数据分析。由此建议继续关注国际上对SSD及更复杂模型模拟研究进展,以便应用于我国农药环境风险评估,推动我国农药管理的持续发展。

粤桂琼区域水源地有机磷农药的生态风险评价

利用气相色谱-质谱检测粤桂琼(广东、广西、海南三省区)区域水源地9个采样点水样中的有机磷农药浓度,构建了淡水生物对有机磷农药的物种敏感性分布,并计算出各类水生生物的HC5(hazardous concentration for 5%the species)值;采用基于浓度加和模型的混合物风险商值法和商值概率分布法,评价了粤桂琼区域水源地中敌敌畏、内吸磷、阿特拉津、甲基对硫磷、乐果、马拉硫磷和对硫磷7种有机磷农药的的生态风险,同时利用聚类分析法对9个采样点进行了生态风险评价.结果表明:粤桂琼区域水源地7种有机磷农药的总质量浓度在nd^1 260.95 ng/L之间,平均值为184.68 ng/L,主要以马拉硫磷、甲基对硫磷、对硫磷和乐果为主.东莞东江南支流、玉林苏烟水库和柳州柳江水源地的生态风险级别相对较高.敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷的HC5值均低于0.1μg/L,这3种物质对生态系统毒性效应较大.根据风险商结果排序可知,粤桂琼区域水源地预防的重点为甲基对硫磷、对硫磷和马拉硫磷对水生生物的危害,其中甲基对硫磷是对混合风险商贡献最高的污染物,其危害指数达21.313;在95%的置信区间内,甲基对硫磷、对硫磷和马拉硫磷的生态风险较大,风险商超过1的概率为5%,应作为最优先控制的污染物.

农药工业废水中特征污染物排放限值制订研究

中国农药工业废水中特征污染物一直未开展监测监控,导致相关数据匮乏。针对农药工业废水中特征污染物对生态环境的高毒性和对作用对象的高敏感性,首先基于非敏感水生生物保护的目的推导农药工业废水特征污染物的水质基准,然后综合多种因素最终制定特征污染物排放限值。该方法确立的45种特征污染物排放限值,与美国、印度和世界银行组织制定的排放限值基本处于同一数量级,并且具有目标可达性和管理可行性,可为其他行业特征污染物排放限值的制订提供方法借鉴。

应用物种敏感性分布评估有机磷农药对淡水生物的急性生态风险

构建了4种常用有机磷农药(二嗪磷、对硫磷、杀螟硫磷和马拉硫磷)对淡水生物的物种敏感性分布(SSD)曲线,计算了4种有机磷农药对不同淡水生物的5%危害浓度(HC5)及其不同暴露浓度对淡水生物的潜在影响比例(PAF),分析了4种有机磷农药的急性生态风险,比较了脊椎动物和无脊椎动物(包括鱼类、甲壳类以及昆虫与蜘蛛类)对4种有机磷农药的敏感性,评估了3个典型水体中常用有机磷农药的联合生态风险.结果表明:1)通过HC5和PAF值的比较发现,4种有机磷农药对无脊椎动物的毒性与生态风险明显高于脊椎动物,对甲壳类的毒性与生态风险最大,对鱼类的毒性与生态风险最小.2)通过SSD曲线的对比发现,当对数暴露浓度小于3.5μg/L时,4种有机磷农药对无脊椎动物的生态风险明显高于脊椎动物;而当对数暴露浓度大于4.5μg/L时,其对脊椎动物的生态风险较大.3)在绝大多数暴露浓度下,无脊椎动物比脊椎动物对4种有机磷农药更敏感;在较低暴露浓度下,甲壳类对4种有机磷农药的敏感性较高;而在较高暴露浓度下,昆虫和蜘蛛类对其敏感性较高.4)长江、九龙江和五小川流域水体中对硫磷与马拉硫磷对淡水生物的PAF以及它们的复合潜在影响比例(msPAF)均小于0.5%,生态风险很低.

3种有机磷农药对水生生物的乙酰胆碱酯酶抑制效应的物种敏感度分析初探

通过筛选敌敌畏、马拉硫磷和对硫磷3种有机磷农药对水生生物的急性毒性数据和乙酰胆碱酯酶抑制效应数据,构建物种敏感度分布曲线进行了比较分析。结果表明,敌敌畏对水生生物的急性毒性和乙酰胆碱酯酶抑制效应的大小顺序为:酶体内抑制效应>酶体外抑制效应>急性毒性;马拉硫磷和对硫磷的乙酰胆碱酯酶抑制效应数据不足但趋势相似,顺序为:酶体内抑制效应>急性毒性>酶体外抑制效应。敌敌畏的急性毒性和酶体外抑制效应的5%危害浓度(HC5)分别为2.07μg·L^(-1)和1.53μg·L^(-1),两者相差1.4倍。在水质基准推导中,乙酰胆碱酯酶抑制效应数据对有机磷农药的水生生物基准具有重要的参考价值。

南淝河水体中有机磷和菊酯类农药风险评价

文章基于SPE-GC-MS方法,分析了南淝河水体中12种有机磷农药(OPs)和12种菊酯类农药(SPs)的残留,并探讨了敌敌畏和苄氯菊酯的生态风险。结果表明:南淝河水体中OPs和SPs质量浓度分别为(7.02±5.22)ng/L和(5.59±3.83)ng/L,它们最主要成分分别为敌敌畏和苄氯菊酯;与国内外一些其他河流相比较,南淝河水体中OPs质量浓度处于较低水平,并且在我国河流水体中存在北高南低的分布特征;通过物种敏感性分布模型评估,发现南淝河水体中敌敌畏和苄氯菊酯均处于较低的生态风险水平。

绍兴茶园小流域的3种农药生态风险评价

虫螨腈、联苯菊酯和溴氰菊酯是茶叶生产中较为常见的3种杀虫剂,但其对茶园小流域内生态环境影响的相关研究较少。为评价其生态风险,选取我国浙江绍兴茶园小流域内主要溪流及湖库采集水体样品,采用气相色谱-质谱法对样品中3种农药进行残留检测;基于美国生态毒理数据库(ECOTOX)收集了3种农药对我国常见水生生物的毒性数据,利用BITSSD软件平台构建了物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)曲线,结合研究区实测数据开展3种农药对绍兴茶园小流域的生态风险评价研究。结果表明:(1)无脊椎动物和节肢动物对3种农药的敏感度高于鱼类,营养级越高其敏感度越低;(2)根据SSD模拟结果,为保护该流域95%的物种,联苯菊酯和溴氰菊酯浓度需<0.001μg·L^(-1),虫螨腈为0.4μg·L^(-1);(3)农药喷施后,虫螨腈、溴氰菊酯和联苯菊酯在茶园溪流中的残留浓度最高分别影响22%、50%和66%的物种,联苯菊酯是生态风险的主要贡献者,但在喷施1个月后,茶园流域水溪及河湖水环境中的农药残留基本均未检出。这说明3种农药施用对茶园小流域物种的影响较小,所带来的生态风险尚在可控范围之内。

农药淡水水生生物水质基准研究进展

水环境质量基准(简称水质基准)是环境保护部门制定水质标准、进行水质管理的基础,其中,水生生物水质基准是保护水生生物物种多样性及充分发挥水生生物群落生态功能的保证,是制定水环境管理目标及措施的重要依据。目前用于推导淡水水生生物水质基准的方法主要有评价因子法、物种敏感度分布曲线法及毒性百分数排序法,综述了3种方法的推导过程、适用范围以及优缺点,并对我国农药淡水水生生物水质基准研究的现状及发展趋势进行了探讨。

流溪河水体有机氯农药的生态风险评价

通过检测流溪河水体18个采样点水样中的有机氯农药浓度,构建了淡水生物对有机氯农药的物种敏感性分布,并计算出各类水生生物的HC5(Hazardous Concentration for 5%the Species)值,预测了不同浓度有机氯农药对生物的潜在影响比例(Potential Affected Fraction,PAF),最后采用商值概率分布法对流溪河水体的有机氯农药进行了生态风险评价.结果表明:流溪河水体中的有机氯农药浓度在216.41~389.70 ng·L-1之间,平均值为293.02 ng·L-1;甲体六六六(α-BHC)的HC5值最高,而硫丹硫酸酯和p,p’-滴滴滴(p,p’-DDD)对全部物种的HC5值均低于0.10μg·L-1,对生态系统的影响较大;当污染物的浓度达到0.50μg·L-1时,除甲体六六六、七氯之外,其余9种有机氯农药对全部物种的PAF值均超过了5%的阈值;除硫丹Ⅱ外,其余10种有机氯农药均具有潜在的生态风险;在假定保护95%物种的情况下,硫丹硫酸酯的生态风险最高.

粤桂水源地有机氯农药的污染特征及生态风险

利用固相萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPE-GC-MS)检测了粤桂水源地7个采样点水样中16种有机氯农药(OCPs)的浓度,分析了研究区OCPs的污染特征;利用BurrⅢ型分布构建了8种OCPs的物种敏感度分布曲线,并计算出不同OCPs对淡水水生生物的HC5(hazardous concentration for 5%species)值,最后应用安全阈值法评价了OCPs对水生生物的生态风险.结果表明,OCPs的浓度在6.64~34.19 ng·L^(-1)之间,平均值为16.76 ng·L^(-1),HCHs和DDTs及其降解产物在污染物中的贡献比例较大.HCHs主要来自家庭杀虫剂中的林丹,DDTs主要来自三氯杀螨醇的污染或历史残留.脊椎动物对OCPs的耐受性高于无脊椎动物,α-硫丹对水生植物和微生物的影响较大,p,p'-DDT对脊椎动物和无脊椎动物的影响较大.粤桂水源地OCPs对水生生物没有显著的生态风险,但DDTs和α-硫丹对水生生物存在较高的潜在风险,应加以重视.

四种典型有机氯农药的保护水生生物基准研究

有机氯农药是人类使用最早,且最为广泛的一类农药,但部分产品已被禁用,主要因为其对人体具有神经毒性和致癌性.而其余仍在使用的产品在食品安全标准中有严格的残留量限制.有机氯农药对水生生态系统的危害极大但研究较少,国内外迄今尚未对这类污染物的水质基准阈值进行推导和发布.本研究选取四种典型有机氯农药(毒杀芬、氯丹、七氯和狄氏剂),采用国际通用的物种敏感度分布曲线法和毒性百分数排序法,获得四种有机氯农药对我国本土水生生物的基准最大浓度(CMCs)推荐值.结果表明,四种有机氯农药的危害程度依次为:狄氏剂>毒杀芬>氯丹>七氯.通过比较不同拟合模型,发现GaussAmp模型对有机氯农药急性毒性指标的拟合效果最佳.四种有机氯农药的淡水水质基准分别为毒杀芬0.681μg/L、氯丹2.445μg/L、七氯2.622μg/L和狄氏剂0.470μg/L.研究结果为制定水环境质量标准和开展生态风险评估提供科学依据和理论支撑,为其他有机氯农药的水质基准推导提供借鉴.