我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究

吡啶硫酮锌是一种广谱的真菌和细菌的抑菌剂和常用的防污剂,被广泛用于去屑剂、船舶防污涂料、农用杀菌剂等。水环境中吡啶硫酮锌的残留具有较高的风险,我国尚缺乏吡啶硫酮锌的淡水水生生物基准值。为保护我国淡水水生生物,维护水生生态系统结构和功能的完整性以及生物的多样性,本研究首次推导了我国流域水环境的吡啶硫酮锌水生生物基准。根据美国环境保护局的ECOTOX毒性数据库和我国知网数据库以及其他部分文献,收集和筛选吡啶硫酮锌对我国淡水水生生物的急慢性毒性数据,共4门10科13种急性毒性数据和2门4科4种慢性毒性数据。采用我国推荐技术指南中的物种敏感度分布法(EEC-SSD)推导吡啶硫酮锌的水生生物基准,得出吡啶硫酮锌的急性和慢性基准分别为2.347μg·L^(-1)和0.798μg·L^(-1)。本研究对物种敏感度排序法(SSR)、物种敏感度分布法(SSD)、评价因子法进行比较,发现SSR法与SSD法所得结果一致,均在同一数量级,评价因子法相对保守。本论文研究结果可为吡啶硫酮锌水质标准制定和流域水生态环境管理提供科学依据。

草甘膦的水生生物水质基准及其生态风险评估

草甘膦是一种高效且广谱的除草剂,具有高效、低残留、低污染等特点,在我国广泛且大量使用,主要经地表径流和土壤渗透等不同途径进入水环境。当水环境草甘膦浓度过高时,会使水生生物的生理系统紊乱,甚至会导致生物死亡。本文以草甘膦为研究对象,结合国内外淡水水生生物组成特征,筛选中英文文献中生物毒性实验数据,共获取29个急性毒性数据和13个慢性毒性数据,分别涵盖5门16科29种和3门8科13种。应用毒性百分数排序法(TPR)和物种敏感度分布法(SSD)推导草甘膦的水质基准值,以及应用商值法评价国内外各地水体中草甘膦的生态风险。结果显示,草甘膦的基准最大浓度(CMC)、基准连续浓度(CCC)、短期基准值(SWQC)和长期基准值(LWQC)分别为0.12、0.035、0.14和0.007 mg·L^(-1) 。风险表征结果显示,我国江苏省南京市太湖地表水中的草甘膦浓度最高,高达52 mg·L^(-1) ,国内外仅7.69%的水体为急性高风险水体,15.38%的水体为慢性高风险水体。上述研究结果可为草甘膦的水质标准制定和区域管理对策实施提供科学依据。

基于水质基准的中国地表水体中林丹生态风险评估案例研究

由于过去大量使用及其持久性,导致有机氯农药林丹在我国水体普遍存在,当过量的林丹汇聚于水体时,不免抑制水生生物生长发育。为评估和保护受林丹污染的地表水体,本研究筛选收集了37种本土代表性水生生物的林丹急慢性毒性数据,依照物种敏感度排序法(SSR)及物种敏感度分布法(SSD)推导出林丹的水质基准,并运用商值法和联合概率曲线法评估分析国内典型流域中林丹水生态风险。结果表明,针对保护95%水生生物的林丹急性基准为2.34μg·L-1,慢性基准值为0.05μg·L-1。商值法结果表明,林丹可能在我国部分水体具有高生态风险,联合概率曲线法结果显示我国约有53.57%的水体可能使超过5%的水生生物受到林丹长期污染危害的风险。该结果可为我国林丹水质基准及地表水体生态风险评估提供基础数据和科学依据。

我国氨氮海水质量基准的探讨

我国现行的氨氮海水质量标准参照国外基准与标准制定,未考虑是否能够有效保护中国海洋物种,科学性欠缺。对我国海水氨氮质量基准进行研究,采用美国EPA推荐的物种敏感度排序（SSR）技术,结合美国海水氨氮水质基准数学模型,搜集利用我国15种海水水生生物的非离子氨毒性数据,根据非离子氨氮和总氨氮转换公式,得出水体在不同pH值、温度和盐度条件下的总氨氮水质基准在pH为7.09.0、温度为030℃的范围内,盐度为10时,基准最大浓度（CMC）和基准连续浓度（CCC）的范围分别为0.08957.141mg/L与0.0074.365mg/L;盐度为20时,CMC和CCC的范围分别为0.09261.152mg/L与0.0074.671mg/L;盐度为30时,CMC和CCC的范围分别为0.09565.446mg/L与0.0074.999mg/L;3个环境因子,对CCC和CMC的影响程度由大到小依次为：pH、温度、盐度。相对于美国,我国急性基准的取值区间收缩了5倍,慢性基准的取值区间收缩了10倍。研究结果认为,现行的非离子氨数值应修正为0.007mg/L才能有效保护我国海洋生物,同时建议使用总氨氮的基准来管理海水中氨氮变化。为修订我国氨氮海水质量标准提供了科学依据。

镉的淡水水生生物水质基准研究

镉是一种有毒重金属,具有高毒性、难降解和易残留等特点,会对水生生物及水生态系统产生有害影响.为有效控制镉给水生生物带来的不利影响,亟需开展镉的水生生物基准研究,为水质标准的制订提供依据.以我国淡水生态系统及其生物区系为保护对象,结合大量国内外文献报道的镉对我国淡水生物区系中代表物种的毒理学数据,运用评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法等当前国际上广泛使用的基准推导方法,研究我国淡水中镉的基准值及其推导过程.结果表明:评价因子法得出的基准值为单值,其值为0.15μg/L;毒性百分数排序法得出的基准值包括基准最大浓度和基准连续浓度,二者分别为7.30和0.12μg/L;物种敏感度分布法得出的基准值分为短期危险浓度和长期危险浓度,二者分别为32.50和0.46μg/L.比较了3种方法的优缺点,以及与国内外已有研究基准值之间的差异及形成原因,分析了影响镉的水生生物基准的关键因素.

我国铜的淡水生物水质基准研究

铜是生命体必需的一种微量元素,当铜的浓度超过一定范围时,又会对机体产生一定的毒害作用。为了有效控制铜给水生生物带来的不利影响,亟需开展铜的水质基准研究工作。以我国淡水生态系统为保护对象,收集和筛选了淡水水体中的生物物种和相应的毒性数据。用评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法分别推导了我国铜的淡水生物水质基准。结果表明,用评价因子法得出的铜的基准值为2.00μg·L-1;用毒性百分数排序法得出的铜的基准最大浓度和基准连续浓度分别为9.10和5.63μg·L-1;用物种敏感度分布法得出的保护95%物种的铜的短期危险浓度和长期危险浓度分别为30.00和9.44μg·L-1。3种方法得到的铜的水质基准值存在一定的差异性。通过比较分析,推荐采用物种敏感度分布法作为铜的基准推导的首选方法。研究结果对我国水质基准的制定具有一定的参考价值。

锌对淡水生物的毒性特征与水质基准的研究

锌是生命体必需的一种微量元素,但当锌的浓度超过一定剂量时,又会对生物体产生一定的毒害作用。为了系统研究锌对水生生物的毒性作用,亟需开展锌的水质基准研究工作。本文用物种敏感度分布法对锌的毒性特征开展了深入研究,并按照水质基准常用的几种方法,包括评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法分别推导了我国锌的保护淡水水生生物的水质基准。结果表明,不同的生物对锌毒性的敏感性存在显著差异,甲壳类的敏感性最强,两栖类的敏感性最弱,敏感性排序为甲壳类>其他类>鱼类>两栖类。最终推荐采用毒性百分数排序法得出的基准值为锌的水质基准值,得出的锌的基准最大浓度和基准连续浓度分别为89.7μg·L-1和34.5μg·L-1。同时,基于物种敏感性不同,得出保护鱼类、甲壳类和其他无脊椎动物的急性生物基准值分别为298.9μg·L-1、67.3μg·L-1和76.9μg·L-1;慢性生物基准值分别为36.9μg·L-1、12.9μg·L-1和14.8μg·L-1。研究结果表明,我国目前锌的水质标准可能在一定程度上存在着对水生生物的"欠保护"问题,本研究结果能够为我国水质基准制订提供一定的数据参考。

我国氟化物的淡水水生生物基准研究

搜集筛选了氟化物对我国19个属的淡水生物的急性毒性数据,采用美国国家环境保护局(USEPA)的物种敏感度排序法(SSR)对我国氟化物水生生物基准进行推算,并将其与荷兰(RIVM-SSD)和澳大利亚-新西兰(AUNZ-SSD)基准推导方法的计算结果进行比较。根据物种敏感度排序法计算结果,保护我国淡水生物的氟化物急性基准值为11 mg·L^(-1),慢性基准值为2 mg·L^(-1)。采用log-normal、log-logistic和Burr TypeⅢ模型对毒性数据均可实现较好的拟合。与SSD法获得的基准值相比,物种敏感度排序法获得的基准值更趋保守。该研究可为我国氟化物水质标准制定和流域水环境管理提供技术支持。

甲萘威的淡水水生生物水质基准研究

为保护我国淡水水生生物,收集、筛选出5门23科44个物种的急性毒性数据和1门1科2个物种的慢性毒性数据,分别采用毒性百分数排序法和物种敏感度分布法,对我国甲萘威的淡水水生生物水质基准进行推导. 结果表明：我国淡水水生生物物种的急性毒性平均值范围为2.25～27 609 μg/L,甲壳纲急性毒性平均值范围为2.25～1 000 μg/L,鱼纲急性毒性平均值范围为700～27 609 μg/L,最敏感的物种为棘爪网纹溞,最不敏感的物种为胡鲶. 毒性百分数排序法推导出的基准最大浓度和基准连续浓度均为2.6 μg/L,物种敏感度分布法推导出的短期危险浓度和长期危险浓度分别为3.3和1.6 μg/L. 中美甲萘威的水质基准值差异归因于两国生物区系的不同. 甲壳纲对甲萘威的敏感度大于鱼纲. 初步统计表明,在22个天然水体样品中,有50%样品的甲萘威浓度高于淡水水质基准,存在环境风险.

中国典型河湖水体铅的水生生物安全基准与生态风险评价

采用物种敏感度排序法(SSR)对我国铅的淡水水生生物安全基准进行推导,并以太湖为例进行了流域水生生物安全基准推导。对于难以获得的本土生物毒性数据,开展了相应的毒性试验。获得了我国国家与太湖流域铅的水生生物安全基准值,基准最大浓度(CMC)分别为63.92、104.26μg·L-1,基准连续浓度(CCC)分别为1.21、4.06μg·L-1。同时,对我国主要河流以及太湖流域进行了铅的生态风险评价,联合概率曲线法显示影响5%水生生物种类的概率分别为66.22%和43.19%,熵值法则显示中国主要河流存在较大的铅暴露风险,因此,我国铅的潜在生态风险较大,主要河流与太湖流域存在铅污染问题。

红霉素水生生物基准推导和对中国部分水体生态风险初步评估

红霉素是大环内酯类抗生素,环境中红霉素残留具有较高的生态风险和健康风险,而中国目前尚缺乏红霉素的淡水水生生物基准值,因而研究适合中国流域水环境的红霉素水生生物基准,对于保护中国淡水水生生物以及水质基准的研究具有重要意义。该研究搜集筛选了红霉素对中国淡水生物的急慢性毒性数据,共获得3门8科的10个急性毒性数据和2门4科的4个慢性毒性数据。利用美国环境保护局推荐的物种敏感度排序法(SSR)推导红霉素的水生生物基准,同时以log-normal SSD法和log-logistic SSD法对基准计算结果进行了比对。比较了3种方法的优缺点,以及与国内外已有研究基准值之间的差异及形成原因,分析了影响红霉素水生生物基准的关键因素。得出采用SSR法推导的保护中国水生生物的红霉素急性基准值(CMC)为0.47μg·L^−1,慢性基准值(CCC)为0.10μg·L^−1相对可行。将该研究推导出的红霉素慢性基准值(CCC)与中国部分江河和湖泊中红霉素暴露浓度相比较,采用风险商值(RQ)评价了红霉素的生态风险。结果表明,风险区域主要集中在辽河、海河和珠江,部分区域点位存在一定的红霉素暴露生态风险。研究结论可为红霉素水质标准制定和流域水环境管理提供科学依据。

十二烷基苯磺酸钠淡水水质基准初探及生态风险评估

十二烷基苯磺酸钠(LAS)是一种常用的洗涤剂,具有难降解和易残留等特点,是我国水体中普遍存在的有害物质。当水中LAS浓度过高时,会对淡水水生生物的生存产生不利影响。以LAS为研究对象,结合我国淡水水生生物组成特征,筛选国内外文献中有关LAS水生生物毒性数据,涵盖5门12科19种,共40个急性毒性数据。运用毒性百分数排序法(SSR)和物种敏感度分布曲线法(SSD)进行推导,结果表明,利用SSR法推导得出基准最大浓度(CMC)为0.56 mg·L^(-1)、利用急慢性比(取10)求得基准连续浓度(CCC)为0.11 mg·L^(-1);利用SSD法得到CMC为0.58 mg·L^(-1),CCC为0.12 mg·L^(-1)。2种方法结果相近,从安全角度考虑,选取SSR法所求的水质基准为最终结果。风险评估结果显示,我国水体中存在LAS潜在生态风险,且主要集中在城市水体中。

镉对渤海本地种的急性毒性效应及其海水水质基准推导

基于镉对6种渤海本地种的急性致死效应实验和收集的毒性数据,参考美国双值基准法制定框架,采用物种敏感度排序法推导镉的海水水质基准最大浓度值和基准连续浓度值。实验结果表明,镉对6种渤海本地种的LC50/EC50值为4.46~50.0 mg/L,各物种对镉的敏感性排序为青岛大扁藻>褐牙鲆>许氏平鲉>日本虎斑猛水蚤>褶皱臂尾轮虫>天津厚蟹。根据数据筛选原则,筛出6门21科23属共24种生物,用于推导镉的海水水质基准。根据物种敏感度排序法计算结果,平均急性毒性值最小的4个属依次为对虾属、新糠虾属、舌鳎属和巨砺属;基于log-triangular分布的敏感度模型推导出镉的海水水质基准最大浓度值为23.4μg/L。本研究中急慢性比值取值为8.36,利用该值进一步推导了镉的基准连续浓度值为5.60μg/L。以上研究结果可为中国海水水质标准的修订提供参考,为渤海生态保护提供依据。

石油类污染物淡水短期水质基准研究及其对我国标准修订的意义

环境管理、应急处置和水质标准修订工作亟需石油类污染物淡水水质基准研究作为支撑.本文筛选整理了大量本土物种毒性数据,利用SSD(物种敏感度分布法)和TPR(毒性百分数排序法)分析了5种典型石油类污染物(原油、苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的淡水水生生物急性毒理数据,获得了保护我国淡水水生生物的短期水质基准值.通过综合对比分析,认为利用SSD获得的基准值可作为石油类污染物的短期水质基准推荐阈值,原油和BTEX(苯系物,包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯)的短期水质基准值分别为0.065、2.000、2.340、1.295和1.595 mg/L.结果表明:①原油的毒性远大于BTEX,这可能是由于毒性的联合作用使得石油的毒性变强.②绿水螅对原油最敏感,原因可能是水螅更容易通过摄食或直接摄取获得原油WAF(水溶性组分)的有毒成分;鱼类相较于其他物种对苯更为敏感,而对其他BTEX而言,最敏感物种为节肢动物,原因可能是鱼类和节肢动物器官分化程度以及试验时的龄期选择存在差异,鱼类更易在短时间内将苯代谢为有毒的代谢产物.③不同BTEX的敏感物种虽存在一定差异,但基准值未有数量级的差异.研究显示,我国现行地表水环境质量标准中石油类标准未单独针对保护水生生物制定,BTEX标准的保护目标是基于人体健康而非水生生物,研究结果对我国石油类污染物环境管理、突发油类污染物对水生生物的危害及风险评估以及淡水水生生物特别是本土物种保护的水质标准制修订工作具有重要的借鉴作用.

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。

黄河流域阿特拉津的水质基准研究

为保护我国黄河流域的水生生物,基于文献整理了黄河流域的水生生物清单,并采用物种敏感度分布法和毒性百分数排序法对阿特拉津水生生物水质基准进行推导。首先通过比较分析,将毒性百分数排序法推导得出的短期水质基准值14.20μg·L^(-1)和长期水质基准值2.85μg·L^(-1)作为黄河流域阿特拉津的水生生物水质基准推荐值。其次通过分析相关水质标准中阿特拉津的限值,发现推导出的长期水质基准值与《中国地表水环境质量标准》阿特拉津的浓度阈值十分接近。研究结果可以为黄河流域水生生物保护和农业高质量发展提供数据支撑。

我国硫化物水生生物水质基准初探

为了保护大部分水生生物,维护水生生态系统结构和功能的完整性以及生物的多样性,推导硫化物水质基准并以此为依据制定水质标准已成为迫切需要。参照国际通用的相关技术指南,从美国环境保护署(USEPA)的ECOTOX毒性数据库和中国知网中收集了相应的硫化物对水生生物的毒性数据。结合我国水生生物区系特点,筛选出广泛存在于我国水体中的水生生物毒性数据。采用美国规范方法SSR法对毒性数据进行了分析,得到的硫化物急性和慢性基准分别为1.46、1.10μg·L^-1,且用荷兰物种敏感度分布(SSD)法和评价因子法进行了比较,SSD法与SSR法所得结果在同一数量级,评价因子法相对保守。

我国淡水中卡马西平的水质基准初探及生态风险评估

卡马西平使用量较大且在自然水体中检出率较高,是一种重要的微污染物。基于卡马西平对我国淡水生物的急慢性毒性数据,推导保护我国淡水生物的水质基准。结合我国地表水中卡马西平暴露浓度数据,评估我国淡水环境中卡马西平的生态风险。结果表明:1)卡马西平的急性数据涵盖5门8科10个物种,其中,水螅(Hydra vulgaris)是最敏感的物种;慢性数据涵盖4门10科18个物种,其中,静水椎实螺(Lymnaea stagnalis)是最敏感的物种;2)毒性百分数排序法推导卡马西平的短期与长期基准值分别为2.17,0.0034 mg/L;物种敏感度分布法推导卡马西平的短期与长期基准值分别为7.49,0.004 mg/L;综合评判认为宜采用物种敏感度分布法推导的水质基准值;3)共收集2010—2022年我国地表水中卡马西平的浓度数据338个,使用概率评估法对我国地表水进行了风险评估,结果显示卡马西平的整体风险较低。该研究将为卡马西平的环境管理提供数据支撑和科学指导。

不同形态的砷水生生物基准探讨及在辽河流域的初步应用

有毒元素砷在我国各流域分布广泛,主要包括三价和五价两种价态,其毒性差别很大,目前我国缺乏本土的砷水质基准研究,而国外的砷水质基准多以总砷表示,科学性有待商榷.因此,本文分别搜集了三价砷、五价砷和总砷对我国本土水生生物的毒性数据,共获得三价砷12属12种,五价砷18种23属,以及总砷25属29种的合格数据.利用美国环保局推荐的物种敏感度排序法,通过数据分析得出,三价砷的急性和慢性基准阈值分别为84.26 μg· L-1和56.55 μg·L-1,五价砷的急性和慢性基准阈值分别为1171 μg·L-1和633.3 μg·L-1,总砷的急性和慢性基准阈值分别为264.4 μg·L-1和150.7 μg·L-1;总砷的基准阈值与美国现行砷基准值相当,而五价砷基准阈值与三价砷基准阈值体现出数量级的差异,因此,需要分价态考虑砷基准的制定.基于推算的砷基准阈值,用商值法评价了辽河流域枯水期总砷暴露的生态风险.检测结果表明,辽河的总砷暴露浓度范围在2.6-82.4 μ上g·L-1之间,全部位点均无风险,但西辽河段上游支流两点位的砷浓度分别超出三价砷慢性基准阈值的1.20和1.45倍,表明可能存在潜在的砷暴露风险.

我国淡水中锌的水生生物水质基准和生态风险

选取了中国常见的5种本土生物物种作为受试物种进行锌的急慢性毒理学实验,并搜集整理了其他国内外已报道的锌对中国本土物种的毒性数据,推导出锌的淡水水生生物的短期和长期水质基准。结果表明:由物种敏感度分布法(SSD)推导出的短期基准和长期基准分别为102.33,25.03μg/L,由毒性百分数排序法推导出的基准最大浓度(CMC)和基准连续浓度(CCC)分别为105.94,38μg/L,两种方法得出的基准值无显著差异,最终选用物种敏感度分布法得出的基准作为我国淡水中锌的水生生物基准。另外,运用商值法对我国主要水体中锌的生态风险进行评价,发现锌对水生生物的生态风险逐年升高,尤其是铅锌矿区周围水体中锌的生态风险更应引起广泛关注。