Derivation of water quality criteria for representative water-body pollutants in China

In this study, toxicological data for zinc (Zn), cadmium (Cd), hexavalent chromium (Cr (VI)), benzene, and nitrobenzene were collected from various databases and publications, screened and then constructed into species sensitivity distribution (SSD) curves. Then water quality criteria (WQC) were derived for protection of the freshwater aquatic life in China against five representative pollutants. The values derived in this study were compared with those issued by the US Environmental Protection Agency and the Chinese national environmental standard for surface water to identify factors underlying the differences. The results showed that the SSD curves for the five pollutants differed significantly, with the examined aquatic species being generally more sensitive to Zn, Cd, and Cr (VI) than benzene and nitrobenzene. The acute WQC were: 48.43 μg L 1 for Zn, 0.4218 μg L 1 for Cd, 45.79 μg L 1 for Cr (VI), 2651 μg L 1 for benzene, and 1426 μg L 1 for nitrobenzene. The chronic WQC were: 20.01 μg L 1 for Zn, 0.2428 μg L 1 for Cd, 14.22 μg L 1 for Cr (VI), 530.2 μg L 1 for benzene, and 286.2 μg L 1 for nitrobenzene. The results of this comparative study of representative pollutants may offer guideline values for future WQC studies for China.

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。

保护淡水水生生物硝基苯水质基准研究

以硝基苯为研究对象,在分析美国和中国2种类型水生态系统和生物区系特征的基础上,分别筛选两国水生生物物种的毒性数据,运用物种敏感度分布曲线法、毒性百分数排序法和评价因子法分别推导了2个国家保护淡水水生生物水质基准;同时,结合国内外主要水体ρ(硝基苯)分布特征,对地表水体中硝基苯生态风险进行了初步评价.结果表明:由于生物区系不同,同样方法得到的美国水质基准值明显高于中国水质基准值,其中物种敏感度分布曲线法得出的基准值最为合理.用物种敏感度分布曲线法得到中国硝基苯急性基准值为0.572 mg/L,慢性基准值为0.114 mg/L;美国硝基苯急性基准值为7.271 mg/L,慢性基准值为2.031 mg/L.风险表征结果显示,中国主要地表水体中硝基苯不存在潜在的生态风险.

辽河流域氨氮水质基准与应急标准探讨

水质基准是水质标准制/修订的科学依据,针对我国流域状况进行水质基准研究,并以此为依据制/修订我国相关水质标准已成为迫切需求.针对辽河流域的水生生物分布和水质状况,借鉴美国氨氮基准方法学,对氨氮毒性数据进行分析,得出了以水体温度和pH值为自变量的辽河流域氨氮急性和慢性基准函数方程,由方程可知,pH值8.0,25℃时,辽河流域的氨氮急性和慢性基准分别为3.06,0.364mg/L.利用荷兰和澳大利亚的水质基准技术对推算结果进行了验证和比较,结果表明3种方法得值在同一数量级,且荷兰基准技术方法相对保守.此外,基于生态风险评估对氨氮水质基准向应急水质标准的转化进行了探讨.

种间关系预测(ICE)模型在水质基准研究中的应用

水质基准研究主要是基于物种的实验室测试的毒性数据开展的。对于一些毒性数据相对缺乏的化学品,水质基准研究就会受到一定的影响。本文从水质基准研究方法的角度,阐述了种间关系预测(ICE)的基本原理和基本方法,系统介绍了ICE模型的毒性预测方法在水质基准研究中的应用,并通过锌的ICE案例研究证明了模型在中国的可利用性。同时,对ICE模型的不确定性和适用性进行了分析。最后,对ICE模型存在的问题和未来的发展方向进行了探索和展望。

应用概率物种敏感度分布法研究太湖重金属水生生物水质基准

目前广泛使用的水质基准推导方法—物种敏感度分布法存在曲线拟合模型不确定、曲线拟合效果不佳、种内差异欠考虑、基准值不准确等诸多问题,概率物种敏感度分布法可有效解决上述问题。应用概率物种敏感度分布法构建了太湖水体中5种重金属Ag、Pb、Cd、Hg和Zn的概率物种敏感度分布曲线,在此基础上得到了保护水生生物的急性水质基准分别为1.079μg·L^(-1)、637.973μg·L^(-1)、19.465μg·L^(-1)、8.729μg·L^(-1)和105.506μg·L^(-1),慢性水质基准分别为0.108μg·L^(-1)、63.797μg·L^(-1)、1.947μg·L^(-1)、2.340μg·L^(-1)和52.753μg·L^(-1);不同类群间生物对重金属的敏感度存在差异,不同重金属对同一类群生物的毒性也存在差异;通过与国内外已有的重金属水质基准值比较,发现水质基准具有明显的区域性,目前基于国外水质基准或我国整体水域特点来制定的太湖水质标准,往往造成对太湖水生生物欠保护或过保护的状况。

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。

我国淡水生物氨氮基准研究

主要采用美国水生生物基准技术,结合美国氨氮水质基准数学模型,利用我国水生生物的氨氮毒性数据,对我国淡水生物氨氮基准进行了研究.共搜集了35种淡水生物的氨氮急性毒性数据和7种慢性毒性数据,得出的氨氮水质基准表现为以水体pH值和温度为自变量的函数,在pH 6.5～9.0、温度0～30℃的取值范围内,我国氨氮急性和慢性基准的数值范围分别为0.403～38.9 mg.L-1和0.066 4～3.92 mg.L-1.相对于美国,急性基准的取值区间发生"收缩",慢性基准的取值区间则"整体上移".利用荷兰物种敏感度分布法进行的验证比较表明,美国水质基准技术计算结果更具参考价值.研究结果为制定我国氨氮水质基准和标准提供了参考.