中国淡水环境锰的水质基准及其生态风险评估

锰(Mn)是生物必需微量元素,但近年来地表水锰超标现象时有发生,威胁水生态安全。鉴于目前尚缺乏中国锰的淡水水生生物水质基准,本研究通过筛选中国淡水生物锰的急慢性毒性数据,利用水体硬度和pH参数归一化的毒性数据,建立物种敏感度分布曲线获得了锰的短期和长期水质基准,并采用商值法评价我国部分水体锰的生态风险。本研究建立了基于水体硬度修正的锰的短期水质基准模型,推导了不同硬度和pH值水平下中国淡水环境锰的短期和长期水质基准。研究结果表明当水质硬度标准化到150 mg·L^(-1)CaCO_(3)和pH标准化到7.8时,锰的短期基准值和长期基准值分别为2 625μg·L^(-1)和231μg·L^(-1)。锰的短期水质基准值以硬度的函数表示:短期水质基准=e([1.0304ln(硬度)+2.7099])。生态风险评价表明山西汾河、贵州松桃河流域和湖南酉水流域存在较高生态风险。研究结果可为锰水质标准制定、水生生物保护和水生态环境管理提供科学依据。

基于生态风险的土壤短链氯化石蜡环境基准研究

短链氯化石蜡(Short Chain Chlorinated Paraffins,SCCPs)是一种持久性有机污染物,广泛应用于电缆、人造革等工业生产中,具有很强的生物毒性,并可以通过多种途径进入土壤环境,威胁着土壤生态环境安全。针对新污染物之一的SCCPs,已经有相关研究做出了基于淡水环境的基准,而目前关于SCCPs的土壤生态环境基准和风险的研究仍旧缺乏。鉴于此,本研究分别采用物种敏感度分布法和分配系数法推导了土壤中SCCPs的生态环境基准阈值,并对我国典型土壤中的生态风险进行了评价。结果表明:采用物种敏感度分布法得出土壤的无效应浓度为71.46mg/kg;采用分配系数法得到土壤的无效应浓度为10.1mg/kg。经过与相关研究对比,最终选择利用分配系数法得到的基准值作为SCCPs的土壤生态环境基准值。由于物种选择和研究方法的差异性等,本研究获得的SCCPs土壤生态环境基准与其他国家存在一定差异。另外,运用风险商值法对土壤中的SCCPs环境风险进行评价,结果表明,目前我国主要地区的不同土壤类型中SCCPs的HQ值为7.23×10^(-5)~0.5017,为低风险。本研究的结果可为土壤SCCPs环境质量标准的制定与环境风险管理提供参考依据。

某电子企业职业人群有机物暴露健康风险评估

随着电子行业从业人群在新发职业病例中占比的增加,其健康问题及潜在健康风险已经引起广泛关注.本文基于深圳市某电子企业各工位有机污染物的监测结果,采用半定量和定量健康风险评估的方法,就其健康风险水平进行评价和探讨,结果表明:①调查企业各工位所检测的有机物浓度均低于其相应的职业接触限值,但乙醛、三氯乙烯、二甲苯等污染物的非致癌风险危害商均大于1,仍会产生较高的潜在非致癌健康风险.②健康风险评价结果表明,喷码、丝印、封装和浸锡等工位污染物的危害指数在2.52~129.14之间,导致其从业人员健康风险水平较高.③受到污染物浓度和危害等级的影响,半定量风险评估与定量风险评估结果之间存在差异.④不同评估方法具有其自身的优势和局限性,采用单一的评估方法会造成评估结果的偏差.研究显示:电子企业部分有机污染物低浓度可带来一定的潜在健康风险,应加强有效防护措施;同时,应结合多种评估方法开展健康风险评估,以获得更加全面和客观的评估结果,为实施高效的环境健康管理提供参考.

高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征、生态风险及健康风险评估——以武当山为例

为了解华中高山地区夏季大气PM_(2.5)中元素的污染特征,于2018年6月在湖北省十堰市武当山国家空气质量监测站采集PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品中18种元素(Na、K、Ca、Mg、Al、Fe、V、Cr、Mo、Cu、Zn、Mn、Ni、As、Se、Cd、Ba和Pb)的浓度,并探讨了其来源、生态风险和健康风险.结果表明,武当山PM_(2.5)的日均浓度范围为5.00—33.65μg·m^(-3),平均浓度为(16.84±7.07)μg·m^(-3);元素K、Na、Fe、Ca、Al、Mg和Zn的浓度较高,7种元素占所分析元素的97.68%以上;富集因子结果表明,Mo、Zn、Pb、Cd和Se的EF值高于100,可能受周边人为活动排放污染物的区域或长距离传输影响;主成分-多元线性回归(PCA-MLR)结果表明,PM_(2.5)中元素主要来自于燃煤和机动车(57.57%)、工业源(22.52%)和地壳(19.91%);武当山PM_(2.5)重金属的生态风险指数极高,其中Cd、Se和Mo的潜在生态危害程度极强;健康风险评估显示,综合非致癌风险(HI)在儿童和成人中分别为2.28×10-2和3.04×10-2,均在可接受水平内,综合致癌风险(CRT)在儿童和成人中分别为4.45×10-7和2.37×10-6,说明成人存在潜在的致癌风险;Cr在成人中的致癌风险为1.88×10-6,说明Cr在成人中存在潜在的致癌风险,同种金属对人体的非致癌风险和致癌风险均表现为成人>儿童.

我国土霉素的淡水生物水质基准与标准及生态风险评估研究

土霉素是一种典型的抗生素类新污染物,具有使用量大、生态毒性强等特点,其环境基准标准和水生态风险受到学界广泛关注.本文基于美国毒理数据库、Web of Science、中国知网等相关数据库,收集整理了土霉素对我国淡水生物的毒性数据和水环境暴露数据,制定了保护淡水生物的水质基准,并进行了风险评估.结果表明:(1)依据《中国动物志》和《淡水生物水质基准推导技术指南》等,对毒性数据的物种和试验条件进行筛选,最终土霉素急性毒性数据涉及5门10科13种,最敏感物种为模糊网纹溞(Ceriodaphnia dubia);慢性数据涉及3门9科10种,最敏感物种为水蕴草(Egeria densa).(2)物种敏感度分布法研究表明,急性数据符合逻辑斯蒂分布模型,推导出的短期水质基准为61.2μg/L;慢性毒性数据符合正态分布模型,推导出的长期水质基准为18.7μg/L.(3)毒性百分数排序法推导的基准最大浓度为34.0μg/L,基准连续浓度为7.4μg/L.(4)共搜集近15年(2007年1月—2022年3月)我国主要水体土霉素浓度数据803条,浓度范围为0.1~97433.8 ng/L,北方流域的土霉素浓度整体高于南方,采用风险熵值法和概率法的研究表明,土霉素污染对我国淡水生物的环境风险整体较低,仅海河的子牙河支流生态风险较高(风险熵RQ>1).结合基准及我国污染特点,认为我国保护淡水生物的土霉素地表水环境质量标准建议值为18.7μg/L.研究结果对土霉素等新污染物的环境管理、风险评估以及本土物种保护的水质标准制订具有借鉴作用.

左氧氟沙星在水环境中的赋存、风险及降解技术研究进展

水环境中的抗生素不仅诱导微生物产生抗性基因(ARGs)及耐药细菌,而且危害生物安全,对人类生命健康产生严重威胁。氟喹诺酮类抗生素(FQs)及其引发的ARGs问题已引起国内外学者广泛关注。左氧氟沙星(LVFX)是使用最广泛的FQs之一,因生物体代谢率低且化学结构稳定,在环境中被广泛检出。因此亟需掌握LVFX在水环境中的赋存特征,厘清其对生态环境的危害,并比较分析现有技术对其去除效果。在现有研究基础上综述了LVFX在水环境中的赋存特征,从诱导微生物产生ARGs和耐药细菌及威胁水生态安全两个方面阐述了LVFX的生态风险,系统阐述了物理法、化学法和生物法去除LVFX的效果及研究进展,分析了这些技术的优缺点,以期为高效低耗降解LVFX并抑制ARGs的传播提供一定的参考。

红霉素对蔬菜萌发的胁迫效应及土壤环境风险表征

为健全红霉素的陆生生物毒性数据并对红霉素在土壤环境中的风险进行表征,本研究选用生菜、油菜、油麦菜和白菜为供试蔬菜进行红霉素不同浓度下的水培试验和盆栽实验,探究了红霉素对蔬菜种子萌发的胁迫效应和机制,通过ECOTOX数据库搜集相关数据,得出红霉素在淡水环境和土壤环境中的预测无效应浓度(PNEC),并根据盆栽实验结果对红霉素进入土壤后的环境风险进行了表征。结果表明:在红霉素胁迫下,供试4种蔬菜种子的发芽率无明显变化,根长均受到显著抑制;红霉素胁迫抑制了蔬菜种子的相对吸水量,促进了膜渗透性和幼苗体内的过氧化氢酶活性;供试4种蔬菜对红霉素的敏感程度为油菜>生菜>油麦菜>白菜,半抑制浓度依次为29.387、64.075、69.255 mg·L^(-1)和127.681 mg·L^(-1),红霉素在淡水和土壤中的PNEC分别为0.2μg·L^(-1)和0.11 mg·kg^(-1),当盆栽土壤中的红霉素含量超过250 mg·kg^(-1)时土壤环境风险较高。研究表明,根长可作为红霉素的毒性敏感指标,油菜可作为红霉素毒性指示作物,红霉素影响蔬菜种子萌发的主要机制为渗透胁迫,红霉素菌渣肥料化产物进入土壤环境中的最高红霉素含量应控制在250 mg·kg^(-1)以内。

林丹淡水生物水质基准、生态风险及有害结局路径研究

为多角度评估我国淡水水体中林丹生态风险,按照HJ 831—2022《淡水生物水质基准推导技术指南》方法推导,获得林丹短期和长期淡水水质基准值分别为6.15和0.12μg/L,再依据林丹基准值对我国主要淡水水体中林丹生态风险进行评价。结果显示,我国长江流域的太湖以及岷江、黄河、海河和大辽河河口等水体林丹生态风险处于高风险水平。目前生态风险评价的毒性效应终点仍为一般毒性效应终点(MATC、EC_(10)、EC_(20)、NOEC、LOEC、EC_(50)和LC_(50)等),而有害结局路径(AOP)从基因、细胞、组织及器官水平对污染物毒性效应的因果关系进行定性和定量,可为未来精细化生态风险评价提供科学依据。因此,基于林丹淡水生物毒性研究的文献计量学分析结果,按照经济合作与发展组织(OECD)指导原则,从生物毒性机制的角度构建了肝损伤、生殖损伤和神经损伤3条有害结局路径。

中国3种非甾体抗炎药的淡水水质基准与生态风险研究

非甾体抗炎药应用广泛,已在自然水体中频繁检出,对水生生物具有潜在生态风险。通过收集布洛芬、双氯芬酸和对乙酰氨基酚3种典型非甾体抗炎药的毒性数据推导出淡水水质基准,并结合中国地表水中检出浓度评估生态风险。结果表明:(1)布洛芬急性毒性数据涉及5门8种生物,毒性数据范围在1.65~1 381 mg/L;慢性毒性数据涉及7门15种生物,毒性数据范围在0.001~70.0 mg/L。双氯芬酸急性毒性数据涉及4门8种生物,毒性数据范围在4.2~1 776 mg/L;慢性毒性数据涉及6门15种生物,毒性数据范围在0.000 4~20.0 mg/L。对乙酰氨基酚急性毒性数据涉及6门9种生物,毒性数据范围在2~5 308.89 mg/L;慢性毒性数据涉及7门10种生物,毒性数据范围在0.001~17.17 mg/L。(2)使用物种敏感度分布曲线推导出布洛芬、双氯芬酸和对乙酰氨基酚的短期淡水水质基准分别为786.29、1 034.52、798.15μg/L,长期淡水水质基准分别为4.58、0.52、6.37μg/L。(3)使用风险商法评估中国7个流域中布洛芬、双氯芬酸和对乙酰氨基酚的生态风险,结果表明3种NSAIDs的生态风险总体较低。

美国场地土壤筛选值研究及其对中国土壤环境基准研究的启示

土壤环境基准是土壤环境标准和土壤环境保护的基础。美国是世界上最早关注污染场地保护并开展土壤污染风险管控的国家之一,并形成了较为完善的体系,但我国在这方面还处于起步阶段。为此,本文以美国为例,综述其在土壤筛选值(SSLs)方面的研究,通过分析美国在土壤污染防治方面的法律法规和技术规范,系统梳理美国在SSLs方面的研究成果,从直接摄入、皮肤吸收、摄入污染地下水、吸入室外挥发物与颗粒物和蒸汽侵入5个方面阐述美国基于人体健康风险的SSLs制定的理论方法。在此基础上,为我国土壤环境基准研究提出了几点建议:进一步加强我国土壤环境基准研究工作,立足我国国情开展土壤环境基准研究,加强本土化参数研究和土壤环境基准研究规范化,以及协同开展土壤地下水环境基准研究,以期为我国土壤环境基准研究与制定提供参考。

腐殖酸改良脱碱赤泥的环境风险评估

处理过酸性矿涌水的赤泥如果未经处理大量堆存会对环境造成严重的危害,对其进行土壤化改良是实现其大宗消纳的一种可行性方法。腐殖酸呈酸性,是自然界中广泛存在的大分子有机物质,其对土壤的修复和改良作用十分明显。为研究腐殖酸改良脱碱赤泥的环境风险,通过腐殖酸联合脱碱赤泥试验,对脱碱赤泥及其浸出液的理化性质进行了分析,并对添加腐殖酸后脱碱赤泥的浸出风险进行了评估。结果表明:添加质量百分比(腐殖酸:赤泥)为10%的腐殖酸改良脱碱赤泥效果最好。此时,脱碱赤泥pH由9.1降至7.8左右;脱碱赤泥在pH较高时电动电位(Zeta电位)绝对值由20增大到28;腐殖酸中的富里酸类物质会逐渐转变成更加稳定的胡敏酸类物质;脱碱赤泥浸出液金属离子浓度降低,对赤泥金属离子固定有一定积极作用。综上,腐殖酸改良脱碱赤泥可以降低脱碱赤泥的环境风险。

基于meta分析的高原湖泊典型新污染物赋存特征及风险评估

人类活动强度及新污染物长期且持续输入,给高原湖泊生态环境带来巨大压力.以web ofscience数据库获取中国高原湖泊典型新污染物浓度数据,通过系统的回顾元分析,旨在评价高原湖泊中新污染物的赋存特征及相关生态风险.筛选web of science数据库检索从2009年至2022年间的文章,包括青藏高原、黄土高原、云贵高原和内蒙古高原的23个湖泊.通过中国高原湖泊典型新污染物的赋存、分布和健康风险,深入了解高原湖泊中新污染物的潜在污染源.

尾矿库环境风险管控相关政策分析及建议

我国尾矿库情况复杂,安全及环境风险高,监管难度大,系统分析尾矿库的环境风险,开展有效管控非常重要.尾矿中含有重金属等有毒有害物质,随着矿山废水、废渣、粉尘排放会对周围环境造成危害,特别是突发事故发生时,废水及尾矿会短时间内大量排入环境,而产生重大人员伤亡、财产损失和生态环境损害.因此,不仅要开展正常工况下的污染防控,更要注重从源头防止事故次生的环境风险.本文从尾矿库安全风险防范化解、环境污染风险防控、突发事故应急管理梳理并分析了相关法律、政策.此外,总结并讨论了典型制度,涉及项目准入、责任与落实、监测预警制度.总体上,安全风险管控制度较为完善,但污染风险管控制度存在诸多问题,如体制尚未完全捋顺、责任落实抓手不够、监测预警能力不足等.针对目前管控存在的问题,立足于全国尾矿库数量原则上只减不增的新需求,提出相关工作建议:一是要厘清各部门责任,进一步完善尾矿库环境风险管控制度体系;二是要提高各方责任落实能力,推动制度落地见效;三是要开展技术及政策支持,推动尾矿资源综合利用.

中国环境基准研究重点方向探讨

环境基准是环境标准的科学依据,在国家环境质量评价和风险管理体系中处于基础地位。它主要是依据特定对象在环境介质中的暴露数据,以及与环境要素的剂量效应关系数据,通过科学判断得出的,涉及环境化学、毒理学、生态学、流行病学、生物学和风险评估等前沿学科领域。国家环境基准研究是一个长期的系统工程,本文基于环境基准研究的学科特点和国际前沿,结合国家科技需求和相关领域的研究现状,综合分析并提出了未来中国环境基准研究的重点研究方向:1)环境基准的理论与方法学;2)环境基准基础数据库;3)基准目标污染物的筛选甄别和优先排序技术;4)水体营养物基准;5)生物测试与毒性评价技术;6)人体暴露评价理论与相关技术;7)环境基准的审核和校对;8)环境基准与标准转化理论及其对环境管理支撑技术。本文从环境基准学科发展的角度,阐述了与环境基准研究紧密相关的8个重点研究方面的国内外研究进展、关键科学问题以及未来重点研究内容。同时指出,这些重要的研究方向是环境基准研究的根本,未来环境基准的长期战略发展必将是建立在各个重要方向长足发展的基础之上,环境基准研究也必带动这些方向的共同蓬勃发展,为环境地球化学、毒理学、生态学等学科领域发展注入活力。

国内外累积性环境风险评估研究进展

随着环境风险评估的重点由单一源、单一传播途径、单受体转向多来源、多传播途径、多受体的评估,累积性环境风险评估逐渐成为当前研究热点。通过概念辨析和文献调研的方法,综述了美国累积性环境风险评估的发展历史、评估流程,并对国内外累积性环境风险评估方法、应用研究进展进行了评述。指出了目前国内开展累积性环境风险评估存在的方法不完善、基础科研工作不足、宏观环境管理政策亟待加强等问题。建议应尽快明确累积性环境风险评估概念与管理要求,制订累积性环境风险评估的流程、框架与技术指南,加强基础数据库建立和实践探索,为长效的环境风险管理提供决策依据。

PFOS和PFOA的水生生物基准探讨及对中国部分水体生态风险的初步评估

全氟辛基磺酸盐(PFOS)和全氟辛酸盐(PFOA)是中国淡水环境中广泛存在的两种典型全氟类污染物,中国目前尚缺乏PFOS和PFOA的淡水水生生物基准值。收集PFOS和PFOA对中国本土水生生物的毒性数据,利用美国环境保护局推荐的物种敏感度排序法推算了这两种物质的水生生物基准,获得PFOS的急性和慢性基准阈值分别为32.9μg·L^(-1)和1.97μg·L^(-1),PFOA的急性和慢性基准阈值分别为46.1 mg·L^(-1)和5.46 mg·L^(-1),两者的基准阈值表现出数量级的差异。针对中国部分淡水水体中PFOS和PFOA的污染水平,采用商值法(RQ)评价了两种污染物的生态风险,结果表明,PFOS和PFOA尚未对中国淡水环境中水生生物产生风险,处于可以接受的程度。

化工园区重点液态环境风险源监控布点研究

对环境风险源进行科学监控是从源头规避重大环境污染事故发生的有效途径,迄今为止我国在环境风险源监控布点方面尚未形成系统的技术方法。以化工园区重点液态环境风险源为对象,借鉴流域水质目标管理的理念,按照"分区、分类、分级"监控的原则,初步建立了化工园区重点液态环境风险源的监控布点方法,在阐述不同级别重点液态环境风险源监控布点区域一般要求的同时,提出了不同区域重点液态环境风险源监控布点的方法和依据,并以某化工园区为例进行了监控布点示范。

我国水生生物的二甲苯基准阈值探讨及其在风险评估中的初步应用

搜集筛选了二甲苯对我国淡水生物的急、慢性毒性数据。物种涵盖了昆虫类、甲壳动物类、鱼类、两栖动物类、环节动物类、软体动物类、轮虫类和浮游植物类。数据分析表明,甲壳类生物对二甲苯最为敏感。采用美国水生生物基准技术对二甲苯水质基准进行推算,得出保护我国淡水生物的二甲苯急性基准域值为1.41 mg·L-1,慢性基准为0.57 mg·L-1。基于获得的二甲苯基准值对我国部分流域二甲苯的暴露生态风险进行初步评估,结果表明二甲苯并未对这些水体中的水生生物造成潜在风险。本研究将为二甲苯水质标准的制修订和流域水环境管理提供技术支持。

大气环境基准在环境空气质量标准制定中的作用探讨

大气环境基准是制定环境空气质量标准的科学依据。为了加快我国大气环境基准研究和基准制定体系的发展、加强环境空气质量标准制修订的科学性和合理性,本文探讨了大气环境基准的定义、环境基准与标准的关系,并主要通过对美国环境空气质量标准制修订全过程的分析,总结了大气环境基准的科学支撑作用,展望了我国大气环境基准的发展以及支撑环境空气质量标准修订的工作方向。

重点环境风险源监控技术库设计研究

基于我国重大环境污染事故频繁发生,环境风险防范管理需求日益迫切,针对风险源的环境监测监控技术缺乏系统的梳理和分类的现状,开展了重点环境风险源监控技术库设计研究。通过资料收集和对现有污染物监测技术、原理等的分析,借鉴成熟的仪器设备信息,从监控技术的指标、参数、原理、技术方法、设备优选等方面对重点环境风险源监控技术库进行了设计,以期为我国环境风险管理提供技术支持。