养殖海水中环境激素的环境风险评价技术研究

高晨宇，闫新萍

(1．深圳市人居环境技术审查中心，广东深圳518057;2．天津大学环境咨询中心，天津300192)

养殖海水中环境激素的环境风险评价技术研究

高晨宇1，闫新萍2

(1．深圳市人居环境技术审查中心，广东深圳518057;2．天津大学环境咨询中心，天津300192)

海水养殖因海水污染及渔业生产中药物及生长调剂的不当使用，会导致环境激素类物质污染食品，破坏海域的水生生态环境的负面影响，本文研究对环境影响评价技术进行了一些初步的研究及探索工作，包括评价工作程序、评价内容、评价因子、评价指标、评价标准、评价技术方法等方面。旨在为我国渔业养殖生态风险评价工作提供有益借鉴，并对我国的海水养殖环境安全管理起到积极的促进作用。

海水养殖;环境激素;环境影响评价技术

1前言

一直以来海水养殖只作为海洋工程规模小，工艺过程简单，评价等级要求低的项目进行环境影响评价［1～2］。《海洋环境保护法》明确规定，新建、改造、扩建海水养殖场应当进行环境影响评价，目前养殖废水所关注的主要是富营养化和赤潮的问题，水质调查参数一般选取:酸碱度、水温、盐度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、溶解氧、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、活性磷酸盐、大肠杆菌等［3］，却未涉及到水体及底泥中环境激素的检测，在海洋监测规范里，也仅有机磷、有机氯、艾氏剂、666、DDT及重金属等的检测［3］作了规范，大部分环境激素的检测技术和方法都未有标准方法。而事实是环境激素在1×10－12极微量情况下就会对人及其生物造成危害［4］。

海水养殖水体环境激素主要来源于渔业生产者因盲目追求高产量低成本，饲喂的伪劣饲料，不恰当使用的药物、求偶素、排卵素而引起的。此外，城镇生活及工业废水，陆地径流带来的农田、林地、固废弃物中残留的污染物，如多氯联苯、多环芳烃、壬基苯酚对水体的污染，也造成渔业养殖环境中的不安全因素。对于激素类、多环芳烃类、重金属类环境激素，已引起人们的重视，而其他一些环境激素，如生活污水中的壬基苯酚，用于渔病防治的抗菌素氯霉素、氟甲砜霉素、呋喃唑酮、用于繁育或催长的甲基睾酮、已烯雌酚、雌二醇等人造求偶素，在我国的湖泊、江河和井水都普遍有检出的酞酸酯，这些环境激素都具有亲脂性、环境滞留性，对鱼类及其它水生动物的毒性很大，易被吸附于水体底部的淤泥上并被生物所摄取，在生物体内积累，并通过食物链进入人体［4～5］。环境激素对男性睾丸癌和前列腺癌的上升、精子数量的减少、女性乳腺癌、子宫癌发病的增加、雄性动物的雌性化和免疫功能的改变、部分生态系统中动物雌雄比例失调等具有不容忽视的作用。

本文旨在对养殖海水中环境激素的环境影响评价技术进行初步的探讨，为我国渔业养殖生态风险评价工作提供有益借鉴，并对我国的海水养殖环境安全管理起到积极的促进作用。

2危害识别

环境激素大多属脂溶性化合物，化学性质稳定，其代谢半衰期长，毒性终点危害表征属于慢性，且有很强的生物富集性。在危害识别上，我们主要考虑对环境激素的理化及毒理性质进行评估。

(1)理化性质:包括化学名称、分子量、剂型、有效成分含量、熔点/沸点、蒸气压、水溶性、分配系数(正辛醇/水)、化学稳定性、半衰期、酸度/碱度。

(2)毒性学参数:包括水生生物的急性毒性LC50，对于不同水生生物，其LC50有不同的值。如NP对淡水蛤的LC50为5.0mg/L，对虾的LC50为0.4mg/L，普通贻贝的LC50为0.3mg/L，其他生物毒性如鸟类经口急性毒性，大鼠急性LD50，蜜峰的急性经口和接触毒性LD50值。另外环境激素除了急性毒性外，还有其内分泌干扰作用，可以用相对雌激素强度来表示。

(3)环境行为特征:包括底泥和水中降解速率和残留量，估测残留量的分析方法，底泥和水中主要代谢物、淋溶特性。

3评价因子和评价指标的确定

环境激素类的环境影响主要表现为对水生生物的毒性，畸变、癌变、繁殖力的影响，因此根据急性毒性，相对雌激素强度、生物浓缩系数(BCF)确定主要评价因子。

4暴露评价

暴露是指风险源与受体之间潜在接触或共生的过程［6］。水生生物的暴露是指水生生物接触被激素污染的水体的过程。暴露评价是研究激素在水生生态环境中的时空分布规律，目的是得到激素的估计环境浓度EEC值，即在水体中的残留浓度。EEC值可通过假设估算、模型预测或实际监测3种方式获得［6～8］。环境累计影响预测的是在现状影响评价的基础上，引入时空动态观念，估测环境激素类化学品对生态环境的影响，并明确其迁移转换累积影响程度，对全过程及时地作出量化、客观的报警，从而为环境管理部门提供对策依据。

4.1假设估算

假设估算是暴露评价中最简单的方法，主要根据杀菌剂或消毒剂的使用量、流失量及水体体积来估算水体中的环境激素浓度。如一些杀菌剂、消毒剂的使用，可以用此类模式。

4.2模型预测

对于水体中原本或外来的环境激素污染物，可用一些模型来估计其环境暴露浓度EECs，如GENEEC22筛选层次模型或更能反应实际环境条件的高层次模型PRZM 2EXAMS。模型预测主要用于激素在水中浓度的估算，输出结果为水体中的激素浓度。

4.3实际监测

在进行暴露评价时，也可实际监测激素在水体中的残留浓度。若样品具有代表性，检测准确的情况下，实测数据好于模型预测结果，并可用于验证和改善模型，但实际监测的费用往往很高，工作量比较繁重。一般而言，根据实际监测数据得到的暴露浓度比通过模拟或估算方法得到的暴露浓度确定性要高。

5风险表征的计算

环境激素类的性质除了考虑其毒性外，目前风险评价基本会按照生物急性毒性试验作为风险评价依据，但是对于环境激素来说，其急性毒性不大，代谢半衰期长，毒性终点危害表征属于慢性，且有很强的生物富集性。因此我们可参照美国水生生态风险评价，加入生物浓缩系数(BCF)，通过计算其风险商值RQ(Risk Quotient)来确定其危险性［9～10］。

6污染风险判断与环境管理对策

表1风险商值分级及管理措施

对评价项目对环境的不利影响，即对生态环境的长期不利影响和潜在不利影响，要通过改变养殖模式、养殖对象等具体措施避免和消除这些不利影响。环境预测影响严重的，必须禁用或通过环境修复技术进行修复，从而减少环境影响。

7应用

本研究针对深圳市龙岗区南澳对虾养殖场海水检出的双酚A(BPA)，进行了环境影响评价。双酚A，别名:2，2－双(4－羟基苯基)丙烷;2，2－双酚基丙烷;2，2－二酚基丙烷;4，4`－二羟基二苯丙烷;4，4`－(1－甲基亚乙基)双酚;4，4`－异亚丙基双酚 ，英文名称:，2－bis(4－hydroxyphenyl)propane;bisphenol A，相对分子量或原子量:228.29，密度:1.195(25/25℃)，熔点(℃):纯品155～156，工业品150～152，沸点(℃):360，闪点(℃):5，毒性:LD50(mg/kg)，性状:白色针状晶体。BPA存在潜在的致癌性、生殖毒性和胚胎毒性，环境中相对较低浓度的BPA对水生生物可能造成内分泌干扰作用并危害水生生态系统的健康。

一般规定，双酚A在空气中的允许浓度为5mg/cm3，水中为0.01mg/L。

综上所述，南澳对虾养殖场中的双酚A的风险为慢性风险。

本研究所监测的海水养殖水体中存在双酚A的污染，其污染风险为慢性污染。

根据评价结果，可以采用的措施一般有以氧化还原酶和金属氧化酶等作为氧化剂的氧化反应降解［11］、臭氧氧化工艺降解［12］以及腐殖溶液中的光降解［13］等化学法降解和通过高效降解的细菌及真菌，对其进行微生物的降解，或投放对双酚A具有较强的吸收富集作用的水鳖科植物、金鱼藻科植物和睡莲科植物，对双酚A进行富集吸收的生物法降解。

表2双酚A的环境风险毒性参数

表3风险商值的判断

8结论

海水养殖水体中激素残留的安全性评价，涉及人体试验、残留量研究、药物代谢研究、毒理学实验、阈值评价、耐受性确定、生物浓缩系数的研究，加上环境激素及水生生物多样性的特点，其评价是一个巨大的工程，需要更多研究者进一步的深入研究。本文主要针对环境激素类对环境的影响评价技术进行系统的研究，希望能为海水养殖环境影响评价技术体系提供新的思路，促进保证生态环境的健康发展。

［1］HJ/T 19—1997，环境影响评价技术导则—— 非污染生态影响．

［2］HJ/T 2．1～2．3－93，环境影响评价技术导则总则 ［S］．

［3］GB3097－1997，海水水质标准 ［S］．

［4］邓南胜，吴峰．环境中的内分泌干扰物［M］．北京:化学工业出版社，2004:6－9．

［5］Chitra KC，Latchoumycandane C，Mathur PP．Effect of nonylphenol on the antioxidant system in epididymal sperm of rats［J］．Archives of Toxicology，2002，76:545－551

［6］阳文锐，王如松，黄锦楼．生态风险评价及研究进展［J］．应用生态学报，2007，18(8):1869－1876．

［7］Committee on the Institutional Means for Assessment of Risks to Public Health．Risk Assessment in the Federal Government:M anaging the Process［R］．NationalResearch Council NRC，1983:203．

［8］U．S．Environmental Protection Agency．Risk Assessment Forum，Framework for Ecological Risk Assessment［R］．EPA/630/R292/001，1992．

［9］USEPA Ecological Rish Assessment Technical ovetview(2009－06－18)［2008－11－10］ ［EB/OL］．hettp//www．epagov/oppefedl/ecrorisk－ders．

［10］The Center for Ethics and Toxics．Smith River Flood Plain Pesticide Aquatic Ecological Exposure Assessment［M］．The Smith River Project，2002．

［11］Q G HUANG，J W WALTER JR，Transformation and removal of blsphenol A from aqueous phase via peroxidsse－mediated oxidative coupling eactions:efficacy，products，and pathways［J］．Environment Science＆Technology，2005，39:6029－6036．

［12］徐斌，高乃云，芮旻，等．饮用水中内分泌干扰物双酚A的臭氧氧化降解研究［J］．环境科学，2006，27(6)．

［13］展漫军，杨曦，杨洪生，等．天然水体腐殖质对双酚A光降解影响的研究 ［J］．环境科学学报，2005，25(6):816－820．

A Research on Environmental Impact Assessment of Environmental Hormone in Seawater for Aquaculture

GAO Chen－yu1，YAN Xin－ping2
(1．Shenzhen Municipal Technology Review Center for Habitation and Environment，Shenzhen Guangdong 518057 China)

The improper use of the medicine and growth regulator in aquaculture would lead to the sea food pollution and oceanic ecological destruction by the environmental hormone．In this article，the environmental impact assessment technology is discussed，including its working procedure，the contents，factors，index，standards and methods of the assessment，in order to provide useful reference for the ecological risk assessment of aquaculture，and to improve the environmental safety management of the marine aquaculture．

marine aquaculture;environmental hormone;technological methods of environmental impact assessment

X82

A

1673－9655(2012)05－0074－03

2012－04－10

高晨宇(1980－)，女，汉族，甘肃天水人，硕士研究生，主要从事环评技术审查及相关研究。