环境科学技术及资源科学技术

DDT

王印，王军军，秦宁，等

环境科学技术及资源科学技术

应用物种敏感性分布评估DDT和林丹对淡水生物的生态风险

王印，王军军，秦宁，等

目的：物种敏感性分布（Species sensitivity distributions，SSD）方法是国际上最常用的生态风险评价方法之一；然而，目前国内相关研究报道较少。本文介绍SSD方法的原理与步骤，并以典型持久性有毒污染物有机氯农药（DDT）和林丹（HCH）为例，进行案例研究，以期推动中国在毒害污染物生态风险评价方面的研究。方法：SD的构建和应用主要有如下几个步骤：毒理数据获取、物种分组和数据处理、SSD曲线拟合、HC5（5%危害浓度）和PAF（潜在影响比例）计算。本研究利用美国环保署ECOTOX数据库，搜集DDT和林丹对淡水生物的急性毒理数据（LC50），并将这些数据分成3种情况分别进行处理：全部物种不进行细分、把全部物种细分为脊椎动物和无脊椎动物两类、以及全部物种细分为鱼类、甲壳类、昆虫和蜘蛛类三类。采用BurrIII型分布模式进行拟合毒性数据得到SSD物种敏感性分布曲线；在SSD拟合曲线上对应5%累积概率的污染物浓度为HC5，给定的污染物浓度在SSD曲线上对应的累积概率为PAF，可分别利用BurrIII分布函数进行计算。基于HC5和PAF计算结果，分析DDT和林丹对不同类别生物的毒性与生态风险。结果：（1）DDT对全部物种的HC5值为1.696 μg·L－1，低于林丹的5.964 μg·L－1，表明DDT对全部物种的毒性较大；DDT对甲壳类的HC5值最小，而林丹对昆虫和蜘蛛类的HC5值最小，表明DDT对甲壳类的毒性最强，而林丹对昆虫和蜘蛛类的毒性最强；DDT对不同类别生物的HC5值均小于林丹的相应值，表明DDT具有较高的毒性效应。（2）假设在5 μg·L－1的暴露浓度下，全部物种中约有15.9%会受到DDT危害，4%物种会受到林丹的危害；其中，甲壳类以及昆虫和蜘蛛类分别为受DDT和林丹危害最严重的生物类别，毒害比例分别达到22.9%以及10.5%。（3）不同类别淡水生物对DDT敏感性由大到小的顺序为：甲壳类＞昆虫类和蜘蛛类＞鱼类，在低浓度这种差别更显著；昆虫和蜘蛛类、甲壳类和鱼类对林丹的敏感性依次降低，并且甲壳类动物在低浓度与昆虫和蜘蛛类相似，敏感度较高，在高浓度则与鱼类相似，敏感度较低。（4）DDT对脊椎动物、无脊椎动物、鱼类和甲壳类的生态风险均高于林丹，并且对脊椎动物的影响比无脊椎动物更明显，对鱼类的影响比甲壳类更明显；而DDT与林丹对昆虫与蜘蛛类的生态风险相差不大，并且在较低暴露浓度（＜40 μg·L－1）情况下，DDT对昆虫与蜘蛛类的生态风险略高，而在较高暴露浓度（＞40 μg·L－1）情况下，林丹对昆虫与蜘蛛类的生态风险略高。（5）珠江口、白洋淀以及环渤海西部地区等地表水体中DDT和林丹含量较低，其生态风险均很小，低于1%。结论：DDT对淡水生物的毒性高于林丹，DDT对甲壳类毒性最强，林丹对昆虫和蜘蛛类毒性最强，DDT和林丹对鱼类的毒性效应均最低；无脊椎动物比脊椎动物对DDT和林丹更为敏感，而不同种类生物对DDT的敏感性从甲壳类、昆虫和蜘蛛类到鱼类依次降低，对林丹的敏感性大小依次为昆虫和蜘蛛类、甲壳类和鱼类。珠江口、白洋淀以及环渤海西部地区等地表水体中DDT和林丹的生态风险都很小。像在其他许多国家广泛应用一样，SSD模型在中国生态风险评价中也会有广阔的应用前景。

来源出版物：环境科学学报, 2009, 29(11): 2407-2414

入选年份：2014

我国淡水生物氨氮基准研究

闫振广，孟伟，刘征涛，等

摘要：目的：水质基准是制订水质标准的理论基础和科学依据，我国刚刚启动系统的水质基准研究，虽然取得了一定的研究进展，但尚未真正建立起适用于我国的水环境基准技术体系。我国现行水质标准主要依据国外水质基准数值确定，但水质状况与生物区系的不同会造成水质基准的明显差异。依据我国国情开展水质基准研究已经成为我国水环境管理的迫切需求。本文以氨氮为例，使用美国物种敏感度排序法（SSR）对我国氨氮水质基准进行了分析，以期为我国氨氮水质基准和标准的制定提供参考。方法：该研究搜集筛选了我国本土淡水水生生物的氨氮毒性数据，其中包括35种淡水生物的急性毒性数据和7种慢性淡水生物毒性数据。同时使用本实验室获得的稀有鮈鲫急性氨氮毒性试验结果，采用美国SSR方法，根据物种敏感度对氨氮毒性数据进行排序，选取符合技术要求的4属毒性数据进行最终毒性值的推算，继而借鉴美国氨氮基准的数学经验模型，直接采用模型中的普适性参数，并根据我国物种的毒性数据对特异性参数进行修正，获得我国氨氮基准函数。另外，采用荷兰公共健康与环境研究所（RIVM）开发的基于物种敏感度分布（SSD）原理的ETX2.0风险评估软件推算氨氮基准对上述结果进行验证。结果：基于筛选的与试验获得的毒性数据，运用美国SSR法，得出我国国家氨氮基准是以水体pH与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，我国氨氮急性基准值（CMC）和慢性基准值（CCC）的范围分别为0.403～38.9 mg/L和0.0664～3.92 mg/L。当温度为25℃、pH为8.0时的中国氨氮CMC和CCC，与调整至同样水质条件下的我国水生生物毒性数据比较，并同时结合美国相关数据，可以看出，不论是CMC还是CCC，都可以为我国物种提供恰当的保护，而如果直接采用美国氨氮基准，不论是CMC还是CCC，都会对我国生物造成一定的“过保护”。另一方面，从美国SSR法与荷兰SSD法推算氨氮基准的结果比较来看，两者得出的CMC很接近，但CCC具有一定差异。结论：我国氨氮水质基准表现为以水体pH值和温度为自变量的函数。相对于美国，急性基准的取值区间发生“收缩”，即低值比美国的低值高，但高值比美国的高值低；慢性基准的取值区间则“整体上移”，即低值比美国的低值高，高值也比美国的高值高。所以直接采用美国氨氮基准保护我国水生生物是不恰当的。对于我国氨氮水质基准研究而言，可以美国SSR法为主，均衡欧盟SSD法计算结果确定基准数值，提高基准值的准确性。研究结果为制定我国氨氮水质基准和标准提供了参考。

来源出版物：环境科学, 2011, 32(6): 1564-1570

入选年份：2015

编辑：张宁宁