[發明專利]一種環境污染物生態毒性效應閾值濃度測算方法

有效

• 申請號: 201310463080.X
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103472194A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王長友
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

技術領域

????本發明涉及一種環境污染物生態毒性效應閾值濃度測算方法，具體涉及一種基于單物種種群水平、具有較強生態相關性的污染物生態毒性效應閾值濃度測算方法。

背景技術

最近三十年來我國經濟迅猛發展，污染物排放導致自然水體污染日益嚴重，水域生態系統退化，水環境生態保護亟需加強?？茖W制定水質標準是水生態系統保護和環境管理的基礎，水質基準的制定又是水質標準制定的科學依據。自上世紀70年代末水環境污染物生態毒理學研究在我國逐漸受到重視，并已積累了相當豐富的研究成果，然而我國水質基準研究相對滯后，尚未建立起適合我國水環境生態系統保護的水質基準體系，歷年來頒布的水質標準主要是參考美國、日本等國家的水質標準和美國的部分水生態基準數據制定的。

水質基準制定的科學基礎，一方面是具有較完備的土著水生生物的污染物生態毒理學數據，其中關鍵是基于生態學意義顯著的反應終點所確定的濃度—效應關系；另一方面是具有科學的水質基準推導方法，其基礎環節是污染物生態毒性效應閾值濃度的確定方法。污染物生態毒性效應不僅與水環境中污染物的含量及化學形態有關，受各種環境因素直接或間接的影響，而且與生態毒性效應研究對象有關，隨生態區系的變化而變化，因此，水環境因素及生態區系的差異使得美、日等國家的生態毒理學數據并不適合推導我國水質基準。盡管在推導方法上可以借鑒、利用國外的研究成果，但國外有影響的機構組織如美國環保局（USEPA）、歐盟聯合研究中心（EUC）及世界經濟與合作組織（OECD）等，對于污染物生態毒性效應閾值濃度所提出的各種計算方法都有其缺陷，還有待進一步完善，事實上，國際眾多科研機構也在研究更為完善的污染物閾值濃度測算方法。USEPA、EUC?及OECD?等機構組織發布的“技術指南”在計算水質基準時，主要采用了個體水平反應終點的毒性數據。盡管反應終點水平越微觀，實驗結果的因果關系越強，但生態學意義越不顯著，個體水平及以下的反應終點難以滿足推導水質基準的需要。既使同一生態受體的多個反應終點，對污染物不利效應的表征能力往往不同。目前通常的做法都是選擇最敏感的反應終點做為確定閾值濃度的反應終點。然而一個個體水平上最敏感的反應終點所確定的毒性效應并不必然反映種群毒性效應，這是因為種群效應并不必然由最敏感的生命周期特征決定。同樣，一個種群水平上最敏感的反應終點所確定的毒性效應并不必然反映群落或生態系統毒性效應，這是因為生態系統中競爭、攝食等生態關系影響污染物的毒性效應。盡管生態受體所處的生命組建層次越高，相應的反應終點綜合反映生態系統毒性效應的能力越強，然而由于技術條件限制，目前只有種群水平上的反應終點可以定量測量。因此目前污染物生態毒性效應閾值濃度研究多限于單物種毒性實驗，缺乏考慮生態系種群間的生態相關性，致使研究結果的真實性、可靠性降低。

目前還沒有應用單物種種群水平上的毒性效應數據科學測算反映生態關系的水環境污染物毒性效應閾值濃度的相關報道。然而這樣的測算方法能夠進一步提高生態毒性效益閾值濃度的生態相關性，有助于完善污染物水質基準的推導方法，有助于夯實水質標準制定的科學基礎，避免水質標準制定導致的環境“欠保護”或“過保護”，使經濟和生態環境和諧發展。因此，在水環境綜合治理體系中，有必要引入新的和更科學的反映生態關系的水環境污染物生態毒性效應閾值濃度分析技術，建立一套更為科學的污染物生態毒性效應閾值濃度測算方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種更科學的反映生態關系的環境污染物生態毒性效應閾值濃度測算方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種環境污染物生態毒性效應閾值濃度測算方法，包括以下步驟：

（1）測定污染物對生態系統內若干生物種群的毒性效應；

（2）基于步驟（1）得到的毒性效應測定結果，確定可以作為種群水平上的反應終點的參數，構建生態毒性效應模型；

（3）根據生物種群間的生態關系構建生態系統模型；

（4）將步驟（2）得到的生態毒性效應模型嵌入到步驟（3）得到的生態系統模型中，構建生態系統——毒性效應耦合模型；

（5）根據步驟（4）得到的生態系統——毒性效應耦合模型，計算污染物生態毒性效應閾值濃度。

上述測算方法尤其適用于生態系統為水域生態系統時。當選取浮游生態系統時，步驟（1）中毒性效應測定選取的生物種群可為浮游生物種群。為了獲得更強生態相關性，選取的生物種群處于不同營養級，如微藻種群、浮游動物種群。