防污漆中活性物质海洋环境风险评估关键技术探讨

防污漆中的活性物质对海洋生态环境和人类健康造成的潜在风险受到日益广泛的关注,一些发达国家已建立了针对活性物质海洋环境风险评估的技术体系,但我国相关研究目前尚属空白。综述了防污漆活性物质海洋环境风险评估的研究背景、相关法规、技术标准和发展现状,针对环境风险评估的2个重要组成部分(危害性评估和暴露评估)中的关键技术进行了探讨。在危害性评估中,重点分析和比较了受试生物物种的选择原则、生态毒理数据的要求以及预测无效应浓度的推导方法和应用范围;在暴露评估中,系统阐述了活性物质在水环境中释放速率的计算及修正方法、环境浓度的预测模型、现有的暴露场景及其局限性等。本文以期为我国开展防污漆活性物质海洋环境风险评估提供研究基础和科学依据,并提出了今后的研究重点和方向。     

上海港区船舶防污漆中Irgarol 1051的环境风险评价

Irgarol 1051是一种常用于船舶防污漆的杀生活性物质。为了评价船舶防污漆杀生活性物质Irgarol 1051的海洋环境风险,根据ISO 13073-1的评价原则和程序,对其进行环境危害评价、环境暴露评价和风险表征。通过对公共数据库的文献检索获取数据,从理化性质、环境行为、生态毒性3个方面评价Irgarol 1051的环境危害。采用评估因子法计算Irgarol 1051的预测无效应浓度(PNEC)。采用质量守恒法计算Irgarol 1051在海水中的释放率,通过MAMPEC v3.0模型推导上海洋山深水港的集装箱船区、码头、航道等暴露场景的预测环境浓度(PEC)。经过比较上述暴露场景的风险商值(PEC/PNEC)发现,港口的海水相风险商值大于1,Irgarol 1051的环境风险需要关注。     

基于TOP-RICE模型嘧菌酯·噻呋酰胺4%展膜油剂稻田水溢出对水生生态系统风险评估研究

为评估嘧菌酯·噻呋酰胺4%展膜油剂在我国稻田水溢出对水生生态系统的风险,本研究依据中华人民共和国农业行业标准NY/T 2882.2—2016《农药登记环境风险评估指南第2部分:水生生态系统》,采用TOP-RICE暴露模型分别单独评估了嘧菌酯和噻呋酰胺2种有效成分稻田滴撒方式应用时水溢出对水生生态系统的风险。其中,TOP-RICE初级暴露模型中有我国连平和南昌2个水稻-地下水暴露场景,每个场景都对分蘖期和拔节期进行分别评估。分析结果显示,嘧菌酯·噻呋酰胺4%展膜油剂中的嘧菌酯按照申请的良好农业规范(GAP)使用,生物富集风险可接受,初级风险评估对无脊椎动物(急性)和无脊椎动物(慢性)风险不可接受,但经中宇宙研究后,在连平和南昌2个场景点,均为拔节期用药对无脊椎动物的风险可接受,但分蘖期用药对无脊椎动物的风险不可接受;嘧菌酯·噻呋酰胺4%展膜油剂中的噻呋酰胺按照申请的GAP使用,生物富集带来的风险可以接受,经初级风险评估风险均可接受。在忽略2种有效成分相互间作用时,初步认为嘧菌酯·噻呋酰胺4%展膜油剂在我国稻田拔节期按照GAP要求施用时水溢出对水生生态系统的风险可接受,但应避免在分蘖期用药,以免其中的有效成分嘧菌酯对水生无脊椎动物产生不良影响。     

我国硝基苯的海水水质基准及生态风险评估研究

以一种重要的化工原料硝基苯为研究对象,通过收集、筛选我国本土物种的硝基苯海水生物毒性数据,同时针对我国海区生物特点补充8种典型海洋受试生物的毒理学实验,应用物种敏感度分布(SSD)方法推导了用于保护水生生物的我国硝基苯海水水质基准值。在此基础上,尝试应用2种概率生态风险评估方法初步评估了硝基苯在我国东海椒江口水体中的生态风险。研究结果表明,用于保护我国海水生物的硝基苯水质基准高值为1.42 mg·L-1,低值为0.037 mg·L-1,与应用SSD方法推导的硝基苯淡水水质基准差异不大。商值概率分布法和联合概率曲线法的风险表征结果表明,硝基苯对椒江口中的水生生物存在潜在的生态风险,需要管理部门采取一定的风险管控措施。研究结果有望为我国水质基准、生态风险研究及硝基苯的海水水质标准制定提供参考。     

太湖入湖河流中精神活性物质污染特征与生态风险

精神活性物质是一类摄入人体后对中枢神经系统具有强烈兴奋或抑制作用的新型污染物,其在水环境中的存在可能对水生生物、水生态系统甚至人体健康产生潜在的危害。为评价太湖中精神活性物质的污染水平和生态风险,利用超高效液相色谱-质谱联用法检测了太湖19条入湖河流中13种典型精神活性物质的质量浓度和空间分布规律。结果表明,在太湖19条入湖河流中除苯甲酰牙子碱(BE)和去甲氯胺酮(NK)外,其余11种目标物均有检出,质量浓度范围为n.d.～43.2 ng·L~(-1)。其中麻黄碱(EPH)的检出率和中间浓度最高,分别为100%和11.0 ng·L~(-1);其次为甲基苯丙胺(METH),检出频率为58%,浓度中值为1.0 ng·L~(-1);苯丙胺(AMP)在东部湖区均未检出。大部分精神活性物质浓度水平较高的河流分布在竺山湾和西太湖,而海洛因(HR)的高值区主要在南太湖。运用风险熵方法对其进行风险评估,结果显示,太湖流域地表水中检出的13种精神活性物质的风险熵值均<0.1,生态风险较低,但其对水生生态系统的长期和综合风险值得关注。     

防污漆活性物质敌草隆和辣椒素对大型溞的急性和慢性毒性效应

敌草隆是一种典型的常用防污漆活性物质,辣椒素是一种新型的天然防污漆活性物质。为比较两者对水生甲壳动物的急性和慢性毒性,以大型溞(Daphnia magna)为受试生物,通过急性毒性实验和慢性毒性实验,研究敌草隆和辣椒素对大型溞的致死性和对其初次生殖时间、总生殖胎数、体长和产幼溞数量等生物学指标的影响,建立浓度-效应关系,筛选最敏感的生物学指标。急性毒性实验结果表明,敌草隆对大型溞活动抑制的48 h半数效应浓度(EC50)为17.1 mg·L-1,辣椒素对大型溞的48 h-EC50为12.4 mg·L-1。慢性毒性实验结果表明,所有被观察的生物学指标均呈现显著的毒性响应,大型溞各项生物学指标对敌草隆的敏感性依次为幼溞数量初次生殖时间体长总生殖胎数,大型溞各项生物学指标对辣椒素敏感性依次为幼溞数量体长总生殖胎数初次生殖时间。计算敌草隆对大型溞繁殖抑制的21 d-EC10为0.830 mg·L-1,辣椒素对大型溞繁殖抑制的21 d-EC10为1.63 mg·L-1。辣椒素具有快速生物降解性,对大型溞繁殖抑制的EC101 mg·L-1,根据《化学品分类和标签规范第28部分:对水生环境的危害》(GB 30000.28—2013)分类要求,可认为辣椒素没有长期水生危害,体现了较好的环境友好性潜力。     

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。     

基于不同毒性终点的双酚A(BPA)预测无效应浓度(PNEC)研究

双酚A(BPA)已被证实是一种类雌激素类物质。本研究根据BPA对水生生物毒性效应的特点,按照不同的毒性终点将BPA的毒性数据进行归类,采用物种敏感度分布法(species sensitivity distribution,SSD)推导了BPA对水生生物的预测无效应浓度(predicted no effect concentration,PNEC)。结果表明:以雌激素效应为暴露终点的急、慢性PNEC分别为25.11μg·L-1、1.075μg·L-1;而以所有数据的急、慢性毒性效应为暴露终点推导的PNEC值分别为355.7μg·L-1、7.549μg·L-1。BPA对水生生物的雌激素效应更为敏感,建议在推导BPA这类内分泌干扰物的PNEC值时,应依据其毒性终点分别推导,从而得到更加合理的基准值。研究成果以期为我国地表水环境质量标准的制修订提供数据支持。     

ECHA发布生物杀灭产品法规(BPR)风险评估指南

正2013年12月18日对于依据生物杀灭产品法规(BPR)进行的人类健康风险评估,ECHA发布了关于如何为生物杀灭活性物质和产品进行危害和暴露评估和风险表征的技术性建议。该最新指南(第III卷B部分)将构成对于生物杀灭产品法规的新生物杀灭剂指南架构的一部分。其他B部分指南文件正在制定中。     

中国典型河湖水体铅的水生生物安全基准与生态风险评价

采用物种敏感度排序法(SSR)对我国铅的淡水水生生物安全基准进行推导,并以太湖为例进行了流域水生生物安全基准推导。对于难以获得的本土生物毒性数据,开展了相应的毒性试验。获得了我国国家与太湖流域铅的水生生物安全基准值,基准最大浓度(CMC)分别为63.92、104.26μg·L-1,基准连续浓度(CCC)分别为1.21、4.06μg·L-1。同时,对我国主要河流以及太湖流域进行了铅的生态风险评价,联合概率曲线法显示影响5%水生生物种类的概率分别为66.22%和43.19%,熵值法则显示中国主要河流存在较大的铅暴露风险,因此,我国铅的潜在生态风险较大,主要河流与太湖流域存在铅污染问题。     

基于我国物种毒性数据的多溴联苯醚预测无效应浓度分析

采用多溴联苯醚(PBDEs)对我国广泛分布生物物种的生态毒性数据,根据欧盟现有化学物质风险评价技术指导文件,对不同环境介质中PBDEs预测无效应浓度(PNEC)进行了推导。结果表明:我国淡水环境PBDEs(四溴、五溴、八溴)的PNEC水分别为50μg·L~(-1)、0.53μg·L~(-1)、0.017μg·L~(-1)。沉积物环境PBDEs(四溴、五溴、八溴和十溴)的PNEC沉积物分别为823.35 mg·kg~(-1)wt、1.55 mg·kg~(-1)dw、12.72 mg·kg~(-1)dw、38.41 mg·kg~(-1)dw。土壤环境PBDEs(四溴、五溴、八溴和十溴)的PNEC土壤分别为668.3mg·kg~(-1)wt、0.38 mg·kg~(-1)dw、147 mg·kg~(-1)dw、98 mg·kg~(-1)dw。次生毒性PBDEs(五溴、八溴和十溴)的PNEC经口分别为0.3~0.7 mg·kg~(-1)、0.56 mg·kg~(-1)、2 500 mg·kg~(-1)。该数值期为我国PBDEs的环境风险评价提供科学基础。     

2种典型家用消毒剂对水生生物的急性毒性影响及生态效应阈值研究

家用消毒剂大量用于日常生活中,进入水体环境后对水生生物产生潜在危害效应,目前尚缺乏保护水生生物安全的生态效应阈值。本研究以2种典型家用消毒剂(有效成分分别为对氯间二甲苯酚和次氯酸钠,前者命名为消毒剂A、后者为消毒剂B)为研究对象,开展其对8种不同营养级淡水水生生物的急性毒性效应研究。结果表明,除底栖动物外,消毒剂B对藻类、溞类和鱼类的急性毒性均高于消毒剂A;我国本土种稀有鮈鲫对2种消毒剂的敏感性高于其他2种鱼类;2种消毒剂对藻类的毒性高低均为近头状伪蹄形藻斜生栅藻蛋白核小球藻;近头状伪蹄形藻对2种消毒剂最敏感。基于上述毒性数据构建了物种敏感分布(SSD)曲线,计算对保护95%的物种不受影响时所对应的污染物浓度(HC5),并结合评估因子法推导出2种消毒剂预测无效应浓度(PNEC)值作为急性生态效应阈值,消毒剂A和消毒剂B的PNEC值分别为13.16 mg·L~(-1)(有效成分对氯间二甲苯酚PNEC值为0.33 mg·L~(-1))和0.71 mg·L~(-1)(有效成分次氯酸钠PNEC值为0.01 mg·L~(-1)),消毒剂A对淡水生物的PNEC比消毒剂B大了一个数量级,表明相较于消毒剂B,消毒剂A对水生态环境更为友好。本研究结果可为制订典型家用消毒剂的水质基准提供科学依据。     

规划环评与区域环评的比较研究——以镇江新区姚桥镇工业集中区为例

针对工业集中区的属性,比较了规划环评与区域环评的共同点与差异性.以镇江新区姚桥镇工业集中区规划环评为例,提出了工业集中区规划环评的技术方法,即以《规划环境影响评价技术导则》为主导,参考《开发区区域环境影响评价技术导则》,在污染源强和环境影响预测方面进行定量评估,在清洁生产及环境准入门槛设置方面加以约束,在环境保护基础设施建设方面予以刚性要求.该文提出的工业集中区规划环评的技术方法可为同类区域规划环评提供借鉴.     

淡水环境中短链氯化石蜡的预测无效应浓度及生态风险评估

短链氯化石蜡(short-chain chlorinated paraffins, SCCPs)是《斯德哥尔摩公约》增列的一类持久性有机污染物。搜集筛选出SCCPs对8种淡水生物的慢性毒性数据,构建了物种敏感度分布曲线(SSD),推导出SCCPs的淡水预测无效应浓度(PNECwater)为0.425μg·L~(-1),淡水沉积物预测无效应浓度(PNECsed)为992.5μg·kg-1。搜集了国内外部分淡水河流水体及沉积物中SCCPs环境暴露数据,运用商值法,评估SCCPs的生态风险。结果表明,长江中游和白洋淀水体风险商范围为2.6～154.4和3.7～132.5,处于高风险;国外河流SCCPs污染水平较低,北美地区与日本淡水河流SCCPs风险商小于1,处于低风险。长江中游沉积物的SCCPs的风险商高达400.6,呈现显著风险,欧洲工业区域淡水沉积物中SCCPs存在潜在风险。本研究为SCCPs水质标准制定与环境风险管理提供参考依据。     

丙烯酰胺对大型溞(Daphnia magna)的急性和慢性毒性

丙烯酰胺对大型(Daphniamagna)的急性试验表明,丙烯酰胺对大型的24h LC50、48h LC50值分别为173.21和89.59mg·L-1。21d生活周期试验结果表明,大型的生殖指标是对该种化合物最为敏感的慢性毒性参数。丙烯酰胺对大型生殖的无可见效应浓度(NOEC)为1.56mg·L-1,最低可见效应浓度(LOEC)为3.13mg·L-1,并据此计算出该毒物的最大允许浓度(MATC)为2.47mg·L-1。     

大气颗粒物暴露与健康效应研究进展

大气颗粒物一直是影响我国大多数城市空气质量的首要污染物,且呈现出与欧美不同的煤烟、机动车尾气以及开放源复合型污染并存的高浓度污染态势,已有研究发现颗粒物的短期或长期暴露均会对人体产生不良的健康效应。本文从环境科学、暴露科学、环境流行病学和环境毒理学研究等方面系统综述了大气颗粒物健康效应研究的方法和进展,可为我国的大气颗粒物健康效应研究与大气颗粒物环境质量标准的修订提供方法学参考和经验借鉴。目前我国PM10污染尚未得到有效控制,细颗粒物(PM2.5)的污染也已引起关注,建议在不同区域开展空气污染健康效应的系统研究。     

基于本土物种的3种典型化合物急性生态效应阈值研究

预测无效应浓度(PNEC)是进行风险污染物水生态安全管理的重要依据。本研究进行了3种典型化合物五氯酚、硝基苯和氯化镉对10种我国不同营养级水生生物的24 h、48 h和96 h的急性毒性测试,根据实验结果计算了相应的急性PNEC,同时与根据美国环境保护局毒性数据库里的毒性数据计算获得的急性PNEC值,以及综合本实验结果与毒性数据库里的数据计算得到的急性PNEC值进行对比,发现通过3种数据来源获得的急性PNEC值中,硝基苯的PNEC值差异较大,由本次实验结果获得的急性PNEC值最小;其他2种化合物差异较小。这可能是由于本次实验所选的本土生物中华田螺和麦穗鱼对硝基苯比较敏感,并且数据库中硝基苯的急性致死数据较少、毒性值较大且变化范围较窄,而其他2种化合物数据量较为丰富,变化范围较宽,包括了较敏感物种的毒性数据。这表明为给我国水生生物提供一个安全可靠的保护,对于数据量较为丰富并且毒性值变化较宽的化合物(如五氯酚和氯化镉)可以直接根据数据库里的毒性数据进行PNEC值的计算;而对于毒性数据量较少、毒性值偏大且变化较窄的化合物(如硝基苯)需要进行本土敏感物种的毒性测试。     

战略环境影响评价(SEA)在中国的开展—区域环境评价(REA)

实践和研究表明 :传统的环境影响评价 (EIA) ,即在项目层次上开展的EIA ,不尽完美。而包含有战略环境影响评价的新一代EIA体系将很好的弥补项目EIA的不足 ,并且将可持续发展的思想真正贯彻到实际中去。中国在开展环境影响评价方面 ,也逐渐注重两个层次上EIA的开展 ,特别是结合当前发展的新特点 ,开展了区域环境影响评价。文章论证了区域环境评价 ,无论从层次上 ,还是从评价的对象、内容上都是属于战略环境影响的形式。并基于这个观点 ,介绍了区域环评在中国的开展及今后发展应注意的一些问题。     

太湖流域3种氯酚类化合物水质基准的探讨

按照美国地面水水质基准制定的程序和规范,筛选了太湖流域广泛存在的水生生物物种并收集了相应的基础毒性数据,探讨了五氯酚(PCP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)在我国太湖地区的水生态基准的定值.同时采用蒙特卡罗构建物种敏感度分布(SSD)曲线和生态毒理模型方法预测了3种氯酚类化合物对太湖水生生物的急性基准浓度(CMC)和慢性基准浓度(CCC).结果表明,基于EPA规范方法和急慢性毒性比率得到的PCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP3种氯酚类化合物的CMC值分别为25、908和594μg·L-1,CCC值分别为12、176和162μg·L-1;基于SSD曲线得到的CMC值分别为25、818和648μg·L-1,CCC值分别为6、75和198μg·L-1;基于生态毒理模型得到的CCC值分别为4、15和67μg·L-1,显示出3种方法得到的氯酚类化合物的CMC或CCC在同一个数量级上,但在数值上由生态毒理模型得出的CCC要小于其它两种方法,并且除PCP的急慢性基准值与美国EPA推出的水生态基准值相近外,其它两种氯酚类化合物的急慢性基准值均低于美国EPA推出的急慢性基准值.研究结果希望能为我国水质基准的制定提供一些有用的线索.     

氯乙烯生产中的清洁生产分析

结合氯乙烯清洁生产中存在的实际问题,重点对氯乙烯工业生产全过程涉及的工艺技术路线与技术装备的先进性进行分析。通过不同生产工艺的纵向比对,及先进工艺的不同专利技术间的横向对比,对氯乙烯的生产工艺进行清洁生产的分析与评价。