中国湖泊水环境基准的研究进展

中国湖泊污染形势严峻、生态健康效应复杂,亟需适合中国区域特点的水环境基准作为加强污染控制、治理和管理的理论依据,但目前我国湖泊水环境基准的系统研究尚未开展,本文从水环境基准的意义、概念、研究历史、现状和发展趋势等几个方面对中国湖泊水环境基准研究进行了剖析回顾和展望:首先阐述了开展区域性水环境基准研究的迫切性和科学意义,揭示了"科学确定基准"的内涵;然后详细回顾了国内外湖泊水环境基准的研究历史、现状及存在的关键问题,提出了湖泊水环境基准的"三性"原则(科学性、基础性和区域性),指出环境暴露、效应识别和风险评估是基准研究的三个关键环节;最后提出中国湖泊水环境基准的研究方向和发展趋势,本文强调:阐明中国水环境的演变规律和特征,需要开展水环境污染过程和生态毒理效应研究;建立具有我国区域特点的湖泊水环境基准理论、技术和方法体系是面向国际科学前沿和解决中国环境管理重大科技需求的重要任务,它既可推动中国毒理学、生物学、生态学及环境与生物地球化学等学科的发展,又可为湖泊流域的环境管理和污染防治提供技术支撑,整体提升我国环境保护科学研究的水平和国际地位.     

土壤Pb暴露下赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性毒性和氧化应激反应

根据OECD试验指南,研究了人工土壤铅暴露下赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性毒性和氧化应激反应.结果表明:铅暴露对赤子爱胜蚓14 d的LC50(半致死浓度)为2 576.76 mg/kg,95%置信区间为2 388.42~2 792.00 mg/kg;铅暴露第1、7、14天赤子爱胜蚓的SOD(超氧化物歧化酶)活性,铅暴露第1、14天的POD(过氧化物酶)活性,铅暴露第14天的MDA(丙二醛)含量均与w(Pb)呈良好的剂量-效应关系,但CAT(过氧化氢酶)活性与w(Pb)未呈剂量-效应关系.赤子爱胜蚓体内3种抗氧化酶对人工土壤铅污染响应的敏感程度为SODPODCAT,SOD作为抗氧化系统的重要酶类可以更好地预测污染物对于赤子爱胜蚓的亚致死毒性.     

铅水生生物基准研究与初步应用

文章搜集筛选了重金属铅对我国淡水生物的25种急性毒性数据,采用美国水生生物基准技术对铅水生生物基准进行推算,得出保护我国淡水生物的铅急性基准值为0.131 mg/L,慢性基准为0.005 1 mg/L。以荷兰和澳大利亚-新西兰的基准计算技术对基准计算结果进行了比对,结果表明美国基准技术方法相对可行。应用获得的铅基准值对辽河流域区域进行铅暴露生态风险评价,结果表明大部分区域点位都存在一定的铅暴露生态风险,风险位点主要集中在城市区域以及河流下游,研究结论可为铅水质标准制定和流域水环境管理提供技术支持。     

中国中南部典型酸雨区森林土壤酸化现状分析

对重庆铁山坪(TSP)、湖南蔡家塘(CJT)、广东流溪河(LXH)和贵州雷公山(LGS)4个观测站土壤样品的研究结果表明,4个观测站均属于土壤严重酸化区,酸化强弱顺序为TSP>CJT>LXH>LGS,阳离子交换量(CEC)和盐基饱和度(BS)均随土层加深而降低,而吸附态SO42-量和铝离子饱和度(AlS)均随土层加深而升高.4个观测站的BS与AlS呈负相关性,说明Al3+对盐基离子有较强的置换能力.     

国外新化学物质管理中的健康效应数据需求分析

概要介绍了欧盟、美国、日本、加拿大和澳大利亚等国家和地区的新化学物质管理的相关法规、行政机构设置和审查制度流程,并详细阐述了在化学物质申报制度中对健康效应的数据需求及其测试方法.欧盟、加拿大和澳大利亚以眼睛/皮肤刺激、皮肤致敏、急性毒性和基因,染色体毒性等作为最基本的检测指标;日本侧重于持久性、蓄积性和人类,环境毒性的评价,不要求提供急性毒性试验数据;美国较偏重结构活性相关关系(SAn)/定量结构活性相关关系(QSARs)技术预测的健康效应数据,在不能判定物质是否有潜在的健康,环境风险时,才要求提供相应的试验数据;相反,澳大利亚对QSARs采取了较为审慎的态度.结合其他国家和组织的相关经验,为完善我国新化学物质的健康效应数据需求和管理,提出了关于建设已登记物质数据库,QSARs技术,持久性、生物蓄积性和毒性(PBT)评估体系和优良实验室等方面的建议.     

水生生物水质基准研究中轮虫、水螅、涡虫类受试生物的筛选

轮虫、水螅、涡虫是水生生态系统的重要生物类群。因其对水体污染较敏感,所以对水生生物基准研究有重要意义。依据我国生物区系资料及毒性数据丰度,筛选出8种代表性本土轮虫、水螅、涡虫类生物。参照美国水生生物基准技术指南,搜集、筛选了这8种代表性生物的急性毒性数据,通过数据分析,筛选出对各物种毒性最大的污染物,主要包括重金属、农药、有机锡化物、表面活性剂、吡啶胺类杀菌剂。分析污染物的物种敏感度分布,依据累积概率对代表性生物的物种敏感性进行分类,结果为:萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、绿水螅(Hydra viridissima)、普通水螅(Hydra vulgaris)对重金属铜的累积概率为6.5%、8.5%和10.4%,普通水螅(Hydra vulgaris)对重金属汞的累积概率为6.3%;龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和四齿腔轮虫(Lecane quadridentata)对五氯酚钠的累积概率为5.1%和7.6%;褐水螅(Hydra oligactis)和绿水螅(Hydra viridissima)对三丁基氧化锡的累积概率为6.9%和13.8%,萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)对氟啶胺的累积概率为6.7%,日本三角涡虫(Dugesia japonica)对四氯化碳、十二烷基苯磺酸钠的累积概率分别为6.7%和7.1%。上述结果表明:萼花臂尾轮虫、绿水螅对重金属铜敏感;普通水螅对重金属铜和汞敏感;龟甲轮虫和四齿腔轮虫对农药敏感;褐水螅和绿水螅对有机锡化物敏感;萼花臂尾轮虫对吡啶胺类杀菌剂敏感;日本三角涡虫对四氯化碳、表面活性剂敏感。这7种代表性生物可作为相关污染物的水生生物基准受试物种。     

辽河入海口及城市段柱状沉积物金属元素含量及分布特征

通过对辽河入海口地区(LN-2)和沈阳地区(LN-5)柱状沉积物粒度组成、TOC、TN、C/N比值和金属元素的分析,结合沉积物~(210)Pb的年代测定,探讨了有机质和金属元素的垂直变化特征及其影响因素,对沉积物有机质来源进行了初步分析,并采用地质累积指数法(I_(geo))和富集因子法(EFs)对沉积物中金属进行污染评价.研究表明,LN-2和LN-5均以粉砂为主,LN-2粒度组成和有机质含量垂向分布变化不大,LN-5则呈波动变化.通过C/N比值对沉积物有机质来源进行分析,结果显示LN-2中C/N比值范围在5.24~7.93之间,具有机质来源以河流自身为主,LN-5中C/N比值范围在9.94~14.21之间,以陆源输入为主.Al、Ca、Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Cr在两个柱状沉积物垂向上变化规律有所不同,LN-2沉积物中Ni和Zn元素以及LN-5沉积物中Pb和Zn元素受自然作用和人为因素共同影响,其他元素均与有机质分布规律相似,表明这些元素主要受自然作用和有机质影响.研究地区金属元素污染评价结果显示,Ni、Zn和Pb的污染程度较其他元素严重.结合辽宁省和研究地区近20年的经济发展情况,探讨了人类活动对环境的影响.     

5种有机磷农药的淡水水生生物基准

采用毒性百分数排序法推导了马拉硫磷、乐果、甲基对硫磷、敌敌畏和对硫磷等5种有机磷农药的淡水水生生物基准,得出5种有机磷农药的基准最大浓度(CMC)分别为0.477、1.392、0.247、0.085、0.155μg·L-1;基准连续浓度(CCC)分别为0.030、0.688、0.092、0.056、0.030μg·L-1.将推导出的双值基准与我国地表水环境质量标准比较,结果表明,二者差别较大,我国目前这5种有机磷农药的水质标准可能在一定程度上存在着对水生生物"欠保护"的情况.5种有机磷农药的淡水水生生物基准可为我国淡水水生生物基准的制订提供一定的数据参考.     

水质基准两栖类受试生物筛选

两栖动物是水生生态系统的重要生物群落,是水生生物基准的重要保护对象. 参照美国水生生物基准技术指南,搜集、筛选了12种本土代表性两栖动物的生物毒性数据,通过毒性数据分析,筛选出对两栖动物毒性最大的污染物,主要包括农药、重金属和杀虫剂三大类,以及4属基准研究受试生物. 在4属(5种)受试生物中,黑眶蟾蜍对硝酸银的累积概率为15%,六趾蛙对马拉硫磷的累积概率为1%,牛蛙对五氯酚的累积概率为8%,棘胸蛙对丙溴磷的累积概率为27%,虎纹蛙对硫丹的累积概率为29%. 结果表明:蛙属(六趾蛙)对农药、蛙属(牛蛙)对杀虫剂、蟾蜍属(黑框蟾蜍)对重金属均为敏感物种,虎纹蛙属(虎纹蛙)对农药、棘蛙属(棘胸蛙)对杀虫剂均为较敏感物种. 这4属(5种)两栖动物可以作为相关污染物的水质基准研究的受试物种.