预测沉积物-水微宇宙系统中化学品浓度变化的多介质模型

沉积物-水微宇宙系统是经济合作发展组织(Organisation for Economic Co-Operation and Development,OECD)颁布的化学品测试准则中推荐的试验系统之一,可用来测试化学品对底栖生物的慢性毒性。为了在试验前对化学品的浓度变化进行预测,进而确定试验方法,以摇蚊慢性毒性试验系统为例,采用环境多介质模型的建模方法,构建了一种可通过化学品理化性质和试验系统参数,对化学品在沉积物-水试验系统中浓度变化进行预测的模型。结合试验数据和文献资料,给出了模型中试验系统参数的推荐取值,并使用Matlab软件中的Simulink工具对模型进行编程和求解。以此模型为基础,给出了模型在3个方面的应用,即预测蓄积时间、预测平衡时间以及拟合试验数据。对80种已有或假想化学品的蓄积时间和平衡时间进行了计算,得出的范围分别为1~204 d和1~73 d。此外,适当修改模型结构和模型参数,也可将其应用于其他暴露场景中。但使用模型对化学品浓度进行预测时发现,模型仅对沉积物中化学品浓度的预测结果较为准确,而对水中化学品浓度的预测结果与实测值相差1~2个数量级。模型对浓度的预测精度未来仍需进一步提高。上述研究结果完善了沉积物-水微宇宙系统试验方法。     

环境模型在风险评估中的应用

环境模型方法是化学品风险评估中经常使用的方法。环境模型可提供化学品的浓度、归趋和主要迁移转化途径等信息,目前已被广泛应用于各类环境系统中。本文对该方法使用的一般步骤进行介绍,并对我国的环境模型工作提出了几点建议。     

多介质模型在海湾突发性有机污染中的应用及案例分析

为弥补海洋环境监测能力不足,利用受潮汐动力控制海湾中的多介质模型,预测突发性污染发生后海洋环境中污染物的浓度变化信息,并对突发性污染物的迁移转化进行了计算.模型中使用逸度方法和质量平衡算法,预测非挥发性有机物在水、沉积物和鱼中的浓度.在象山港的应用结果表明,该模型可较快速地给出污染物在不同介质中的浓度变化信息,为环境监...     

顶空被动加标系统的多介质动力学模型

使用多介质模型建模方法,构建了针对疏水性液体物质的顶空被动加标系统的动力学模型,以浮萍生长抑制试验系统和鱼类胚胎毒性试验系统为例,得出了3种不同性质的疏水性液体物质正壬烷、十甲基环五硅氧烷（D5）和邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯（DEHP）在顶空被动加标系统中的浓度变化,并使用实测浓度对模型进行验证.结果表明,正壬烷和D5在两类系统中平衡24h后,水中浓度便已达到完全平衡时浓度的80%以上,而DEHP的平衡时间很长,不适合使用顶空被动加标系统开展试验,原因是DEHP的挥发性极低.实测浓度和模型预测结果偏差较小.敏感性分析表明,试验系统参数中容器直径对待测物质在水中浓度影响较大,因此可通过调整容器直径来缩短平衡时间,或提高平衡后化学物质在水中的浓度.使用所构建的模型可确定试验系统平衡时间、水中待测物质浓度和待测物质添加体积是否满足试验需求,并可通过敏感性分析来优化试验系统参数,提升试验效率和质量.以上结果完善了顶空被动加标系统应用的理论基础.     

三种环境动力学模型建模方式的比较

在农药和化学品的风险评估工作中，环境动力学模型正得到越来越多的应用。采用Stella软件、Matlab M文件和Matlab Simulink 组件3种建模方式分别构建了微宇宙、湖泊和海湾系统的多介质环境动力学模型，并对3种方式的建模难度、计算耗时及模型直观性进行了比较。研究结果表明：Stella模型最直观，但提供的计算方法有限，更适用于微分方程数量不多且计算周期短的模型;M文件模型建模速度最快，但在直观性和计算速度上没有优势，不建议在环境动力学模型中使用;Simulink模型兼具直观性和计算速度快的优点，无论微分方程数量多少，在需要进行长周期计算的模型中都最具优势。