我国诺氟沙星的水生生物基准及典型水体中的生态风险

诺氟沙星是一种被广泛用于医药和畜牧业的喹诺酮类抗生素,由于人体、动物对其吸收率较低等原因,它在水环境中存在不同程度的残留,可能会对水生生物产生不良影响。为得到诺氟沙星的水生生物保护浓度,本研究结合其毒性数据,分别采用毒性百分数排序法和物种敏感度分布法进行水生生物基准推导,结果显示2种方法推导得到的基准值处于同一数量级,经对比发现,基于物种敏感度分布法的基准值更能全面表征诺氟沙星对水生态系统的影响,故推荐使用的短期水质基准值和长期水质基准值分别为7.28 μg·L^-1和2.32 μg·L^-1。此外,为探究诺氟沙星在我国淡水环境中的风险水平,本研究根据推导得到的基准值及急性毒性数据,分别采用商值法和安全阈值法对其在我国典型水体中的生态风险进行评估,结果显示2种方法得到的风险程度存在差异,经对比发现,基于安全阈值法得到的风险评估结果在统计学上更具代表意义,故诺氟沙星在我国水体中无风险。     

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。     

几种典型有害化学品对水生生物的急性毒性

采用水体中3个营养级别的水生生物（绿藻、水Sou和鱼）测试卤代酚类、硝基苯类、烷基苯类典型有毒有害化学品对水生生物的急性毒性，同时对上述物质对水生生物的安全性进行初步评估，并预测了上述物质对水生生物的环境安全浓度，研究结果表明，在3类12种有机污染物中，卤代酚类物质对水生生物的毒性最强，其中五氯苯酚对水生生物具有极高毒性。在3个营养级别的受试生物中，剑尾鱼对上述毒物具有较好的敏感性，结果稳定，重现性好，说明剑尾鱼是一种优良的水生毒性试验材料，图1表3参11。     

红霉素水生生物基准推导和对中国部分水体生态风险初步评估

红霉素是大环内酯类抗生素,环境中红霉素残留具有较高的生态风险和健康风险,而中国目前尚缺乏红霉素的淡水水生生物基准值,因而研究适合中国流域水环境的红霉素水生生物基准,对于保护中国淡水水生生物以及水质基准的研究具有重要意义.该研究搜集筛选了红霉素对中国淡水生物的急慢性毒性数据,共获得3门8科的10个急性毒性数据和2门4科的...     

草甘膦的水生生物水质基准及其生态风险评估

草甘膦是一种高效且广谱的除草剂,具有高效、低残留、低污染等特点,在我国广泛且大量使用,主要经地表径流和土壤渗透等不同途径进入水环境。当水环境草甘膦浓度过高时,会使水生生物的生理系统紊乱,甚至会导致生物死亡。本文以草甘膦为研究对象,结合国内外淡水水生生物组成特征,筛选中英文文献中生物毒性实验数据,共获取29个急性毒性数据和13个慢性毒性数据,分别涵盖5门16科29种和3门8科13种。应用毒性百分数排序法(TPR)和物种敏感度分布法(SSD)推导草甘膦的水质基准值,以及应用商值法评价国内外各地水体中草甘膦的生态风险。结果显示,草甘膦的基准最大浓度(CMC)、基准连续浓度(CCC)、短期基准值(SWQC)和长期基准值(LWQC)分别为0.12、0.035、0.14和0.007 mg·L^-1。风险表征结果显示,我国江苏省南京市太湖地表水中的草甘膦浓度最高,高达52 mg·L^-1 ,国内外仅7.69%的水体为急性高风险水体,15.38%的水体为慢性高风险水体。上述研究结果可为草甘膦的水质标准制定和区域管理对策实施提供科学依据。     

典型PFOA和PFOS替代品对水生生物的毒性效应研究进展

由于全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)具有环境持久性和生物毒性已被限制或禁止生产使用,其替代品开始大量的生产和应用。PFOA和PFOS替代品已在全球多种环境介质中检出,尤其是在水环境中。PFOA和PFOS替代品在水环境中的残留不仅会造成水体污染,还可能对水生生物产生毒性作用,危害水生生态安全,因此受到人们的广泛关注。本文对典型PFOA和PFOS替代品在水环境中的分布状况和水生生物中的积累情况进行了归纳总结,并重点讨论了其对水生生物的毒性效应,以期为PFOA和PFOS替代品的生态风险评估提供参考。     

重金属对水生生物的生态毒理效应及生物耐受机制研究进展

近年来,随着国民经济的快速发展,重金属以其特有的性质而被大量的应用于生产生活当中,同时也由于各种原因造成了水体重金属污染现象。水体重金属污染不仅对水生生物的生长和繁殖造成了严重的威胁,同时也威胁到人类的健康。因此,重金属污染具有潜在的生态与健康风险。本文主要概括介绍了重金属对水生植物、动物、微生物的生态毒理效应以及水生生物对重金属的各种耐受机制,展望了重金属对水生生物生态毒理效应的未来研究重点和方向。     

典型酰胺类除草剂的水生生物水质基准

酰胺类除草剂在我国大量使用,可能会对水生态系统和人体健康造成潜在威胁。本文搜集了6种典型酰胺类除草剂对淡水水生生物的毒性数据,定量评价了数据质量和可靠度。选择可靠度较高的毒性数据,应用物种敏感度分布(species sensitivity distribution, SSD)法推导了酰胺类除草剂的水质基准(water quality criteria, WQC)。同时,基于本研究水质基准值,应用商值法对我国部分地表水中酰胺类除草剂的暴露进行了初步的生态风险评估。结果显示,甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、异丙甲草胺和敌稗的急性水质基准分别为1 171.5、28.65、71.75、45.41、831.5和696.5 μg·L^-1,慢性水质基准分别为1.01、1.86、1.49、10.82、3.99和69.65 μg·L^-1。乙草胺在松花江、九龙江河口和广西甘蔗种植区水体中具有中等生态风险。丁草胺在长江流域水体中部分点具有中高风险。异丙甲草胺在广西种植区水体中具有潜在中等风险。甲草胺和丙草胺暴露无潜在风险。酰胺类除草剂对我国地表水生态系统的毒害效应值得长期关注。研究结果可为中国酰胺类除草剂水环境质量基准和标准的制/修订和污染控制提供科学依据。     

典型氯酚类化合物对水生生物的毒性研究进展

氯酚类化合物(CPs)是一类广泛存在于水环境中的有机污染物。这类化合物具有环境稳定性、生物累积性和生物毒性,因而其在水环境中的生态毒理效应一直是人们关注的焦点。在水体中存在最普遍的酚类化合物主要有2,4-二氯酚(2,4-DCP),2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)。本文对近几年来这3种典型氯酚类化合物的水生态毒理学研究进行了总结,主要包括它们对水生生物的急性毒性、氧化损伤、发育毒性、内分泌干扰、遗传毒性、致癌性、免疫毒性、细胞毒性以及复合毒性的效应和机制,同时对目前存在的问题和进一步的研究方向进行了讨论和展望。     

纳米材料对水生生物的生态毒理效应研究进展

随着纳米材料的大量生产和应用,其将不可避免地释放到水环境中.近年来,纳米材料对水生生物的生态毒理效应已经引起了科学家的广泛关注.纳米材料在水环境中的分散液/悬浮液是与环境最为相关的形态;纳米材料在水环境中的分散与团聚、生物累积直接决定了其生态毒理学效应.本文概述了纳米材料在水环境中的环境行为,归纳了纳米材料在水生生物中的生物累积及机制,总结了纳米材料对水生生物的毒理效应,并阐述了对其它有毒污染物的生态毒理效应的影响.最后,本文展望了纳米材料对水生生物的生态毒理效应这一研究领域的发展方向.     

基于物种敏感度分布法的甲基叔丁基醚水生生物预测无效应浓度推导

甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油添加剂被广泛使用,其具有较强的水溶性且在水体中难以被降解。为估算MTBE的预测无效应浓度(PNEC),本研究通过文献调研法和数据库检索法收集MTBE危害信息,并对危害数据进行质量评估。采用物种敏感度分布(SSD)法预测不同种类水生生物5%物种危害浓度(HC₅),应用评估因子法推导获得PNEC值。数据质量评估结果显示,在调研的17篇文献179条数据中,高质量可靠数据54条,占评估数据的30%。另有33条来自数据库的数据满足质量要求。采用SSD法获得全部物种、鱼类、水生植物、节肢动物的HC₅值,其中正态分布模型得到的HC₅值分别为128.56、491.13、143.25和117.71 mg·L^-1;逻辑斯谛分布模型得到的HC₅值分别为129.62、485.78、151.83和121.5 mg·L^-1。应用评估因子法估算出全部物种、鱼类、水生植物和节肢动物的PNEC分别为42.85、161.93、47.75和39.23 mg·L^-1。研究表明,MTBE对不同种类水生生物的PNEC值存在差异,其中节肢动物生物相对敏感。本研究基于现有数据完成,以期为MTBE的环境风险评估及水质基准建立提供科学依据。     

十二烷基苯磺酸钠淡水水质基准初探及生态风险评估

十二烷基苯磺酸钠（LAS）是一种常用的洗涤剂,具有难降解和易残留等特点,是我国水体中普遍存在的有害物质。当水中LAS浓度过高时,会对淡水水生生物的生存产生不利影响。以LAS为研究对象,结合我国淡水水生生物组成特征,筛选国内外文献中有关LAS水生生物毒性数据,涵盖5门12科19种,共40个急性毒性数据。运用毒性百分数排序法（SSR）和物种敏感度分布曲线法（SSD）进行推导,结果表明,利用SSR法推导得出基准最大浓度（CMC）为0.56 mg·L^-1、利用急慢性比（取10）求得基准连续浓度（CCC）为0.11 mg·L^-1;利用SSD法得到CMC为0.58 mg·L^-1,CCC为0.12 mg·L^-1。2种方法结果相近,从安全角度考虑,选取SSR法所求的水质基准为最终结果。风险评估结果显示,我国水体中存在LAS潜在生态风险,且主要集中在城市水体中。     

国产防污漆中铜的海洋环境风险评估

为有效控制防污漆中杀生物活性物质给海洋环境带来的不利影响,亟需开展活性物质的环境风险评估研究,为筛选环境友好型活性物质提供依据。以25种国产防污漆中的铜为评估对象,采用防污漆活性物质环境风险评估的针对性方法,分步进行暴露评估、危害性评估和风险表征。暴露评估采用海洋防污剂预测环境浓度模型(MAMPEC)中的港口、码头和开阔海域等典型暴露场景;危害性评估基于铜对淡水和海水水生生物的慢性毒性数据,采用物种敏感度分布法和评估因子法;风险表征采用熵值法。结果表明,铜对全部水生生物和海水生物的预测无效应浓度分别为2.8和2.3μg·L~(-1),藻类对铜最为敏感。除1种配方外,其余24种防污漆配方中铜的风险熵均小于1,可判定铜为\"相对低风险\"类活性物质,使用上述防污漆时铜对生态环境造成的风险较小。铜在不同暴露场景中的环境风险分析表明其对水流交换较弱海域的码头造成的风险最大,其次是默认港口和码头,对于公海造成的风险最小。根据现有的评估结果,设计含铜型防污漆配方时,应使铜的释放速率不大于33.5μg·cm~(-2)·d~(-1),以避免对较封闭海域的生态环境造成不可忽视的风险。     

基于物种敏感度分布及相平衡理论的汾河流域磺胺类抗生素生态风险阈值研究

磺胺素类抗生素(SAs)广泛应用于医疗、畜禽养殖等领域.但过量的SAs通过多种方式最终进入流域水体和沉积物中,对流域生态系统带来潜在的风险.预测无效应浓度(PNEC)可以作为评估污染物潜在生态风险的阈值,因此确定水体和沉积物中SAs的PNEC是风险评估的关键.本研究以黄河支流——汾河流域为研究区,通过采集水体和沉积物的样品,发现水体中SAs的磺胺甲恶唑(SMX)含量最高,均值为73.6 ng·L-1,而磺胺醋酰(SAAM)检出率最高,高达100％.沉积物中仅检出了2种SAs类抗生素,为磺胺醋酰(SAAM)和磺胺喹恶啉(SQX),但检出频率却高达100％.基于物种敏感度分布(SSD)得到水体中SAs的生态风险阈值为3.40～440 μg·L-1.在此基础上,基于水-沉积物密度、体积比等参数,采用相平衡理论(EqP)进一步得到了沉积物中SAs的生态风险阈值为0.065～75.5 mg·kg-1.基于确定的生态风险阈值,对汾河流域SAs现状进行风险评估,结果表明仅水体中的甲氧苄啶(TMP)的风险商(RQ)均值为0.014,存在一定的低风险,但超标概率仅为8％,而其他类别在水体和沉积物中RQ均低于0.01,均无显著风险.     

Utility of the QSAR modeling system for predicting the toxicity of substances on the European inventory of existing commercial chemicals∗

Many chemicals are in common commercial use for which no information on the environmental fate or toxicity exists. Recent legislation requires that many substances be assessed for their toxicity to aquatic organisms within a very short time and determine which of these chemicals need to be studied in greater detail. It would be impossible to measure the acute and chronic effects of all of these compounds on a single organism, let alone a battery of different types of organisms, communities or ecosystems. Initially, the chemicals on the European Inventory of Existing Commercial Chemical Substances (EINECS) need to be screened and relative hazard to the environment determined. In response to OECD directives, there has been a great deal of activity by government and industry scientists. At the International Workshop on Advances in Environmental Hazard and Risk Assessment it was concluded that quantitative structure activity relationships (QSAR) could and should be used in the hazard assessment process. Papers published in that volume outline the advantages, disadvantages, limitations, advances and research requirements.

The QSAR, structure‐activity based chemical modeling and information system, which was developed by the US‐Environmental Protection Agency was used to predict the acute toxicity of 113 substances from the “Old Substances”; list of the German government to the four commonly used aquatic toxicity test organisms: Daphnia magna (DM), fathead minnow (FHM), rainbow trout (RBT), and blue‐gill sunfish (BG).

Of these compounds the QSAR system predicted the acute toxicity of 87 substances towards fathead minnow. For the other three species examined the QSAR system could be used to predict toxicity for 78 compounds.

The predicted toxicities were compared to observed toxicities of compounds which have been evaluated and stored in the “Aquire”; data base. Observed toxicity values were available for at least one species for 38 compounds. The toxicities of some compounds are well predicted while those of other compounds were not well predicted. Overall, the QSAR system accurately classified the acute toxicity ranges of 50%, 64%, 56% and 56% of the compounds investigated for DM, FHM, RBT and BG, respectively. Of the compounds studied 10 were very poorly predicted, of these the QSAR system overpredicted the toxicity of three, while underpredicting the toxicity of seven. Of these seven compounds, five contained amino groups.     

毒死蜱对我国南方稻区水域中12种淡水鱼的毒性

毒死蜱作为稻田常用农药,普遍存在于稻区沟渠、池塘和河流中,从而对生活在其中的鱼类具有潜在风险。通过短期暴露试验,比较了毒死蜱在纯水、水-沉积物体系中对淡水鱼的毒性效应,进一步研究了毒死蜱在不同鱼体内的生物富集作用,以及对鱼脑Ach E活性的影响。试验结果表明:毒死蜱对12种淡水鱼均表现为高毒或剧毒,最敏感的是太阳鱼,但体系中沉积物的存在会通过吸附作用降低农药对鱼类的毒性;毒死蜱在鱼体内表现为中等或高富集性,其中斑马鱼的富集系数最大;毒死蜱对鱼脑Ach E酶活性有明显抑制作用,其中以虹鳟最敏感。研究结果为稻田常用农药对水生态环境中鱼类安全的风险性评价提供了科学依据。     

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50 μg·L^-1、0.53 μg·L^-1、0.017 μg·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668.3 mg·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。     

典型高危害日化品的筛选及其水生生物预测无效应浓度推导

随着人们生活水平的提高,众多日用化学品（以下简称日化品）走进家庭,部分日化品中可能含有潜在致癌性、致突变性和生殖毒性的物质（CMR）,在方便生活的同时带来了污染,也危害了人体健康。本文通过文献调研法与数据库检索法收集了包括国际香料组织香水成分清单、国际化妆品原料标准中文名称目录2018（草）清单和食品用洗涤剂原料（成分）名单（第一批）（草）在内的8类日化品成分清单,通过与高关注物清单、致癌物清单和内分泌干扰物（EDCs）清单等进行名录比对筛重,识别出典型高危害污染物邻苯二甲酸二丁酯（DBP）。DBP作为广泛使用的增塑剂、软化剂等,多应用于化妆品、洗涤用品中,对环境和生物体具有潜在危害。本研究通过收集整理DBP对我国水生生物的急、慢性毒性数据,开展了危害数据质量评估。评估结果表明,在调研的23篇文献以及数据库数据中,共计41条有效数据满足评估要求。采用物种敏感度分布法（SSD）获得通过质量评估的全部物种、鱼类和藻类的5%物种危害浓度（HC₅）值,其中正态分布模型得到的HC₅值分别为0.59、1.97和0.42 mg·L^-1;逻辑斯蒂分布模型得到的HC₅值分别为0.63、2.08和0.23 mg·L^-1。应用评估系数法估算出全部物种、鱼类和藻类的预测无效应浓度（PNEC）值分别为0.118、0.394和0.046 mg·L^-1。研究表明,DBP对不同种类水生生物的PNEC值存在差异,其中藻类相对敏感。本研究基于现有数据完成,以期为DBP的环境风险评估及水质基准建立提供科学依据。     

应用概率物种敏感度分布法研究太湖铜水生生物水质基准

运用概率物种敏感度分布法获得太湖水体中铜的急性水质基准值为14.57μg·L-1,慢性水质基准值为3.26μg·L-1;不同类别物种敏感性存在差异,无脊椎动物较脊椎动物更敏感,甲壳类敏感性大于鱼类。概率物种敏感度分布法与传统的物种敏感度分布法相比,更全面合理地考虑多种毒性效应,曲线拟合效果好,受数据量大小影响较小,结果更加稳定。研究结论可为铜水质标准的修订和太湖流域水环境管理提供技术支持。