海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。其步驟為：確定海洋水環(huán)境中存在的多環(huán)芳烴種類(lèi)及濃度；篩選具有中國(guó)海區(qū)生物區(qū)系特征的代表性生物物種；獲取目標(biāo)海域水體中多環(huán)芳烴的慢性毒性數(shù)據(jù)；應(yīng)用統(tǒng)計(jì)外推法計(jì)算多環(huán)芳烴的預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度；利用聯(lián)合概率曲線方法計(jì)算目標(biāo)海域水體中單一多環(huán)芳烴生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的水平；應(yīng)用毒性當(dāng)量因子法計(jì)算目標(biāo)海域水體中多環(huán)芳烴混合物的聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；根據(jù)以上結(jié)果對(duì)多環(huán)芳烴的單體及混合物風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)。本發(fā)明基于物種敏感度分布理論，毒性當(dāng)量及概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法實(shí)現(xiàn)了中國(guó)海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴單體及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為中國(guó)有機(jī)污染物的海洋生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理提供決策依據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境科學(xué)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是一種海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿(mǎn)足中國(guó)海洋環(huán)境保護(hù)的管理需求，支撐海洋環(huán)境保護(hù)的科學(xué)決策，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，有必要完善中國(guó)海洋環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法體系，開(kāi)展前瞻性的有毒有害有機(jī)污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究工作。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是在風(fēng)險(xiǎn)管理的框架下發(fā)展起來(lái)，重點(diǎn)評(píng)估人為活動(dòng)引起的生態(tài)系統(tǒng)的不利改變，最終為風(fēng)險(xiǎn)管理提供決策支持。海洋環(huán)境中有機(jī)污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指污染物進(jìn)入海洋環(huán)境的過(guò)程中，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成的危害的可能性以及嚴(yán)重性進(jìn)行評(píng)估。各種有機(jī)污染物尤其是持久性有機(jī)污染物在中國(guó)海洋環(huán)境中的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域分布狀況還是個(gè)未知數(shù)，開(kāi)展中國(guó)海洋環(huán)境有機(jī)污染物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的定性和定量評(píng)價(jià)工作，對(duì)于保護(hù)中國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境、保證沿岸居民身體健康具有重要意義。
[0003]目前用于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)表征的方法很多，既有簡(jiǎn)單的商值法，也有具有概率意義的概論生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析。商值法(HQ)是應(yīng)用最為廣泛的“點(diǎn)估計(jì)”風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，較為簡(jiǎn)單，一般推薦在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的篩選階段使用，可用來(lái)篩選需要進(jìn)一步進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的污染物。但是，“點(diǎn)估計(jì)”方法不能提供風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性或概率大小，概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法(PERA)則通過(guò)暴露和效應(yīng)的概率分布提供了一種定性和定量的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)表征方法，被推薦為ERA后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)表征過(guò)程中近年來(lái)被研究者青睞的一種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。水利部于2010年I月14日發(fā)布了水利行業(yè)指導(dǎo)性技術(shù)文件——生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則，僅給出了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)框架及思路，尚未涉及具體的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)尤其是具體的風(fēng)險(xiǎn)表征方法?？傮w來(lái)看，對(duì)于海洋水環(huán)境中的有機(jī)污染物的單體及混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面的研究較少，且尚未形成相關(guān)的技術(shù)方法體系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有的海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法存在的問(wèn)題，本發(fā)明建立起中國(guó)海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法體系，可定量分析多環(huán)芳烴類(lèi)化合物單一及聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，適用于海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，為海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。
[0005]本發(fā)明的原理:海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)大小主要由多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的環(huán)境暴露濃度和污染物對(duì)水生生物的無(wú)可觀察效應(yīng)濃度來(lái)決定通過(guò)估計(jì)暴露分布和毒性分布兩個(gè)log-normal曲線的面積重疊程度來(lái)計(jì)算相應(yīng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)大小。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的多層次生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，其包括以下步驟:
[0008](I)對(duì)目標(biāo)海域水體采集水樣進(jìn)行化學(xué)分析，確定海洋水環(huán)境中存在的多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的種類(lèi)及濃度；
[0009](2)篩選具有中國(guó)海區(qū)生物區(qū)系特征的生態(tài)系統(tǒng)代表性生物物種:
[0010]首選棲息于中國(guó)境內(nèi)的水生生物物種作為受試生物，選取的生物類(lèi)別須包括藻類(lèi)、甲殼類(lèi)和魚(yú)類(lèi)等類(lèi)別的生物物種，建議針對(duì)某一種多環(huán)芳烴類(lèi)化合物選取的代表性生物物種在5種以上；
[0011](3)獲取目標(biāo)海域水體中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的慢性毒性數(shù)據(jù):
[0012]收集具有中國(guó)海區(qū)生物區(qū)系特征的生態(tài)系統(tǒng)代表性生物物種的慢性毒性數(shù)據(jù) 無(wú)可觀察效應(yīng)濃度(NOEC)或無(wú)可觀察效應(yīng)水平(NOEL)。
[0013](4)利用log-normal正態(tài)分布方法計(jì)算多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度(PNEC):
[0014]基于物種敏感性分布(SSDs)的統(tǒng)計(jì)外推法推導(dǎo)PNEC。
[0015]最常用的方法為獲取SSD的第五百分位數(shù)，即HC5作為生態(tài)安全的臨界值，可以保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)中95%的物種。本方法推薦使用log-normal分布。
[0016](5)應(yīng)用聯(lián)合概率曲線(JPC)方法計(jì)算目標(biāo)海域水體中單一多環(huán)芳烴類(lèi)化合物產(chǎn)生生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的水平:
[0017]JPC的計(jì)算流程為:`
[0018]
【權(quán)利要求】
1.海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，其特征在于包括步驟如下: (1)對(duì)目標(biāo)海域水體采集水樣進(jìn)行化學(xué)分析，確定海洋水環(huán)境中存在的多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的種類(lèi)及濃度； (2)篩選具有中國(guó)海區(qū)生物區(qū)系特征的生態(tài)系統(tǒng)代表性生物物種: 選擇棲息于中國(guó)境內(nèi)的水生生物物種作為受試生物，選取的生物類(lèi)別至少包括藻類(lèi)、甲殼類(lèi)和魚(yú)類(lèi)三個(gè)類(lèi)別的生物物種，針對(duì)某一種多環(huán)芳烴類(lèi)化合物選取的代表性生物物種在5種以上； (3)獲取目標(biāo)海域水體中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的慢性毒性數(shù)據(jù): 收集慢性毒性數(shù)據(jù)無(wú)可觀察效應(yīng)濃度(NOEC)或無(wú)可觀察效應(yīng)水平(NOEL)； (4)利用log-normal正態(tài)分布方法計(jì)算多環(huán)芳烴類(lèi)化合物的預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度(PNEC): 基于物種敏感性分布(SSDs)的統(tǒng)計(jì)外推法推導(dǎo)PNEC，其方法為獲取SSD的第五百分位數(shù)，即HC5作為生態(tài)安全的臨界值，用于保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)中95%的物種； (5)應(yīng)用聯(lián)合概率曲線(JPC)方法計(jì)算目標(biāo)海域水體中單一多環(huán)芳烴類(lèi)化合物產(chǎn)生生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的水平: 所述JPC的計(jì)算流程為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，其特征在于:所述步驟(3)中，當(dāng)毒性數(shù)據(jù)不足時(shí)應(yīng)用定量結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)(QSAR)方法對(duì)慢性毒性進(jìn)行預(yù)測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的海洋水環(huán)境中多環(huán)芳烴類(lèi)化合物及其混合物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，其特征在于:所述步驟(4)中的推導(dǎo)方法為: Ca)將所有慢性毒性數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)化； (b)計(jì)算慢性毒性數(shù)據(jù)集的對(duì)數(shù)均值μ:
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103853931SQ201410114503
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】王瑩, 姚子偉, 林忠勝, 王菊英, 穆景利 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心