水生生物對(duì)毒死蜱的物種敏感度分布研究.pdf

1、物種敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)是一種基于單物種測(cè)試的外推方法,其在污染物環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定與污染生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用近年來已成為研究熱點(diǎn)。本研究針對(duì)水環(huán)境中日益嚴(yán)重的有機(jī)磷農(nóng)藥污染問題,選擇廣泛使用的毒死蜱作為研究對(duì)象,利用其對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)中不同營(yíng)養(yǎng)層次生物物種的半數(shù)效應(yīng)濃度(median effective concentration,EC50),建立基于對(duì)數(shù)-邏輯

2、斯蒂、對(duì)數(shù)-正態(tài)、對(duì)數(shù).三角形、韋伯分布的水生生物SSD模型,采用概率圖和擬合優(yōu)度檢驗(yàn)方法對(duì)模型進(jìn)行了檢驗(yàn)和評(píng)價(jià),并應(yīng)用參數(shù)Bootstrap對(duì)模型參數(shù)及模型輸出的5％危害濃度(hazardous concentration for5％ of the species,HC5)和潛在影響比例(potentially affected fraction,PAF)進(jìn)行不確定性分析。論文還從模型選擇角度探討了降低SSD的不確定性的方法,同時(shí)研究

3、了小樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建SSD的方法,并確定出構(gòu)建SSD所需的最小樣本容量。本研究可為環(huán)境管理機(jī)構(gòu)對(duì)受污染水環(huán)境進(jìn)行快速、科學(xué)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),以及制定合理、安全的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)和方法支持。主要結(jié)果如下:
　　 (1)對(duì)四種確定概率SSD模型進(jìn)行概率圖和擬合優(yōu)度檢驗(yàn),結(jié)果表明選用的四種累積函數(shù)分布均可以較好地?cái)M合物種敏感度數(shù)據(jù)。依據(jù)Anderson-Darling(A—D)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的比較,確定對(duì)數(shù).三角形分布對(duì)數(shù)據(jù)擬合得更好,其參

4、數(shù)為α=-2.2260±0.4016,b=3.8306±0.1588,c=2.9032±0.0401。
　　 (2)根據(jù)建立的對(duì)數(shù).三角形SSD模型,預(yù)測(cè)毒死蜱的HC5值為0.1048μg/L,據(jù)此獲得毒死蜱的最大濃度標(biāo)準(zhǔn)值(criteria maximum concentration,CMC)為0.0524μg/L。依據(jù)毒死蜱的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)-三角形SSD模型,預(yù)測(cè)渤海萊州灣海域、伊波蘭加河、普雷圖河及波隆伊河中毒死蜱PAF分

5、別為0.01％、4.84％、11.01％、12.35％。簡(jiǎn)單地表征了渤海萊州灣海域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)很??；伊波蘭加河遭受的風(fēng)險(xiǎn)較小,但需加強(qiáng)對(duì)該水域的監(jiān)測(cè),防止有較高風(fēng)險(xiǎn)危害發(fā)生；普雷圖和波隆伊這兩個(gè)水域生態(tài)系統(tǒng)遭受的風(fēng)險(xiǎn)較大,應(yīng)禁止毒死蜱的使用。
　　 (3)模型參數(shù)的不確定性分析表明,四種SSD模型均具有良好的穩(wěn)健性。但是四種SSD模型輸出的HC5和PAF的估算結(jié)果存在明顯的差異,說明模型選擇造成SSD的不確定性。
　

6、　 (4)為了降低模型選擇帶來的不確定性,采用了非參數(shù)Boostrap方法構(gòu)建毒死蜱的SSD,預(yù)測(cè)毒死蜱的HC5值為0.0700μg/L,CMC值為0.0350μg/L。預(yù)測(cè)伊波蘭加河、普雷圖河及波隆伊河中毒死蜱PAF值分別為7.00％、16.00％、16.00％。渤海萊州灣海域中毒死蜱PAF值在分布下限之外,生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)很小。與對(duì)數(shù).三角形SSD模型相比,非參數(shù)Bootstrap方法獲得的結(jié)果較為保守。
　　 (5)依