本發(fā)明屬于水質(zhì)安全評價技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法。
背景技術(shù):水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是水環(huán)境管理的重要準(zhǔn)繩。作為科學(xué)制訂水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù),水質(zhì)基準(zhǔn)是我國環(huán)境領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容和重大科技需求。水質(zhì)基準(zhǔn)的重要內(nèi)涵之一是具有區(qū)域性,科學(xué)確定基準(zhǔn)需要結(jié)合國家的自然環(huán)境特征。我國的生態(tài)環(huán)境特征和污染類型特征等與國外差異顯著,國外的水質(zhì)基準(zhǔn)不一定適合于我國的水環(huán)境管理,因此,開展合適我國國情的水質(zhì)基準(zhǔn)研究勢在必行。近年來,在科技部和環(huán)境保護(hù)部的支持下,國家已經(jīng)設(shè)立多個項目,開展探索適合我國國情的水質(zhì)基準(zhǔn)研究,并取得了豐碩的成果,為我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定/修訂打下了堅實的基礎(chǔ)。我國目前已經(jīng)開展了部分重金屬和有機(jī)污染物等多種污染物的水質(zhì)基準(zhǔn)研究,并獲得了它們的水質(zhì)基準(zhǔn)值。但這些水質(zhì)基準(zhǔn)都是基于水的毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)獲得,對于具有生物累積性的物質(zhì),沒有考慮到它們的生物有效性和生物累積性,所以可能對水生生物造成欠保護(hù)。研究表明,組織濃度是累積性物質(zhì)生物有效性的直接體現(xiàn),因此,使用基于組織的毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)水質(zhì)基準(zhǔn)能夠更加科學(xué)的保護(hù)水生生物不受累積性物質(zhì)的危害,進(jìn)一步完善我國的水環(huán)境基準(zhǔn)體系。關(guān)于硒的水質(zhì)基準(zhǔn)方法,目前還沒有采用硒的基于組織的毒性數(shù)據(jù)來進(jìn)行推導(dǎo)硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo),因而難以獲得更有效的硒的水質(zhì)基準(zhǔn)數(shù)據(jù),進(jìn)而可能不能對水生生物造成很好的保護(hù)。對于具有生物累積性物質(zhì)硒來說,使用基于組織的毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)水質(zhì)基準(zhǔn)能夠更加科學(xué)的保護(hù)水生生物。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種簡單、準(zhǔn)確、可行的方法科學(xué)確定累積性物質(zhì)硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法,能夠快速準(zhǔn)確的評價水質(zhì)是否安全。本發(fā)明的一個目的是:硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法,包括以下步驟:(1)步驟一、從ERED組織-效應(yīng)數(shù)據(jù)庫收集硒的基于水生生物組織的毒性數(shù)據(jù)(NOED)進(jìn)行分析篩選,對于有LOED而沒有NOED的數(shù)據(jù),使用公式NOED=LOED÷2計算NOED;(2)步驟二、分析獲得毒性數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量,判定是否滿足最小數(shù)據(jù)要求;(3)步驟三、使用物種敏感度分布法對整理所得的NOED模擬;(4)確定水生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級代表性物種的生物累積因子BAF,將TBC轉(zhuǎn)化為以水中濃度表示的水質(zhì)基準(zhǔn),使用WQC=TBC/BAF;(5)選擇最小的水質(zhì)基準(zhǔn)作為硒的保護(hù)我國水生生物的水質(zhì)基準(zhǔn);其中,TBC,tissuebasedcriteria,基于組織的基準(zhǔn);BAF,bioaccumulativefactor,生物累積因子;WQC,waterqualitycriteria,水質(zhì)基準(zhǔn);LOED,最低效應(yīng)濃度;HC5,保護(hù)95%物種的限值。優(yōu)選地,所述步驟二中,最小數(shù)據(jù)需要來自脊椎動物、無脊椎動物和植物的數(shù)據(jù);脊椎動物和無脊椎動物分別至少4個數(shù)據(jù),植物至少1個數(shù)據(jù),總共不少于15個數(shù)據(jù)。優(yōu)選地,所述脊椎動物包括處于食物鏈頂端的食魚魚類、肉食性魚類和草食性魚類各一個數(shù)據(jù)。采用硒的基于組織的毒性數(shù)據(jù),根據(jù)所述硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法,確定硒的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)為6.9ng/L。一種水質(zhì)安全評價方法,包括以下步驟:按照硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法獲取水質(zhì)基準(zhǔn)值;分析被檢水環(huán)境,判斷被檢水環(huán)境的水質(zhì)是否低于水質(zhì)基準(zhǔn)值,如果低于水質(zhì)基準(zhǔn)值,則被檢水環(huán)境為安全水環(huán)境,否則,被檢水環(huán)境需要進(jìn)一步確定是否為安全水環(huán)境。本發(fā)明通過使用基于組織的毒性數(shù)據(jù)推導(dǎo)基于組織的基準(zhǔn),然后使用代表性物種的生物累積因子將基于組織的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為基于水的水質(zhì)基準(zhǔn)。本發(fā)明科學(xué)確定累積性物質(zhì)硒的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn),避免了傳統(tǒng)水質(zhì)基準(zhǔn)沒有考慮硒的生物累積性和生物有效性的弊端,能夠更加科學(xué)的保護(hù)我國的水生態(tài)系統(tǒng)。附圖說明圖1為實施例1硒對水生生物的SSD分布曲線;圖2為實施例2硒對水生生物的SSD分布曲線。具體實施方式本發(fā)明涉及一種硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法。對于本發(fā)明的方法中毒性數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量,判定是否滿足最小數(shù)據(jù)要求,最小數(shù)據(jù)需要來自脊椎動物、無脊椎動物和植物的數(shù)據(jù);脊椎動物和無脊椎動物各至少4個數(shù)據(jù),植物至少1個數(shù)據(jù),總共不少于15個數(shù)據(jù)。其中,脊椎動物包括處于食物鏈頂端的食魚魚類、肉食性魚類和草食性魚類各一個數(shù)據(jù)。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實施例1硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法,包括以下步驟:(1)步驟一、從ERED組織-效應(yīng)數(shù)據(jù)庫收集硒的基于水生生物組織的毒性數(shù)據(jù)(NOED)進(jìn)行分析篩選,對于有LOED而沒有NOED的數(shù)據(jù),使用公式NOED=LOED÷2計算NOED,毒性數(shù)據(jù)如表2所示;表1硒的基于組織的毒性數(shù)據(jù)(mg/kg)(2)步驟二、分析獲得毒性數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量,判定是否滿足最小數(shù)據(jù)要求;本實施例中,共采用了31個毒性數(shù)據(jù),其中包括26個脊椎動物,4個無脊椎動物和1個植物數(shù)據(jù)。(3)步驟三、使用物種敏感度分布法對整理所得的NOED模擬;如圖1所示。計算基于組織的基準(zhǔn)值(保護(hù)95%物種的HC5值),根據(jù)物種敏感度分布曲線計算,即TBC=HC5=46.72μg/kg。(4)確定水生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級代表性物種的生物累積因子BAF,將TBC轉(zhuǎn)化為以水中濃度表示的水質(zhì)基準(zhǔn),使用WQC=TBC/BAF;由步驟三的計算可知,硒基于組織的基準(zhǔn)值為TBC=46.72μg/kg。由于我國還沒有各營養(yǎng)級生物對硒的生物累積因子數(shù)據(jù),這里臨時使用文獻(xiàn)上報道的數(shù)據(jù)。三個營養(yǎng)級對硒的生物累積因子分別為水生植物的BAF=1200,小型魚類BAF=2600,大型魚類BAF=6800。分別計算出硒的水質(zhì)基準(zhǔn)為38.9ng/L、18.0ng/L和6.9ng/L。(5)選擇最小的水質(zhì)基準(zhǔn)作為硒的保護(hù)我國水生生物的水質(zhì)基準(zhǔn);為了更好的保護(hù)水生生物,確定硒的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)為6.9ng/L。實施例2硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法,包括以下步驟:(1)步驟一、從ERED組織-效應(yīng)數(shù)據(jù)庫收集硒的基于水生生物組織的毒性數(shù)據(jù)(NOED)進(jìn)行分析篩選,對于有LOED而沒有NOED的數(shù)據(jù),使用公式NOED=LOED÷2計算NOED,毒性數(shù)據(jù)如表2所示;表2硒的基于組織的毒性數(shù)據(jù)(mg/kg)(2)步驟二、分析獲得毒性數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量,判定是否滿足最小數(shù)據(jù)要求;本實施例中,共采用了15個毒性數(shù)據(jù),其中包括10個脊椎動物,4個無脊椎動物和1個植物數(shù)據(jù)。(3)步驟三、使用物種敏感度分布法對整理所得的NOED模擬;如圖2所示。計算基于組織的基準(zhǔn)值(保護(hù)95%物種的HC5值),根據(jù)物種敏感度分布曲線計算,即TBC=HC5=53.09μg/kg。(4)確定水生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級代表性物種的生物累積因子BAF,將TBC轉(zhuǎn)化為以水中濃度表示的水質(zhì)基準(zhǔn),使用WQC=TBC/BAF;由步驟三的計算可知,硒基于組織的基準(zhǔn)值為TBC=53.09μg/kg。由于我國還沒有各營養(yǎng)級生物對硒的生物累積因子數(shù)據(jù),這里臨時使用文獻(xiàn)上報道的數(shù)據(jù)。三個營養(yǎng)級對硒的生物累積因子分別為水生植物的BAF=1200,小型魚類BAF=2600,大型魚類BAF=6800。分別計算出硒的水質(zhì)基準(zhǔn)為44.2ng/L、20.4ng/L和7.8ng/L。(5)選擇最小的水質(zhì)基準(zhǔn)作為硒的保護(hù)我國水生生物的水質(zhì)基準(zhǔn);為了更好的保護(hù)水生生物,確定硒的保護(hù)水生生物水質(zhì)基準(zhǔn)為7.8ng/L。以上對本發(fā)明實施例所提供的硒的水質(zhì)基準(zhǔn)推導(dǎo)方法及水質(zhì)安全評價方法,進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。