基于四門(mén)十科獲取土壤中鉛、鉻的生態(tài)安全閾值方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及土壤生態(tài)技術(shù)，特別涉及一種基于四門(mén)十科獲取土壤中鉛、鉻的生態(tài) 安全閾值方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球?qū)饘俚男枨罅恳苍絹?lái)越大，使得金屬礦藏的 開(kāi)采和冶煉呈現(xiàn)幾何增長(zhǎng)的趨勢(shì)。而大量使用的重金屬，又通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤，造成土 壤環(huán)境的污染，對(duì)土壤生態(tài)安全和人類(lèi)健康造成嚴(yán)重威脅。例如，大量工業(yè)園區(qū)的建設(shè)和規(guī) 劃，雖然保障了不同企業(yè)的有機(jī)融合，但大量企業(yè)的聚集，工業(yè)廢水、廢液的排放，也對(duì)工業(yè) 園區(qū)和周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定壓力。尤其是集中了較多金屬冶煉加工企業(yè)及基于金 屬為媒介的大型化工廠的工業(yè)園區(qū)，這些工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)的重金屬?gòu)U液排放，將導(dǎo)致工業(yè) 園區(qū)環(huán)境的重金屬污染，而污染園區(qū)中的重金屬元素，可以通過(guò)地表徑流和大氣沉降作用， 進(jìn)一步污染工業(yè)園區(qū)周邊區(qū)域的農(nóng)田土壤。由于重金屬污染物在土壤中的移動(dòng)性差、滯留 時(shí)間長(zhǎng)、不易被生物降解，進(jìn)而導(dǎo)致種植的糧食作物受到重金屬污染，從而通過(guò)食物鏈對(duì)人 類(lèi)身體健康造成嚴(yán)重威脅。
[0003] 隨著社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的日益重視，工業(yè)園區(qū)內(nèi)土壤重金屬污染的問(wèn)題越來(lái)越受到 關(guān)注，對(duì)重金屬污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究也日益深入。其中，關(guān)于化學(xué)工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生種類(lèi)繁 多、成分復(fù)雜的含重金屬污染物，例如，鉛、鉻、鎘、砷、汞等重金屬污染物，對(duì)土壤形成的污 染，成為土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的熱點(diǎn)。
[0004] 目前，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)化工區(qū)土壤重金屬污染的技術(shù)問(wèn)題，還未提出相關(guān)土壤重金 屬（鉛、鉻）的生態(tài)安全閾值，以對(duì)重金屬污染物導(dǎo)致的土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)估，并構(gòu) 建適合我國(guó)國(guó)情的化工區(qū)土壤重金屬生態(tài)安全閾值的獲取方法，從而為化工區(qū)重金屬污染 物導(dǎo)致的土壤環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管提供直接技術(shù)支持和決策依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出一種基于四門(mén)十科獲取土壤中鉛、鉻的生 態(tài)安全閾值方法，對(duì)重金屬污染物導(dǎo)致的土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效評(píng)估。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于四門(mén)十科獲取土壤中鉛、鉻的生態(tài)安全 閾值方法，該方法包括：
[0007] 收集文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)，按照預(yù)先設(shè)置的篩選策略，對(duì)收集的生物毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行 篩選；其中，篩選策略包括：過(guò)濾在人工土中獲取的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；過(guò)濾試驗(yàn)的暴露 時(shí)間不符合0ECD、或ISO的相關(guān)生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；過(guò)濾只給出了 LOEL為終點(diǎn)的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；和無(wú)法獲取原文，使得不能對(duì)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn) 行評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；
[0008] 搜集預(yù)定的典型化工區(qū)土壤所含生物的實(shí)測(cè)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)，并對(duì)搜集的實(shí)測(cè)生 態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析篩選，所述典型化工區(qū)為保定風(fēng)帆蓄電池生產(chǎn)園區(qū)；
[0009] 依據(jù)分析篩選的實(shí)測(cè)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)，按照四門(mén)十科生物物種進(jìn)行典型化工區(qū)土 壤的Pb2+Xr6+的生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)，試驗(yàn)終點(diǎn)包括對(duì)生物生長(zhǎng)抑制、繁殖的慢性毒性NOEC值， 得到試驗(yàn)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)；其中，所述四門(mén)十科生物物種包括但不限于：被子植物門(mén)中禾 本科的一種生物、菊科的一種生物、蔥科的一種生物、葫蘆科的一種生物、十字花科的一種 生物、豆科的一種生物、茄科的一種生物、環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)中正蚓科的一種生物、節(jié)肢動(dòng)物門(mén)中 等節(jié)跳科的一種生物以及軟體動(dòng)物門(mén)中瑪瑙螺科的一種生物；
[0010] 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的物種敏感性分布法算法中的log-logistic函數(shù)，分別對(duì)包含 Pb2+、Cr6+的篩選的文獻(xiàn)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，根據(jù)擬合結(jié)果計(jì) 算得到典型化工區(qū)土壤Pb2+、Cr6+在各累積概率下的生態(tài)安全閾值。
[0011] 較佳地，所述生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)包括植物的生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)以及動(dòng)物的生態(tài)毒理學(xué) 試驗(yàn)。
[0012] 較佳地，對(duì)于動(dòng)物的生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)，進(jìn)行典型化工區(qū)土壤Cr6+的生態(tài)毒理學(xué)試 驗(yàn)包括：
[0013] 試驗(yàn)根據(jù)OE⑶222蚯蚓繁殖試驗(yàn)的方法進(jìn)行，稱取背景土壤500g，置于燒杯中進(jìn) 行試驗(yàn)；配制Cr 6+濃度分別為：0、3. 8、7. 6、15. 2、30. 4和60. 8mg / kg,添加 Cr6+后的土壤 進(jìn)行了 1周的老化，以使污染物在土壤顆粒中充分吸附、平衡；待赤子愛(ài)勝蚓鉆蛀進(jìn)入土壤 后，在土壤表面均勻撒布5g燕麥片作為赤子愛(ài)勝蚓的食物，并噴灑適量去離子水使燕麥片 濕潤(rùn)，分別在試驗(yàn)的第7、14、21天時(shí)將赤子愛(ài)勝蚓挑出、洗凈、吸干后重新放回土壤中，第 28天時(shí)取出成體赤子愛(ài)勝蚓并不再放回土壤中；第56天時(shí)用濕篩法將土壤中的繭和幼蚓 挑出和計(jì)數(shù)，試驗(yàn)前5周每周給赤子愛(ài)勝蚓添加1次燕麥片；并通過(guò)定期稱重玻璃燒杯來(lái)監(jiān) 測(cè)土壤的含水量，必要時(shí)添加去離子水使土壤濕度保持相對(duì)穩(wěn)定；
[0014] 試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行各濃度組間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，Cr6+對(duì)蚯蚓產(chǎn)繭量和蚓繭孵化最 高無(wú)可觀察效應(yīng)濃度值NOEC值見(jiàn)下表：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于四門(mén)十科獲取土壤中鉛、鉻的生態(tài)安全閾值方法，其特征在于，該方法包 括： 收集文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)，按照預(yù)先設(shè)置的篩選策略，對(duì)收集的生物毒性數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選； 其中，篩選策略包括：過(guò)濾在人工土中獲取的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；過(guò)濾試驗(yàn)的暴露時(shí)間不 符合OECD、或ISO的相關(guān)生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；過(guò)濾只給出了 LOEL為 終點(diǎn)的文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)；和無(wú)法獲取原文，使得不能對(duì)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的 文獻(xiàn)生物毒性數(shù)據(jù)； 搜集預(yù)定的典型化工區(qū)土壤所含生物的實(shí)測(cè)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)，并對(duì)搜集的實(shí)測(cè)生態(tài)毒 理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析篩選，所述典型化工區(qū)為保定風(fēng)帆蓄電池生產(chǎn)園區(qū)； 依據(jù)分析篩選的實(shí)測(cè)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)，按照四門(mén)十科生物物種進(jìn)行典型化工區(qū)土壤的 Pb2+Xr6+的生態(tài)毒理學(xué)試驗(yàn)，試驗(yàn)終點(diǎn)包括對(duì)生物生長(zhǎng)抑制、繁殖的慢性毒性NOEC值，得到 試驗(yàn)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)；其中，所述四門(mén)十科生物物種包括但不限于：被子植物門(mén)中禾本科 的一種生物、菊科的一種生物、蔥科的一種生物、葫蘆科的一種生物、十字花科的一種生物、 豆科的一種生物、茄科的一種生物、環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)中正蚓科的一種生物、節(jié)肢動(dòng)物門(mén)中等節(jié)跳 科的一種生物以及軟體動(dòng)物門(mén)中瑪瑙螺科的一種生物； 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的物種敏感性分布法算法中的log-logistic函數(shù)，分別對(duì)包含Pb2+Xr6+ 的篩選的文獻(xiàn)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，根據(jù)擬合結(jié)果計(jì)算得到典 型化工區(qū)土壤Pb2+、Cr 6+在各累積概率下的生態(tài)安全閾值。
2. 如權(quán)利要求1所述的方