水生生物水质基准理论与应用.pdf

水生生物水质基准理论与应用.pdf
 

书籍描述

内容简介
本书针对保护水生生物的水环境质量基准的理论和方法进行了研究,包括水生生物基准受试生物筛选、水生生物物种敏感度研究、水生生物基准关键技术研究等,并以多种重金属、氨氮和石油等重点污染物为例开展了水生生物基准的案例研究,总结示范了水生生物基准的理论方法,在我国水环境基准研究领域具有重要意义。 本书可供环境保护相关科技人员及环境管理部门人员参考,也可供高等学校环境及相关专业师生参考。

编辑推荐
本书内容主要包括水环境基准研究的受试生物筛选、我国本土水生生物的物种敏感度分析、“最少毒性数据需求”等数项水质基准关键技术探讨,以及水生生物基准阈值研究的部分案例。其中受试生物筛选研究在国内外甚少见到报导,而在我国水环境基准研究中为突破本土数据匮乏的瓶颈又迫切需要筛选本土物种,因此将其作为本书重点内容之一,具有较好的创新性,当然结论仍有一定的不确定性,需要后续不断验证和深入研究。在基准阈值案例研究中,本书选取了典型重金属、氨氮、有毒有机物等重点污染物,展示了当水质参数与污染物生物毒性无明显相关性,以及分别有1项(如水体硬度对镉)和2项(如水体温度和pH值对氨氮)水质参数对污染物毒性有显著影响时,水生生物基准阈值定值的技术方法,对分类开展我国污染物基准阈值研究具有一定的借鉴意义。

目录
第一章水生生物基准受试生物筛选1
第一节本土鱼类受试生物筛选1
一、本土鱼类概述1
二、材料与方法2
三、结果与讨论3
四、结论11
参考文献11
第二节本土两栖类受试生物筛选13
一、本土两栖类概述13
二、本土代表性两栖类14
三、两栖类受试生物筛选20
四、结论26
参考文献26
第三节本土甲壳类受试生物筛选28
一、本土甲壳类概述28
二、本土代表性甲壳类30
三、甲壳类受试生物筛选41
参考文献60
第四节本土软体动物受试生物筛选69
一、本土软体动物概述69
二、典型本土代表性软体动物70
三、软体动物受试生物筛选74
四、结论83
参考文献83
第五节本土环节动物受试生物筛选85
一、本土水生环节动物概述85
二、本土代表性水生环节动物87
三、环节动物受试生物筛选93
四、结论100
参考文献101
第六节本土水生昆虫受试生物筛选104
一、本土水生昆虫概述104
二、本土代表性水生昆虫104
三、水生昆虫受试生物筛选111
四、结论114
参考文献114
第七节其他水生动物受试生物筛选115
一、轮虫115
二、水螅120
三、涡虫124
参考文献127
第八节本土大型水生植物受试生物筛选129
一、本土大型水生植物概述129
二、本土代表性大型水生植物129
三、大型水生植物受试生物筛选131
四、结论137
参考文献137
第九节本土浮游藻类受试生物筛选138
一、概述138
二、浮游藻类受试生物筛选139
三、结论144
参考文献144
第二章水生生物物种敏感度研究/146
第一节常见底栖动物物种敏感度分析146
一、概述146
二、材料与方法147
三、结果147
四、讨论150
五、结论152
参考文献152
第二节麦穗鱼物种敏感度分析153
一、概述153
二、材料和方法154
三、结果155
四、讨论157
五、结论157
参考文献158
第三节基于基因表达效应的物种敏感度分析159
一、概述159
二、材料与方法160
三、结果161
四、讨论163
参考文献164
第三章水生生物基准关键技术研究/167
第一节“三门六科”最少毒性数据需求分析167
一、概述167
二、材料与方法168
三、结果与讨论169
四、结论172
参考文献172
第二节以氨氮为例若干水质基准方法问题探讨174
一、概述174
二、氨氮毒性数据搜集与筛选174
三、基于不同分类阶元的SSD数据分析174
四、MTDR分析179
五、利用BER技术修订国外水质基准的探讨180
六、讨论181
参考文献181
第三节应用生物配体模型研究水体中铜对大型?的急性毒性183
一、概述183
二、材料与方法183
三、结果与分析184
四、讨论186
五、结论187
参考文献187
第四节辽河流域氨氮应急水质标准转化探讨189
一、概述189
二、数据搜集与筛选189
三、水生生物基准推算191
四、辽河流域氨氮水质管理探讨192
五、讨论193
六、结论194
参考文献194
第四章水生生物基准案例研究/197
第一节氨氮水生生物基准阈值研究197
一、概述197
二、材料与方法198
三、结果与分析198
四、讨论202
五、结论204
参考文献204
第二节镉水生生物基准阈值研究205
一、概述205
二、材料与方法206
三、数据收集207
四、数据分析与计算212
五、镉基准推导与表述216
六、讨论219
参考文献219
第三节铅水生生物基准阈值研究224
一、概述224
二、材料与方法225
三、结果226
四、讨论229
五、结论230
参考文献230
第四节甲基汞水环境安全阈值研究232
一、概述232
二、试验材料和方法233
三、结果与讨论233
四、结论236
参考文献236
第五节典型流域镉基准阈值研究237
一、概述237
二、材料与方法238
三、结果239
四、讨论245
参考文献246
第六节氨氮海水质量基准阈值研究247
一、概述247
二、材料与方法248
三、结果与分析250
四、讨论252
五、结论252
参考文献253
第七节石油污染物海水质量基准阈值研究254
一、概述254
二、材料与方法255
三、结果与分析256
四、讨论257
五、结论259
参考文献259
第八节北部湾原油海水质量基准阈值研究260
一、概述260
二、材料与方法260
三、结果与分析262
四、讨论263
五、结论264
参考文献264
附录1美国2013版国家水质基准266
附录2欧盟水环境质量标准限值276

序言
自“十一五”我国启动系统的水环境基准研究以来,水环境基准研究逐渐成为我国环境科学研究领域的热点之一。本课题组在重大水专项等项目课题的支持下,经过5年多的系统研究,取得了一定的研究进展和成果。本书对于课题组在保护水生生物的水质基准研究方面取得的主要进展进行了总结,以与同行共勉。书名为简洁起见,用了“水生生物水质基准”的说法,对应于美国环保局基准文件中的用词“Aquatic life criteria”,其全义为“保护水生生物的水环境质量基准”。 本书内容主要包括水环境基准研究的受试生物筛选、我国本土水生生物的物种敏感度研究、“最少毒性数据需求”等数项水生生物基准关键技术研究,以及水生生物基准阈值研究的部分案例。其中受试生物筛选研究在国内外较少见到报道,而在我国水环境基准研究中为突破本土数据匮乏的瓶颈又迫切需要筛选本土物种,因此将其作为本书重点内容之一具有较好的创新性,当然结论仍有一定的不确定性,需要后续不断验证和深入研究。在基准阈值案例研究中,本书选取了典型重金属、氨氮、有毒有机物等重点污染物,展示了当水质参数与污染物生物毒性无明显相关性,以及分别有1项(如水体硬度对镉)和2项(如水体温度和pH值对氨氮)水质参数对污染物毒性有显著影响时,水生生物基准阈值定值的技术方法,对分类开展我国污染物基准阈值研究具有一定的借鉴意义。 我国水环境基准研究发展至今,可对其发展历程进行粗略划分:“十一五”以前,相当于起始阶段,主要是自发学习、介绍国外基准技术,部分学者开展了零星的本土基准研究;从“十一五”开始,我国政府启动了系统的水环境基准研究计划,水环境基准研究在我国蓬勃发展,这一时期的主要特征是系统学习和借鉴国外先进基准技术方法,初步构建我国水环境基准技术框架;目前进入“十二五”阶段,对水环境基准的研究更加深入,而且越来越多地体现出我国的本土特色,朝着构建具有我国特色的水环境基准/标准技术体系的目标迈进,希望本书的出版能融入这一进程,为其添砖加瓦。 本书第一章由闫振广、郑欣、张亚辉、王伟莉、王晓南、蔡靳、覃璐玫、姚泓名、刘婷婷完成;第二章由闫振广、王伟莉和王晓南完成;第三章由闫振广、刘征涛、张亚辉、王晓南、周腾耀完成;第四章由孟伟、闫振广、刘征涛、何丽、张继伟、王伟莉、蔡靳、张娟、余若祯、姚庆祯、杨霓云、王一喆、高富、梁丽君完成;附录由武江越完成;全书由孟伟和闫振广统稿、定稿。对上述人员的辛勤付出表示感谢! 本书是在国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07501003)及中国环科院改革启动专项课题(2011GQ02)研究成果的基础上编著完成的,并由以上项目资助出版,特此致谢! 由于课题组系统开展水环境基准研究的时间尚短,对环境基准的理解还有待进一步深入,书中如有不足之处,请读者多批评指正! 编著者 2014年1月

文摘
版权页:



在全部物种敏感性排序中(表2—3、图2—2),鱼类的敏感性一般排在较敏感的位置,低于浮游甲壳类动物(大型溞等)、软体动物(无褶螺等)等,而高于两栖类动物(泽蛙蝌蚪等)、昆虫类(摇蚊幼虫等)等,在利用物种敏感度分布法推导Cd2+、氨氮、硝基苯水生生物水质基准时也出现类似的现象。麦穗鱼对3种重金属污染物的耐受性较高,相反对3种有机污染物的敏感性较高。有学者通过毒性实验发现4种污染物对麦穗鱼的急性毒性由强至弱依次为三哇磷>氟虫睛>Cd2+>Pb2+,这也表明麦穗鱼对重金属的敏感性低于有机污染物。
在鱼类敏感性排序中(表2—3、图2—2),各科鱼类排序差别较大,一般以鲑科鱼类最为敏感,鲤科次之,在其他的毒理实验中也有相似的报道,可能是因为不同科的鱼类对污染物的生物利用度差别较大,而我国鱼类以鲤科为主,四大家鱼均为鲤科,因此在环境保护工作中应充分考虑对鲤科鱼类的保护。本研究中小型鲤科鱼类麦穗鱼对重金属和有机污染物的敏感性排序差异不大,均在敏感性适中的位置,有人曾做了4种化合物对6种鱼类的毒性实验证明麦穗鱼的敏感性较高,这进一步表明在鱼类中小型鲤科鱼类麦穗鱼将是环境监测中较为理想的指示生物。
世界发达国家和地区在水质基准推导中均规定必须有鱼类毒性数据,我国正处在水质基准的学习研究阶段,对水质基准推导中本土物种的选择亟须进一步的研究。本研究通过物种敏感性排序发现麦穗鱼对各类污染物反应灵敏,在鱼类中敏感性适中,是我国广泛分布的鲤科小型鱼类,易获得且易于在实验室驯养,这表明小型鲤科鱼类麦穗鱼是潜在的水质基准理想的模式生物。

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