[发明专利]一种环境污染物生态毒性效应半效浓度测算方法

说明书

本发明公开了一种环境污染物生态毒性效应半效浓度测算方法，基于单物种的毒性效应实验结果，利用种群间的生态关系构建群落模型，将处于不同营养级的、种群水平上的、多个反应终点结合起来，以一定污染物浓度下简化浮游群落稳态生物量数组(P*,Q*,R*)偏离原稳态生物量数组(P₀,Q₀,R₀)的程度作为判据，计算污染物生态毒性效应半效浓度。本发明考虑了污染物毒性效应的生态相关性，从而提高了测算的准确性、科学性；本发明还能够充分利用现有的大量单物种毒性效应实验数据，节约费用。

技术领域

本发明涉及环境领域，尤其涉及一种环境污染物生态毒性效应半效浓度测算方法。

背景技术

科学制定水质标准是水生态系统保护和环境管理的基础，水质基准的制定又是水质标准制定的科学依据。水质基准制定的科学基础是具有较完备的土著水生生物的污染物生态毒理学数据和科学判断污染物毒性强度的指标。敏感性高、重复稳定性好的半效浓度是衡量污染物毒性强度的重要指标。根据毒理学数据，由生态学意义显著的反应终点确定半效浓度，是科学的比较污染物生态毒性效应强弱的基本方法。污染物生态毒性效应不仅与水环境中污染物的含量及化学形态有关，受各种环境因素直接或间接的影响，而且与生态毒性效应研究对象有关，随生态区系的变化而变化。国外有影响的机构组织如美国环保局（USEPA）、欧盟联合研究中心（EUC）及世界经济与合作组织（OECD）等，对于污染物生态毒性效应半效浓度所提出的各种计算方法都有其缺陷，还有待进一步完善，事实上，国际众多科研机构也在研究更为完善的污染物生态毒性效应半效浓度测算方法。USEPA、EUC 及OECD等机构组织发布的“技术指南”在计算水质基准时，主要采用了个体水平反应终点的毒性数据。尽管反应终点水平越微观，实验结果的因果关系越强，但生态学意义越不显著，个体水平及以下的反应终点难以满足推导水质基准的需要。既使同一生态受体的多个反应终点，对污染物不利效应的表征能力往往不同。目前通常的做法都是选择最敏感的反应终点做为确定半效浓度的反应终点。然而一个个体水平上最敏感的反应终点所确定的毒性效应并不必然反映种群毒性效应，这是因为种群效应并不必然由最敏感的生命周期特征决定。同样，一个种群水平上最敏感的反应终点所确定的毒性效应并不必然反映群落或生态系统毒性效应，这是因为生态系统中竞争、摄食等生态关系影响污染物的毒性效应。尽管生态受体所处的生命组建层次越高，相应的反应终点综合反映生态系统毒性效应的能力越强，然而由于技术条件限制，目前只有种群水平上的反应终点可以定量测量。因此目前污染物生态毒性效应半效浓度研究多限于单物种毒性实验，缺乏考虑生态系种群间的生态相关性，致使研究结果的真实性、可靠性降低。

目前还没有应用单物种种群水平上的毒性效应数据科学测算反映生态关系的水环境污染物生态毒性效应半效浓度的相关报道。然而这样的测算方法能够进一步提高生态毒性效应半效浓度的生态相关性，有助于完善污染物生态毒性效应强度的比较方法，有助于夯实水质标准制定的科学基础，有助于提高污染物排放标准及排放控制优先次序制定的科学性，促进经济和生态环境和谐发展。因此，在水环境综合治理体系中，有必要引入新的、更科学的反映生态关系的水环境污染物生态毒性效应半效浓度分析技术，建立一套更为科学的污染物生态毒性效应半效浓度测算方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种环境污染物生态毒性效应半效浓度测算方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种环境污染物生态毒性效应半效浓度测算方法，基于单物种的毒性效应实验结果，利用种群间的生态关系构建群落模型，将处于不同营养级的、种群水平上的、多个反应终点结合起来，以一定污染物浓度下简化浮游群落稳态生物量数组(P*,Q*,R*)偏离原稳态生物量数组(P₀,Q₀,R₀)的程度作为判据，计算污染物生态毒性效应半效浓度；具体包括以下步骤：

步骤1），进行单藻培养体系毒性效应实验，计算不同污染物浓度下微藻种群的内禀增长率、环境容纳量；