[发明专利]一种重金属海水水生生物水质基准值推导方法

说明书

本发明公开了一种重金属海水水生生物水质基准值推导方法，包括以下步骤：毒性数据的收集与筛选、受试物种筛选、水体硬度校正，将校正后的毒性数据导入SSDToolbox，以toxicity value为横坐标，以cumulative probability为纵坐标进行模型拟合，依据K‑S检验结果，确定最优拟合模型，得到急性/慢性5％物种危害浓度(HC₅)，再经过基准外推即可获得海域水质基准高值(HSWC)/低值(LSWC)。本发明在推导过程中充分考虑海域区域特征下环境要素对毒性的影响，提供了一种区域针对性强、适应当前水环境管理需求的重金属海水水生生物水质基准值推导方法，更适合我国当前水环境管理需求，能够有效避免“过保护”和“欠保护”。

技术领域

本发明属于水质基准推测技术领域，具体涉及重金属海水水生生物水质基准值推导方法。

背景技术

作为大多数陆源排海污染物的汇，近岸海域承受着巨大的环境压力。根据海洋环境保护科学专家组(GESA-MP)的意见，海水水质基准被定义为根据海域用途、海洋生态系统、人类健康等要求，在一定时空范围内，各种海洋环境介质中客观上可被允许的污染物浓度或含量的科学指标体系。在海洋资源的持续利用和海洋环境保护实践中，海水水质基准起着基础性的支撑作用。建立水质基准的核心是水质基准方法学，即水质基准的定值问题。广义上，水质基准方法学包括两部分：其一，基础毒性数据的获取方法，即毒理学试验的相关内容；其二，由毒性数据建立海水水质基准的定值方法。其中基础毒性数据决定着定值方法，定值方法决定着基准值的合理性。推导海水水生生物水质基准的三种常见方法分别是：评价因子法(Assessment Factor，AF)、物种敏感度分布曲线法(Species SensitivityDistribution，SSD)、毒性百分数排序法(Toxicity Percentile Rank，TPR)。

评价因子法即通过使用敏感物种的毒性数据值乘以相应的评价因子或着通过选择相应的经验公式来进行水质基准推导的方法。在毒性数据相对缺乏的情况下，可以选则使用该方法进行水质基准的推导。但各国在确定评价因子时会存在较大偏差，并且很难判断与实际情况相符程度。

物种敏感度理论的建立基础是考虑到不同物种的生物对相同污染物的敏感度不同。目前在环境质量基准/标准的推导以及污染物的生态风险评估方面得到广泛应用。假定客观存在的物种敏感度差异遵循一定的概率分布规律，因此通过毒理学模拟实验获得基准推导所需的数据后，便可以根据研究物种的毒性效应值的频数分布情况拟合出与之相对应的概率分布函数，即物种敏感度分布的函数模型。但是该方法要在毒性数据充足时选用。

毒性百分数排序法是美国环保署(EPA)在进行保护水生生物水质基准推导时推荐使用的标准方法。毒性百分数排序法的提出对于水质基准方法学的研究具有里程碑的意义，该方法的出现使得美国环保署淘汰了之前一直采用的评价因子法。但不得不承认是的毒性百分数排序法在考虑营养级之间的关系时还略单薄。

当前我国的水质基准及标准研究，特别是近岸海域水质基准及标准研究的科学基础极为薄弱，并未从真正意义上建立起相应的水环境质量基准体系，现行的《地表水环境质量标准》和《海水水质标准》在制订时主要依据的是美国、日本及欧洲等发达国家以及国际组织的相关水质标准和水生态基准数据，基本上没有我国本土的水环境基准数据。可见，两项标准在制订的过程中并未充分考虑我国自身的水生态系统特征，难以切实有效地为我国水生态系统提供适当的保护。

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，充分考虑我国水生态系统特征，根据不同区域、不同自然特征、不同生态系统类型以及区域社会经济特征予以差异性的规定和调整，提供一种针对性强、适应当前水环境管理需求的重金属海水水生生物水质基准值推导方法。

发明内容