最少毒性数据需求(MTDR)技术,供应,水专项,管理技术
技术简介/摘要
美国的水环境基准研究开始较早,先后出台了一系列指导文件,并于 1985 年制定了《推导保护水生生物及其用途的水质基准的技术指南》,提出了水生生物水质基准推导的理论方法,并规定了“3门8科”MTDR的要求。本关键技术以USEPA“3门8科”MTDR需求原则为参考,提出适用于我国的“3门6科”MTDR原则,通过对6种重金属(Pb、Cd、Cu、Zn、Hg、Cr)的基于“3门8科”和“3门6科”的水质基准值的比较,发现“3门6科”MTDR基本可行。初步建议的“3门6科”水生生物包括:脊索动物门的鲤科鱼类、除鲤科外的另一种鱼类(冷水鱼类优先)、两栖类;节肢动物门的浮游甲壳类和昆虫类;环节动物门的底栖环节动物类。
鉴于发达国家的水质基准具有丰富的毒性数据,而我国本土物种毒性数据量缺乏的现状,在推导水生生物水质基准时,若直接采用US-SSD法规定的“3门8科”MTDR有较大难度,因此如何在较少毒性数据量的情况下得到较为准确的水质基准已成为热点。本项目尝试对我国6种重金属的“3门8科”和“3门6科”MTDR要求进行了分析研究,通过对两种MTDR技术所得的基准值进行比较,最终提出“3门6科”的我国MTDR技术。
我们制定3门6科的路线图:
依据我国本土生物毒性数据,筛选出“3门6科”毒性数据,计算出基于“3门6科”MTDR的基准值CMC,并与基于美国“3门8科”的CMC值进行分析比较,找出适合我国的“3门6科”MTDR。计算过程如下:
① 根据试验结果,求得受试生物的48-h LC50(或EC50)或96-h LC50(或EC50);
② 求SMAV,等于同一物种的LC50(或EC50)的几何平均值;
③ 求属平均急性值(Genus Mean Acute Value,GMAV),等于同一属的SMAV的几何平均值;
④ 从高到低对GMAV排序;
⑤ 对GMAV设定级别R,最低的为1,最高的为N;
⑥ 计算累积概率P = R/(N + 1);
⑦ 选择P最接近0.05的4个GMAV;
⑧ 用选用的GMAV和P,以下公式进行计算,即可得到FAV
MTDR技术是水质基准推算的关键技术原则,发达国家提出了“3门8科”的MTDR技术原则,但基于发达国家水生生物毒性数据充足,而我国数据比较匮乏,因此照搬国外技术原则难度较大。本研究提出“3门6科”的我国MTDR技术,在一定程度上突破物种数据需求的技术瓶颈,为我国水质基准的研发提供了基础的技术参考原则。
处于国际/国内什么水平;
国际上属先进水平;国内属领先水平。
推广应用案例
应用案例介绍:“3门6科”MTDA技术应用案例
我国水质基准研究相对滞后,尚未建立完整的水质基准研究体系,现行水质标准都是参照国外相关标准或基准建立,对我国的水环境保护的科学性值得商榷。目前,我国正在逐步开展系统的水质基准研究,并取得了一定进展,根据SSD的基准推导方法结合MTDR的相关需求,推导了部分污染物的水质基准值。但总体来说,我国水质基准体系相对于发达国家还处于学习和探索阶段。本项目以6种重金属(Pb、Cd、Cu、Zn、Hg、Cr)为例,对水质基准方法学中MTDR技术进行了探讨。
按照USEPA水生生物水质基准计算方法,分别计算了基于“3门8科”的短期暴露基准值CMC(Criteria Maximum Concentration)和基于不同原则的“3门6科”CMC值。
通过对利用不同的MTDR推算6种重金属Cd、Cu、Cr、Hg、Pb、Zn的基准值进行比较分析,表明从“3门8科”中去掉底栖甲壳类和另一类生物的“3门6科”MTDR基本可行,推导的基准值与利用“3门8科”数据的基准值比较接近。初步建议的“3门6科”水生生物包括:鲤科鱼类、除鲤科外的另一种鱼类(冷水鱼类优先)、两栖类、浮游甲壳类、底栖环节动物类和昆虫类。
应用前景描述:鉴于发达国家的水质基准具有丰富的毒性数据,而我国本土物种毒性数据量缺乏的现状,在推导水生生物水质基准时,若直接采用US-SSD法规定的“3门8科”MTDR有较大难度,因此如何在较少毒性数据量的情况下得到较为准确的水质基准已成为热点。本项目通过对MTDR技术的研究,初步建立了适合我国现状的MTDR技术,减少了我国本土生物毒性数据缺乏所带来的限制,在未来区域水质基准的建立中将能起到重要的作用。
联系单位:中国环境科学研究院
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地 址:北京市朝阳区中国环境科学研究院
工艺流程图: