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基于物种敏感性分布(Burr-Ⅲ)模型预测Cd对水稻毒害的生态风险阈值HC_5

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农业环境科学学报 2013年第12期32卷 2316-2322页

作者：孙聪陈世宝马义兵刘继芳中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/国家土壤肥力与肥料效益监测站网北京100081

Burr-Ⅲ型分布是一种灵活的分布函数模型，对有害物质产生毒性的物种敏感性数据有很好的拟合效果。本研究采用水培实验研究了我国常见的17种不同水稻对Cd毒性的剂量-效应关系，结合Burr—Ⅲ物种敏感性分布模型对不同水稻Cd毒性的物种敏... 详细信息

Burr-Ⅲ型分布是一种灵活的分布函数模型，对有害物质产生毒性的物种敏感性数据有很好的拟合效果。本研究采用水培实验研究了我国常见的17种不同水稻对Cd毒性的剂量-效应关系，结合Burr—Ⅲ物种敏感性分布模型对不同水稻Cd毒性的物种敏感性分布频次和基于保护95％水稻品种的Cd毒性阈值HC5进行了预测。结果表明：水培条件下，随着Cd处理浓度（0．30 - 6．0mg·L^-1）的增加，水稻对Cd富集系数（SCV）明显下降，而转运系数（TF）呈现出增加的趋势，总体而言，杂交品种水稻对Cd的转运系数高于常规品种水稻。不同水稻对Cd胁迫的半抑制浓度阈值（EC50）变化范围为0．552—24．01mg·L^-1，不同水稻品种EC50相差1．18-43．49倍，10％抑制浓度（EC10）变化范围为0．033～1．624mg·L^-1，不同水稻品种EC50相差1．758-49．21倍。不同水稻对Cd的毒性呈现出明显的敏感性差异特征，Bur-Ⅲ分布模型预测结果表明，基于保护95％的水稻品种，Cd的10％抑制浓度值（HC5^10%）为0．045mg·L^-1，50％抑制浓度值（HC550％）为0．594mg·L^-1。研究结果为我国水稻Cd污染防治及土壤Cd质量标准的修订提供了依据。

关键词： Burr-Ⅲ模型镉水稻生态风险阈值物种敏感性分布

应用物种敏感性分布评估DEHP对区域水生生态风险

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生态环境学报 2012年第6期21卷 1082-1087页

作者：胡习邦王俊能许振成张修玉环境保护部华南环境科学研究所广东广州510655 中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640

应用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distribution,SSD)方法构建了邻苯二甲酸二辛酯(Diethylhexyl phthalate,DEHP)对淡水生物的SSD曲线。在此基础上,计算了DEHP对不同生物的5%危害浓度(HC5),分析比较DEHP对不同生物类别的毒性敏... 详细信息

应用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distribution,SSD)方法构建了邻苯二甲酸二辛酯(Diethylhexyl phthalate,DEHP)对淡水生物的SSD曲线。在此基础上,计算了DEHP对不同生物的5%危害浓度(HC5),分析比较DEHP对不同生物类别的毒性敏感性差异及其特征,并针对在不同污染物质量浓度下,评价了我国不同地区水体DEHP对不同生物类别的生态风险。结果表明,不同物种对DEHP污染物的耐受范围存在差异,从小到大依次为无脊椎动物物种的组别多样性有关,耐受范围越大,表示随着质量浓度增加,风险增大的趋势较缓慢;DEHP对不同物种的HC5从小到大依次为藻类物种的生态风险越大,其中藻类对DEHP最敏感,其HC5为41.01μg·L-1,从总体上看,DEHP对淡水生物系统的HC5为4 521.46μg·L-1;不同质量浓度值得出的PAF值的大小,反映不同类别生物的损害程度。质量浓度在1 000μg·L-1以下,全部物种的PAF值几乎为0;当质量浓度达1 000μg·L-1时,藻类和无脊椎动物开始受到影响;当质量浓度达10 000μg·L-1时,61.85%和88.04%的藻类和无脊椎动物分别受到影响,全部物种有64.34%受到影响。我国不同地区河流湖库水体水生态风险评估表明其水生态风险极低,PAF接近于0。

关键词：邻苯二甲酸二辛酯污染水生态风险物种敏感性分布地表水

应用物种敏感性分布评估有机磷农药对淡水生物的急性生态风险

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湖泊科学 2012年第6期24卷 811-821页

作者：徐瑞祥陈亚华南京农业大学食品科学技术学院南京210095 南京农业大学生命科学学院南京210095

构建了4种常用有机磷农药(二嗪磷、对硫磷、杀螟硫磷和马拉硫磷)对淡水生物的物种敏感性分布(SSD)曲线,计算了4种有机磷农药对不同淡水生物的5%危害浓度(HC5)及其不同暴露浓度对淡水生物的潜在影响比例(PAF),分析了4种有机磷农药的急性... 详细信息

构建了4种常用有机磷农药(二嗪磷、对硫磷、杀螟硫磷和马拉硫磷)对淡水生物的物种敏感性分布(SSD)曲线,计算了4种有机磷农药对不同淡水生物的5%危害浓度(HC5)及其不同暴露浓度对淡水生物的潜在影响比例(PAF),分析了4种有机磷农药的急性生态风险,比较了脊椎动物和无脊椎动物(包括鱼类、甲壳类以及昆虫与蜘蛛类)对4种有机磷农药的敏感性,评估了3个典型水体中常用有机磷农药的联合生态风险.结果表明:1)通过HC5和PAF值的比较发现,4种有机磷农药对无脊椎动物的毒性与生态风险明显高于脊椎动物,对甲壳类的毒性与生态风险最大,对鱼类的毒性与生态风险最小.2)通过SSD曲线的对比发现,当对数暴露浓度小于3.5μg/L时,4种有机磷农药对无脊椎动物的生态风险明显高于脊椎动物;而当对数暴露浓度大于4.5μg/L时,其对脊椎动物的生态风险较大.3)在绝大多数暴露浓度下,无脊椎动物比脊椎动物对4种有机磷农药更敏感;在较低暴露浓度下,甲壳类对4种有机磷农药的敏感性较高;而在较高暴露浓度下,昆虫和蜘蛛类对其敏感性较高.4)长江、九龙江和五小川流域水体中对硫磷与马拉硫磷对淡水生物的PAF以及它们的复合潜在影响比例(msPAF)均小于0.5%,生态风险很低.

关键词：物种敏感性分布有机磷农药淡水生物生态风险

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应用物种敏感性分布评估苯胺的水生生态风险

生态环境学报 2016年第3期25卷 471-476页

作者：胡习邦曾东王俊能贺德春许振成环境保护部华南环境科学研究所广东广州510655

应用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distribution,SSD)方法构建了淡水生物对苯胺(Aniline)的敏感性分布曲线,计算了苯胺对不同生物的5%危害浓度(HC_5),分析比较不同类别生物对苯胺的毒性敏感性差异及特征,并在不同污染物质量浓度... 详细信息

应用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distribution,SSD)方法构建了淡水生物对苯胺(Aniline)的敏感性分布曲线,计算了苯胺对不同生物的5%危害浓度(HC_5),分析比较不同类别生物对苯胺的毒性敏感性差异及特征,并在不同污染物质量浓度下,评价了中国部分水体和突发环境事件中苯胺对不同生物类别所产生的生态风险。结果表明,不同物种对苯胺污染物的耐受范围存在差异,表现为:软体动物物种的HC_5表现为:甲壳动物物种的生态风险越大,其中甲壳动物对苯胺最敏感,其HC_5为2.29μg·L^(-1),从总体上看,苯胺对淡水生物系统的HC_5为4.72μg·L^(-1);由不同质量浓度值得出的潜在影响比例(Potential affected fraction,PAF)的大小,反映不同类别生物的损害程度。中国部分水体水生态风险评估表明其水生态风险极低,PAF接近于0;但在山西苯胺突发环境事件中,苯胺对甲壳类、扁平类动物的影响比较明显。

关键词：苯胺水生态风险物种敏感性分布 Bootstrap 地表水突发环境事件

环境中重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究进展

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生态毒理学报 2015年第3期10卷 38-49页

作者：田大勇常琛朝王成志茹宗玲宋海香侯绍刚安阳工学院化学与环境工程学院安阳455000

物种敏感性分布法(SSD,Species Sensitivity Distribution)是一种相对于传统评价因子法具有更高置信度的统计学外推方法,在环境质量基准制定及生态风险评价中得到广泛应用。本文对近年来国内外重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究... 详细信息

物种敏感性分布法(SSD,Species Sensitivity Distribution)是一种相对于传统评价因子法具有更高置信度的统计学外推方法,在环境质量基准制定及生态风险评价中得到广泛应用。本文对近年来国内外重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究成果进行了综述,阐述了在水体、土壤和沉积物等环境介质中应用SSD方法开展生态风险评价的研究现状,从SSD模型选择、毒性数据点筛选等方面对影响SSD模型不确定性的因素进行探讨,并对SSD方法在生态风险评价领域的应用进行了展望。

关键词：物种敏感性分布重金属有机污染物生态风险评价

应用物种敏感性分布法评估不同形态Cr对海洋生物的生态风险

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海洋环境科学 2013年第4期32卷 570-575页

作者：杜建国赵佳懿林彩陈彬陈明茹周通马志远胡文佳国家海洋局第三海洋研究所福建厦门361005 厦门大学海洋与海岸带发展研究院福建厦门361102 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102 福建海洋研究所福建厦门361012

应用生态风险评价中的物种敏感性分布(SSD)方法构建了3种不同形态(Cr、Cr3+、Cr6+)的重金属Cr对海洋生物的SSD曲线。在此基础上计算了3种形态的Cr对不同海洋生物的5%危害浓度(HC5)和其不同暴露浓度对海洋生物的潜在影响比例(PAF),比较... 详细信息

应用生态风险评价中的物种敏感性分布(SSD)方法构建了3种不同形态(Cr、Cr3+、Cr6+)的重金属Cr对海洋生物的SSD曲线。在此基础上计算了3种形态的Cr对不同海洋生物的5%危害浓度(HC5)和其不同暴露浓度对海洋生物的潜在影响比例(PAF),比较了海洋脊椎动物和无脊椎动物对不同形态的重金属Cr的敏感性以及不同形态的Cr的急性生态风险,并且评价了两个港湾海水水体中常见形态的重金属Cr的联合生态风险。结果表明,3种形态的重金属Cr的HC5的大小顺序为Cr3+>Cr6+>Cr。浓度小于10μg/L时,Cr、Cr3+、Cr6+三者生态风险差异不大,且都处于相对较低的水平。在10μg/L的暴露浓度下,三者所影响的海洋生物比例均未超过5%。随着浓度升高,生态风险也相应增大。当浓度达到1 000μg/L时,分别有23.43%,13.73%和17.27%的物种受到Cr、Cr3+、Cr6+的损害,此时三者的生态风险差异也比低浓度时有所增大。当不同形态的重金属Cr浓度在不同的范围时,不同生物的敏感性大小顺序会发生变化。三种形态的重金属对无脊椎动物的生态风险均比脊椎动物(本文即指鱼类)大。两个海湾水体重金属生态风险的大小顺序为宁德海域(0.66%)>福清海域(0.63%)。

关键词： Cr 元素(化学)形态海洋生物生态风险物种敏感性分布

基于物种敏感性分布的保护海水水生生物的石油烃急性毒性基准研究

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生态毒理学报 2015年第1期10卷 169-181页

作者：穆景利靳非王菊英王莹丛艺国家海洋环境监测中心国家海洋局近岸海域生态环境重点实验室大连116023

溢油污染对水生生物的危害以及分散剂使用对原油毒性的影响一直是溢油应急响应及危害评估时关注的焦点。本研究收集筛选了基于标准测试方法的90组急性毒性数据(LC50/EC50),其中37组毒性数据来自15种油品的水容纳组分(water accommodated... 详细信息

溢油污染对水生生物的危害以及分散剂使用对原油毒性的影响一直是溢油应急响应及危害评估时关注的焦点。本研究收集筛选了基于标准测试方法的90组急性毒性数据(LC50/EC50),其中37组毒性数据来自15种油品的水容纳组分(water accommodated fraction,WAF),53组来自11种化学分散剂与15种油品的分散液(chemically dispersed water accommodated fraction,CEWAF),应用物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)方法推导了基于水生生物保护的石油烃总量(total petroleum hydrocarbon,TPH)的急性毒性基准值,同时还分析了分散剂和不同暴露方式对原油毒性的影响。结果显示,以名义浓度(nominal concentrations)所表示的毒性结果可能高估分散剂对原油毒性的影响,基于CEWAF和WAF的LC50/EC50所推导的有害浓度(HC5s)差异较小,计算出的保护水生生物TPH急性毒性基准值为0.38 mg·L-1(TPH);鱼类对原油污染的响应明显敏感于甲壳类;同时证明了SSD方法在溢油毒性评估及风险阈值推导中具有可行性和合理性。

关键词：石油烃海洋溢油分散剂海水水生生物急性毒性环境基准物种敏感性分布原油水容纳组分

水环境中藻毒素生态风险的物种敏感性分布评价

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生态毒理学报 2016年第3期11卷 131-139页

作者：朱小奕陈瑾张建英浙江大学环境科学研究所杭州310058 浙江省有机污染过程与控制重点实验室杭州310058

藻毒素对人体的健康风险已受普遍关注,然而其对水生态物种敏感性分布的影响尚不明朗。本研究采集已有实验数据,利用种间相关性分析(ICE)模型和物种敏感性分布评估(SSDs)方法,筛选了64个水生生物物种的71组急性毒性数据(EC50),构建水生... 详细信息

藻毒素对人体的健康风险已受普遍关注,然而其对水生态物种敏感性分布的影响尚不明朗。本研究采集已有实验数据,利用种间相关性分析(ICE)模型和物种敏感性分布评估(SSDs)方法,筛选了64个水生生物物种的71组急性毒性数据(EC50),构建水生生物对肝毒素(节球藻毒素、柱孢藻毒素)和神经毒素(类毒素、贝毒素)的SSD方程。在此基础上,计算不同暴露浓度下的潜在影响比例(PAF)以及保护95%物种基础上藻毒素对水生生物的生态风险阈值(HC5),比较不同类别生物对藻毒素的敏感性以及藻毒素对水生生物的生态风险。结果表明:(1)在95%物种保护保证率下,节球藻毒素、柱孢藻毒素、类毒素和贝毒素对全部物种的HC5值分别为74.96、205.39、194.39、0.3μg·L^(-1),贝毒素水生态风险最高,柱孢藻毒素最低。(2)柱孢藻毒素、类毒素对无脊椎动物的HC5值分别为122.93、95.19μg·L^(-1),低于全部物种的HC5值,无脊椎动物受柱孢藻毒素、类毒素影响较其他物种大。(3)物种潜在影响比例可明确表征敏感性,柱孢藻毒素、类毒素在各浓度暴露情景下对无脊椎动物的PAF值均高于脊椎动物,显示无脊椎动物的敏感性较高。

关键词：藻毒素水生生物物种敏感性分布生态阈值

基于物种敏感性分布法的生态风险评价研究进展

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安全与环境学报 2017年第1期17卷 353-357页

作者：文晨杨虹卢学强张彦刘红磊天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津市环境保护科学研究院天津300191

生态风险评价是认识生态健康和污染物可能对生态环境产生不良影响的重要手段,而物种敏感性分布法是使用较为广泛的评价方法,其核心步骤是筛选出合适物种的毒性数据进行曲线拟合。在简要介绍物种敏感性分布法原理和步骤的基础上,综述了... 详细信息

生态风险评价是认识生态健康和污染物可能对生态环境产生不良影响的重要手段,而物种敏感性分布法是使用较为广泛的评价方法,其核心步骤是筛选出合适物种的毒性数据进行曲线拟合。在简要介绍物种敏感性分布法原理和步骤的基础上,综述了物种敏感性分布法应用的几个关键问题,即物种筛选、毒性数据选择和拟合模型确定。针对特殊水体,提出了基于区域同类型水环境物种对比的物种筛选法和基于水环境历史物种比较的物种筛选法。最后对未来的研究工作进行了展望,指出现有研究的不足和未来研究的方向。

关键词：环境科学技术基础学科物种敏感性分布生态风险评价物种筛选毒性数据选择拟合模型