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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

基于物种敏感度分布及相平衡理论的汾河流域磺胺类抗生素生态风险阈值研究

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生态毒理学报 2024年第1期19卷 115-126页

作者：刘瑞民赵静韩文辉王林芳马双绕夏星辉北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 山西省环境监测与应急保障中心(山西省生态环境科学研究院) 太原030027 山西农业大学高粱研究所高粱遗传与种质创新山西省重点实验室晋中030600

磺胺素类抗生素(SAs)广泛应用于医疗、畜禽养殖等领域。但过量的SAs通过多种方式最终进入流域水体和沉积物中,对流域生态系统带来潜在的风险。预测无效应浓度(PNEC)可以作为评估污染物潜在生态风险的阈值,因此确定水体和沉积物中SAs的P... 详细信息

磺胺素类抗生素(SAs)广泛应用于医疗、畜禽养殖等领域。但过量的SAs通过多种方式最终进入流域水体和沉积物中,对流域生态系统带来潜在的风险。预测无效应浓度(PNEC)可以作为评估污染物潜在生态风险的阈值,因此确定水体和沉积物中SAs的PNEC是风险评估的关键。本研究以黄河支流——汾河流域为研究区,通过采集水体和沉积物的样品,发现水体中SAs的磺胺甲恶唑(SMX)含量最高,均值为73.6 ng·L^(-1),而磺胺醋酰(SAAM)检出率最高,高达100%。沉积物中仅检出了2种SAs类抗生素,为磺胺醋酰(SAAM)和磺胺喹恶啉(SQX),但检出频率却高达100%。基于物种敏感度分布(SSD)得到水体中SAs的生态风险阈值为3.40~440μg·L^(-1)。在此基础上,基于水-沉积物密度、体积比等参数,采用相平衡理论(EqP)进一步得到了沉积物中SAs的生态风险阈值为0.065~75.5 mg·kg^(-1)。基于确定的生态风险阈值,对汾河流域SAs现状进行风险评估,结果表明仅水体中的甲氧苄啶(TMP)的风险商(RQ)均值为0.014,存在一定的低风险,但超标概率仅为8%,而其他类别在水体和沉积物中RQ均低于0.01,均无显著风险。

关键词：磺胺类抗生素(SAs) 预测无效应浓度(PNEC) 物种敏感度分布(SSD) 相平衡理论(EqP) 生态风险阈值

广西典型岩溶地区农田土壤重金属生态风险阈值研究——以Cd为例

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中国岩溶 2024年

作者：黄春阳黄娟钟晓宇李杰李明钰广西地质调查院

镉（Cd）是一种对人体有害的非必需元素，也是农田土壤首要污染物，其在土壤-作物系统中生态风险阈值评估具有重要意义。因此，需要立即提出一种能够准确的方法来评估岩溶地区农田土壤Cd生态风险阈值。本文系统采集了广西典型岩溶地区10... 详细信息

镉（Cd）是一种对人体有害的非必需元素，也是农田土壤首要污染物，其在土壤-作物系统中生态风险阈值评估具有重要意义。因此，需要立即提出一种能够准确的方法来评估岩溶地区农田土壤Cd生态风险阈值。本文系统采集了广西典型岩溶地区102组水稻作物及其根系土壤，利用BurⅢ分布拟合了广西典型岩溶区农田土壤中Cd的物种敏感性分布曲线（SSD），推导出能够保护95%水稻的土壤Cd安全阈值。结果表明，研究区土壤全量Cd超标率90.2%，而水稻籽实Cd仅有8.82%样品超过《食品中污染物限量》（GB 2 762-2022）的限值。利用物种敏感性分布法，推导出土壤pH 5.5～6.5、6.5～7.5和7.5～8.5下保护95%水稻不超标的土壤Cd安全阈值分别为0.22 mg·kg-1,1.08 mg·kg-1和6.4mg·kg-1，评价结果的推导值正确率随着pH的升高由23.5%显著提高到92.1%。因此，研究结果可以被认为是更准确的评估阈值，为广西典型岩溶地区Cd污染稻田安全生产提供科学参考依据。

关键词：岩溶地区土壤重金属生态风险阈值 Cd

基于SSD法的持久性污染物水生态风险阈值研究

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生态科学 2016年第3期35卷 85-91页

作者：张晓惠袁雪竹陈红焦永杰董菁杨静王越邓小文天津市环境保护科学研究院天津300191 天津市联合环保工程设计有限公司天津300191 天津市环境监测中心天津300191

应用物种敏感度分布曲线法(SSD)分别计算了DDT、艾氏剂、狄试剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚、林丹、硫丹等8类持久性有机污染物(POPs)对保护95%的淡水生物时在淡水环境中的浓度阈值(HC5),水生生物对不同化学物质的敏感度差异较大,其中对... 详细信息

应用物种敏感度分布曲线法(SSD)分别计算了DDT、艾氏剂、狄试剂、异狄氏剂、七氯、毒杀酚、林丹、硫丹等8类持久性有机污染物(POPs)对保护95%的淡水生物时在淡水环境中的浓度阈值(HC5),水生生物对不同化学物质的敏感度差异较大,其中对异狄氏剂敏感度最高,其HC5值为0.08μg·L^(-1),对毒杀酚、林丹的敏感性较低,其HC5分别为1.35μg·L^(-1)、1.24μg·L^(-1)。以Sigmoidal型函数为基本模型,采用Sigmoid、logistic、Weibull、Gompertz、Hill、Chapman六种多参数模型分别对DDT的毒理数据进行了浓度对数累积频率拟合,最后确定以Sigmoid,5 parameters函数进行SSD拟合,研究结果表明,八类污染物质的SSD拟合曲线R2均大于0.96,拟合程度高,拟合效果较好,能够反映不同物种毒理数据点的累积概率分布。

关键词：持久性有机污染物物种敏感度分布生态风险阈值

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西安市典型河流中4种抗生素的生态风险评价

环境污染与防治 2021年第5期43卷 626-630页

作者：陈莹赵晓光西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054

利用物种敏感度分布(SSD)法并结合评价因子(AF)法推导了四环素(TC)、诺氟沙星(NOR)、磺胺甲恶唑(SMZ)3种抗生素对水生生物的急、慢性生态风险阈值(PNEC)。TC、NOR、SMZ的急性PNEC分别为136.12、1364.18、49.39μg/L,慢性PNEC分别为4.40... 详细信息

利用物种敏感度分布(SSD)法并结合评价因子(AF)法推导了四环素(TC)、诺氟沙星(NOR)、磺胺甲恶唑(SMZ)3种抗生素对水生生物的急、慢性生态风险阈值(PNEC)。TC、NOR、SMZ的急性PNEC分别为136.12、1364.18、49.39μg/L,慢性PNEC分别为4.40、0.59、6.28μg/L。罗红霉素(ROX)因原始毒性数据不足,故直接借鉴了ECOTOX数据库中的0.15、0.10μg/L分别作为其急性PNEC和慢性PNEC。采用风险熵(RQ)法对西安市典型河流渭河和灞河中的TC、NOR、SMZ和ROX进行生态风险评价,发现两条河流中的主要抗生素均为ROX(0.10≤RQ风险熵的贡献率达到75%以上,属于中风险。NOR的慢性毒作用带最宽,应重点关注其慢性毒理效应。

关键词：抗生素物种敏感度分布评价因子生态风险阈值生态风险评价

山区复杂环境道路生态风险预警及多发展情景模拟

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山区复杂环境道路生态风险预警及多发展情景模拟

作者：曹佳梦重庆交通大学

学位级别：硕士

道路作为推动山区发展的关键影响因素之一,既是促进经济建设、文化传输、信息交流等社会发展的催化剂,又是影响周围土地利用/覆被变化速度与方向、造成生态系统结构与功能受损的干扰体,直接影响人类社会的发展及生态系统格局的变化。如... 详细信息

道路作为推动山区发展的关键影响因素之一,既是促进经济建设、文化传输、信息交流等社会发展的催化剂,又是影响周围土地利用/覆被变化速度与方向、造成生态系统结构与功能受损的干扰体,直接影响人类社会的发展及生态系统格局的变化。如何定量化识别道路生态风险阈值、智能预警未来演化趋势、实现多发展情景下道路生态风险警情判别的可预见性及管控性已成为缓解山区道路发展和山区复杂生态环境保护间矛盾的关键。本文以重庆市为研究区域,构建“风险源危害性-环境脆弱度-受体损失度”多源风险表征下的山区复杂环境道路生态风险评价指标体系,测算道路生态风险时空分异特征;基于距离衰减理论,引入高斯函数,界定道路生态风险阈值范围,探究不同等级道路发展下道路生态风险辐射变化范围;耦合系统动力学模型-FLUS模型-数理统计模型,设定投资优先、和谐发展及生态保护三种发展情景,对山区复杂环境道路生态风险进行预警等级划分及多发展情景模拟,探寻生态发展最优路径。总结提炼出复杂因素驱动下道路生态风险时空差异性、不同等级道路影响阈值及多发展情景下未来演化趋势,推动山区复杂环境道路交通基础设施建设与生态空间的协调发展。主要结论如下:（1）2015-2020年重庆市道路生态风险稳定性逐年增加,但风险值也逐年增加,呈西高东低的分布格局。风险源危害性波动值从0.6701上升到0.7368,受体损失度由0.3107下降到0.3092,生态环境脆弱度从0.5170下降到0.4826。道路生态风险整体向高风险等级演化,巨警、重警、中警和轻警面积占比由2015年的0.34%、6.36%、22.12%、39.96%上升到2020年的0.55%、17.00%、27.19%、40.46%。（2）不同等级路网对生态风险辐射范围影响程度不同,且在一定阈值范围内,道路距离与生态风险呈正相关关系,超过一定范围,则呈负相关。2015年国道、高速、省道、县道生态风险阈值为5.17km、2.48km、2.35km、3.67km,2020年空间阈值分别为10.33km、2.16km、2.23km、3.04km。（3）2020-2030年重庆市道路生态风险整体呈现上升趋势,其中,无警风险等级面积占比降低16.42%,轻警面积占比降低0.50%,中警面积占比降低5.07%,重警面积占比增加10.64%,巨警面积占比增加0.21%。（4）发展情景的差异造成道路生态风险差异显著,和谐发展情景为最优发展路径。2030年,投资优先情景下,道路生态风险等级以巨警（49894.39km）和重警（29436.55km）为主,中警（2152.69km）、轻警（494.00km）次之,无警（90.10km）最低;和谐发展情景下,道路生态风险等级以中警（21432.49km）、重警（27837.02km）为主,轻警（14101.25km）、巨警（16831.84km）次之,无警（2188.08km）最低;生态保护情景下,道路生态风险等级以中警（19815.83km）、重警（29055.42km）为主,轻警（11196.27km）、巨警（18410.28km）次之,无警（3912.77km）最低。

关键词：道路生态风险生态风险阈值生态风险预警情景模拟