湖泊區(qū)域多介質(zhì)環(huán)境持久性有機(jī)氯污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究——以江蘇省太湖區(qū)域?yàn)槔?pdf

1、中國是一個(gè)湖泊眾多的國家，在許多地區(qū)，湖泊是重要的地表水資源，湖泊的生態(tài)保護(hù)與湖泊周圍居民的生活密切相關(guān)。隨著丁農(nóng)業(yè)的發(fā)展，湖泊受到的污染也日益嚴(yán)重，持久性有機(jī)污染物正在環(huán)境介質(zhì)中累積，威脅著湖泊水生生態(tài)及湖區(qū)居民的健康。 區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究是針對環(huán)境潛在危害的一種有效地環(huán)境管理手段。隨著世界環(huán)境問題的日益突出，尤其是中國的環(huán)境污染程度的日益加重，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也正在逐步累積。如何有效地分析和控制環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也成為環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

2、 本研究針對目前湖泊區(qū)域水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中存在的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生機(jī)理定量化程度不高，風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果難以反映實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢的缺陷，綜合多種環(huán)境數(shù)學(xué)模型，建立新的湖泊多介質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)(生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn))分析方法。具體研究選擇太湖為研究對象，研究DDT和HCH危害湖泊水生生態(tài)及湖區(qū)居民健康的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。具體研究內(nèi)容和研究結(jié)論如下： (1)湖泊生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究針對湖泊水環(huán)境中低劑量長期的持久性有機(jī)氯污染危害水生生物種群的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，在分析污染物在水

3、環(huán)境中的遷移分布過程及水生生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上，應(yīng)用水生生物富集動(dòng)力學(xué)模型分析污染物在水生生態(tài)系統(tǒng)中的遷移分布過程，確定風(fēng)險(xiǎn)受體的污染物富集量，并結(jié)合ICE及ACE模型分析得到的污染物慢性毒性的劑量--反應(yīng)關(guān)系，應(yīng)用定量生態(tài)學(xué)模型(Leslie模型)定量分析受體富集污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)度。具體研究選擇太湖為研究對象，評價(jià)DDT及HCH對大銀魚、太湖新銀魚及刀鱭三種魚類種群的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。 研究結(jié)果表明此方法能有效地定量風(fēng)險(xiǎn)發(fā)

4、生過程，建立風(fēng)險(xiǎn)源與風(fēng)險(xiǎn)后果的定量聯(lián)系。其中，對DDT而言，太湖經(jīng)濟(jì)魚類在當(dāng)前污染水平下，根據(jù)富集動(dòng)力學(xué)模型分析得到的最人DDT富集量分別為：大銀魚(1188.20～2675.80 μg/kg)、太湖新銀魚春群(530.59～697.5μg/kg)及太湖新銀魚秋群(741.66～803.30 μg／kg)、刀鱭(1222.70～5736.30 μg／kg)。根據(jù)劑量-反應(yīng)關(guān)系及Leslie模型分析得到的DDT富集的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分別為：1)大

5、銀魚，不同概率條件的DDT富集影響下，大銀魚種群經(jīng)歷繁殖期(1～2月)到生命末期(2～12月)一個(gè)生命周期，種群規(guī)模有50％的可能性減少0.0107％，25％的可能性減少0.0483％，但最大不會(huì)超過1.3511％。2)太湖新銀魚，不同概率條件的DDT富集影響下，太湖新銀魚種群經(jīng)歷一個(gè)生命周期(包括兩個(gè)繁殖期)，種群規(guī)模有50％的可能性減少0.0237％，25％的可能性減少0.0547％，但最大不會(huì)超過0.8752％。3)刀鱭，不同概率

6、條件的DDT富集影響下，刀鱭種群經(jīng)歷繁殖期(5～6月)到1個(gè)生命周期末期(6月～次年4月)，種群規(guī)模有50％的可能性減少0.0549％，25％的可能性減少0.1555％，但最大不會(huì)超過1.7405％。對HCH而言，太湖經(jīng)濟(jì)魚類在當(dāng)前污染水平下，根據(jù)富集動(dòng)力學(xué)模型分析得到的最人HCH富集量分別為：大銀魚(45.65～106.99 μg／kg)、太湖新銀魚春群(17.20～23.45μg／kg)及太湖新銀魚秋群(20.21～22.25μg/

7、kg)、刀鱭(35.22～221.52μg/kg)。但由于由暴露評價(jià)結(jié)果及危害評價(jià)結(jié)果得到，HCH慢性毒性導(dǎo)致的大銀魚、太湖新銀魚和刀鱭0.01％死亡率對應(yīng)的HCH濃度均超過太湖水體HCH實(shí)際濃度，相應(yīng)的魚體累積含量也超過實(shí)際富集量，因此太湖經(jīng)濟(jì)魚類在當(dāng)前HCH富集水平下生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為可接受生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。 (2)湖泊區(qū)域健康風(fēng)險(xiǎn)研究針對湖泊區(qū)域低劑量長期的持久性有機(jī)氯暴露危害居民的健康風(fēng)險(xiǎn)，采用風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)四階段法，以多介質(zhì)環(huán)境數(shù)學(xué)模型為基

8、礎(chǔ)，定量分析環(huán)境介質(zhì)中的污染物遷移轉(zhuǎn)化暴露于人體的過程，并結(jié)合湖區(qū)居民膳食結(jié)構(gòu)和人體生理特性，定量分析居民的污染物暴露量及由此導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)。具體研究選擇太湖區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?，評價(jià)DDT及HCH對居民的健康風(fēng)險(xiǎn)。 研究結(jié)果表明此方法能有效地定量居民污染物暴露量，并分析不同環(huán)境介質(zhì)、暴露介質(zhì)及暴露途徑的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率。其中，太湖區(qū)域居民暴露量在目前暴露水平下，2個(gè)年齡段亞群DDT日平均暴露量分別為：幼年男性(6.34E-04～1.19E

9、-02 mg／kg／d)、成年男性(3.20E-04～6.20E-03 mg／kg／d)及幼年女性(5.91E-04～1.05E-02 mg/kg/d)、成年女性(2.98E-04～5.45E-03 mg/kg／d)。2個(gè)年齡段亞群HCH日平均暴露量分別為：幼年男性(5.99×10-4～7.46×10-3mg／kg／d)、成年男性(3.01×10-4～4.34×10-3mg／kg/d)及幼年女性(5.60×10-4～6.71×10-3m

10、g／kg／d)、成年女性(2.81×10-4～3.95×10-3mg／kg/d)。經(jīng)口的攝取在各年齡段人群中對人體的暴貢貢獻(xiàn)最為重要，其次是吸入，而皮膚暴露的貢獻(xiàn)很小。 (3)湖泊區(qū)域低劑量混合污染的健康風(fēng)險(xiǎn)研究針對湖泊區(qū)域低劑量長期的持久性有機(jī)氯混合暴露危害居民的健康風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)對居民不同途徑污染物暴露量的分析結(jié)果，基于建立的PBPK模型，應(yīng)用內(nèi)效應(yīng)綜合危害指數(shù)法定量分析混合健康風(fēng)險(xiǎn)。具體研究選擇太湖區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?，評價(jià)DDT及HCH的