简介：一些基于重金属形态的生物毒性机理模型被广泛应用于水体和陆生生态系统,例如：自由离子活度模型（FIAM）、生物配体模型（BLM）和生物膜电势斯特恩双电层模型（GCSM）,但不同模型的应用效果之间还缺乏系统比较。本研究选取小麦作为受试生物,采用水培实验进行了镉对小麦根伸长的毒性测试,通过数据分析软件对实验数据进行非线性拟合,分别建立了3种模型,并从根毒性、根表面吸附镉和根中富集镉3个方面对3个模型的预测能力进行了比较。除此之外,选取苹果酸和柠檬酸2种有机配体,研究了配体对镉生物毒性的影响。结果表明,Ca（2＋）和H＋对Cd的根毒性存在竞争效应,而Mg（2＋）、K＋和Na＋未发现竞争效应。由于BLM模型同时考虑了镉的自由离子态浓度和竞争离子的影响,在预测镉对杨麦13号根毒性和生物体内富集量时效果最好。而FIAM和GCSM模型由于计算中仅考虑了离子活度的影响,缺乏对竞争离子保护效应的考虑,因此预测效果相对较差;此外,Cd对小麦根毒性的主要受扩散过程控制,而非跨膜过程,这可能也是FIAM模型和GCSM模型预测不佳的原因之一。同时结果还发现有机配体存在时尽管降低了溶液中镉的离子活度,但未显著影响镉毒性,进一步证明了扩散过程对Cd毒性的影响。以上结果为评价和预测镉的陆生生态毒性提供了基础数据和模型依据。

简介：水质基准研究主要是基于物种的实验室测试的毒性数据开展的.对于一些毒性数据相对缺乏的化学品,水质基准研究就会受到一定的影响.本文从水质基准研究方法的角度,阐述了种间关系预测（ICE）的基本原理和基本方法,系统介绍了ICE模型的毒性预测方法在水质基准研究中的应用,并通过锌的ICE案例研究证明了模型在中国的可利用性.同时,对ICE模型的不确定性和适用性进行了分析.最后,对ICE模型存在的问题和未来的发展方向进行了探索和展望.

简介：双酚A（BPA）已被证实是一种类雌激素类物质.本研究根据BPA对水生生物毒性效应的特点,按照不同的毒性终点将BPA的毒性数据进行归类,采用物种敏感度分布法（speciessensitivitydistribution,SSD）推导了BPA对水生生物的预测无效应浓度（predictednoeffectconcentration,PNEC）.结果表明：以雌激素效应为暴露终点的急、慢性PNEC分别为25.11μg·L^-1、1.075μg·L^-1;而以所有数据的急、慢性毒性效应为暴露终点推导的PNEC值分别为355.7μg·L^-1、7.549μg·L^-1.BPA对水生生物的雌激素效应更为敏感,建议在推导BPA这类内分泌干扰物的PNEC值时,应依据其毒性终点分别推导,从而得到更加合理的基准值.研究成果以期为我国地表水环境质量标准的制修订提供数据支持.

简介：沉积物-水微宇宙系统是经济合作发展组织（OrganisationforEconomicCo-OperationandDevelopment,OECD）颁布的化学品测试准则中推荐的试验系统之一,可用来测试化学品对底栖生物的慢性毒性。为了在试验前对化学品的浓度变化进行预测,进而确定试验方法,以摇蚊慢性毒性试验系统为例,采用环境多介质模型的建模方法,构建了一种可通过化学品理化性质和试验系统参数,对化学品在沉积物-水试验系统中浓度变化进行预测的模型。结合试验数据和文献资料,给出了模型中试验系统参数的推荐取值,并使用Matlab软件中的Simulink工具对模型进行编程和求解。以此模型为基础,给出了模型在3个方面的应用,即预测蓄积时间、预测平衡时间以及拟合试验数据。对80种已有或假想化学品的蓄积时间和平衡时间进行了计算,得出的范围分别为〈1~204d和〈1~73d。此外,适当修改模型结构和模型参数,也可将其应用于其他暴露场景中。但使用模型对化学品浓度进行预测时发现,模型仅对沉积物中化学品浓度的预测结果较为准确,而对水中化学品浓度的预测结果与实测值相差1~2个数量级。模型对浓度的预测精度未来仍需进一步提高。上述研究结果完善了沉积物-水微宇宙系统试验方法。

简介：农田土壤重金属污染直接危及到生态安全、食品安全和人体健康。从源头上控制农田土壤重金属污染是农业可持续发展和保障农产品质量安全的首要措施。本文采用物质流分析法与情景分析法,以水稻（双季稻、单季稻）、小麦-玉米、蔬菜（叶菜、根菜和果菜）的产地农田生态系统为研究对象,研究农田土壤中重金属铜的输入途径（大气沉降、磷肥、有机肥以及灌溉水）和输出途径（籽粒/可食部位、秸秆/残余物以及地表排水）,并通过文献查阅和采样分析建立数据库,在平衡分析基础上为了保障100年土壤铜累积不超过设定的情景水平,当土壤铜背景值含量分别增加50%,100%和150%时,推导出磷肥、有机肥以及灌溉水的重金属含量安全阈值,磷肥中铜含量应控制在65175mg·kg（-1）范围内;畜禽粪肥中铜含量应控制在3595mg·kg（-1）范围内。灌溉水质标准应控制在4070μg·L（-1）范围内。这将为我国农产品产地安全管理和源头预防控制,保障我国农产品质量安全提供一定的技术指导作用。