基于水生动物的苯系物水环境基准值研究

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从水环境标准体系来看,我国是一个“只有环境质量标准,而没有污染环境修复标准”的国家。通常采用环境质量标准来判断污染环境修复工作是否达到要求,特别是指导对应急环境问题的处理又太不现实,容易出现“欠保护”与“过保护”的问题。   苯系物(BTEX),包括苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)和二甲苯(xylene),属于单环芳烃类物质,主要存在于原油和石油产品(如天然气)中,也作为工业原料广泛应用于农药、塑料和纤维合成等行业中。近年来,由于此类物质的广泛使用,我国水环境中苯系物的污染问题日益严重,其含量逐年升高,对水生生态系统和人体健康产生了重大危害。   本论文选择水环境中典型有毒污染物BTEX作为研究对象,就我国污染水体修复基准的研究作初步尝试。论文选择大型溞、颤蚓、斑马鱼和鲫鱼四种水生生物作为受试生物,对其进行了急性和慢性毒性试验。通过急性毒性试验研究发现水环境中苯系物对水生生物都有很大的毒性作用,呈明显的剂量-效应关系。实验得到甲苯对大型溞、颤蚓、斑马鱼和鲫鱼四种生物的半数抑制(致死)浓度分别为:136.9、170.4、77.5和33.6mg·L-1;乙苯对大型溞、颤蚓、斑马鱼和鲫鱼四种生物的半数抑制(致死)浓度分别为:42.9、38.8、31.0和21.2 mg·L-1;二甲苯对大型溞、颤蚓、斑马鱼和鲫鱼四种生物的半数抑制(致死)浓度分别为:50.3、69.9、34.8和26.7 mg·L-1。   同时,实验对颤蚓、斑马鱼和鲫鱼三种生物进行了21天半静态慢性实验,通过检测生物体内乙酰胆碱酯酶和抗氧化酶(SOD、CAT和GST)等,以酶活作为指标,指示水生生物长时间低浓度水平条件下受到苯系物污染胁迫的水平。试验得到甲苯对颤蚓、斑马鱼和鲫鱼三种生物的慢性中毒阈值分别为:17.04、7.75和6.73mg·L-1;乙苯对颤蚓、斑马鱼和鲫鱼四种生物的慢性中毒阈值分别为:7.76、3.12和4.24 mg·L-1;二甲苯对颤蚓、斑马鱼和鲫鱼四种生物的慢性中毒阈值分别为:14.32、3.48和5.74 mg·L-1。   最终确定甲苯、乙苯和二甲苯的水环境质量基准最大浓度值分别为33.60、21.2和26.7 mg·L-1,污染修复基准推荐值为23.6、14.8和18.7 mg·L-1,环境质量基准连续值分别为6.7、3.1和3.5mg·L-1。参考水体中苯系物的相关标准值,认为用酶活变化作为指标确定长时间低剂量污染物质环境质量基准值的方法是可行的。
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