（环境科学与工程专业论文）辽河流域水体及表层沉积物中多环芳烃分布特征及风险评估.pdf

学位论文数据集 中图分类号x 8 2 6学科分类号6 1 0 3 0 2 0 论文编号 1 0 0 1 0 1 2 0 1 2 0 2 1 5密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名武江越学号2 0 0 9 0 0 0 2 1 5 获学位专业名称环境科学与工程获学位专业代码0 8 3 0 0 2 国家水体污染控制与治 课题来源研究方向生态评价 理科技重大专项 论文题目辽河流域水体及表层沉积物中多环芳烃分布特征及风险评估 关键词 辽河，水体及沉积物，多环芳烃，空间分布，风险评估 论文答辩日期2 0 1 2 5 3 0掌论文类型应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师冯流教授北京化工大学 环境化学 评阅人1胡翔教授 北京化工大学环境工程 评阅人2刘新会 教授北京师范大学环境化学 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员会主席陈晓春 教授北京化工大学化学工程 答辩委员1杨晓进教授北京化工大学 环境工程 答辩委员2郭锴教授北京化工大学 化学工程 答辩委员3吴卫泽教授 北京化工大学化学工程 答辩委员4张现仁 教授北京化工大学化学工程 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 辽河流域水体及表层沉积物中多环芳烃分布特征及风险评估 摘要 辽河位于我国东北( 4 0 。3 1 4 5 。1 7 n ，1 1 6 。5 4 1 2 5 。3 2 e ) ，纵贯东 三省工矿业命脉基础经济区，是当地乃至全国发展的中流磐石。如今辽 河流域污废水排放缺乏有效管理，致使水生态环境恶化，同时随着老工 业区经济水平日渐提高，辽河污染现象更加突出，亟待解决。化学品污 染是辽河流域污染的重要组成部分，而其中的p a h s 类污染物是其中的重 中之重，p a h s 多数都具有毒性、致癌性等特征而成为研究焦点。故而针 对当地污染祸首的有机化合物研究成为众多有志之士的共同心愿。本文 通过对5 月夏季丰水期水体( 枯水期处于冬季，无法采集水体样品) ，及5 月夏季丰水期、1 2 月冬季枯水期的表层沉积物p a h s 污染状况研究，借鉴 国际常用方法进行风险评估。 对辽河流域8 个采样区1 9 个采样点位的丰水期水体样品中p a h s 进 行检测分析，检测出6 种：萘、芴、菲、葸、荧葸、芘。从总体来看 p a h s 污染物分布具有相对明显的城市区域性，东北重工业基地的沈阳和 抚顺市辖区的辽河上游，以及营口等下游部分点位污染相比其他地区来 说严重一些。从污染趋势分析，从东北部的沈阳到中下游盘锦，p a h s 污 染物的总量呈递减分布。菲、芘、荧蒽三种物质浓度较高，处于潜在风 险区。 辽河流域5 月份丰水期、1 2 月份枯水期表层沉积物样品中检测出1 5 种p a h s 。其中枯水期e p a h s 为1 2 3 5 - 2 1 2 3 3 4n g g ，平均浓度为 t 北京化t 大学硕。j j 毕业学位论文 3 2 0 8 1n g g ；丰水期e p a h s 为3 7 9 - - 9 0 1 4 0n g g 一，平均浓度为1 6 1 2 0 n g g 。辽河表层沉积物中p a h s 的平均含量呈现：抚顺 沈阳 营口 盘锦。 辽河流域表层沉积物检出的1 5 种p a h s 中，荧蒽和芘的s q g q 值 在所有可检点位值均大于o 5 ，存在中低度生态效应。丰水期抚顺段l 3 1 点位s q g q 值大于o 5 ，有较强的负面效应，其余点位均处于无影响 和中低度风险水平；枯水期沈阳段l 1 1 点位、抚顺段l 3 1 和l 3 2 点位 s q g q 值大于o 5 ，有较强的负面效应，其余点位均处于无影响和中低 度风险水平。超标点位增加是由于东北地区冬季大量燃烧化石燃料导 致。 关键词：辽河流域，水体及沉积物，多环芳烃，分布特征，风险评估 a b s t r a c t s p a t i a ld i s t r i b u t i o na n d r i s ka s s e s s m e n to fp o l y c y c l i ca r o m a t i c h y d r o c a r b o n si nw a t e r a n ds u r f a c es e d i m e n t so fl i a o h er i v e r a b s t r a c t l i a o h er i v e ri sl o c a t e di nn o r t h e a s tc h i n a ( 4 0 0 31 - 4 5 017 n ， 116 。5 4 - 1 2 5 。3 2 e ) ，i tr u n st h r o u g ht h en o r t h e a s tm i n i n g sa n di n d u s t r i a l l i f e l i n e s ，a n di tm a k e sa ni m p o r t a n te f f e c to nl o c a la n dn a t i o n a ld e v e l o p m e n t aw a s t e w a t e re m i s s i o nt o w a r d sl i a o h er i v e rl a c k se f f e c t i v em a n a g e m e n t ， r e s u l t i n gi nd e t e r i o r a t i o no ft h ew a t e re c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta tt h es a m et i m e r i s i n gw i t ht h ee c o n o m i cr i s kl e v e l c h e m i c a lp o l l u t i o ni sa l li m p o r t a n tp a r to f t h el i a o h er i v e rp o l l u t i o no fp a h sp o l l u t a n t si so n eo ft h em o s ti m p o r t a n t ，o f p a h si nt h em a j o r i t yo f t h et o x i c i t y , c a r c i n o g e n i c i t y , a n do t h e rc h a r a c t e r i s t i c s t ob e c o m ear e s e a r c hf o c u s l i a o h er i v e rp o l l u t i o np h e n o m e n o ni sm o r e p r o m i n e n tt h a nt h ep a s t ；t h e r e f o r eh o w t oc o n t r o lo r g a n i cc o m p o u n d sb e c o m e s t h ec o m m o na s p i r a t i o no fm a n yp e o p l ew i t hl o f t yi d e a l s w ec o l l e c t e dw a t e r s a m p l e si nm a y a sw e ts e a s o n ( b e c a u s ed r ys e a s o ni nw i n t e r , c a nn o tc o l l e c t w a t e rs a m p l e s ) ；s u r f a c es e d i m e n t ss a m p l e sw e r es e l e t e di nm a ya sw e ts e a s o n a n di nd e c e m b e ra sd r ys e a s o n ，a n de c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n tw a sd o n ew i t h r e f e r e n c et ot h er e l e v a n te v a l u a t i o nm e t h o d t h e r ew e r e6k i n d so fp a h sp o l l u t a n t sd e t e c t e di nw a t e rs a m p l e so f l i a o h er i v e r , i n c l u d i n g ：n a p h t h a l e n e ，p h e n a n t h r e n e ，f l u o r e n e ，a n t h r a c e n e ， i i i 北京化工人学硕上毕业学位论文 f l u o r a n t h e n e ，p y r e n e ，t h e i rd i s t r i b u t i o nw e r eo b v i o u s l yr e g i o n a la n dh a da r e l a t i o n s h i pw i t hl o c a le n t e r p r i s e sf a c t o r i e s o v e r a l l ，p o l l u t a n td i s t r i b u t i o n w i t hr e g i o n a ld i f f e r e n c e s ，c l o s et ot h ei n d u s t r i a l c i t y - s h e n y a n g ，f u s h u n ， l i a o h er i v e ru p s t r e a ma n dy i n g k o ud o w n s t r e a mp a r to ft h ep o i n t sp o l l u t i o n c o m p a r e dt oo t h e rr e g i o n s ，m o r es e r i o u s f r o mt h ep o l l u t i o nt r e n da n a l y s i s ，t o t h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so fp a n ji no fp a h si nt h et o t a la m o u n to f p o l l u t a n t sf r o mt h en o r t h e a s to fs h e n y a n gw a sd e c r e a s i n gd i s t r i b u t i o n t h e r e s u l t ss h o w e dt h a tp o l l u t a n t si nw a t e rd i dn ot h r e a tt ot h ee n v i r o n m e n t e x c e p t p h e n a n t h r e n e ，f l u o r a n t h e n e ，p y r e n eh a ds l i g h te c o l o g i c a lr i s k t h e r ew e r e15k i n d so fp a h sp o l l u t a n t sd e t e c t e di ns u r f a c es e d i m e n t s s a m p l e so fl i a o h er i v e r ，d r ys e a s o nz p a h s12 3 5t o2 12 3 3 4n g g ，t h e a v e r a g ec o n c e n t r a t i o no f3 2 0 8 1n g g 。1 ；w e tp e r i o dz p a h sa s3 7 9t o9 0 1 4 0 n g g ，t h ea v e r a g ec o n c e n t r a t i o no f16 12 0 n g g t h ea v e r a g ec o n t e n to f p a h si nt h el i a o h er i v e ri ns u r f a c es e d i m e n t ss h o w e df u s h u n s h e n y a n g y i n g k o u p a n j i n t h e15p a h sd e t e c t e di ns u r f a c es e d i m e n t so ft h el i a o h er i v e r , t h e f l u o r a n t h e n et h ep y r e n es q g qv a l u ei nt h eb i tv a l u e so fa l lc a nb e h a v eb o t h g r e a t e rt h a n0 5 ，t h e r ew e r el o wt om o d e r a t ee c o l o g i c a le f f e c t s f u s h u ns e c t i o n o ft h ew e tp e r i o do ft h el 3 1p o i n ts q g qv a l u eg r e a t e rt h a n0 5 ，t h e r ew a sa s t r o n gn e g a t i v ee f f e c t ，t h er e m a i n i n gp o i n t sa r ei nn oe f f e c ta n dt h el o wl e v e l o fr i s k ；d r ys e a s o ns h e n y a n gs e c t i o no ft h el 1 p o i n tf u s h u nd u a nl 3 - 1 a n d l 3 2p o i n ts q g qv a l u eg r e a t e rt h a n0 5 ，t h e r ei sas t r o n gn e g a t i v ee f f e c t ，t h e i v a b s t r a c t r e m a i n i n gp o i n t sa r ei nn oe f f e c ta n dt h el o wl e v e lo fr i s k e x c e s s i v ep o i n t i n c r e a s e dt h el e a dt ot h en o r t h e a s tw i n t e qal a r g en u m b e ro ff o s s i lf u e l c o m b u s t i o n k e y w o r d s ：l i a o h er i v e r , w a t e ra n ds e d i m e n t ，p a h s ，d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s ，e c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n t v 北京化工大学硕i j 毕业学位论文 v i 日录 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 2 相关研究进展1 1 2 1p a h s 介绍1 1 2 2 研究进展3 1 2 3 辽河p a h s 研究进展4 1 3 风险评价理论5 1 4 研究目标和内容6 1 4 1 研究目标6 1 4 2 研究内容7 第二章研究方法与材料9 2 1 研究区域概况9 2 2 实验器材9 2 2 1 试剂9 2 2 2 实验仪器9 2 3 样品采集1 0 2 3 1 采集辽河部分区域水体样品1 1 2 3 2 采集辽河部分区域土壤沉积物样品1 l 2 4 样品的前处理1 2 2 4 1 前处理辽河水体样品1 2 2 4 2 前处理土壤沉积物样品1 2 2 5 仪器参数条件1 2 2 6 结果分析1 3 2 7 质控分析1 3 2 7 1 方法空白1 3 2 7 2 检测限1 3 2 7 3 精密度1 4 2 7 4 准确度1 4 v i i 北京化工人学硕l ：毕业学位论文 第三章辽河部分区域水体中p a h s 的分布特征及生态风险评价1 5 3 1 辽河部分区域水体中p a h s 的空间解析1 7 3 1 1 组成及含量1 7 3 1 。2p a h s 空间分布解析1 9 3 2 辽河部分水域中p a h s 风险评估2 0 3 2 1 风险评估理论2 0 3 2 2 不确定性分析2 4 3 3 小结2 4 第四章土壤沉积物中p a h s 空间分布和风险评估2 5 4 1 辽河部分区域沉积物中p a h s 的空间解析2 5 4 1 1 组成及含量2 5 4 1 2 空间分布2 8 4 1 3 区域对比2 8 4 1 4p a h s 的组成特征2 9 4 2p a h s 的来源分析3 0 4 2 1 特指法3 0 4 2 2 解析因子负荷3 2 4 3 辽河表层沉积物风险评价3 2 4 3 。1m s q g q 法评价。3 2 4 3 2s s d s 分布法风险评价3 5 第五章结论与建议一4 l 5 1 结论4 1 5 2 建议4 1 参考文献4 3 致谢4 7 研究成果及发表的学术论文4 9 v l l i 日录 作者简介5 1 i x 北京化工大学硕l j 毕业学位论文 x c o n t e n t s co n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d 1 1 2r e l a t e dr e s e a r c hp r o g r e s s 1 1 2 1i n t r o d u c t i o no f p a h s l 1 2 2r e s e a r c hp r o g r e s s 3 1 2 3r e s e a r c hp r o g r e s sa b o u tp a h si nl i a o h er i v e r 4 1 3r i s ka s s e s s m e n t 5 1 4r s e e a r c ho b j e c t i v e sa n dm a i nc o n t e n t s 6 1 4 1r s e e a r c ho b j e c t i v e s 6 1 4 2m a i nc o n t e n t s 7 c h a p t e r2m e t h o d sa n dm a t e r i a l s 9 2 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d 9 2 2l a b o r a t o r yi t e m s 9 2 2 1r e a g e n t 9 2 2 2e x p e r i m e n t a la p p a r a t u s 9 2 3s a m p l e sc o l l e c t i o n 1 0 2 3 1a c q u i s i t i o no f l i a o h ef i v e rw a t e rs a m p l e sa r e a 1l 2 3 2a c q u i s i t i o no f l i a o h er i v e rs o i ls e d i m e n ts a m p l e s 11 2 4p r e t r e a t m e n t 1 ：2 2 4 1w a t e rp r e t r e a t m e n t 1 2 2 4 2s e d i m e n tp r e t r e a t m e n t 1 2 2 5i n s t r u m e n tp a r a m e t e r s 1 2 2 6a n a l y s i s 1 ：； 2 7q u a l i t yc o n t r o la n a l y s i s 1 3 2 7 1m e t h o db l a n k 1 3 2 7 2l i m i to f d e t e c t i o na n dq u a n t i t a t i o n 1 3 2 7 3p r e c i s i o n 1 4 2 7 4a c c u r a c y 1 4 北京化_ t 人学硕：i j 毕业学位论文 c h a p t e r3d i s t r i b u t i o na n dr i s ka s s e s s m e n tf o rp a h si nl o c a lw a t e r o fl i a o h er i v e r 3 1p a h si nw a t e r 1 7 3 1 1c o m p o s i t i o na n dc o n t e n t s 1 7 3 1 2s p a t i a ld i s t r i b u t i o n 1 9 3 2e c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n to f p a h si nw a t e r 2 0 3 2 1r i s ka s s e s s m e n ta n a l y s i s 2 0 3 2 2u n c e r t a i n t yi na s s e s s m e n t 2 4 3 3s u m m a r y ：2 4 c h a p t e r4d i s t r i b u t i o na n de c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n ta b o u tp a h s i np a r to f l i a o h er i v e rs u r f a c es e d i m e n t s 2 5 4 1p a h si ns u r f a c es e d i m e n t s 2 5 4 。1 1c o m p o s i t i o na n dc o n t e n t s 2 5 4 1 2s p a t i a ld i s t r i b u t i o n 2 8 4 1 3p o l l u t i o nd e g r e ec o m p a r i s o n 2 8 4 1 4c o m p o s i t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f p a h s 3 0 4 2s o u r c e sa n de c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n to fp a h si ns u r f a c es e d i m e n t so f l i a o h e r i v e r 3 1 4 2 1f e a t u r e sc o m p o u n di n d e xm e t h o d 3 1 4 2 2f a c t o rl o a d i n g 3 2 4 3e c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n to fp a h si ns u r f a c es e d i m e n t s 3 3 4 3 1m s q g q 3 3 4 3 2s s d s 3 5 c h a p t e r5c o n c l u s i o n sa n dr e c o m m e n d a t i o n s 4 1 5 1c o n c l u s i o n s 4 1 5 2r e c o m m e n d a t i o n s 4 1 x i l c o n t e n t s r e f e r e n c e s 4 3 a c k n o w l e d g e m e n t s 4 7 p u b l i s h e da n da c c e p t e dp a p e r s 4 9 a u t h o r sa n di n s t r u c t o r s 5 1 北京化工大学硕二e 毕业学位论文 x i v 符号说明 l ( e ) c s o n o e c e r l p e c m s q g - q e r m p n e c s s d s 符号说明 半数致死( 效应) 浓度 最大可能无效应风险浓度 生态系统风险评估最低值 效应浓度 平均基准质量商 生态系统风险评估中间值 无效应浓度 物种敏感性分布法 北京化t 人学硕i j 毕业学位论文 x v i 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 河流在全球淡水资源中占有重要地位，它是人类赖以生存的环境，是自然界给 予人类最大的财富。在人类历史长河中，河流与人类生存和发展息息相关，它在人 类与大自然和谐发展过程中发挥着重要桥梁作用，对维持流域内生态平衡和社会的 经济发展等方面发挥了举足轻重的作用。由于全球河流的生态退化和加速消亡正 在严重威胁河流的生态服务功能，因此合理的开发利用河流水资源，加强河流总体 区域管理和保护，维持健康的河流生态系统成为了一个十分重要问题，保护河流资 源不受破坏已经成为世界各国的共同目标【2 j 。 辽河与长江、黄河、珠江、淮河、黑龙江、海河并称我国七条最主要河流，全 程1 4 0 0 余公里，横跨辽、蒙、吉、冀四省区【3 】。辽河两大支流中大辽河水系以浑 河、太子河、大辽河为主，上游是抚顺本溪段，中游为沈阳辽阳鞍山段，下游是 营口一盘锦段，覆盖面积达2 2 9 万平方公里。近年来报道辽河年径流的地区分布不均 现象日益严重，西辽河面积占全流域的6 4 e4 l 。东部干流太子河地区，具有海洋性 气候，降水量近千毫升。长白山脉阻隔导致西北部年降水量较少。综合多年降水量 分析，辽河流域水文条件普遍偏低。 辽河缺水程度次于华北地区，尤其中下游地区旱灾时有发生，为了缓解这种情 况辽河水资源量过半建立水利基建项目。据历史统计，必须降低农业用水比重，才 能维持枯水年或连续枯水年工业生产要求。流域内人为因素加剧导致辽河水环境条 件进一步恶化，受污最严重的辽河水已经无法饮用，无生物存活，甚至无法用于农 业灌溉【5 】。日益严重的污染使得这条母亲河变了颜色，成为当地人民生活、生存迫 在眉睫的制肘。国家环保部最新公布的中国环境状况显示：6 0 以上水体为劣五类 水体，是七大水系中污染最严重和河流。 辽河水环境状况已经进入最危急境地，并且所面临的生态环境压力与日剧增， 为了达到环境保护与经济发展二者同时实现既定目标，故而，系统全面性的调查研 究辽河流域水体及表层沉积物的污染状况具有很强的实际意义。 1 。2 相关研究进展 1 2 1p a h s 介绍 多环芳烃代表一类具有两个或以上苯环的有机化合物吲。包括萘、葸、菲、芘 等1 5 0 余种物质。英文全称为p o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n ，缩写p a h s 。部分 1 北京化工大学硕士毕业学位论文 p a h s 含有氮、硫和环戊烷，四到六环的稠环p a h s 一般具有致癌作用【7 1 。国际癌症 疾病研究中心( i a r c ) ( 1 9 7 6 年) 公布的9 4 种对实验动物存在致癌风险的化合物中 1 5 种属于p a h s ，苯并( a ) 芘是首先被科研人员发现具有较强危害的生态系统致癌 物，占全部致癌性p a h s 比重约为1 2 0 【8 。 美国环保局( u s e p a ) p 】公布了1 6 种优先控制p a h s 化合物：萘、苊烯、茚并 ( 1 ，2 ，3 一c d ) 芘、苊、苯并( a ) 芘、芴、蒽、荧葸、苯并( k ) 荧蒽、芘、菲、苯并( a ) 蒽、 屈、苯并( b ) 荧葸、苯并( k ) 荧蒽、二苯并( a ，h ) 葸和苯并( g ，h ，i ) 花。 p a h s 的来源主要分成自然源和人为源两种【10 1 。自然源指火山爆发、生物合成和 森林火灾等自然因素所形成的污染。人为源指各种矿物燃料( 如石油、天然气、 煤) 等其他含碳氢化合物的不完全燃烧，或还原时热解形成的有毒物质污染。河流 污染现象产生的机理主要分为两种：上行效应和下行效应，其中上行效应是最重要 的机理【l l 】。物理因素，化学因素和生物因素是河流发生大规模污染现象主要三个影 响因素。 曰 图1 - 1p a l - i s 迁移转化图 f i g 1 1m i g r a t i o na n dt r a n s f o r m a t i o no fp a h s 由图1 1 可以看出p a h s 迁移转换途径，经过自然及人为产生后首先转移至大气 2 第一章绪论 中，之后部分光降解成无害物质；部分进入颗粒相及气相中，二者之问可以通过 解析和吸附相互转化，从而成为一个p a h s 物质积蓄及再迁移的中转站，这个整体通 过与水体进行沉降和挥发作用，与土壤有机质进行沉降和解析作用，与植物叶片进 行扩散吸收和解析作用三方面综合发挥富集效果，另外水体灌溉土壤有机质，反过 来土壤有机质淋溶水体，以及土壤有机质解析至植物叶片，而植物叶片可以分解土 壤有机质。结合通过呼吸作用进入生物链的p a h s ，生物体内富集了大量p a h s 物 质，由此可见，p a h s 潜在危害巨大，必须得到有效的遏制。 1 2 2 研究进展 p a h s 研究分属于生态毒理学，其是毒理学的一个主要分支科学，之所以会出现 毒理学这个学科【1 2 】，很大程度上是由于全球性的环境污染与破坏让人们对传统毒理 学的研究从个体转移到群体，这样从而产生了生态毒理学。e p a 法( 美国国家环保 署法) 是国际上最流行最完善的方法，包括样品采集、样品储存、样品前处理、样 品分析方法。 美国环保局认可的污染物p a h s 基准指南是一种利用参照水体策略并包涵土壤沉 积物的生态分区方法。按照美国环保局的方法，将美国划分为1 4 个生态分区，这1 4 个生态分区代表国家地区类似的地质，土壤，气候，植被，水文，气象，植被，野 生动物。在水体类型基础上，该方法也进一步细分，这打破了溪流河水，湿地，河 口和沿海水域，湖泊和水库的分类。 另外美国环保方法指南公布了基于在特定的生态分区的土壤沉积物参照状态的 设置标准。参照状态是代表最原始或受影响最小的土质环境。美国环保局认为在特 定的生态分区这些参照状态应使用设置的上限以维持或实现不同条件下的自然状 况。 由于美国环保局希望建立的p a h s 基准能够反映污染的原因和反应条件【1 4 1 ，所 以他们建议使用e r l 和e r m 值作为风险评估的基础，但美国环保局的指导下未包 涵给出一个变量对另一个变量的重要性。美国环保局认为利用参照状态制定营养物 基准是对指定用途的保护，并提供灵活的管理。因此，基准是不能直接与指定用途 相联系，它缺乏基准标量水平的实质性依据。 明尼苏达州使用重量证据法来制定基准水平，像在卡尔森的污染物指数中使用 了多种方法，河流中有机物的历史研究，用户的观点看法，水生生物的生命需求。 明尼苏达州的方法根据该州的河流污染化程度利用丰富的科学知识来完善其当前的 受污染。虽然p a h s 类有机物污染超标指数营养物基准是用来保护指定用途的，但是 此变量的选择并没用明确的和指定用途相联系。此外，基准水平的选择在这一政策 决定下是缺乏固有的基础。 3 北京化工人学硕l j 毕业学位论文 弗吉尼亚州使用的是一种适应性方法来评估湖泊和水库的受污化。首先，根据 他们的生态分区，为了努力制定特定结果的p a h s 类有机物污染超标指数，弗吉尼亚 州选择制定对所用湖泊，水库和休闲渔业都适用的指定用途的污染指数。弗吉尼亚 州认为，为了评估现阶段的危害程度，理想指标应该是通过水体中运动鱼类种群的 现状，以及其身体内富集的含量。弗吉尼亚州不同于美国其他州，它制定了一个两 步走方针政策来对指定用途的受损状况进行分类。首先，对水库是否超过有机物基 准状况进行评估。然后，如果水体超过有机物基准状况，那么就要在该现场进一步 研究判断污染状况。如果评估结果显示没有受到显著影响，即使超过有机物污染基 准状况，那么对该水体仍划分为没有收到损坏水体。 在e uw f d ( 欧洲水框架指令) 中明确表明，相关水质因素的测定结果决定了 水生生态情况，尤其是对其中的物理化学最低数值和生物学最低数值的作用更大。 e uw f d 建议物理化学因素和水利形态学因素同步规定质量等级和参照状态。在利 用水利形态学来确定参照状态时，应该首先把水体进行不同类别的整编，其次来评 价不同类别的参照状态。与此同时，e uw f d 还确立了河流的初始状态随时间改变 的功能点。由于生态系统不同使得欧盟各国家所确定的参照状态也随之改变。 与国外发达国家相比，我国开始进行生态毒理学研究相对来说比较晚，但是从 二十世纪八十年代起，伴随着我国对环境的关注与保护，全国很多高校和研究机构 开始进行了对p a h s 的研究。我国目前河流环境受污染程度严重，我国政府在经济实 力逐步提高的形式下更加重视对基础数据的掌握和分析，从上世纪中期开始，国家 环保总局联合教育部下属科研单位着手采集研究各大河流水系污染状况，最初定位 在酸碱度、生化需氧量等理化指标，对需要精密仪器及大量人力物力投入的p a h s 研 究处于起步阶段。近年来随着水环境污染事件爆发愈加频繁，我国科研机构把重点 逐步转移到对河流生态系统具有长期危害性的有机污染物方向上，并取得了阶段性 胜利： ( 1 ) 系统全面分析包括松辽流域【1 3 】、长江流域、黄河等主要河流在内的p a h s 风险 水平。夏季珠江广州河段丰水期共检测1 2 种p a h s ，而冬季枯水期北江检出1 5 种 p a h s 。 ( 2 ) 内陆主要针对湖泊调查。夏季红枫湖 1 4 】检出1 6 种p a h s ，含量2 7 3 6 9 4 4 3 8 n g 蛋1 ，夏季南四湖【1 5 】上级湖1 5 种总含量1 6 3 0 2 9 8 3 8 8n g 百1 ，冬季微山湖【撼。7 】为1 6 种共3 2 4 9 1 5 7 6 7 8n g 百1 。 1 2 3 辽河p a h s 研究进展 辽河水环境状况已经进入最危急境地，并且所面临的生态环境压力与日剧增， 为了达到环境保护与经济发展二者同时实现目标，故而，系统全面性的调查研究辽 4 第一章绪论 河流域水体及表层沉积物的污染状况具有很强的实际意义。 杨敏等【1 8 】针对2 0 0 7 年辽河沉积物中1 6 种优控p a h s 进行了分析测试，得出总 量浓度范围为2 7 8 1 4 7 9n g g - 1 ，平均值为2 8 5 5n g g ，检出的p a h s 以蒽、菲、芴为 主。 韩菲等人1 9 1 针对2 0 0 7 年辽河沉积物中十六种优控p a h s 进行了分析测试，枯水 期水中p a h s 总量的浓度范围为2 2 1 1 3 6 1 0 3n g l ，平均值为6 6 0n g l ；得出总量 的浓度范围为2 1 6 8 4 8 n g l ，平均值为4 3 0n g l 。 纵观上述相同河流得出不同数据结果，原因主要是因为采样点水文、地址、大 气等条件有密切关系，不同年份降水气温条件存在明显差异，基础环境科学分析还 缺少立体化、多方位的数据结果。我国一些法律规定面对着日益严重的污染现状， 在现实应用中仍然存在着较大差距。因此更加全面完善的数据积累体系就显得尤为 重要。 1 3 风险评价理论 最早几个开展风险评价的发达国家中美国是其中较活跃的，美国环境保护署 e p a ( u se n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na g e n c y ) 1 9 9 2 年提出了“有害风险源于人为活动 引发的各种不同因素”的生态风险评( e c o l o g i c a lr i s ka s s e s s m e n t ，简称e r a ) 的含 义【2 0 1 。天灾人祸及其他不可抗因素等都会引发生态威胁，对污染源头的未知性，污 染现状的紧迫性，生态系统被破坏的客观性。国际科学界形成了一整套相对完善并 严谨的评价程序【2 l 】：1 所有生物环境整体有害性鉴定、2 土壤有机质或者植物叶片鉴 定、3 室外暴