应用毒理学安全评价数据推算重金属毒性系数的探讨.doc

重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会 应用毒理学安全评价数据推算重金属 毒性系数的探讨 林丽钦 （福建省环境监测中心站福州）文摘 有毒有害污染物生物毒性系数的确定对环境污染物潜在生态风险评价具有重要意义。本文应用各物质毒理学安全评价数据推导和计算了种重金属毒性系数并与应用沉积学原理推导的种金属毒性系数比较，相关系数，相关性检验达极显著水平（，）。 环境中有毒有害物质的污染及其潜在危害是目前环境科学和医学共同关注的热点，而有毒有害污染物生物毒性系数的确定对环境污染物潜在生态风险评价具有现实意义。 在众多环境污染评价中，重金属是环境污染的重要组成部分。目前对重金属的评价，国内外学者从不同角度提出了许多综合评价方法。瑞典著名地球化学家（）提出了以水体沉积物背景为基础的潜在生态危害指数法（ ）（）并根据地球元素“丰度”原则与“释放效应”原理从沉积学角度给出了种重金属的相对生物毒性系数。我国著名学者陈静生曾就此方法进行了介绍。徐争启晦等根据的计算原则，计算增加了种重金属的毒性系数。 由于沉积学毒性系数推算需要大量的地球化学基础数据，许多污染物毒性系数的推算受到了限制。本文应用了联合国粮农组织世界卫生组织（）嵋和美国环境保护局（）推荐的重金属毒理学安全评价数据，探讨推导重金属和各有机污染物的相对毒性系数并应用于潜在生态危害评价中的可行性。 本文共推算了种重金属的相对生物毒性系数并与沉积学推导种重金属毒性系数比较，结果显示两者相关系数为，相关性达极显著水平，（，）。同法本文也计算了包括六六六（）、滴滴涕（）、多环芳烃（）和酞酸酯（）等持久性有机污染物（）在内的种有机污染物的相对生物毒性系数，供参考。对象与方法 “沉积学”金属毒性系数计算方法简介 （）提出的潜在生态指数法（ ）（）考虑了污染物的毒性效应、浓度和背景地域性，因具有简便、快速且较为准?返奶氐悖悄壳敖衔玫钠兰壑亟鹗粑廴境潭鹊姆椒弧亟鹗舻纳锒拘韵煊凳娜范歉梅闹氐恪浼扑愎轿海遥桑焦纾礁幔唬痢?式中：为潜在生态危害指数；为单一元素的污染系数口，为土壤污染物质量分数的实测浓度，为土壤污染物质量分数的参比值（背景值）； ，为单一元素的危害系数，；为各污染物生物毒性响应系数（以重金属的毒性系数参考值代替），反映重金属的毒性强度及水体对重金属的敏感程度。 在的潜在生态危害指数法应用中，按照的观点，金属毒性系数应包含两方面的 重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会信息：金属对人体的危害和金属对水生生态系统的危害，应从“丰度原则”和“释放效应”角度来讨论此问题。并认为：某一金属元素的潜在生物毒性与其丰度成反比。即元素在环境物质中的丰度数越大，毒性愈大；沉积物中元素的释放系数越大，毒性越大。两者相乘得校正丰度数，并此数值米表示沉积物的毒性系数值。 应用各元素的在自然界中的丰度和在水体中释放度计算了、等种元素的毒性系数。为规正化和方便起见，在实际应用中，对校正丰度数（毒性系数）作如下处理：因为锌的校正丰度数值为个元素中最小，所以将各元素的校正丰度数均除以锌的校正丰度数值，得：，。其次，将上述各值开平方，得：，：，。最后，将上述各值规正化，得：，。比较上述数值可知，汞的毒性系数最高，镉其次，砷再次。但认为，与镉相比，汞的毒性系数偏高，因此在实际应用中将其值减半，改为。由此得到种重金属毒性系数参考值：（）（）（）（）（）（）。另外，认为，一些重金属元素如和的毒性较小，一般来说小于，故它们的毒性系数取值为。徐争启等根据该计算原则，结合陈静生的计算方法，义推算了种重金属的毒性系数为：（）（）（）（）（）。 计算公式中的可为各污染物生物毒性响应系数，需要说明的是，以上所计算的毒性系数与所给出的计算公式中的毒性响应系数还有一个换算关系，即必须求出生物生产指数（ ，），计算方法和步骤比较多。毒理学安全评价毒性系数的推导与沉积学原理推导结果的比较 在毒理学研究中，某种物质的人体每日允许摄入量值，（）或人类日接触参考剂量值，（）是通过动物毒理学试验，即按照毒理学评价程序进行动物的急性毒性试验到慢性毒性试验后，确定的不产生毒性影响的最高剂量，即无作用水平（ ，）除以安全系数后得到。冈此，我们设定某种物质的毒性用无作用剂量的倒数来表示。 与沉积学的计算方法相同，我们把该倒数也与的毒性比较，取毒性系数为并进行开方和规正化，则可得到各物质相对毒性系数。 计算公式为：某物质相对毒性系数（。）（：。）“（：。；）胆 根据在年到年间推荐的各物质人体每日允许摄入量值拍和提供的有毒有害污染物人类日接触参考剂量值，种重金属相对毒性系数的计算结果与沉积学推导参考值比较见表。 注：项目栏括号内所注为推荐的的年份：木为提供的值和推荐的 一 。 一 一?常?一 一 疆 ， 一一 重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会 表 毒理学重金属毒性系数的推导与沉积学推导参考值引的比较 表可见，和等种重金属元素的毒性系数规正化后得（）（）（）（） （）（）（）（）。推导结果、元素与沉积学系数一致（沉积学的推导 ，规正化为），但、元素毒性系数提高。两种方法经相关性检验结果相关系 数，相关性达极显著水平，（，）。 同法用于其他无机元素和有机污染物毒性系数推导，酞酸酯等种有机污染物毒性系 数推导参考值详见表。和等种无机元素和种农药有机污染物（和都取均值 为）的相对毒性系数见表。 表 酞酸酯等有机污染物物毒性系数推导参考值 项目删攀掣项目茹攀蒌项目菇攀群 苓 （ ￥ 、！【 苓 电 、（ 、（ ：； 芬 注术表示由推导值，项目栏括内所注为提供值的年份。 表 无机元素与有机污染物的相对毒性系数参考值 件 马拉硫磷 氯氰菊酯 硫双威 亚胺硫磷 甲基对硫磷 磷胺 木 恶草酮 灭蝇胺 杀虫双 腐霉剂 二嗪磷 灭线磷 术 四氯苯酞 氰戊菊酯 溴螨酯 克螨特 甲荼威 特磷 誊 】 灭草松 除虫脲 多菌灵 氟胺氰菊酯 克百威 溴氰菊酯 木 丙草胺 苯锡 矮壮素 ，一传氯氟氰菊酯 多效唑 木 二苯胺 仲。诫 联苯菊酯 硫丹 稻丰散 硫线磷 黔 稀禾定 甲氰菊酯 二唑酮 吡氟禾草灵三氯杀螨醇 敌百虫 滴滴涕料 克菌丹 噻螨酮 三环唑 敌敌畏 敌瘟磷 乙烯利 六人六料 噻菌灵 抑霉唑 氟乐灵 苯木 四螨嗪 氯菊酯 酞酸酯木 甲苯卓 异茵脲 毒死蜱 杀螟硫磷 林丹 杀螟丹多环芳烃宰 苯乙烯木 甲霜灵 ，一滴 百草枯 杀扑磷 烯唑醇异丙甲草胺 甲草胺 灭多威 蚜灭磷 对硫磷 丁草胺 辛硫磷 灭幼脲 百菌清 抗蚜威 唑螨酯 乐果 氯丹木 狄氏剂木 绿麦隆 氟氯氰菊酯 戊唑醇 禾草敌 敌草快 倍硫磷 艾氏剂： 结果与讨论 毒理学与沉积学毒性系数的推导结果比较 应用联合国粮农组织世界卫生组织（）和美国环境保护局（）推荐的重金属有机 物毒理学安全评价数据推导计算的和等种重金属元素的毒性系数分别为 （）（）（）（）（）（）（）（），与沉积学系数 （）（）（）（）（）（）比较，、等元素系数一致 （沉积学的推导，规正化为），但、元素毒性系数提高。经相关性检验结果相 关系数，相关性达极显著水平：。（，）。 毒理学潜在生态风险综合指数与内梅罗指数评价结果的比较 重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会 十壤环境监测技术规范中对土壤质量的评价是以土壤标准为基础的内梅罗污染指数评价方法，该法计算精密度较高但必须要有标准才能应用，目前我国国标对大部分有机污染物标准尚未做出规定。本文同法用于其他无机元素和有机污染物毒性系数推导可为更全面的土壤污染物潜在生态风险评价提供数据参考。参考文献张超，马建华改进型模糊数学法在士壤重金属污染分析中的应用安徽农业科学，（）：一彭景，李泽琴等地累积指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨广东微量元素科学，（）：一， ， 印【】，：陈静生，王忠，刘玉机水体金属污染潜在危害应用沉