获取水环境基准优先研究污染物的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水环境生态技术，特别涉及一种获取水环境基准优先研究污染物的方 法及装置。
【背景技术】
[0002] 水是地球上各物种赖W生存的资源。随着人口数量不断增多，人均水资源拥有量 日益减少，同时，近现代工农业经济的迅猛发展，水环境正面临着各种污染的严重威胁，例 女口，生活污水、工厂化学药品污染、排污排废W及农田施用的过量农药化肥污染。也就是说， 在人均水资源拥有量日益减少的同时，因水环境恶化所造成的水质性和功能性缺水现象亦 日益突出，已成为突出的、全球性的共同的技术问题。
[0003]目前，水环境污染主要体现在；污染物排放量超过水环境承载能力、河道水污染、 河道黑莫、湖泊富营养化。水环境污染导致生态破坏严重，生物多样性减少，生态系统功能 退化，从而制约社会经济发展，危害人民健康。
[0004]为了控制水污染，保护和改善水环境质量，采用水环境生态修复技术是治理水环 境污染的有效手段之一，利用水环境生态修复技术，通过保护、种植、养殖、繁殖适宜在水环 境中生长的植物、动物和微生物，可W有效恢复水环境原有的生物多样性、连续性，改善生 物群落结构和多样性，消除或减轻水环境污染，从而使水环境生态系统转入良性循环，充分 发挥水资源的生产潜力，达到经济和生态同步发展。
[0005] 水质标准（WQS，WaterQualityStandards)是判断水环境生态修复的关键技术指 标，水质标准是指W保护人类健康和生态平衡为目的，用可信的科学数据表示的水环境中 的各种污染物的允许浓度。而水环境基准又是制定水质标准的科学依据，因而，通过确定水 环境基准污染物，并进行相应的毒性试验，从而研究和制定合适的水环境基准，对于控制进 入水环境污染物的种类和数量，保护水体生物多样性及整个水生态系统的结构和功能具有 重要意义。
[0006] 欧美等发达国家从20世纪70年代开始对水环境基准污染物进行研究，由于发达 国家的水环境基准研究是从无到有，没有前人研究的水环境基准值可W借鉴，因此，研究的 方法是采用全覆盖的原则，即只要认为是水环境中重要的污染物，都进行水环境基准研究， 然后，在研究的基础上，基于对污染物的毒性、暴露含量、生物富集性等特征特性进行评估， 从而筛选出在水环境管理W及水环境生态修复中需要重视或关注的污染物，称之为水环境 基准优先控制污染物，简称优控污染物，并通过试验，获取基于优控污染物的水环境基准 值。迄今公布了 200多项用于水环境管理W及作为水环境生态修复依据的污染物的水环境 基准值。
[0007] 我国地域迂阔，不同地区的水环境无论从水质特征、生物多样性特征还是从生态 系统的结构特征上，都有着明显的差异。因此，依据国外公布的水环境基准值进行水环境管 理和生态修复，不能有效为我国不同水域的生物提供全面的保护。因而，从维系我国水环境 生态系统健康的长远利益考虑，有必要对我国水环境基准污染物进行研究，并提出符合我 国实际情况的污染物的水环境基准值，即根据我国不同流域水环境的水质特性、生物多样 性特征W及生态系统的结构特征，分区制定水环境基准值。但目前，我国尚没有提出针对保 护生态系统和生物多样性的水环境基准值如何获取水环境基准污染物，从而使得水环境基 准研究的污染物种类和数量多，成效不大。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种获取水环境基准优先研究污染物的方 法及装置，提出获取水环境基准值研究的水环境基准污染物的方法，为区域水环境管理、生 态修复W及水环境基准值的研究和制定提供技术支持。
[0009] 为达到上述目的，本发明提供了一种获取水环境基准优先研究污染物的方法，该 方法包括：
[0010] 利用公布的优控污染物列表，获取目标流域区域的优控污染物检测浓度，将大于 污染物检测浓度阔值的优控污染物检测浓度对应的优控污染物放入目标污染物列表中；
[0011] 基于预先设置的水环境基准数据筛选规范，搜集目标污染物列表中各优控污染物 对物种的合格水生态急性毒性数据；
[0012] 利用搜集的合格水生态急性毒性数据，计算目标污染物对同一物种的合格水生态 急性毒性数据的几何平均值，得到该目标污染物对应的多个物种平均急性值；
[0013] 获取搜集的合格水生态急性毒性数据中各物种所属的地理分布区域；
[0014] 根据物种所属的地理分布区域，对得到的目标污染物对应的物种平均急性值进行 分类；
[0015] 将分类的物种平均急性值按照从小至大的顺序进行排序；
[0016] 分别对排序的分类物种平均急性值进行拟合，得到危害5%生物的污染物浓度 值；
[0017] 利用得到的危害5%生物的污染物浓度值进行差异显著性分析，根据差异显著性 分析结果获取基准优研污染物。
[0018] 较佳地，所述预先设置的水环境基准数据筛选规范包括：
[0019]A1，试验暴露时间为2-4天；
[0020] A2,毒性终点指标为半数致死浓度、半数效应浓度、半数抑制浓度或半数致死剂 量；
[0021]A3,流水式试验结果优于半静态试验结果，优于静态试验结果；
[0022] A4,试验过程中化合物浓度被监控的试验数据优于未被监控的；
[0023]A5,生物幼体的试验数据优于成体试验数据；
[0024]A6,同一物种的数据差异超过一个数量级的，舍弃离群值；
[00巧]A7,试验过程须设置有空白对照组，且不能喂食；
[0026]A8,试验用水的总有机碳需小于5mg/L。
[0027] 较佳地，所述搜集目标污染物列表中各污染物对物种的合格水生态急性毒性数据 包括：
[0028] 在EC0T0X毒性数据库中，获取满足水环境基准数据筛选规范的文献生物毒性数 据；
[0029] 在中国知网中国期刊全文数据库中，获取满足水环境基准数据筛选规范的文献生 物毒性数据
[0030] 较佳地，利用下式计算目标污染物对应的某一物种平均急性值：
[0031]
[0032] 式中，
[0033] SMV为目标污染物对该某一物种的平均急性值；
[0034] Vh为目标污染物对该某一物种的第h个合格水生态急性毒性数据；
[0035] η为该某一物种合格水生态急性毒性数据数量。
[0036] 较佳地，将物种平均急性值分类为；美国物种平均急性值W及中国目标流域区域 物种平均急性值。
[0037] 较佳地，将美国物种平均急性值W及中国目标流域区域物种平均急性值分别进行 排序后，得到的美国物种平均急性值排序队列W及中国目标流域区域物种平均急性值排序 队列为：
[0038] La- (LaismAV,La2SMAV' · · ·，LAjSMAV)
[0039] Lc- (LcismAV,Lc2SMAV' · · ·，LcISMAV)
[0040] 式中，
[0041] La为目标污染物对应的美国物种平均急性值排序队列；
[004引La,胃为属于美国区域的第j物种平均急性值；
[0043] L。为目标污染物对应的中国目标流域区域物种平均急性值排序队列；
[0044] Lusmav为属于中国目标流域区域的第1物种平均急性值。
[0045] 较佳地，所述分别对排序的分类物种平均急性值进行拟合包括：
[0046] 对于美国物种平均急性值排序队列，分别采用荷兰公共健康与环境研究所推荐的 物种敏感度分布法、澳大利亚推荐的物种敏感度分布法W及美国推荐的物种敏感度分布法 进行拟合；
[0047] 对于中国目标流域区域物种平均急性值排序队列，分别采用荷兰公共健康与环境 研究所推荐的物种敏感度分布法、澳大利亚推荐的物种敏感度分布法W及美国推荐的物种 敏感度分布法进行拟合。
[004引本发明还提供了一种获取水环境基准优先研究污染物的装置，该装置包括：目标 污染物列表获取模块、物种平均急性值计算模块、分类模块、拟合模块W及差异显著性分析 模块，其中，
[0049] 目标污染物列表获取模块，用于利用公布的优控污染物列表，获取目标流域区域 的优控污染物检测浓度，将大于污染物检测浓度阔值的优控污染物检测浓度对应的优控污 染物放入目标污染物列表中；
[0050] 物种平均急性值计算模块，用于基于预先设置的水环境基准数据筛选规范，搜集 目标污染物列表中各优控污染物对物种的合格水生态急性毒性数据；利用搜集的合格水生 态急性毒性数据，计算目标污染物对同一物种的合格水生态急性毒性数据的几何平均值， 得到该目标污染物对应的多个物种平均急性值；
[0051] 分类模块，用于获取搜集的合格水生态急性毒性数据中各物种所属的地理分布 区域；根据物种所属的地理分布区域，对得到的目标污染物对应的物种平均急性值进行分 类；
[0052] 拟合模块，用于将分类的物种平均急性值按照从小至大的顺序进行排序；分别对 排序的分类物种平均急性值进行拟合，得到危害5%生物的污染物浓度值；
[0053] 差异显著性分析模块，用于利用得到的危害5%生物的污染物浓度值进行差异显 著性分析，根据差异显著性分析结果获取基准优研污染物。
[0054] 较佳地，所述物种平均急性值计算模块包括：急性毒性数据搜集单元W及物种平 均急性值计算单元，其中，
[0055] 急性毒性数据搜集单元，用于基于预先设置的水环境基准数据筛选规范，搜集目 标污染物列表中各优控污染物对物种的合格水生态急性毒性数据；
[0056] 物种平均急性值计算单元，用于利用搜集的合格水生态急性毒性数据，计算目标 污染物对同一物种的合格水生态急性毒性数据的几何平均值，得到该目标污染物对应的多 个物种平均急性值。
[0057] 较佳地，所述第一数据输入单元、第二数据输入单元、正态分布检验单元、方差齐 性检验单元、数据转换单元W及显著性分析单元，其中，
[0058] 第一数据输入单元，用于依序输入目标污染物对应中国目标流域区域的第一危害 5%生物的污染物浓度值至第Η危害5%生物的污染物浓度值；
[0059] 第二数据输入单元，用于依序输入目标污染物对应美国区域的第一危害5%生物 的污染物浓度值至第Η危害5%生物的污染物浓