硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法与流程

本发明属于水质安全评价技术领域，具体涉及一种硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法。

背景技术：
水质标准是水环境管理的重要准绳。作为科学制订水质标准的依据，水质基准是我国环境领域的重要研究内容和重大科技需求。水质基准的重要内涵之一是具有区域性，科学确定基准需要结合国家的自然环境特征。我国的生态环境特征和污染类型特征等与国外差异显著，国外的水质基准不一定适合于我国的水环境管理，因此，开展合适我国国情的水质基准研究势在必行。近年来，在科技部和环境保护部的支持下，国家已经设立多个项目，开展探索适合我国国情的水质基准研究，并取得了丰硕的成果，为我国水质标准的制定/修订打下了坚实的基础。我国目前已经开展了部分重金属和有机污染物等多种污染物的水质基准研究，并获得了它们的水质基准值。但这些水质基准都是基于水的毒性数据推导获得，对于具有生物累积性的物质，没有考虑到它们的生物有效性和生物累积性，所以可能对水生生物造成欠保护。研究表明，组织浓度是累积性物质生物有效性的直接体现，因此，使用基于组织的毒性数据推导水质基准能够更加科学的保护水生生物不受累积性物质的危害，进一步完善我国的水环境基准体系。关于硒的水质基准方法，目前还没有采用硒的基于组织的毒性数据来进行推导硒的水质基准推导，因而难以获得更有效的硒的水质基准数据，进而可能不能对水生生物造成很好的保护。对于具有生物累积性物质硒来说，使用基于组织的毒性数据推导水质基准能够更加科学的保护水生生物。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种简单、准确、可行的方法科学确定累积性物质硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法，能够快速准确的评价水质是否安全。本发明的一个目的是：硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法，包括以下步骤：(1)步骤一、从ERED组织-效应数据库收集硒的基于水生生物组织的毒性数据(NOED)进行分析筛选，对于有LOED而没有NOED的数据，使用公式NOED＝LOED÷2计算NOED；(2)步骤二、分析获得毒性数据的质量和数量，判定是否满足最小数据要求；(3)步骤三、使用物种敏感度分布法对整理所得的NOED模拟；(4)确定水生态系统中各营养级代表性物种的生物累积因子BAF，将TBC转化为以水中浓度表示的水质基准，使用WQC＝TBC/BAF；(5)选择最小的水质基准作为硒的保护我国水生生物的水质基准；其中，TBC，tissuebasedcriteria，基于组织的基准；BAF，bioaccumulativefactor，生物累积因子；WQC，waterqualitycriteria，水质基准；LOED，最低效应浓度；HC5，保护95％物种的限值。优选地，所述步骤二中，最小数据需要来自脊椎动物、无脊椎动物和植物的数据；脊椎动物和无脊椎动物分别至少4个数据，植物至少1个数据，总共不少于15个数据。优选地，所述脊椎动物包括处于食物链顶端的食鱼鱼类、肉食性鱼类和草食性鱼类各一个数据。采用硒的基于组织的毒性数据，根据所述硒的水质基准推导方法，确定硒的保护水生生物水质基准为6.9ng/L。一种水质安全评价方法，包括以下步骤：按照硒的水质基准推导方法获取水质基准值；分析被检水环境，判断被检水环境的水质是否低于水质基准值，如果低于水质基准值，则被检水环境为安全水环境，否则，被检水环境需要进一步确定是否为安全水环境。本发明通过使用基于组织的毒性数据推导基于组织的基准，然后使用代表性物种的生物累积因子将基于组织的基准转化为基于水的水质基准。本发明科学确定累积性物质硒的保护水生生物水质基准，避免了传统水质基准没有考虑硒的生物累积性和生物有效性的弊端，能够更加科学的保护我国的水生态系统。附图说明图1为实施例1硒对水生生物的SSD分布曲线；图2为实施例2硒对水生生物的SSD分布曲线。具体实施方式本发明涉及一种硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法。对于本发明的方法中毒性数据的质量和数量，判定是否满足最小数据要求，最小数据需要来自脊椎动物、无脊椎动物和植物的数据；脊椎动物和无脊椎动物各至少4个数据，植物至少1个数据，总共不少于15个数据。其中，脊椎动物包括处于食物链顶端的食鱼鱼类、肉食性鱼类和草食性鱼类各一个数据。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。实施例1硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法，包括以下步骤：(1)步骤一、从ERED组织-效应数据库收集硒的基于水生生物组织的毒性数据(NOED)进行分析筛选，对于有LOED而没有NOED的数据，使用公式NOED＝LOED÷2计算NOED，毒性数据如表2所示；表1硒的基于组织的毒性数据(mg/kg)(2)步骤二、分析获得毒性数据的质量和数量，判定是否满足最小数据要求；本实施例中，共采用了31个毒性数据，其中包括26个脊椎动物，4个无脊椎动物和1个植物数据。(3)步骤三、使用物种敏感度分布法对整理所得的NOED模拟；如图1所示。计算基于组织的基准值(保护95％物种的HC5值)，根据物种敏感度分布曲线计算，即TBC＝HC5＝46.72μg/kg。(4)确定水生态系统中各营养级代表性物种的生物累积因子BAF，将TBC转化为以水中浓度表示的水质基准，使用WQC＝TBC/BAF；由步骤三的计算可知，硒基于组织的基准值为TBC＝46.72μg/kg。由于我国还没有各营养级生物对硒的生物累积因子数据，这里临时使用文献上报道的数据。三个营养级对硒的生物累积因子分别为水生植物的BAF＝1200，小型鱼类BAF＝2600，大型鱼类BAF＝6800。分别计算出硒的水质基准为38.9ng/L、18.0ng/L和6.9ng/L。(5)选择最小的水质基准作为硒的保护我国水生生物的水质基准；为了更好的保护水生生物，确定硒的保护水生生物水质基准为6.9ng/L。实施例2硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法，包括以下步骤：(1)步骤一、从ERED组织-效应数据库收集硒的基于水生生物组织的毒性数据(NOED)进行分析筛选，对于有LOED而没有NOED的数据，使用公式NOED＝LOED÷2计算NOED，毒性数据如表2所示；表2硒的基于组织的毒性数据(mg/kg)(2)步骤二、分析获得毒性数据的质量和数量，判定是否满足最小数据要求；本实施例中，共采用了15个毒性数据，其中包括10个脊椎动物，4个无脊椎动物和1个植物数据。(3)步骤三、使用物种敏感度分布法对整理所得的NOED模拟；如图2所示。计算基于组织的基准值(保护95％物种的HC5值)，根据物种敏感度分布曲线计算，即TBC＝HC5＝53.09μg/kg。(4)确定水生态系统中各营养级代表性物种的生物累积因子BAF，将TBC转化为以水中浓度表示的水质基准，使用WQC＝TBC/BAF；由步骤三的计算可知，硒基于组织的基准值为TBC＝53.09μg/kg。由于我国还没有各营养级生物对硒的生物累积因子数据，这里临时使用文献上报道的数据。三个营养级对硒的生物累积因子分别为水生植物的BAF＝1200，小型鱼类BAF＝2600，大型鱼类BAF＝6800。分别计算出硒的水质基准为44.2ng/L、20.4ng/L和7.8ng/L。(5)选择最小的水质基准作为硒的保护我国水生生物的水质基准；为了更好的保护水生生物，确定硒的保护水生生物水质基准为7.8ng/L。以上对本发明实施例所提供的硒的水质基准推导方法及水质安全评价方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。