辽东湾主要优先控制污染物筛选及环境基准值研究

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辽东湾是我国重要渔业基地和沿海经济区,随着经济不断地发展,辽东湾沿岸城市快速发展,人口密集、工农业发达,且作为多条河流的入海口,辽东湾多年来超负荷承载陆源污染,尤其是近岸海域污染比较严重、生态环境堪忧。为控制辽东湾污染状况,我国目前推行的是陆源污染物目标总量控制管理,减排指标仅局限于按照行政区等比例核定的入海污染物减排数量。虽然进入辽东湾的污染物总量减少,但辽东湾水质并未得到相应改善。随着辽东湾海洋环境保护管理工作的进一步强化和深化,为更有针对性的对潜在的、风险大的污染物,采用合理的措施进行监测、管理、控制与削减,开展辽东湾主要优先控制污染物筛选和环境基准值研究势在必行。本研究主要采用综合评分法和潜在危害指数法进行优先控制污染物的筛选,筛选过程中与我国《海水水质标准》(GB 3097-1997)进行了比较,并参考了美国国家环境保护局(US EPA)推荐水质基准以及保护95%的水生生物物种的有害浓度定值(HC5)。选取五门八科的模式物种和辽东湾土著物种为实验对象,在实验室进行急性毒性实验研究,同时搜集了1 794条Cu的急性毒性数据,经过筛选共有23个物种的毒性数据符合筛选原则,结合实验室的研究数据及筛选收集的毒性数据,采用毒性百分数排序法、物种敏感度分布曲线法和最终急慢性比率法,推导辽东湾Cu的水质基准值。主要结论如下:(1)基于辽东湾主要污染物的水质监测数据,依据《海水水质标准》GB3097-1997的二类标准,无机氮、活性磷酸盐、Pb和Cu存在超标情况,应将这4类污染物纳入辽东湾优先控制污染物名单。虽然Cu的超标率不高,但是Cu的平均检出浓度超过了HC5值和美国国家推荐水质基准连续浓度(CCC)值,因此Cu需纳入辽东湾优先控制污染物名单。然后,依据综合评分法与潜在危害指数法对12种污染物进行筛选,结果显示Cd为两种方法筛选出的共同的Ⅰ级污染物,应纳入辽东湾优先控制污染物名单。最终筛选出5种优先控制污染物分别为无机氮、活性磷酸盐、Pb、Cd和Cu。(2)采用US EPA规定的物种选择基本原则,选用辽东湾五门八科的土著物种和模式种,开展急性毒性实验,获得Cu的急性毒性实验结果。其中,三角褐指藻48 h-EC50为15.080μg/L,旋链角毛藻72 h-EC50为160.086μg/L,褶皱臂尾轮虫24 h-LC50为161.010μg/L,四角蛤蜊96 h-LC50为1 227.330μg/L,菲律宾蛤仔96 h-LC50为152.891μg/L,日本虎斑猛水蚤96 h-LC50为204.173μg/L,松江鲈鱼96 h-LC50为1 150.787μg/L,半滑舌鳎96 h-LC50为769.740μg/L。不同物种实验结果差异显著。(3)依据结论(2)获得的数据,采用毒性百分数排序法,得出Cu的基准最大浓度(CMC)值为3.87μg/L,CCC值为2.56μg/L。汇总实验室数据与收集的数据,采用毒性百分数排序法得出Cu的CMC值为3.31μg/L,CCC为2.18μg/L,采用物种敏感度分布法得出的辽东湾Cu短期水质基准(SWQC)为4.99μg/L,长期水质基准(LWQC)为3.30μg/L。基于上述研究,为保护更大范围的水生生物,确定辽东湾Cu的SWQC为3.31μg/L,LWQC为2.18μg/L。本文填补了我国在辽东湾地区环境基准研究方面的空白,可为辽东湾污染物总量控制目标的确定提供重要依据,以及为辽东湾环境生态保护以及辽东湾环境污染控制对策的制订提供依据和借鉴。
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