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20世纪40年代以来,由于DDT等持久性有机污染物(POPs)的大量使用和无意识排放,导致了严重的POPs污染问题。POPs在地球化学循环作用下,可以散布到地球的每一个角落,通过水、空气和土壤等环境介质进入生物体内或残留在生物表面,并随着食物链不断累积。生态风险评价兴起于20世纪90年代,发展至今,其理论和研究方法不断完善,在评价污染物对生态系统的危害及污染物的管理方而发挥了重要作用。
本文运用鱼体累积DDT的定量化模型,对太湖三种主要经济鱼类(陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼)鱼体累积DDT的过程进行了研究,然后通过剂量-反应关系确定了DDT对鱼体个体的危害程度,进而运用种群动态模型Leslie矩阵分析了DDT累积对三种鱼类种群规模的影响,最后提出了关于DDT的生态风险管理措施。论文具体的研究内容和结果如下:
(1) 在分析太湖水体DDT浓度和陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼生物学特性的基础上,综合考虑了呼吸作用、摄食作用、排泄作用、体内代谢作用和生长稀释等因素,运用鱼体累积DDT的定量化模型对鱼体累积DDT过程进行了研究。得到陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼DDT累积量的范围分别为69ng/g~711ng/g、99ng/g~2540ng/g和150ng/g~1550ng/g。
(2) 分析鱼体累积DDT过程中的不确定性因素:水温、水体中DDT的浓度、DDT的辛醇-水系数和食物的营养组成,运用蒙特卡罗方法分析鱼体DDT累积量,并进行统计分析,得到陈氏短吻银鱼、0<+>~5<+>鱼龄刀鲚和大银鱼的DDT累积量的平均值分别为398 ng/g、419 ng/g、595 ng/g、774 ng/g、882 ng/g、964 ng/g、1028ng/g和708 ng/g。
(3) 根据毒理学外推关系,由银大马哈鱼的DDT急性半致死剂量(LC<,50>)外推得到陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼的DDT慢性致死剂量,然后结合剂量-反应关系得到陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼的死亡率,进而根据种群动态模型Leslie矩阵分析得到陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼一年内种群数量的减少百分比分别为0.175﹪、0.021﹪和0.014﹪。
(4) 在分析陈氏短吻银鱼、刀鲚和大银鱼DDT累积量和剂量-反应关系的基础上得到:鱼体内DDT含量超过国家农药残留标准的概率分别为15.1﹪、25.5﹪和24.1﹪;DDT对种群规模的影响较小。最后提出了关于太湖DDT污染的风险管理措施建议。