环境因子对氨氮毒性影响及氨氮水生生物基准校验

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氨氮是最常见的污染物之一,是我国水环境的主要污染因子。水环境中氨氮主要以非离子氨(NH3)和铵离子(NH4+)两种形式存在,且氨氮毒性与pH、温度等环境因子密切相关。我国本土水生生物的氨氮毒性数据缺乏,本论文采用半静态方法研究了水体不同pH和温度条件下氨氮对河蚬(Corbicula fluminea)和霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)的急性毒性效应,为制订和完善我国水质基准提供数据支持。研究结果表明,pH对氨氮毒性影响显著,河蚬和霍甫水丝蚓的96-h LC50值随pH的增加而下降,其变化范围为10~85mg N/L,且2种水生生物对氨氮毒性的敏感性差异不大;计算得到温度为20、25和30℃时,氨氮对河蚬的96-h LC50值分别为70.9、37.8和19.1mg N/L,对霍甫水丝蚓的96-hLC50值分别为65.9、42.7和21.2mg N/L,30℃时的氨氮毒性分别是20℃的3.7倍和3.1倍。表明随水体中pH值和温度的不断提高,氨氮的毒性作用增强。通过比较我国氨氮水生生物基准中的最终急性值(FAV)和实验生物的LC50值,发现我国现有的氨氮基准能够很好地保护本土水生物种河蚬和霍甫水丝蚓。受氨氮污染的水体对水生生物的健康构成严重威胁,加之氨氮污染的日益加剧,使得氨氮水生生物基准研究越发迫切和重要。本文对《以太湖流域为例探讨我国淡水生物氨氮基准》一文中推算的国家和太湖氨氮基准进行了修正。根据中国的水生生物区系特征,筛选了脊椎动物、节肢动物、软体动物和环节动物共45种生物的毒性数据,使用物种敏感度分布法探讨了每类生物的敏感度分布特点,推算了国家和太湖流域的氨氮水质基准;并采集太湖原水,开展大型蚤急性毒性研究,利用“水效应比值法”推算区域氨氮基准。结果表明:Log-Slogistic3对全部物种的拟合效果最好,得出氨氮的急性水质基准和慢性水质基准分别为4.686mgN/L和0.614mgN/L,且无脊椎动物对氨氮敏感性大于脊椎动物;太湖流域的氨氮急性基准为3.888mgN几,慢性基准为0.510mgN/L,太湖流域氨氮基准比国家基准更为严格,能恰当地保护我国物种。大型蚤急性毒性试验发现太湖湖水、太湖入湖河流河水对大型蚤的48-h EC50值分别为63.182和57.389mgN/L,实验室配制水对大型蚤的48-h EC50为53.612mg N/L,相应的水效应比值为1.179和1.070,表明基于实验室用水的氨氮毒性数据推导的水质基准有可能对采样位点的生物造成一定程度的“过保护”。
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