流域化学品生态风险评价 以东江流域为例PDF电子书下载

第1章 东江流域概况 1

1.1自然地理概况 1

1.2社会经济概况 6

1.3流域污染概况 8

1.4东江流域水污染控制管理科技需求 11

第2章 生态风险评价方法 12

2.1欧美生态风险评价的发展历程 13

2.2污染物生态风险评价的基本原则 14

2.2.1污染物的水生生态毒理特征 14

2.2.2污染物生态风险评价的一般原则 15

2.3环境暴露评价 15

2.3.1预测环境浓度 16

2.3.2实测环境浓度 17

2.3.3污染物混合存在 18

2.4生态毒理效应评价 19

2.4.1生态毒性数据的搜集和整理 19

2.4.2预测无效应浓度的推导 20

2.5生态风险表征 22

2.5.1水体中污染物的生态风险表征方法 22

2.5.2沉积物中污染物的生态风险表征方法 22

2.6我国流域污染物生态风险评价体系 24

2.7展望 25

第3章 污染物监测方法 27

3.1金属的分析方法 28

3.2持久性有机污染物的分析方法 32

3.3目前在用农药的分析方法 38

3.4环境雌激素的分析方法 41

3.4.1酚类雌激素的分析方法 41

3.4.2邻苯二甲酸酯的分析方法 43

3.5药物与个人护理品的分析方法 45

3.6土壤中典型污染物的分析方法 50

3.7未知污染物的全扫描分析方法 50

3.8质量保证/质量控制体系 51

3.9小结 53

第4章 东江流域化学品使用调查 54

4.1化学品调查的基本原则 54

4.2工业源化学品使用调查 54

4.3农业源化学品使用调查 57

4.4生活源化学品使用调查 60

4.5小结 60

第5章 东江流域化学品污染调查 62

5.1东江水系采样点分布 62

5.2常规指标的污染特征 65

5.3金属的污染特征 70

5.4持久性有机污染物的污染特征 88

5.4.1多环芳烃的污染特征 88

5.4.2多氯联苯的污染特征 95

5.4.3有机氯农药的污染特征 100

5.4.4多溴联苯醚的污染特征 107

5.5目前在用农药的污染特征 112

5.6环境雌激素的污染特征 118

5.6.1酚类雌激素的污染特征 118

5.6.2邻苯二甲酸酯的污染特征 124

5.7药物与个人护理品的污染特征 128

5.7.1药物与个人护理品在水体中的污染特征 128

5.7.2药物与个人护理品在颗粒物中的污染特征 132

5.7.3药物与个人护理品在沉积物中的污染特征 134

5.7.4与世界其他地区比较 136

5.8东江水系未知污染物鉴定 139

5.9小结 142

第6章 东江流域土壤污染调查 144

6.1东江流域土壤采样点分布 144

6.2东江流域土壤中污染物的污染特征 146

6.2.1东江流域土壤中金属的污染特征 146

6.2.2东江流域土壤中多环芳烃的污染特征 150

6.2.3东江流域土壤中有机氯农药的污染特征 155

6.3小结 158

第7章 东江流域典型污染物多介质模拟预测 160

7.1环境多介质模型的发展历程 160

7.2东江流域化学品环境预测模型 163

7.2.1东江流域污染物排放清单计算方法 163

7.2.2东江流域污染物环境多介质模型 164

7.3东江流域多环芳烃排放清单及归趋模拟 165

7.3.1东江流域多环芳烃的县级排放清单 165

7.3.2东江流域多环芳烃的归趋模拟 168

7.4东江流域雌激素排放清单及归趋模拟 172

7.4.1东江流域雌激素的县级排放清单 172

7.4.2东江流域雌激素的归趋模拟 175

7.5小结 178

第8章 东江流域化学品生态毒理效应评价 179

8.1化学品生态毒理效应评价研究进展 179

8.2东江流域化学品生态毒性数据库 184

8.2.1数据来源 184

8.2.2数据整理及有效性筛选 184

8.3东江流域化学品的预测无效应浓度 185

8.4小结 189

第9章 东江流域化学品生态风险表征 190

9.1金属的生态风险表征 190

9.1.1地表水中金属的生态风险表征 190

9.1.2沉积物中金属的生态风险表征 196

9.2持久性有机污染物的生态风险表征 199

9.2.1多环芳烃的生态风险表征 199

9.2.2多氯联苯的生态风险表征 204

9.2.3有机氯农药的生态风险表征 207

9.2.4多溴联苯醚的生态风险表征 210

9.3目前在用农药的生态风险表征 212

9.4环境雌激素的生态风险表征 216

9.4.1酚类雌激素的生态风险表征 216

9.4.2邻苯二甲酸酯的生态风险表征 221

9.5药物与个人护理品的生态风险表征 224

9.6小结 230

第10章 东江流域化学品风险管理 231

10.1东江流域优控污染物清单筛选 231

10.1.1各国优控污染物筛选方法 231

10.1.2东江流域优控污染物筛选流程 233

10.1.3东江流域优控污染物清单 233

10.2东江流域污染源调查 235

10.2.1重点行业排水采样点分布 235

10.2.2东江流域重点行业废水排放总量 238

10.2.3金属在污染源的分布特征及排放量估算 240

10.2.4持久性有机污染物在污染源的分布特征及排放量估算 244

10.2.5环境雌激素在污染源的分布特征及排放量估算 247

10.2.6三氯生在污染源的分布特征及排放量估算 252

10.2.7东江流域行业排水中未知污染物鉴定 253

10.2.8东江流域重点行业排水特征污染物清单 256

10.3东江流域优控污染物管控对策 258

10.3.1优控污染物来源分析 258

10.3.2优控污染物控制对策分析 260

10.4小结 261

第11章 结语 262

参考文献 265

附表 290

中英文对照及缩略词表 343

图1.1东江流域水系分布示意图 2

图1.2东江干流东岸断面2007～2009年总氮、氨氮和溶解氧指标变化趋势 9

图2.1美国环保署生态风险评价框架 13

图2.2欧盟委员会的化学品风险评价体系 14

图2.3污染物的生态风险评价流程 15

图2.4污染物在污水处理厂及受纳水体的迁移过程示意图 16

图2.5我国水体和沉积物中污染物生态风险评价体系 25

图3.1四类持久性有机污染物的前处理流程 36

图4.1东江流域工业源化学品调查企业的筛选路线 55

图5.1东江流域采样点分布图 64

图5.2东江流域采样点水体中丰水期化学需氧量的分布 65

图5.3东江流域采样点水体中丰水期氨氮的分布 65

图5.4东江流域采样点水体中丰水期溶解氧的分布 66

图5.5东江流域采样点水体中丰水期总有机碳的分布 67

图5.6东江流域采样点颗粒物重量分布 67

图5.7东江流域采样点枯水期和丰水期沉积物组成示意图 68

图5.8东江流域枯水期沉积物中总有机碳、总氮和总硫的分布 69

图5.9东江流域丰水期沉积物中总有机碳、总氮和总硫的分布 70

图5.10东江流域枯水期地表水中金属的浓度分布 71

图5.11东江流域丰水期地表水中金属的浓度分布 71

图5.12东江流域地表水中溶解态铜的浓度分布 72

图5.13东江流域地表水中溶解态锰的浓度分布 73

图5.14东江流域沉积物中金属总重的浓度分布 75

图5.15东江流域不同河段沉积物中铜的浓度分布 75

图5.16东江流域地表水中总砷、三价砷、五价砷的浓度分布 78

图5.17东江流域各河段地表水中砷的浓度分布 79

图5.18东江流域地表水中总汞的浓度分布 80

图5.19东江流域沉积物中砷的浓度分布 81

图5.20东江流域沉积物中不同形态砷的浓度分布 82

图5.21东江流域沉积物中汞的浓度分布 84

图5.22东江流域沉积物中不同形态汞的浓度分布 84

图5.23东江流域沉积物中酸可挥发性硫化物的浓度分布 87

图5.24东江流域沉积物中同步浸提金属的浓度分布 88

图5.25东江流域水体中多环芳烃的浓度分布 89

图5.26东江流域不同河段地表水中多环芳烃的污染特征 90

图5.27东江流域地表水中？的污染特征 91

图5.28东江流域地表水苯并[a]芘毒性当量的污染特征 92

图5.29东江流域沉积物中多环芳烃的浓度分布 93

图5.30东江流域不同河段沉积物中多环芳烃的污染特征 93

图5.31东江流域地表水中多氯联苯的浓度分布 96

图5.32东江流域不同河段地表水中多氯联苯的污染特征 97

图5.33东江流域沉积物中多氯联苯的浓度分布 98

图5.34东江流域不同河段沉积物中多氯联苯的污染特征 99

图5.35东江流域地表水中有机氯农药的浓度分布 102

图5.36东江流域地表水中六六六各组分的污染特征 102

图5.37东江流域地表水中DDTs各组分的污染特征 103

图5.38东江流域地表水中有机氯农药（除六六六、DDTs外）各组分的污染特征 104

图5.39东江流域沉积物中有机氯农药的浓度分布 105

图5.40东江流域地表水中多溴联苯醚的浓度分布 107

图5.41东江流域各河段地表水中十溴联苯醚的污染特征 109

图5.42东江流域沉积物中多溴联苯醚的浓度分布 110

图5.43东江流域地表水中目前在用农药的浓度分布 114

图5.44东江流域干支流地表水中常见农药的污染特征 115

图5.45东江流域颗粒物中目前在用农药的浓度分布 115

图5.46东江流域沉积物中目前在用农药的浓度分布 116

图5.47东江流域地表水中酚类雌激素的浓度分布 119

图5.48东江流域地表水中壬基酚的污染特征 120

图5.49东江流域地表水中双酚A的污染特征 120

图5.50世界不同地区地表水中壬基酚的污染水平 121

图5.51世界不同地区地表水中双酚A的污染水平 122

图5.52东江流域颗粒物中酚类雌激素的浓度分布 123

图5.53东江流域沉积物中酚类雌激素的浓度分布 123

图5.54东江流域地表水中邻苯二甲酸酯的浓度分布 124

图5.55东江流域颗粒物中邻苯二甲酸酯的浓度分布 126

图5.56东江流域沉积物中邻苯二甲酸酯的浓度分布 127

图5.57东江流域地表水中杀菌剂的浓度分布 129

图5.58东江流域干支流地表水中杀菌剂的污染特征 129

图5.59东江流域地表水中药物的浓度分布 130

图5.60东江流域地表水中抗生素的浓度分布 131

图5.61东江流域干支流地表水中四类抗生素的污染特征 132

图5.62东江流域颗粒物中杀菌剂的浓度分布 133

图5.63东江流域颗粒物中药物的浓度分布 133

图5.64东江流域颗粒物中抗生素的浓度分布 134

图5.65东江流域沉积物中杀菌剂的浓度分布 134

图5.66东江流域沉积物中药物的浓度分布 135

图5.67东江流域沉积物中抗生素的浓度分布 136

图5.68东江流域地表水、颗粒物和沉积物中抗生素的检出率比较 137

图5.69东江流域干支流沉积物中四类抗生素的污染特征 137

图5.70东江干流观音阁渡口全扫描总离子流图 139

图5.71东江干流麻涌河全扫描总离子流图 140

图5.72东江干流沙田水道入海口全扫描总离子流图 141

图5.73壬基酚和壬基酚聚氧乙烯醚（NP1EO）的质谱图 141

图5.74双酚A的质谱图 141

图5.75东江支流石马河上游全扫描总离子流图 142

图5.76东江支流寒溪水全扫描总离子流图 142

图6.1东江流域土壤样品采样点位分布图 145

图6.2东江土壤样品中金属的浓度分布 146

图6.3东江流域不同类型土壤中金属的污染特征 148

图6.4东江流域土壤样品中金属的形态分布特征 149

图6.5东江流域不同类型土壤中多环芳烃的污染特征 151

图6.6东江流域不同类型土壤中多环芳烃的毒性当量分布 153

图6.7东江流域不同河段土壤中多环芳烃的异构体比值 154

图6.8东江流域不同类型土壤中DDTs的分布特征 156

图6.9东江流域不同类型土壤中六六六的分布特征 158

图7.1多介质逸度模型框架图 162

图7.2东江流域多环芳烃的县级排放清单工作流程 166

图7.3东江流域及周边多环芳烃总量县级排放量 167

图7.4东江流域内多环芳烃按种类排放清单 168

图7.5东江流域各环境介质中多环芳烃蓄积量百分比 170

图7.6东江流域各环境介质中多环芳烃迁移通量 170

图7.7东江流域水体中多环芳烃总量县级浓度多介质模拟结果 171

图7.8东江流域雌二醇当量浓度的县级排放清单 174

图7.9东江流域天然雌激素的排放清单 175

图7.10东江流域各环境介质中雌激素的迁移通量 176

图7.11东江流域水体中雌二醇当量浓度的县级多介质模拟结果 177

图8.1不同的淡水生态情境下铜的物种敏感度分布曲线及其拟合情况 180

图8.2锌的物种敏感度分布曲线及其拟合情况 181

图8.3炔雌醇的物种敏感度分布曲线及其拟合情况 182

图8.4雌二醇的物种敏感度分布曲线及其拟合情况 182

图8.5物种敏感度分布曲线法推导铜的预测无效应浓度 185

图8.6物种敏感度分布曲线法推导镉的预测无效应浓度 186

图8.7物种敏感度分布曲线法推导壬基酚的预测无效应浓度 187

图8.8物种敏感度分布曲线法推导双酚A的预测无效应浓度 187

图8.9物种敏感度分布曲线法推导毒死蜱的预测无效应浓度 188

图8.10物种敏感度分布曲线法推导菲的预测无效应浓度 188

图9.1东江流域各河段地表水中锰的风险分布 192

图9.2东江流域各河段地表水中铜的风险分布 193

图9.3东江流域各河段地表水中镍的风险分布 193

图9.4东江流域地表水中污染综合指数评价金属的风险分布 194

图9.5东江流域各河段地表水中总砷的风险分布 195

图9.6东江流域各河段地表水中总汞的风险分布 196

图9.7东江流域各河段沉积物中铜的风险分布 197

图9.8东江流域枯水期沉积物中金属的生物有效性风险评价 198

图9.9东江流域丰水期沉积物中金属的生物有效性风险评价 199

图9.10东江流域各河段地表水中菲的风险分布 200

图9.11东江流域各河段地表水中茚并[1.2.3-cd]芘的风险分布 201

图9.12东江流域各河段沉积物中菲的风险分布 203

图9.13东江流域各河段沉积物中？的风险分布 204

图9.14东江流域各河段地表水中γ-六六六的风险分布 208

图9.15东江流域各河段地表水中p，p’-DDD的风险分布 209

图9.16东江流域各河段地表水中甲氧滴滴涕的风险分布 209

图9.17东江流域各河段地表水中毒死蜱的风险分布 213

图9.18东江流域各河段地表水中三唑磷的风险分布 214

图9.19东江流域各河段地表水中整体农药的风险分布 214

图9.20东江流域各河段地表水中壬基酚的风险分布 217

图9.21东江流域各河段地表水中双酚A的风险分布 217

图9.22东江流域各河段地表水中雌酮的风险分布 218

图9.23东江流域各河段地表水中整体雌激素活性的风险分布 219

图9.24东江流域干支流沉积物中整体雌激素活性的风险分布 219

图9.25东江流域各河段地表水中邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯的风险分布 222

图9.26东江流域各河段地表水中总邻苯二甲酸酯的风险分布 222

图9.27东江流域各河段地表水中三氯生的风险分布 226

图9.28东江流域各河段地表水中三氯卡班的风险分布 226

图9.29东江流域各河段地表水中杀菌剂的整体风险分布 227

图9.30东江流域各河段地表水中脱水红霉素的风险分布 228

图9.31东江流域各河段地表水中罗红霉素的风险分布 228

图9.32东江流域各河段地表水中整体抗生素的风险分布 229

图10.1东江流域优控污染物筛选流程 233

图10.2东江流域污染源采样点示意图 238

图10.3东江流域重点行业排水中溶解态和金属总重的浓度分布 240

图10.4铜在东江水系和污染源中的分布特征比较 241

图10.5东江流域各地区6类重点行业排水中铜的排放量 241

图10.6东江流域各地区6类重点行业排水中锰的排放量 242

图10.7东江流域重点污染行业排水中砷、汞的污染特征 243

图10.8东江流域重点行业排水中多环芳烃的分布特征 244

图10.9东江流域重点行业排水中多氯联苯的浓度分布 245

图10.10东江流域重点行业排水中多氯联苯的分布特征 246

图10.11东江流域不同行业排水中多溴联苯醚的分布特征 246

图10.12东江流域污染源排水中环境雌激素物质的浓度分布 248

图10.13壬基酚在东江水系和污染源排水中的分布特征比较 248

图10.14双酚A在东江水系和污染源排水中的分布特征比较 249

图10.15 东江流域各地区6类重点行业排水中壬基酚的排放量 250

图10.16东江流域各地区6类重点行业排水中双酚A的排放量 251

图10.17东江流域污染源排水中邻苯二甲酸酯的分布特征 251

图10.18东江流域重点行业排水中邻苯二甲酸酯的污染特征 252

图10.19东江流域各地区6类重点行业排水中邻苯二甲酸酯的排放量 252

图10.20东江流域重点行业排水中三氯生的污染特征 253

图10.21东江流域某印染漂染企业排水中污染物全扫描总离子流图 254

图10.22东江流域某造纸企业排水中污染物全扫描总离子流图 254

图10.23东江流域某电镀厂排水中污染物全扫描总离子流图 255

图10.24东江流域某电镀科技企业排水中污染物全扫描总离子流图 255

图10.25东江流域某表面处理企业排水中污染物全扫描总离子流图 256

表1.1东江子流域划分情况表 3

表1.2东江流域近年来主要监测断面流量表 4

表1.3东江流域主要地级市人口分布情况 6

表1.4东江流域1990～2009年土地利用结构及其变化趋势 7

表2.1芳香烃受体效应的毒性当量因子 18

表2.2一些化合物的雌激素活性当量因子 19

表2.3推导预测无效应浓度所用的评价因子取值 21

表3.1检测的15种金属污染物的基本性质 28

表3.2检测的16种多环芳烃的基本性质 32

表3.3检测的21种多氯联苯的基本性质 33

表3.4检测的19种有机氯农药的基本性质 34

表3.5检测的27种多溴联苯醚的基本性质 34

表3.6检测的49种目前在用农药的基本性质 38

表3.7检测的7种酚类雌激素物质的基本性质 41

表3.8检测的10种邻苯二甲酸酯的基本性质 44

表3.9检测的38种药物与个人护理品的基本性质 46

表4.1与东江流域主要监测的污染物相关的工业源化学品 56

表4.2东江流域2009年化肥使用量 57

表4.3东江流域各区域农药年使用量 58

表4.4东江流域禽畜养殖化学品使用量及其在东江水体的情况 60

表5.1东江流域采样点位基本信息 62

表5.2国内外河流、湖泊水体中金属的污染水平 74

表5.3国内外河流、湖泊沉积物中金属的污染水平 77

表5.4国内外河流、湖泊水体中砷的污染水平 79

表5.5国内外河流、湖泊水体中汞的污染水平 81

表5.6国内外河流、湖泊沉积物中砷的污染水平 83

表5.7国内外河流、湖泊沉积物中汞的污染水平 85

表5.8多环芳烃单体相对于苯并[a]芘的毒性当量因子 91

表5.9国内外河流水体和沉积物中多环芳烃的污染水平 94

表5.10国内外河流水体和沉积物中多氯联苯的污染水平 100

表5.11国内外河流水体中有机氯农药的污染水平 106

表5.12国内外河流沉积物中有机氯农药的污染水平 107

表5.13国内外河流沉积物中多溴联苯醚的污染水平 111

表5.14东江流域检测到的目前在用农药种类及其在三相中的检出率 112

表5.15国内外河流、湖泊水体中目前在用农药的污染水平 117

表5.16国内外河流、湖泊沉积物中目前在用农药的污染水平 118

表5.17国内外河流、湖泊水体中邻苯二甲酸酯的污染水平 125

表5.18国内外河流、湖泊沉积物中邻苯二甲酸酯的污染水平 128

表6.1东江流域土壤中多环芳烃的浓度、毒性当量及其与荷兰土壤质量标准比较 152

表6.2土壤中有机氯农药的分布特征 155

表7.1 Z值（逸度容量）方程一览表 161

表7.2 D值（迁移、转化通量系数）方程一览表 161

表7.3污染物区域环境过程通量及其计算公式 165

表7.4多介质模型预测东江流域各环境介质中多环芳烃的浓度分布 169

表7.5东江流域不同河段水和沉积物中多环芳烃多介质模拟结果 172

表7.6雌激素的排放因子 173

表7.7多介质模型预测东江流域各环境介质中雌激素物质的浓度分布 175

表7.8东江流域不同河段水和沉积物中雌激素的多介质模拟结果 177

表8.1一些药物与个人护理品的预测无效应浓度 183

表9.1东江流域地表水中金属的高风险分布 190

表9.2东江流域沉积物中几种金属的风险分布 196

表9.3东江流域地表水中多环芳烃的风险分布 200

表9.4东江流域沉积物中多环芳烃的风险分布 202

表9.5东江流域地表水中多氯联苯的风险分布 205

表9.6东江流域沉积物中多氯联苯的风险分布 206

表9.7东江流域地表水中有机氯农药的风险分布 207

表9.8东江流域沉积物中有机氯农药的风险分布 210

表9.9东江流域地表水中多溴联苯醚的风险分布 211

表9.10东江流域沉积物中多溴联苯醚的风险分布 211

表9.11东江流域地表水中目前在用农药的风险分布 212

表9.12 13种目前在用农药的Koc值 215

表9.13东江流域沉积物中目前在用农药的风险分布 215

表9.14东江流域地表水中酚类雌激素物质的风险分布 216

表9.15酚类环境雌激素物质的Koc值 220

表9.16东江流域沉积物中酚类雌激素物质的风险分布 220

表9.17东江流域地表水中邻苯二甲酸酯的风险分布 221

表9.18东江流域沉积物中邻苯二甲酸酯的风险分布 223

表9.19东江流域地表水中药物与个人护理品的风险分布 224

表9.20东江流域沉积物中药物与个人护理品的风险分布 229

表10.1东江流域优控污染物清单 234

表10.2东江流域污染源采样点位基本信息 236

表10.3东江流域重点行业废水排放总量统计 239

表10.4东江流域重点行业排水中金属的排放通量估算 242

表10.5东江流域重点行业排水中持久性有机污染物的排放通量估算 247

表10.6东江流域重点行业排水中酚类雌激素物质的排放量估算 249

表10.7重点行业排水的特征污染物清单 257

表10.8东江流域优控污染物的主要来源 259

附表1东江流域主要使用的工业源化学品调查清单 290

附表2东江流域农业源主要农药的使用量调查清单 291

附表3东江流域农业源水产养殖化学品使用量调查清单 292

附表4东江流域人用药物使用量调查清单 293

附表5东江流域水体中扫描的污染物鉴定清单 295

附表6东江流域多环芳烃排放因子 298

附表7东江流域及周边县级能耗清单 299

附表8东江流域及周边多环芳烃按来源县级排放清单 300

附表9东江流域及周边多环芳烃按种类县级排放清单 301

附表10东江流域水体中多环芳烃县级浓度多介质模拟结果 302

附表11东江流域沉积物中多环芳烃县级浓度多介质模拟结果 303

附表12东江流域县级人口数据 304

附表13东江流域县级牲畜数据 305

附表14东江流域天然雌激素县级排放清单 306

附表15东江流域水体中雌激素县级浓度多介质模拟结果 307

附表16东江流域沉积物中雌激素县级浓度多介质模拟结果 308

附表17东江流域化学品的预测无效应浓度 309

附表18铜的慢性淡水水生毒性数据 318

附表19镉的慢性淡水水生毒性数据 320

附表20壬基酚的慢性淡水水生毒性数据 321

附表21双酚A的慢性淡水水生毒性数据 322

附表22毒死蜱的慢性淡水水生毒性数据 323

附表23菲的慢性淡水水生毒性数据 324

附表24东江流域地表水中高风险（全年平均值）污染物清单 325

附表25东江流域沉积物中高风险污染物清单 326

附表26在美国和欧盟优控污染物名单中的污染物清单 328

附表27具有环境持久性（t1/2≥60d）的污染物清单 329

附表28具有生物富集性（log Kow≥4）的污染物清单 331

附表29东江干流检出率高（全年平均检出率≥50%）的污染物清单 334

附表30东江流域优控污染物初筛清单 337

附表31东江流域印染漂染行业排水中污染物的鉴定清单 339

附表32东江流域造纸行业排水中污染物的鉴定清单 341

附表33东江流域电子电镀和表面处理行业排水中污染物的鉴定清单 342