Page 348 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

· 1704 · 环境工程技术学报 第 12 卷

盟统计 局 201 年的数据显示，中国已成 为 201 年 数据补充，将“四环素、抗生素”与“毒性、水生生
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欧盟最重要的抗生素出口国，其出口量占欧盟出口 物、动物、植物、生态阈值”等关键词并列后进行检
总量 的 23% 。由于抗生素的广泛存在以及对生态 索。生态毒理数据筛选过程主要依 据 4 条原则：1）对
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系统和人类健康的潜在不利影响，抗生素污染已引 受试生物、暴露时间、测量终点、试验状态、文献来
起世界各地越来越多的关注 [5-7] 。四环素类抗生素是 源等信息表述明确、完整 [14] ；2）选择我国本土物种、
一类广谱抗生素， 自 2 世 纪 8 年代首次在河水样 国际通用物种对应的数据，删除重复数据及试验结
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本中被检测到以来 ，在中国、美国、西班牙等国家 果相差过大的数据；3）急性毒性数据选用半数致死
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的地表水样本中都曾多次被检测到 。Kovalakova 浓度（LC ）或半数效应浓度（EC ），慢性毒性数据选
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等 [10 ] 对全球四环素浓度进行了综述，结果显示全球 用无观察效应浓度（NOEC）或最低观察效应浓度
地表水中四环素浓度主要集中 在 3～500 ng/L，亚洲 （LOEC） [15] ；4）当同物种、同终点有多个毒性值可用
地表水中四环素浓度（主要集中 在 2～1 000 ng/L）高 时，取几何平均值作为物种平均毒性值 。
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于欧洲（主要集中 在 5～90 ng/L）。调查显示，中国东 1.2 水质基准的推导方法
部地区的抗生素排放量远远高于西部，约为西部的 毒性百分数排序法 是 US EP 推荐的方法，该
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6 倍 [11] ，且四环素类抗生素在我国部分水体中的暴露 方法分别考虑了污染物的急性毒性效应和慢性毒性
浓度接近甚至超过国际兽药协调委员会建议的环境 效应，并用统计学方法来推导基准。具体步骤如下：
风险触发值（1 µg/L） [12] 。水环境中抗生素浓度多处 首先获取毒性数据；之后将得到的属平均急性值
于 ng/L～µg/ 级别，该浓度对淡水藻类、大型植物、 （GMAV）从低到高进行排序，并进行等级（R）分配，
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浮游动物和鱼类等水生生物产生急性毒性的可能性 最大 的 GMA V 的等级 为 N；最后计 算 GMA V 对应
较小 [13] 。然而，如果水生生物的整个生命周期均暴 的累积概率（P），用得到 的 GMA V 和 P 计算最终
露在该类污染物下，则可能会对其繁殖、生长等产生
急 性 值 （FAV ） ，FA V 的 1/ 即 为 基 准 最 大 浓 度
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慢性影响。因此，在水环境中残留的抗生素具有一
（CMC ） 。 基 准 连 续 浓 度 （CCC ） 是 最 终 慢 性 值
定的生态风险 [10] 。目前四环素的研究多集中在污染
（FCV）、最终植物值（FPV）、最终残留值（FRV）中的
特征 [9-11] 、风险评估 [10,12 ] 等方面，如方龙飞 [11 ] 以黄浦 最小值。计算公式参考陈丽红等 [17 ] 的研究。
江上 游 6 种典型抗生素为研究对象，发现四环素不 物种敏感度分布法 是 HJ 831—2017《淡水水生
但是主要污染抗生素，而且检出率最高，存在明显生
生物水质基准制定技术指南》中推荐采用的方法，该
态风险；徐向月等 [12] 对四环素类抗生素在粪便、土
方法充分利用所获得的毒理数据，具体步骤如下：首
壤、水等环境中的暴露现状及在环境中的吸附、解
先对数据或对数转换数据进行正态分布检验，若不
吸、降解等行为进行综述，表明了研究其环境效应的
符合正态分布应搜集更多数据；之后以种平均急性
必要性。综合来看，目前研究很少关注四环素的水
值（SMAV） 的 l 值为横轴，物种 的 P 为纵轴，通过
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生生物水质基准。
软件进行模型拟合；最后通过拟合曲线得出能保护
笔者以四环素为研究对象，结合筛选出的中国
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95 % 物种的浓度（HC ），HC 经过一定的校正因子
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淡水生态系统 中 3 个营养级的生态毒理数据，采用
（一般 取 1～5）校正即可得出短期水质基准，运用同
毒性百分数排序法和物种敏感度分布法推导了四环
样的方法计算长期水质基准。当慢性毒性数据不足
素的水生生物水质基准，结合该水质基准，采用熵值
时，可采用急慢性比（ACR）推导长期水质基准。
法和安全阈值法对我国部分水体的四环素暴露生态
1.3 生态风险评估方法
风险进行评估，以期为我国地表水环境质量标准的
熵值法是一种简单易行、使用范围广泛的半定
制定提供建议，同时为水环境风险管控和水生态系
量风险评估方法，在选取毒性数据时未综合考虑干
统保护提供参考。
扰因素的影响，具有初步的风险评估意义 [18] 。其计
1 材料与方法 算公式如下：
1.1 四环素毒性数据搜集、筛选 RQ = MEC/PNEC （1）
主要利用美国国家环境保护局（US EPA）生态毒 式中：R Q 为风险熵值；ME 为测定的抗生素浓度；
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理数据库（ECOTOX）进行毒理数据搜集，运用中国 PNE 为 预 测 无 效 应 浓 度 ， 等 于 EC 0 或 LC 或
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知网数据库（CNKI）以 及 Web of Scienc 数据库进行 NOE 与评价因子（AF，一般 取 1～5）的比值。
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