Page 359 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

第 5 期 李扬等：基于生物配位体模型的汾河铜水质基准研究 · 1715 ·

所使用的毒性数据均未经过水质参数校正。 1 倍。水质参数的差异可能是汾河水质基准值偏高
与太湖和澜沧江相比，汾河铜的短期水质基准 的主要原因之一。
较高，这可能与不同水域中物种组成、水质参数和推 表 4 不同水体中铜水质基准与国内外相关基准/标准比较
导方法不同有关。汾河、太湖 [42 ] 和澜沧江 [13 ] 分别处 Table 4 Comparison between water quality criteria of copper
于不同的地理条件和气候条件，因而促使其各自形 in various water bodies and criteria/standards at
成了特有的生物群落。在对澜沧江铜毒性数据进行 home and abroad
模型校正时，对于那些不能直接采 用 BL M 标准化的 水生生物基准/(µg/L)
水体 推导方法
急性和慢性毒性数据则采用了硬度模型校正。在长 短期 长期
期基准值推导时，汾河铜长期基准值是通过急慢性比
汾河（本研究） BLM-SSD 98.62 29.71
来获得的，而澜沧江铜长期基准值是通 过 SS 获得的。
D
BLM-SSD 53.50 16.10
BL M 在不同水体的应用结果均表明，铜对水生 太湖 [14]
生物的生物有效性及同一物种毒性的不同均取决于 BLM-TPR 32.20 9.70
水体的水化学参数 。DO 浓度是生物配体模型中 澜沧江 [13] BLM-SSD 26.79 1.11
[9]
C
一个重要的水质输入参数 [11] ，DO C 通过络合作用 太湖 [40] PSSD 14.57 3.26
减轻金属毒性，对金属形态和毒性起着关键作
评价因子法 2.00
用 [5,43-44] 。有研究表明，DO 可显著降低铜对彩虹贝
C
中国 [41] TPR 9.10 5.63
（Villosa iris）和模糊网纹蚤（Ceriodaphnia dubia）的
毒性，并且随 着 DO 浓度的增加，LC s 和 EC s 均 SSD 30.0 9.44
C
50 50
显著增加 [45] 。同时，也有研究证实铜毒性会随着硬 TPR 23.38 (180,CMC) 14.8(180, CCC)
美国 [11]
[3]
度和碱度的增加而降低 。从国内外不同水域的水 BLM-TPR 2.34 1.45
质参数（ 表 5）可以看出，汾河水体中影响铜毒性的主
加拿大 评价因子法 3.91(180)
要水质参数的浓度或水平均高于其他水体，表现出
澳大利亚 SSD 1.4(30, HRTV)
高 pH、DOC、碱度和硬度，这与吕怡兵等 [7 ] 的研究
结果一致；尤其 是 DO 的浓度（8.82 mg/L）比美国水 GB 3838—2002 1 000（Ⅱ类～Ⅲ类）
C
体 的 0.5 mg/L [11 ] 高出 约 1 倍，也比澜沧江测定的 注：TPR为毒性百分数排序法；PSSD为概率物种敏感度分布法；
7
CMC为基准最大浓度；CCC 为基准连续浓度；HRTV为高度可靠触发
1.12 mg/ 高出 约 7 倍，比太湖（4.94 mg/L）高出约 浓度。
L

表 5 国内外不同水域的水质参数

Table 5 Water quality parameters of different water bodies at home and abroad mg/L
2−
区域 水温 1） pH 2） 硬度 DOC Ca 2+ Mg 2+ Na + K + SO Cl − 碱度
4
汾河 21.2 8.31 183 8.82 59.77 24.66 40.34 7.39 230.3 93.47 267.12
澜沧江 [13] 18.1 8.11 1.12 17.97 0.71 3.84 2.30 48.35 13.24 112.32
太湖 [14] 8.9 8.09 137 4.94 81.75 18.73 98.7 9.70 84.91 69.19 87
美国 [11] 20.0 7.5 100 0.5 14.0 12.1 26.3 2.1 81.4 1.90 65.0
1）水温单位为℃；2）pH无量纲。

本研究未包含植物毒性数据，同样在美 国 BLM- 中 等 pH、低硬度（<100 mg/L）及 低 DO 浓度条件
C
铜水质基准推导过程中也未列入植物毒性数据。与 下，采 用 BL M 方法推导的水质基准值都在淡水藻类
动物毒性数据相比，植物毒性试验水中铜浓度测定 物种的最低报道毒性终点范围内，即使在其他水质
及水质参数分析的数据更少，这是因为在植物毒性 参数条件下，采 用 BL M 方法获得高于最低植物毒性
试验中，藻类培养基组分 对 BL M 所输入的水质参数 终点值的铜的基准值，也同样可以保护植物物种不
[11]
（ 如 DO 浓度、硬度 和 pH）产生较大影响 [11] 。前人 受铜毒害作用 。
C
研究表明，藻类能够在铜胁迫下分泌络合物质，这些 GB 3838—200 中Ⅱ类、Ⅲ类水质标准限值的
2
络合物质可以对水生生物起到保护机制，藻类能够 铜浓度均 是 1 mg/L，很显然该标准限值不足以保护
将游离的铜活性浓度维持在有害浓度以下 。在低～ 汾河水体中水生生物不受铜的急性和慢性毒害作
[11]