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        上海港區(qū)船舶防污漆中Irgarol 1051 的環(huán)境風險評價

        2015-06-27 05:54:11梁藝懷劉敏鄧蕓蕓丁瓊喬彥玲殷浩文
        生態(tài)毒理學報 2015年1期
        關(guān)鍵詞:海水毒性船舶

        梁藝懷,劉敏,鄧蕓蕓,丁瓊,喬彥玲,殷浩文,*

        1. 上海市檢測中心 生物與安全檢測實驗室,上海 201203 2. 環(huán)境保護部環(huán)境保護對外合作中心,北京 100035

        上海港區(qū)船舶防污漆中Irgarol 1051 的環(huán)境風險評價

        梁藝懷1,劉敏1,鄧蕓蕓1,丁瓊2,喬彥玲2,殷浩文1,*

        1. 上海市檢測中心 生物與安全檢測實驗室,上海 201203 2. 環(huán)境保護部環(huán)境保護對外合作中心,北京 100035

        Irgarol 1051是一種常用于船舶防污漆的殺生活性物質(zhì)。為了評價船舶防污漆殺生活性物質(zhì)Irgarol 1051的海洋環(huán)境風險,根據(jù)ISO 13073-1的評價原則和程序,對其進行環(huán)境危害評價、環(huán)境暴露評價和風險表征。通過對公共數(shù)據(jù)庫的文獻檢索獲取數(shù)據(jù),從理化性質(zhì)、環(huán)境行為、生態(tài)毒性3個方面評價Irgarol 1051的環(huán)境危害。采用評估因子法計算Irgarol 1051的預測無效應濃度(PNEC)。采用質(zhì)量守恒法計算Irgarol 1051在海水中的釋放率,通過MAMPEC v3.0模型推導上海洋山深水港的集裝箱船區(qū)、碼頭、航道等暴露場景的預測環(huán)境濃度(PEC)。經(jīng)過比較上述暴露場景的風險商值(PEC/PNEC)發(fā)現(xiàn),港口的海水相風險商值大于1,Irgarol 1051的環(huán)境風險需要關(guān)注。

        防污漆;Irgarol 1051;風險評價;海洋環(huán)境;上海港區(qū)

        船舶在航行過程中會被海洋中存在的大量生物附著。這些污損生物在船體表面上生長繁殖,不僅會降低船舶的航行速度、影響可操控性以及增加燃油的消耗量,還會加劇船舶的腐蝕,縮短其使用壽命。在船體表面涂裝含有殺生活性物質(zhì)的防污漆是阻止或延緩海洋污損生物生長的主要手段。某些活性物質(zhì)如滴滴涕(DDT)、三丁基錫(TBT)由于具有較強的環(huán)境持久性和生物蓄積性,目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)被禁用[1]。

        Irgarol 1051,化學名為2-甲硫基-4-叔丁基氨基-6-環(huán)丙基氨基-S-三嗪(CAS號:28159-98-0),為瑞士的Ciba公司開發(fā)的一種高效除藻劑。其作用機理是通過干擾葉綠體中光合電子的捕獲途徑,抑制光反應系統(tǒng)II,從而降低生物體對二氧化碳的吸收。目前,Irgarol 1051作為DDT和TBT的替代物添加到船舶防污漆中。雖然Irgarol 1051潛在的海洋環(huán)境風險在世界范圍內(nèi)已經(jīng)受到廣泛關(guān)注[2-3],但在我國這方面的研究尚不多見。因此,有必要基于我國海洋環(huán)境的暴露場景,對Irgarol 1051進行風險評價,為我國相關(guān)部門的風險管理提供依據(jù)。

        本研究遵循ISO 13073-1的評價原則和程序[4],基于上海港口區(qū)域的海洋暴露場景,對Irgarol 1051進行了環(huán)境危害評價、環(huán)境暴露評價和環(huán)境風險表征,最終作出風險結(jié)論。由于缺乏Irgarol 1051的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),本研究借助國際公認的防污漆活性物質(zhì)環(huán)境濃度預測模型MAMPEC(marine antifoulant model to predict environmental concentrations) v3.0進行暴露評估。其中,將經(jīng)過驗證的、本土化的MAMPEC模型參數(shù)體系應用于海洋環(huán)境風險評估,為國內(nèi)率先報道。

        1 研究方法(Methods)

        1.1 環(huán)境危害評價

        首先通過toxnet (http://toxnet.nlm.nih.gov/)、pubmed (http://www.pubmedcentral.nih.gov/)、science direct (http://www.sciencedirect.com/)等公共數(shù)據(jù)庫進行文獻檢索、獲取數(shù)據(jù),美國環(huán)境保護局的OPP Pesticide Ecotoxicity Database (http://www.ipmcenters.org/Ecotox/index.cfm)也是重要的數(shù)據(jù)來源。

        然后,按照Klimisch評分體系[5]對數(shù)據(jù)可信度進行判定,甄選出可靠、相關(guān)和適用的數(shù)據(jù)。然后從理化性質(zhì)、環(huán)境行為(環(huán)境分配及歸趨、持久性、蓄積性)、生態(tài)毒性3個方面評價Irgarol 1051的環(huán)境危害。

        最后,采用評估因子法計算Irgarol 1051的“預測無效應濃度”(PNEC)。鑒于海洋環(huán)境與淡水環(huán)境在生態(tài)系統(tǒng)中的差異,搜集的慢性毒性數(shù)據(jù)中應盡量覆蓋不同營養(yǎng)級生物的淡水種和海水種,尤其需要包括藻類、甲殼類、魚類、棘皮動物和軟體動物。

        使用慢性試驗結(jié)果計算PNEC時,公式如下:

        PNEC=NOEC/AF

        其中,NOEC為通過慢性試驗測試獲取的“無可觀察效應濃度(NOEC)”的最低值,AF為評估因子。

        1.2 環(huán)境暴露評價

        采用質(zhì)量守恒計算法ISO 10890[6],對國內(nèi)市場上含有Irgarol 1051的防污漆產(chǎn)品進行釋放率的定量計算,評估在船舶航行過程中Irgarol 1051由船體釋放到海水中的量。

        計算模型MAMPEC v3.0用于防污漆活性物質(zhì)海洋環(huán)境濃度的預測,由荷蘭的Deltares研究所與阿姆斯特丹自由大學的IVM環(huán)境研究所聯(lián)合開發(fā),為歐盟化學品管理機構(gòu)和國際海事組織所認可。模型的核心參數(shù)涉及水文動力學、水質(zhì)和沉積物、釋放(船舶進出港、停泊情況)等基礎數(shù)據(jù),默認參數(shù)是以鹿特丹港為暴露場景,不宜直接照搬應用于我國的環(huán)境風險評價。本研究事先已完成模型核心參數(shù)體系的本土化工作,以上海洋山深水港(海洋商業(yè)港)為暴露場景,構(gòu)建并驗證了符合我國典型港口區(qū)域的參數(shù)體系(表1和表2),可用于我國的風險評價工作。 洋山深水港2007年至2013年10月船舶數(shù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:2007年至2010年洋山港進出船舶數(shù)量大幅上升,從4 665艘次提高到8 125艘次;2011年至今,洋山港進出口船舶數(shù)量穩(wěn)定在10 000艘次左右。因此,選取2012年進出港船舶數(shù)量設置暴露場景。根據(jù)洋山深水港海事局提供的船舶進出深水港監(jiān)控表和上海國際港務股份有限公司網(wǎng)站上提供的船舶月度計劃顯示,大型船舶在港區(qū)停留的時間在(12~24) h之間,小型船舶的停留時間在(9~12) h之間。而港區(qū)船舶平均速度約為10 km·h-1,假定船舶在港區(qū)航行的時間(包括靠港和離港)為1 h。根據(jù)停留時間與航行時間的比例來計算港區(qū)每日停泊或航行的船舶數(shù)量,計算結(jié)果如表2所示。

        表1 上海洋山深水港各暴露場景的水文動力學、水質(zhì)和沉積物參數(shù)

        表2 上海洋山深水港集裝箱船區(qū)和航道場景中停泊或航行的船舶數(shù)量

        洋山港駁船碼頭用于??块L度小于100 m的貨船或漁船。由于缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù),借助實時衛(wèi)星圖片對該碼頭區(qū)域船舶情況進行為期2個月的觀察統(tǒng)計。最終,設定該碼頭每天停泊的100艘船中,90艘長度為(10~50) m,10艘長度為(50~100) m,而在該區(qū)域航行的船舶數(shù)量為10艘。

        本文將上海洋山深水港集裝箱船區(qū)、碼頭和航道等3個場景的上述模型參數(shù)分別輸入MAMPEC v3.0,結(jié)合Irgarol 1051的釋放率和理化數(shù)據(jù),獲取預測環(huán)境濃度(PEC)值。

        1.3 環(huán)境風險表征及結(jié)論

        風險水平則通過計算風險商值(即PEC/PNEC比值)來確定。若該比值大于1,可認為對該暴露場景具有需要關(guān)注的風險;若該比值小于1,則認為具有相對較低的風險。

        1.4 不確定性分析

        在風險評價過程中,某些潛在的不確定性會對風險表征結(jié)果造成偏倚,需要對這些偏倚的影響(高估、低估或未知)進行分析。

        2 結(jié)果(Results)

        2.1 Irgarol 1051的環(huán)境危害

        2.1.1 理化性質(zhì)

        Irgarol 1051為白色粉末,熔點(128~133) ℃,沸點(347.3~375.0) ℃,水溶解度為9.0 mg·L-1,易溶于甲醇和正己烷[7],25 ℃蒸汽壓為0.87 mPa[8],辛醇水分配系數(shù)lgKow為3.1,有機碳分配系數(shù)lgKoc為4.19[9]。因此,可認為該物質(zhì)難溶于水,揮發(fā)性低,有一定親脂性,不具自燃性、可燃性,故不具有理化危害性。

        2.1.2 環(huán)境行為

        (1)環(huán)境分配及歸趨

        Irgarol 1051具有低的蒸汽壓,因而從水體揮發(fā)至空氣的量可以忽略不計。Irgarol 1051在海水中主要以溶解態(tài)存在。Mackay fugacity model計算表明,海水中4.4%的Irgarol 1051會進入沉積物中[10]。進入沉積物中的Irgarol 1051吸附于沉積物或以涂層顆粒物形式存在[11]。而Tolhurst等[12]研究表明,懸浮沉積物中的Irgarol 1051會反擴散,重新回到水體中。

        (2)持久性

        根據(jù)OECD 301導則進行測試,結(jié)果表明,Irgarol 1051不具有快速生物降解性[10]。Liu等[13]采用安大略湖天然微生物對Irgarol 1051馴養(yǎng)5個月,未顯示生物降解性。Irgarol 1051的降解與自然體系中的有機質(zhì)含量有關(guān),腐殖質(zhì)的存在可以明顯提高Irgarol的降解率[14]。

        Irgarol 1051具有一定的光解性。模擬350 nm紫外線照射條件下,Irgarol 1051在純水和天然水中的半衰期分別大約為8 d和4 d;將樣品溶于水中,太陽光下暴露,半衰期為(6~10) d,所得結(jié)果與模擬條件基本處于同一水平[15]。

        Irgarol 1051不易發(fā)生水解。Okamura等[16]采用ASTM標準對Irgarol 1051進行水解測試,發(fā)現(xiàn)在50 ℃、7 d,未顯示明顯的水解;即使在120 ℃,也未見水解發(fā)生。它在沉積物中的半衰期不小于260 d[17]。

        (3)蓄積性

        Irgarol 1051對淡水綠藻的生物富集因子(BCF)高達30 000 L·kg-1[18],而對虹鱒魚(Oncorhynchus mykiss)的BCF小于100 L·kg-1[19]。將6種不同的水生植物暴露于濃度為0.04和5 μg·L-1的Irgarol 1051體系中150 d,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫背浮萍(Spirodela polyrhiza)是最敏感物種,BCF達10 560 L·kg-1[20]。

        Charles[21]調(diào)查佛羅里達州海濱港口和暗礁中水體、海草以及沉積物中的Irgarol 1051及其代謝產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)水體和浮游植物中Irgarol 1051的濃度分別為(未檢出~1 239) ng·L-1和(2.35~225) ng·g-1,BCF為(60~31 588) L·kg-1,而沉積物中的濃度基本小于10 ng·g-1,可以忽略不計。

        2.1.3 生態(tài)毒性

        Irgarol 1051的毒性機理主要是干擾植物的光合作用,因此,它對浮游植物的毒性與浮游動物及其他水生動物相比,具有顯著差異。它對藻類的毒性效應濃度比其他營養(yǎng)級生物低幾個數(shù)量級。

        藻類生長抑制試驗發(fā)現(xiàn),海洋藻中中肋骨條藻(Skeletonema costatum)96 h半數(shù)效應濃度(EC50)和NOEC分別為0.29 μg·L-1和0.01 μg·L-1,假微型海鏈藻(Thalassiosira pseudonana)96 h-EC50和NOEC分別為0.41 μg·L-1和0.10 μg·L-1[22];淡水藻中近頭狀偽蹄形藻(Pseudokirchneriella subcapitata)72 h-EC50為2.3 μg·L-1[3],而水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae) 5 d-EC50為2.1 μg·L-1[8]。

        與藻類相比,甲殼綱動物對Irgarol 1051的敏感性較低。溞類急性運動抑制試驗發(fā)現(xiàn),大型溞(Daphnia magna)的48 h-EC50為5 300 μg·L-1[8],48 h半數(shù)致死濃度(LC50)為8 300 μg·L-1[3];在為期21 d的大型溞繁殖試驗中,Daphnia magna的NOEC為560 μg·L-1[23]。對于海水種,日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicas)的48 h-LC50大于4 000 μg·L-1,96 h-LC50為1 800 μg·L-1,而慢性試驗得到的18 d-NOEC為188 μg·L-1[24]。

        魚類對Irgarol 1051的敏感性與甲殼綱動物相當。一項對淡水魚虹鱒魚(Oncorhynchus mykiss)為期28 d的毒性試驗顯示,該魚種的7 d、14 d、21 d、28 d的LC50分別為25 000、7 400、2 500和800 μg·L-1[25]。另一項觀察Oncorhynchus mykiss魚卵出膜率以及出膜60 d內(nèi)存活率的研究發(fā)現(xiàn),Irgarol 1051的NOEC值均為184 μg·L-1[8]。雜色鳉(Cyprinodon variegates)在170 μg·L-1的濃度水平暴露33 d,未觀察到不良效應[26]。海洋種青鳉(Oryzias melastigma)幼魚暴露于Irgarol 1051 96 h的LC10和LC50分別為800和3 500 μg·L-1[27]。

        棘皮動物中,紫海膽(Anthocidaris crassispina)與普通海膽(Paracentrotus lividus)在受精卵分裂和胚胎發(fā)育期間對Irgarol 1051的毒性最為敏感,NOEC值分別為10 μg·L-1和小于10 μg·L-1[28],后者的EC50為990 μg·L-1[29]。軟體動物中,太平洋牡蠣(Crassostrea virginica)的48 h胚胎-幼體急性毒性試驗得到的NOEC和EC50值分別為760和3 200 μg·L-1[30]。

        2.1.4 PNEC的推導

        (1)海水相

        根據(jù)ISO 13073-1[4],NOEC值來自3個營養(yǎng)級的物種(藻、甲殼綱和魚)的急性或慢性毒性測試,加上具有代表性海洋物種(棘皮動物和軟體動物)的毒性數(shù)據(jù),便可以采用較低的評估因子(AF=10)來推導PNEC值。從2.1.3中選取代表5個營養(yǎng)級分類的NOEC最低值(Skeletonema costatum的96 h-NOEC值0.01 μg·L-1[3])用于海水生物的PNEC(PNECsw)值計算,即

        PNECsw= 0.01 (μg·L-1) /10 = 1 (ng·L-1)

        (2)沉積相

        由于缺乏海洋沉積物底棲生物的毒性數(shù)據(jù),則根據(jù)PNECsw,采用平衡計算法,利用EUSES v2.1.2軟件,得到Irgarol 1051對沉積物中底棲生物的PNEC(PNECsed)為162 ng·kg-1dwt。

        2.2 Irgarol 1051的環(huán)境暴露

        2.2.1 代表性防污漆產(chǎn)品的釋放率

        選擇中國市場含有Irgarol 1051作為防污漆殺生活性物質(zhì)的4種產(chǎn)品,根據(jù)產(chǎn)品使用說明書以及化學物質(zhì)安全數(shù)據(jù)表(MSDS)中相關(guān)信息,采用質(zhì)量守恒法(ISO 10890)[5]計算Irgarol 1051在船舶航行過程中由船身進入到海水的釋放率。這4種產(chǎn)品中Irgarol 1051的質(zhì)量分數(shù)在0.4%~2.5%之間,結(jié)合油漆密度、漆膜厚度等參數(shù),計算得到Irgarol 1051釋放率在(0.277~1.26) μg·cm-2·d-1之間,平均值為0.794 μg·cm-2·d-1。由于計算值通常較實際情況高,將平均值除以校正因子2.90,得到校正后的釋放率0.274 μg·cm-2·d-1,用于PEC值推導。

        2.2.2 PEC的推導

        假設上海港區(qū)涂裝含有Irgarol 1051的防污漆的船舶比例為10%,通過運行MAMPEC v3.0,將本土化的模型參數(shù)和校正后的Irgarol 1051釋放率平均值作為輸入變量,分別推導出上海洋山深水港的集裝箱船區(qū)、碼頭和航道等暴露場景中Irgarol 1051的海水與沉積物PEC值(表3)。

        2.3 Irgarol 1051的環(huán)境風險表征

        由環(huán)境危害評價和暴露評價分別得到PNEC和PEC值計算風險商值(RQ),即

        RQ=PEC/PNEC

        上海洋山深水港集裝箱船區(qū)、碼頭、航道的RQ計算如表4所示,可以發(fā)現(xiàn)集裝箱船區(qū)海水相的RQ值大于1,其他場景均小于1。

        表3 MAMPEC v3.0推導的上海洋山深水港各暴露場景中Irgarol 1051的預測環(huán)境濃度(PEC)值*

        注:*平均值(最小值~最大值);釋放率0.382 μg·cm-2·d-1,應用因子10%;PECsw,海水相預測環(huán)境濃度;PECsed,沉積相預測環(huán)境濃度。

        Note:*Mean(Min-Max); release rate 0.382 μg·cm-2·d-1, application factor 10%; PECsw, PEC for seawater; PECsed, PEC for sediment.

        在對Irgarol 1051環(huán)境風險評價的過程中,可能產(chǎn)生偏倚的不確定性來源及影響見表5??傮w而言,各種不確定性造成風險高估的可能性較大,最后得出的風險結(jié)論是偏保守的,能達到保護環(huán)境的目的。

        表4 上海洋山深水港各暴露場景中Irgarol 1051的風險商值(RQ)*

        注:*平均值(最小值~最大值);PNECsw=1 ng·L-1,PNECsed=162 ng·kg-1dw。

        Note:*Mean(Min~Max); PNECsw=1 ng·L-1; PNECsed=162 ng·kg-1dw.

        表5 風險評價過程中的不確定性分析

        3 討論(Discussion)

        3.1 受試物種的選擇

        在進行環(huán)境危害評估時,應該采用從被評估環(huán)境介質(zhì)的受試物種獲取的毒性數(shù)據(jù)。例如,某一化學物主要應用于海洋環(huán)境中,則采用海洋物種比較合適。然而,許多化學物只具備有限的淡水物種(如藻、溞、魚)數(shù)據(jù),需要用淡水物種數(shù)據(jù)推導海水物種數(shù)據(jù)。Hutchinson等[31]比較了淡水和海水魚類、淡水和海水無脊椎動物對不同化學物的敏感性,結(jié)果表明:淡水魚類與海水魚類對同一化學物的毒性效應濃度差異較小,無脊椎動物的差異要大一些,基于淡水物種來計算海水物種PNEC值具有一定合理性。在開展毒性測試時,僅僅在淡水物種(如藻、溞、魚)的基礎上,增加相同物種分類的海洋種作為受試生物,新增的數(shù)據(jù)并不能有效降低PNEC推導時采用的評估因子。

        相對淡水生態(tài)系統(tǒng)而言,海水生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類更為豐富,海水生物的生物敏感性分布范圍更廣。歐洲化學品生態(tài)毒理學和毒理學中心(ECETOC)關(guān)于海洋環(huán)境風險評價的技術(shù)報告究顯示,淡水生態(tài)系統(tǒng)的生物種類中,節(jié)肢動物門占49.4%,軟體動物占26.5%;而在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,二者分別占11.5%和54.2%[32]。因此,在淡水物種毒性數(shù)據(jù)基礎上,增加以海洋特有優(yōu)勢物種(如軟體動物和棘皮動物)為試驗生物的毒性測試,就能減少危害評估中的不確定性,降低評估因子,有助于優(yōu)化PNEC值。

        3.2 釋放率的計算

        釋放率是影響防污漆殺生活性物質(zhì)在環(huán)境中存在濃度的重要因素。暴露評價時采用的釋放率越精確,模型推導的PEC值就越可靠。同一種殺生活性物質(zhì)根據(jù)不同估算方法得到的釋放率會有差異。因此,對評估方法的選擇很重要。原則上,現(xiàn)場測試法(SSCSD Dome Method)能夠提供最精確的釋放率,但是目前具有可操作性的標準化方法僅針對銅和有機錫,而且需要專業(yè)的儀器設備,成本高昂。實驗室測試方法(ASTM或ISO測試標準)可能無法準確反映實際環(huán)境條件下的釋放情況。

        相比較而言,質(zhì)量守恒計算法常作為估算釋放率的首選方法,它比實驗室測試法精確,重復性好。已知活性物質(zhì)的釋放率取決于水的相對流速(即船舶航行速度),船舶停泊時的釋放率普遍低于航行期間。而質(zhì)量守恒計算法是假設在最差現(xiàn)實場景下(航行時)活性物質(zhì)的最大釋放率,得到的數(shù)值通常都比船舶靜止狀態(tài)的實際釋放率高。這就導致對船舶靜止場景(??扛劭?、碼頭)的估算值過高,環(huán)境風險評價的結(jié)果較為保守。一個好的風險評價不應依賴于假設的最差現(xiàn)實場景,而在于能否找到最佳的數(shù)據(jù)去做接近真實的評估。為了優(yōu)化PEC的推導,可對釋放率進行切合實際的校正。基于大量實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,質(zhì)量守恒計算法校正因子的經(jīng)驗值為2.9[33]。因此,本研究中采用Irgarol 1051釋放率的校正值用于PEC值的模型推導。

        3.3 上海洋山深水港各暴露場景參數(shù)體系的適用性

        MAMPEC v3.0模型參數(shù)敏感性分析的結(jié)果顯示,流速、懸浮顆粒物、顆粒有機碳、港口布局、活性物質(zhì)的降解性、活性物質(zhì)釋放率、船舶數(shù)量等屬于對預測結(jié)果影響較大的參數(shù)。上海洋山深水港與模型默認的商業(yè)港口原型(鹿特丹港)的參數(shù)體系相比,港口布局、船舶噸位和數(shù)量存在顯著差異。對于碼頭場景,模型默認的碼頭用于停放游艇,在較小的區(qū)域內(nèi)船只非常密集;而上海洋山深水港的碼頭主要用于小型接駁船或漁船停放,密集程度不如前者。然而,根據(jù)不同港口原型構(gòu)建的參數(shù)體系并無優(yōu)劣之分,其差異體現(xiàn)了暴露場景的地域特征。為了評價防污漆活性物質(zhì)對我國海洋環(huán)境產(chǎn)生的風險,應該基于我國典型的暴露場景。

        自建的模型參數(shù)體系是否準確,可通過模型推導值與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的比較進行驗證。由于缺乏上海洋山深水港區(qū)Irgarol 1051的監(jiān)測數(shù)據(jù),本研究借助比較銅離子(氧化亞銅是大部分防污漆產(chǎn)品的主要活性成分,且環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)豐富)的海水PEC值與監(jiān)測值來驗證模型參數(shù):港口區(qū)域中海水銅離子的來源除了船舶防污漆的釋放以外,還有陸域來源的排放,因此,實際監(jiān)測濃度應大于模型預測獲取的PEC值。在MAMPEC v3.0模型中應用以上海洋山深水港為原型構(gòu)建的參數(shù)體系,所得海水銅離子PEC值小于港區(qū)海域的監(jiān)測值,印證了上述假設,表明該暴露場景參數(shù)體系是合理可靠的,可以服務于我國防污漆活性物質(zhì)環(huán)境風險評價。

        3.4 風險評價結(jié)果

        Irgarol 1051熔沸點較高,揮發(fā)性低,無自燃性、可燃性,故不具有理化危害性;水解、光解和生物降解的半衰期均較長,具有環(huán)境持久性;有一定親脂性,在魚體內(nèi)的蓄積性較低,但在藻類中有相當高的蓄積性,需要關(guān)注;具有極高的水生毒性。

        無論是海水相還是沉積相,所有場景的Irgarol 1051風險商值的最大值和平均值的表征結(jié)果都是一致的,故采用風險商值的平均值進行分析。在當前條件下,對于海水相,只有洋山深水港集裝箱船區(qū)的RQ值大于1,Irgarol 1051的環(huán)境風險需要關(guān)注,而碼頭和航道的RQ值均小于1,風險相對較小;對于沉積相,各暴露場景的RQ均小于1,Irgarol 1051的風險可以忽略。

        致謝:感謝華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室朱建榮教授的幫助和支持。

        [1] Arai T, Harino H, Ohji M, et al. Ecotoxicology of Antifouling Biocides [M]. Tokyo: Springer, 2009: 23-34

        [2] Hall L W, Gardinali P. Ecological risk assessment for Irgarol 1051 and its major metabolite in United States surface waters [J]. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 2004, 10(3): 524-542

        [3] Okamura H, Aoyama I, Liu D, et al. Fate and ecotoxicity of the new antifouling compound Irgarol 1051 in the aquatic environment [J]. Water Research, 2000, 34(14): 3523-3530

        [4] International Organization for Standardization. ISO 13073-1 ships and marine technology-Risk assessment on anti-fouling systems on ships-Part 1: Marine environmental risk assessment method of biocidally active substances used for anti-fouling systems on ships [S]. Geneva: ISO, 2012

        [5] Klimisch H J, Andreae M, Tillmann U. A systematic approach for evaluating the quality of experimental toxicological and ecotoxicological data [J]. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 1997, 25(1): 1-5

        [6] International Organization for Standardization. ISO 10890 Paints and varnishes-Modeling of biocide release rate from antifouling paints by mass-balance calculation [S]. Geneva: ISO, 2010

        [7] Ciba Geigy. Irgarol 1051 material safety data sheet 638/9501 [R]. Basel, Switzerland: Ciba Geigy Limited, Additives Division, 1995

        [8] Hall L W Jr, Giddings J M, Solomon K R, et al. An ecological risk assessment for the use of Irgarol 1051 as an algaecide for antifoulant paints [J]. Critical Reviews in Toxicology, 1999, 29(4): 367-437

        [9] Zhou J L. Occurrence and persistence of antifouling biocide Irgarol 1051 and its main metabolite in the coastal waters of Southern England [J]. Science of the Total Environment, 2008 , 406(1-2): 239-246

        [10] Rogers H R, Watts C D, Johnson I. Comparative predictions of Irgarol 1051 and atrazine fate and toxicity [J]. Environmental Technology, 1996, 17(5): 553-556

        [11] Thomas K V, McHugh M, Hilton M, et al. Increased persistence of antifouling paint biocides when associated with paint particles [J]. Environmental Pollution, 2003, 123(1): 153-161

        [12] Tolhurst L E, Barry J, Dyer R A, et al. The effect of resuspending sediment contaminated with antifouling paint particles containing Irgarol 1051 on the marine macrophyte Ulva intestinalis [J]. Chemosphere, 2007, 68(8): 1519-1524

        [13] Liu D, Maguire R J, Lau Y L, et al. Transformation of the new antifouling compound Irgarol 1051 by Phanerochaete chrysosporium [J]. Water Research, 1997, 31(9): 2363-2369

        [14] Sakkas V A, Lambropoulou D A, Albanis T A. Photochemical degradation study of Irgarol 1051 in natural waters: Influence of humic and fulvic substances on the reaction [J]. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2002, 147(2): 135-141

        [15] Amine-Khodja A, Trubetskaya O, Trubetskoj O, et al. Humic-like substances extracted from composts can promote the photodegradation of Irgarol 1051 in solar light [J]. Chemosphere, 2006, 62(6): 1021-1027

        [16] Okamura H, Aoyama I, Liu D, et al. Photodegradation of Irgarol 1051 in water [J]. Journal of Environmental Science and Health, Part B: Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes, 1999, 34(2): 225-238

        [17] Thomas K V, McHugh M, Waldock M. Antifouling paint booster biocides in UK coastal waters: Inputs, occurrence and environmental fate [J]. Science of the Total Environment, 2002, 293(1-3): 117-127

        [18] Tóth S, Becker-van Slooten K, Spack L, et al. Irgarol 1051, an antifouling compound in fresh water sediment and biota of Lake Geneva [J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 1996, 57(3): 426-433

        [19] Thomas K V, Brooks S. The environmental fate and effects of antifouling paint biocides [J]. Biofouling, 2010, 26(1): 73-88

        [20] Mohr S, Berghahn R U, Mailahn W, et al. Toxic and accumulative potential of the antifouling biocide and TBT successor Irgarol on freshwater macrophytes: A pond mesocosm study [J]. Environmental Science & Technology, 2009, 43(17): 6838-6843

        [21] Maxey C E. Occurrence and distribution of Irgarol 1051 and its natural metabolites in biotic and abiotic marine sample [D]. Miami, Florida: Florda International University, 2006: 22-71

        [22] Zhang A Q, Leung K M, Kwok K W, et al. Toxicities of antifouling biocide Irgarol 1051 and its major degraded product to marine primary producers [J]. Marine Pollution Bulletin, 2008, 57(6-12): 575-586

        [23] National Information System for the Regional IPM Centers. OPP Pesticide Ecotoxicity Database [DB/OL]. (2014-1-20) [2014-3-20]. http://www.ipmcenters.org/Ecotox/Details.cfm?RecordID=13864

        [24] Bao V W, Leung K M, Lui G C, et al. Acute and chronic toxicities of Irgarol alone and in combination with copper to the marine copepod Tigriopus japonicas [J]. Chemosphere, 2013, 90(3): 1140-1148

        [25] Okamura H, Watanabe T, Aoyama I, et al. Toxicity evaluation of new antifouling compounds using suspension-cultured fish cells [J]. Chemosphere, 2002, 46(7): 945-951

        [26] National Information System for the Regional IPM Centers. OPP Pesticide Ecotoxicity Database [DB/OL]. (2014-1-20) [2014-3-20]. http://www.ipmcenters.org/Ecotox/Details.cfm?RecordID=13863

        [27] Bao V W, Leung K M, Qiu J W, et al. Acute toxicities of five commonly used antifouling booster biocides to selected subtropical and cosmopolitan marine species [J]. Marine Pollution Bulletin, 2011, 62(5): 1147-1151

        [28] Kobayashi N, Okamura H. Effects of new antifouling compounds on the development of sea urchin [J]. Marine Pollution Bulletin, 2000, 44(8): 748-751

        [29] Manzo S, Buono S, Cremisini C. Toxic effects of Irgarol and diuron on sea urchin Paracentrotus lividus early development, fertilization, and offspring quality [J]. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2006, 51(1): 61-68

        [30] National Information System for the Regional IPM Centers. OPP Pesticide Ecotoxicity Database [DB/OL]. (2014-1-20) [2014-3-20]. http://www.ipmcenters.org/Ecotox/Details.cfm?RecordID=9734

        [31] Hutchinson T H, Scholz N, Guhl W. Analysis of the ECETOC aquatic toxicity (EAT) database IV-Comparative toxicity of chemicals substances to freshwater versus saltwater organisms [J]. Chemosphere, 1998, 36(1): 143-153

        [32] European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals (ECETOC). Technical report No. 82: Risk assessment in marine environments [R]. Brussels: ECETOC, 2001

        [33] Finnie A A. Improved estimates of environmental copper release rates from antifouling products [J]. Biofouling, 2006, 22(5-6): 279-291

        Environmental Risk Assessment of Irgarol 1051 Used in Antifouling Paints of Ships in Shanghai Harbor Areas

        Liang Yihuai1, Liu Min1, Deng Yunyun1, Ding Qiong2, Qiao Yanling2, Yin Haowen1,*

        1. Bioassay and Safety Assessment Laboratory, Shanghai Academy of Public Measurement, Shanghai 201203, China 2. Foreign Economic Cooperation Office, Ministry of Environmental Protection of China, Beijing 100035, China

        4 May 2014 accepted 10 July 2014

        Irgarol 1051 is a biocidally active substance commonly used in antifouling paints on the hulls of ships. This study aimed to assess the potential risks of Irgarol 1051 to the marine environment. Towards this objective, hazard assessment, exposure assessment and risk characterization were performed following the instructions of ISO 13073-1. Using previously published literature information available from public databases, we investigated physical and chemical properties, environmental behavior, and ecotoxicity of Irgarol 1051 to evaluate its environmental hazards. The predicted no-effect concentration (PNEC) of Irgarol 1051 was calculated using the approach of assessment factor. Its release rate into seawater was estimated by the mass-balance calculation method, and the predicted environment concentrations (PEC) of emission scenarios, such as the container ship harbor area, marina and shipping lane of Shanghai Yangshan Deep-water Port were derived, respectively, by using a validated computer model MAMPEC v3.0. By comparing the risk quotients, i.e., the ratio of PEC to PNEC, the substance could be assessed as "risk of concern" for seawater in the harbor area.

        antifouling paint; Irgarol 1051; risk assessment; marine environment; Shanghai harbor area

        國家環(huán)保部環(huán)境保護對外合作中心“中國用于防污漆生產(chǎn)的滴滴涕替代項目”(C/V/S/13/368)

        梁藝懷(1981-),男,醫(yī)學博士,主要研究方向為化學品風險評價、毒理學和生態(tài)毒理學,E-mail: liangyh@apm.sh.cn;

        *通訊作者(Corresponding author),E-mail: yinhw@apm.sh.cn

        10.7524/AJE.1673-5897.20140504002

        2014-05-04 錄用日期:2014-07-10

        1673-5897(2015)1-182-09

        X171.5

        A

        殷浩文(1959—),男,教授級高級工程師,主要研究方向為化學品風險評價和生態(tài)毒理學,發(fā)表學術(shù)論文40余篇、專著及合著6部。

        梁藝懷, 劉敏, 鄧蕓蕓, 等. 上海港區(qū)船舶防污漆中Irgarol 1051的環(huán)境風險評價[J]. 生態(tài)毒理學報, 2015, 10(1): 182-190

        Liang Y H, Liu M, Deng Y Y, et al. Environmental risk assessment of Irgarol 1051 used in antifouling paints of ships in shanghai harbor areas [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(1): 182-190 (in Chinese)

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