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污染物环境生态效应评价研究进展

2018-04-21赵阳

科学与财富 2018年5期
关键词:假设检验数学模型

赵阳

摘 要:就污染物环境生态效应评价这项内容来说,其关键环节就是选择一个合适的生态受体、并且结合一个反应重点确定一个评价参数,本文针对这些问题进行讨论,并且总结了研究方向。当前来看,个体以及种群层面上的受体研究现在已经处于比较深入的阶段,然而群落以及整个系统上的研究仍然还非常匮乏,在这个过程中,反應终点也无法表述整个结构以及功能的变化。在未来一段时间内,构筑一套能够完整反映出生态功能以及结构组织变化的生态效应评价体系已经成为未来一段时间内的主要研究方向,本文针对污染物生态环境效应评价的相关研究现状进行了简要分析,希望可以让更多人了解污染物环境生态效应评价的相关工作内容。

关键词:环境生态效应评价;生态受体;反应终点;评价参数;假设检验;数学模型

随着人类社会的发展和严谨,人们对于自然环境依赖程度越来越大,在过去一段时间的发展过程当中,我们对环境造成了严重的破坏,并且也正在不断在人身上起着反作用。在上个世纪初,污水生物系统被率先提出,污染物环境生态效应评价的大门就此开启。在进入20年代以后,生态学开始进行定量分析,一直到近年来,环境科学和生态等学科的发展给人们提供了新的思路,人们开始从有害化学物质的角度来分析对环境可能造成的影响,污染物环境生态效应的研究的方法和内容也在不断发生变化。出于环境管理这项工作的实际需求,上个世纪末,美国的环保局出台了一份生态风险评价的文献,这也直接推动了加拿大、澳大利亚等国也提出了适合自己的评价标准,并且积极进行相关研究。其实在整个生态风险评价当中,生态效应评价是一项非常重要的内容,其在全社会也受到了非常广泛的关注,其对于制定合理的环保措施作用非常重大。

1 关于生态受体选择的相关原则

正常来说,我们提及的生态受体就是处于环境污染物压力之下的生态实体,其包括的内容是非常广泛的,不仅仅可能是一个生物个体、其体内的器官,也可能是指代整个种群和群落。其实现在的生态系统当中,导致其受到危害的污染物很多,受到污染物危害的生物群落也很多,所以针对每个物种进行分析是一项非常巨大的工程,我们只能选取一种或几种最具有代表性的群体来进行研究。但是生态系统本身是一个非常复杂的整体,一方面不同的受体对于相同的污染物反应是不同的,同一个受体对于不同污染物的感应情况也有所区别。所以在这种情况下,我们应该选取最为敏感和快速的环境污染物造成反应的生物作为样本,通过对样本的研究就能了解到环境的现状。作为样本的生物需要符合以下特征:首先其应该在种群中处于优势地位,其次需要具有敏感特性,这样才能起到较好的预警作用,在实际工作当中,我们经常选择无形之物作为生态受体。

2 生态受体研究现状

1909年科尔克威茨和马森提出的污水生物系统首次运用指示生物评价污染物对水体的环境生态效应。其后,克列门茨把植物个体及群落对于污染物的反应作为指标,应用于农、林、牧业,监测污染物对环境中植物造成的影响。20世纪50年代以后,经许多学者的深入研究,通过生物变化监测生态污染已成为活跃的研究领域,在理论和方法上也更加丰富,并且由淡水生物向各种不同水域发展,由短期效应研究向着长期效应发展。

瑞典生态毒理学家GoranDave等研究发现以斑马鱼胚胎仔鱼为受体能快速测定水环境污染对鱼类生长的长期效应。卤虫是生活在海洋及高盐水域中的无脊椎动物,具有虫卵易保存运输、便于孵化、实验快速、世界种等优点,被公认为评价海洋污染的优秀指示生物,桡足动物猛水蚤则可以用来评价咸淡水及河口污染Mj。美国环保局(USEPA)建立海水水质基准时应用的指示生物包括藤壶的胚胎或幼虫、双壳类软体动物(蛤、贻贝、牡蛎、扇贝等)、海胆、龙虾、螃蟹、小虾、鲍鱼以及海洋浮游植物或维管植物。蔡立哲等以香港维多利亚港底栖生物群落为生态受体评价了底质有机污染的严重程度,应用“生态系统完整性”的概念探讨了以生态系统为受体进行污染物环境生态效应评价的可能性。

以生物个体作为生态受体,实验可控性、重复性高,实验结果变异性小,可以应用较为成熟的生态毒理学实验方法,但难以反映污染物对整个生态系统的影响状况,一般在生态系统优势种、关键种为敏感种的情况下应用。生物种群作为生态受体,实验可控性、重复性一般也较高,能够反映污染物在种群层次上的造成的不利效应,如种群生长减慢等,但难以表征污染物对群落或生态系统结构等的不利效应,一般应用在细菌、微藻等微型生物为优势种、指示种的生态系统。生物种群、生态系统水平上的生态受体,实验控制难度较高,实验结果变异性较大,一般难以定量研究污染物浓度一效应关系,通常用于定性的判断污染物对生态系统是否造成损害。

3 反应终点选择原则

反应终点是用以表征生态系统发生变化的指标,是可以明确表达的需要保护的生态环境价值,通过生态受体及其属性来确定,任何基本生态过程的不可接受的改变均可视为反应终点,也有文献称作评价终点。实验指标或生态终点。因此,深入研究生态受体及其属性、污染物特性和环境生态效应反应终点确定方法,才能更加科学合理的选择反应终点。

4 现阶段存在的问题以及发展趋势探讨

其实生态系统本身是非常复杂的,污染物也非常多样,在这种情况下,不同受体自然也会对污染物产生不同的反应,在这种情况下,无论是个体上的生态受体还是种群的生态受体,其代表性严重不足,受害情况也是无法直接反映出生态系统状况的,而在整个群落和生态系统的层面上选取的生态受体又无法完整地反映出整个群落效应变化,在这个问题上应该正确反映出整个生态功能上的变化以及结构情况的变化,这样才能不断提高污染物评价工作的可行性。

5 结束语

现在环境问题正在引起越来越严重的社会问题,甚至已经在一定程度上影响到了人类社会的发展,这就急需我们选择一套合适参数来对当前的环境现状进行评价,这样才能让人们更好地了解到当前环境的现状,采取行之有效的措施。本文针对这些问题进行简要分析,针对当前阶段污染物环境生态效应评价进行了简要分析,之后简要探讨了未来的发展趋势,希望可以给相关问题的展开提供一些参考。

参考文献

[1]杨威.滨海湿地土壤典型有机污染物生态效应及健康风险研究[D].中国海洋大学,2015.

[2]闫振广,王伟莉,周俊丽,等.高水生植物毒性污染物的筛选及在中国地表水中的生态风险评估[C]//中国毒理学会湖北科技论坛.2015.

[3]毛竹.荷花种植对滞洪型水库水体环境质量及生态效益的影响[D].沈阳农业大学,2016.

[4]赵旭.枸杞岛海域沉积物及贝类中重金属含量与生态风险评价[D].上海海洋大学,2015.

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