基于四門十科獲取土壤中鉛、鉻的生態安全閾值方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及土壤生態技術，特別涉及一種基于四門十科獲取土壤中鉛、鉻的生態 安全閾值方法。
【背景技術】
[0002] 伴隨著社會經濟的快速發展，全球對金屬的需求量也越來越大，使得金屬礦藏的 開采和冶煉呈現幾何增長的趨勢。而大量使用的重金屬，又通過各種途徑進入土壤，造成土 壤環境的污染，對土壤生態安全和人類健康造成嚴重威脅。例如，大量工業園區的建設和規 劃，雖然保障了不同企業的有機融合，但大量企業的聚集，工業廢水、廢液的排放，也對工業 園區和周邊區域的生態環境帶來一定壓力。尤其是集中了較多金屬冶煉加工企業及基于金 屬為媒介的大型化工廠的工業園區，這些工業園區內企業的重金屬廢液排放，將導致工業 園區環境的重金屬污染，而污染園區中的重金屬元素，可以通過地表徑流和大氣沉降作用， 進一步污染工業園區周邊區域的農田土壤。由于重金屬污染物在土壤中的移動性差、滯留 時間長、不易被生物降解，進而導致種植的糧食作物受到重金屬污染，從而通過食物鏈對人 類身體健康造成嚴重威脅。
[0003] 隨著社會對生態環境的日益重視，工業園區內土壤重金屬污染的問題越來越受到 關注，對重金屬污染土壤的風險評估研究也日益深入。其中，關于化學工業活動產生種類繁 多、成分復雜的含重金屬污染物，例如，鉛、鉻、鎘、砷、汞等重金屬污染物，對土壤形成的污 染，成為土壤重金屬生態風險評估研究的熱點。
[0004] 目前，針對當前我國化工區土壤重金屬污染的技術問題，還未提出相關土壤重金 屬（鉛、鉻）的生態安全閾值，以對重金屬污染物導致的土壤生態風險進行有效評估，并構 建適合我國國情的化工區土壤重金屬生態安全閾值的獲取方法，從而為化工區重金屬污染 物導致的土壤環境生態風險監管提供直接技術支持和決策依據。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明的主要目的在于提出一種基于四門十科獲取土壤中鉛、鉻的生 態安全閾值方法，對重金屬污染物導致的土壤生態風險進行有效評估。
[0006] 為達到上述目的，本發明提供了一種基于四門十科獲取土壤中鉛、鉻的生態安全 閾值方法，該方法包括：
[0007] 收集文獻生物毒性數據，按照預先設置的篩選策略，對收集的生物毒性數據進行 篩選；其中，篩選策略包括：過濾在人工土中獲取的文獻生物毒性數據；過濾試驗的暴露 時間不符合0ECD、或ISO的相關生態毒理學試驗標準的文獻生物毒性數據；過濾只給出了 LOEL為終點的文獻生物毒性數據；和無法獲取原文，使得不能對試驗的設計、數據質量進 行評價的文獻生物毒性數據；
[0008] 搜集預定的典型化工區土壤所含生物的實測生態毒理學數據，并對搜集的實測生 態毒理學數據進行分析篩選，所述典型化工區為保定風帆蓄電池生產園區；
[0009] 依據分析篩選的實測生態毒理學數據，按照四門十科生物物種進行典型化工區土 壤的Pb2+Xr6+的生態毒理學試驗，試驗終點包括對生物生長抑制、繁殖的慢性毒性NOEC值， 得到試驗生態毒理學數據；其中，所述四門十科生物物種包括但不限于：被子植物門中禾 本科的一種生物、菊科的一種生物、蔥科的一種生物、葫蘆科的一種生物、十字花科的一種 生物、豆科的一種生物、茄科的一種生物、環節動物門中正蚓科的一種生物、節肢動物門中 等節跳科的一種生物以及軟體動物門中瑪瑙螺科的一種生物；
[0010] 根據預先設置的物種敏感性分布法算法中的log-logistic函數，分別對包含 Pb2+、Cr6+的篩選的文獻生態毒理學數據和試驗生態毒理學數據進行擬合，根據擬合結果計 算得到典型化工區土壤Pb2+、Cr6+在各累積概率下的生態安全閾值。
[0011] 較佳地，所述生態毒理學試驗包括植物的生態毒理學試驗以及動物的生態毒理學 試驗。
[0012] 較佳地，對于動物的生態毒理學試驗，進行典型化工區土壤Cr6+的生態毒理學試 驗包括：
[0013] 試驗根據OE⑶222蚯蚓繁殖試驗的方法進行，稱取背景土壤500g，置于燒杯中進 行試驗；配制Cr 6+濃度分別為：0、3. 8、7. 6、15. 2、30. 4和60. 8mg / kg,添加 Cr6+后的土壤 進行了 1周的老化，以使污染物在土壤顆粒中充分吸附、平衡；待赤子愛勝蚓鉆蛀進入土壤 后，在土壤表面均勻撒布5g燕麥片作為赤子愛勝蚓的食物，并噴灑適量去離子水使燕麥片 濕潤，分別在試驗的第7、14、21天時將赤子愛勝蚓挑出、洗凈、吸干后重新放回土壤中，第 28天時取出成體赤子愛勝蚓并不再放回土壤中；第56天時用濕篩法將土壤中的繭和幼蚓 挑出和計數，試驗前5周每周給赤子愛勝蚓添加1次燕麥片；并通過定期稱重玻璃燒杯來監 測土壤的含水量，必要時添加去離子水使土壤濕度保持相對穩定；
[0014] 試驗結束后進行各濃度組間數據的統計學處理，Cr6+對蚯蚓產繭量和蚓繭孵化最 高無可觀察效應濃度值NOEC值見下表：
【主權項】
1. 一種基于四門十科獲取土壤中鉛、鉻的生態安全閾值方法，其特征在于，該方法包 括： 收集文獻生物毒性數據，按照預先設置的篩選策略，對收集的生物毒性數據進行篩選； 其中，篩選策略包括：過濾在人工土中獲取的文獻生物毒性數據；過濾試驗的暴露時間不 符合OECD、或ISO的相關生態毒理學試驗標準的文獻生物毒性數據；過濾只給出了 LOEL為 終點的文獻生物毒性數據；和無法獲取原文，使得不能對試驗的設計、數據質量進行評價的 文獻生物毒性數據； 搜集預定的典型化工區土壤所含生物的實測生態毒理學數據，并對搜集的實測生態毒 理學數據進行分析篩選，所述典型化工區為保定風帆蓄電池生產園區； 依據分析篩選的實測生態毒理學數據，按照四門十科生物物種進行典型化工區土壤的 Pb2+Xr6+的生態毒理學試驗，試驗終點包括對生物生長抑制、繁殖的慢性毒性NOEC值，得到 試驗生態毒理學數據；其中，所述四門十科生物物種包括但不限于：被子植物門中禾本科 的一種生物、菊科的一種生物、蔥科的一種生物、葫蘆科的一種生物、十字花科的一種生物、 豆科的一種生物、茄科的一種生物、環節動物門中正蚓科的一種生物、節肢動物門中等節跳 科的一種生物以及軟體動物門中瑪瑙螺科的一種生物； 根據預先設置的物種敏感性分布法算法中的log-logistic函數，分別對包含Pb2+Xr6+ 的篩選的文獻生態毒理學數據和試驗生態毒理學數據進行擬合，根據擬合結果計算得到典 型化工區土壤Pb2+、Cr 6+在各累積概率下的生態安全閾值。
2. 如權利要求1所述的方