【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态风险评估领域，具体涉及一种土壤生态安全阈值的获取方法，更具体涉及基于物种敏感度分布法获取土壤中四环素生态安全阈值的方法。
技术介绍
1、物种敏感度分布法(species sensitivity distribution，ssd)是由美国环保署(us epa)1998年提出的污染物风险评估方法是以多个有代表性敏感物种的急性或慢性毒性数据为基础，利用适当的模型和统计分布软件对毒性数据进行拟合，从而获得环境中95％的物种不受危害时的最大污染物浓度，即生态安全阈值(hazardous concentration，hc5)，并在此基础上计算污染物的预测无效应浓度值(predicted no effectconcentration，pnec)。由于方法考虑的物种毒性数据量较多，所得的污染物风险评估结果也更具有可靠性，是环境污染物生态风险评估的重要方法。
2、由于土壤污染物生物毒性数据的缺乏，目前采用ssd法评估土壤污染物生态风险时，通常先从各国毒性数据库，或文献，收集对应污染物的水生生物毒性数据，通过计算得到水环境pnec，然后再采用污染物在土壤颗粒上的解吸常数进行推导，获得该污染物在土壤中的pnec。由于土壤环境与水环境中的物种差异性，导致这种推导法存在明显的不足性，不能满足目前生态环境管理科学、精准的客观需求。
技术实现思路
1、结合ssd方法的基本要求和我国《生态安全土壤环境基准制定技术指南》(征求意见稿)，本专利技术使用土壤四环素(tetracycline
2、具体采用室内模拟培养土壤生物的方法，获取土壤中tc对两类土壤生态受体(陆生植物和土壤无脊椎动物)和一种土壤微生物主导的生态过程(土壤氮循环)的毒性数据，利用统计软件对其进行剂量-效应曲线的拟合，计算出相应的ec10(effectiveconcentration，ec10)，ec10是指使10％的受试生物发生特殊效应或反应的污染物浓度，然后再选择具有代表性的毒性终点，构建土壤tc的ssd曲线，进而推导出hc5和土壤pnec。
3、本专利技术的首先提供一种基于物种敏感度分布法获取土壤中四环素生态安全阈值的方法，其包括如下步骤：
4、s1选取合适的土壤生态受体和土壤微生物主导的生态过程，并对其进行四环素tc的毒性试验，获取每个生态受体或生态过程对应毒性指标的原始毒性数据；
5、s2根据每个物种的原始毒性数据，拟合每个物种不同毒性指标下的剂量-效应曲线，并根据剂量-效应曲线的得到每个物种每个毒性指标下的ec10；
6、s3根据ec10选择生态受体或生态过程的最适毒性指标，使用最适毒性指标的ec10，拟合物种敏感度分布曲线，即ssd曲线；
7、s4根据ssd曲线得到土壤tc的生态安全阈值hc5。
8、优选地，所述合适的土壤生态受体选自蔬菜，具体是上海青、小白菜、菜心和生菜；或者是土壤无脊椎动物，具体是蚯蚓、跳虫和线虫；所述土壤微生物主导的生态过程是是土壤脲酶。
9、在具体实施方式中，s1中所述毒性试验，具体操作如下：设置土壤的tc污染浓度分别为10mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、300mg/kg、500mg/kg，以及未添加tc对照处理，具体地，测度毒性数据如下：
10、1)对于陆生植物毒性数据的测定，选取第14d蔬菜种子的发芽率和株高作为毒性终点；首先记录各处理下蔬菜的株数，通过发芽株数和播种数的比较，计算发芽率；然后拔出蔬菜幼苗，用剪刀剪去根部，采用游标卡尺测量根基点到芽尖的长度，即株高，记录各处理下的蔬菜株高；
11、2)土壤无脊椎动物毒性数据的测定
12、蚯蚓毒性数据的测定：选取第7d蚯蚓的存活率作为毒性终点；在第7d，记录蚯蚓的存活数，计算出蚯蚓存活率；
13、跳虫毒性数据的测定：选取跳虫暴露14d的存活率作为毒性终点；取出容器，加入蒸馏水，存活的跳虫漂浮到水面上，观察并统计存活跳虫的数量，计算跳虫的存活率；
14、线虫毒性数据的测定：选取线虫暴露24h的存活率作为毒性终点；暴露24h后，用铂金丝分别将各组线虫转移至加有3μl大肠杆菌菌液的ngm培养基，24h之后没有繁殖说明线虫以死亡，以此来记录线虫的存活数，并计算线虫的存活率；。
15、3)土壤脲酶毒性数据的测定：采用苯酚钠-次氯酸钠比色法。
16、在另外的实施方式中，s2中每个物种每个毒性指标下的ec10的获得方法如下：采用在确定的暴露时间和毒性终点下，根据剂量-效应关系所估算得出的ec10，具体操作为使用originpro的定位功能，寻找当y＝90％时，x的数值，即对应物种的ec10。
17、优选地，s3中的ssd曲线获得方法如下：
18、采用蔬菜种子发芽率、土壤动物存活率和脲酶活性的ec10作为拟合ssd曲线的指标，采用式(6)的逻辑斯蒂克分布函数模型进行ssd曲线的拟合。
19、
20、式中：y为累计概率(％)，x为毒性值(mg/kg)；α、β、γ为函数参数。
21、具体地，s4中的生态安全阈值hc5获得方法如下：选取ssd曲线上累积概率为5％所对应的污染物浓度值。
22、本专利技术还提供一种土壤中四环素污染风险等级的测算方法，其是将所述的方法得到土壤tc的生态安全阈值hc5除以评估因子得到土壤预测无效应浓度pnec，用tc实测浓度mec除以pnec得到评估区域中的tc污染的风险熵值rq。
23、具体地，所述tc实测浓度mec是通过实际测量获得，或者通过已知文献中的已知tc实测浓度mec。
24、在具体实施方式中，所述风险等级划分标准如下：rq＜0.01为无风险；0.01≤rq＜0.1为低风险；0.1<rq<1为中风险；rq≥1为高风险。
25、以往土壤四环素的预测无效应浓度的获取方法：(1)先使用水环境的生物毒性数据(如铜绿微囊藻和羊角月牙藻等)推导出水环境四环素的生态安全阈值(2)使用水环境四环素的生态安全阈值除以评估因子得到水环境中四环素的预测无效应浓度(3)使用四环素在土壤颗粒和土壤水的解吸常数将水环境中四环素的预测无效应浓度转换为土壤环境中四环素的预测无效应浓度。本专利技术方法的土壤四环素的生态安全阈值，是通过对土壤的陆生植物(上海青，小白菜，菜心和生菜)，土壤无脊椎动物(蚯蚓，跳虫和线虫)和土壤微生物主导的生态过程(脲酶活性)进行毒性试验，通过土壤的毒性数据直接推导所得，这个生态安全阈值可以直接除以评估因子得到土壤中四环素的预测无效应浓度(pnec)。而水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于物种敏感度分布法获取土壤中四环素生态安全阈值的方法，其包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合适的土壤生态受体选自蔬菜，具体是上海青、小白菜、菜心和生菜；或者是土壤无脊椎动物，具体是蚯蚓、跳虫和线虫。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土壤微生物主导的生态过程是是土壤脲酶。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中所述毒性试验，具体操作如下：设置土壤的TC污染浓度分别为10mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、300mg/kg、500mg/kg，以及未添加TC对照处理，具体地，测度毒性数据如下：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中每个物种每个毒性指标下的EC10的获得方法如下：采用在确定的暴露时间和毒性终点下，根据剂量-效应关系所估算得出的EC10，具体操作为使用OriginPro的定位功能，寻找当y＝90％时，x的数值，即对应物种的EC10。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中的SSD曲线获得方法如下：
7.如权利要求1所述的
8.一种土壤中四环素污染风险等级的测算方法，其特征在于，
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述TC实测浓度MEC是通过实际测量获得，或者通过已知文献中的已知TC实测浓度MEC。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述风险等级划分标准如下：RQ＜0.01为无风险；0.01≤RQ＜0.1为低风险；0.1<RQ<1为中风险；RQ≥1为高风险。
...【技术特征摘要】
1.一种基于物种敏感度分布法获取土壤中四环素生态安全阈值的方法，其包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合适的土壤生态受体选自蔬菜，具体是上海青、小白菜、菜心和生菜；或者是土壤无脊椎动物，具体是蚯蚓、跳虫和线虫。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述土壤微生物主导的生态过程是是土壤脲酶。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，s1中所述毒性试验，具体操作如下：设置土壤的tc污染浓度分别为10mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、300mg/kg、500mg/kg，以及未添加tc对照处理，具体地，测度毒性数据如下：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，s2中每个物种每个毒性指标下的ec10的获得方法如下：采用在确定的暴露时间和毒性终点下，根据剂量-效应关系...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾巧云，高嘉辉，陈澄宇，宋孟珂，陈丽珂，黄世聪，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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