我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究.pdf

生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第 18 卷 第 3 期 2023 年 6 月Vol.18,No.3 Jun.2023 基金项目:江西省重点研发计划项目(20203BBG72W007);江西省主要学科学术和技术带头人资助项目(20182BCB22016);江西省重大科技研发专项“揭榜挂帅”制项目(20213AAG01012)第一作者:张成(1998),男,硕士研究生,研究方向为生态毒理学,E-mail:ZC *通信作者(Corresponding author),E-mail:DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20220627001张成,冯兵,张萌,等.我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究J.生态毒理学报,2023,18(3):491-504Zhang C,Feng B,Zhang M,et al.Aquatic life water quality criteria of zinc pyrithione in China J.Asian Journal of Ecotoxicology,2023,18(3):491-504(in Chinese)我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究张成1,2,冯兵2,张萌1,2,*,王强2,夏威2,3,王文倩2,3,刘足根1,21.南昌大学资源与环境学院,南昌 3300312.江西省生态环境科学研究与规划院,南昌 3300393.南昌航空大学环境与化学工程学院,南昌 330063收稿日期:2022-06-27 录用日期:2022-09-17摘要:吡啶硫酮锌是一种广谱的真菌和细菌的抑菌剂和常用的防污剂,被广泛用于去屑剂、船舶防污涂料、农用杀菌剂等。水环境中吡啶硫酮锌的残留具有较高的风险,我国尚缺乏吡啶硫酮锌的淡水水生生物基准值。为保护我国淡水水生生物,维护水生生态系统结构和功能的完整性以及生物的多样性,本研究首次推导了我国流域水环境的吡啶硫酮锌水生生物基准。根据美国环境保护局的 ECOTOX 毒性数据库和我国知网数据库以及其他部分文献,收集和筛选吡啶硫酮锌对我国淡水水生生物的急慢性毒性数据,共 4 门 10 科 13 种急性毒性数据和 2 门 4 科 4 种慢性毒性数据。采用我国推荐技术指南中的物种敏感度分布法(EEC-SSD)推导吡啶硫酮锌的水生生物基准,得出吡啶硫酮锌的急性和慢性基准分别为 2.347 gL-1和0.798 gL-1。本研究对物种敏感度排序法(SSR)、物种敏感度分布法(SSD)、评价因子法进行比较,发现 SSR 法与 SSD 法所得结果一致,均在同一数量级,评价因子法相对保守。本论文研究结果可为吡啶硫酮锌水质标准制定和流域水生态环境管理提供科学依据。关键词:吡啶硫酮锌;水生生物;水质基准;物种敏感度排序法;物种敏感度分布法文章编号:1673-5897(2023)3-491-14 中图分类号:X171.5 文献标识码:AAquatic Life Water Quality Criteria of Zinc Pyrithione in ChinaZhang Cheng1,2,Feng Bing2,Zhang Meng1,2,*,Wang Qiang2,Xia Wei2,3,Wang Wenqian2,3,Liu Zugen1,21.School of Resources and Environment,Nanchang University,Nanchang 330031,China2.Jiangxi Provincial Institute of Eco-Environmental Science Research and Planning,Nanchang 330039,China3.College of Environmental and Chemical Engineering,Nanchang Hangkong University,Nanchang 330063,ChinaReceived 27 June 2022 accepted 17 September 2022Abstract:Zinc pyrithione is widely used as an anti-dandruff agent,anti-fouling coating for ships and agriculturalfungicide and so on due to its broad-spectrum antibacterial activity and excellent antifouling performance.Whenthe concentration of discharged zinc pyrithione in the water environment exceeds a certain content,it may cause anadverse effect to aquatic organisms.In order to protect freshwater aquatic organisms and maintain the structural and492 生态毒理学报第 18 卷functional integrity of aquatic ecosystem and biological diversity,this study deduced the aquatic life water qualitycriteria of zinc pyrithione in the water environment of Chinese watershed for the first time.The acute and chronictoxicity data of zinc pyrithione to Chinese freshwater aquatic life were collected from the ECOTOX toxicity data-base of the United States Environmental Protection Agency(US EPA),the database of China Knowledge Networkand other literature.Then,a total of 13 species acute toxicity data from 10 families in 4 phyla and 4 species chronictoxicity data from 4 families in 2 phyla were screened out.Subsequently,the species sensitivity distribution methodsin the Chinese recommended technical guidelines,including species sensitivity ranking method(SSR),species sen-sitivity distribution method(SSD),and evaluation factor method,were adopted to derive the water quality criteriaof zinc pyrithione.The results showed that the acute and chronic criteria values of zinc pyrithione for Chinese a-quatic life were 2.347 g L-1and 0.798 g L-1,respectively.The aquatic life water quality criteria of zinc pyrithi-one obtained by the SSR method and the SSD method were in the same order of magnitude.The derived aquaticlife water quality criteria of zinc pyrithione using evaluation factor method was relatively conservative.This studycould provide a scientific basis for the development of water quality criteria of zinc pyrithione and a data supportfor the watershed-based aquatic ecological environment management.Keywords:zinc pyrithione;aquatic life;water quality criteria;species sensitivity ranking method;species sensitivi-ty distribution method 吡啶硫酮锌(zinc pyrithione,ZPT),别名奥麦丁锌,分子式为 C10H8N2O2S2Zn。ZPT 是优良、广谱的有机金属抑菌剂,包括真菌、革兰氏阳性和阴性细菌1。同时 ZPT 是一种传统防污剂,广泛用于民用涂料、胶黏剂、船舶防污等2,如船舶外涂含 ZPT 的防污漆,可防止甲壳生物、海藻以及水生生物附着船壳板,以减少其行驶阻力。ZPT 不仅用于工业生产,还因其高效和廉价,而用作个人护理用品添加剂,如洗发香波中用来抑制头皮屑和脂溢症3-4,它是以微粒形式输送到皮肤上皮细胞达到治疗头皮屑和脂溢性皮炎的作用5。我国原卫生部在中华人民共和国国家标准:化妆品卫生标准(GB 79161987)中规定了 ZPT 的最大允许含量范围:在化妆品中 ZPT用作防腐添加剂,且最大含量不得超过 0.5%;在洗发香波中 ZPT 用作去屑剂,且最大含量不得超过 1.5%,用作驻留类发用产品时含量不超过 0.1%。根据国家统计局数据显示,我国 2021 年合成洗涤剂产量为1 037.7 万 t,因我国人口环境基数大、习惯夜浴等特点,导致 ZPT 的使用量非常大。ZPT 作为一种广义抗生素,其对生态环境的风险不容忽视,应尽快引起重视。早前 ZPT 作为船舶防污剂大量使用并在海水中持久存在,所以有关 ZPT 的环境毒性效应研究主要集中于海洋生物和海洋环境6-8。研究表明 ZPT对多种海洋生物具有较明显的毒性作用,如 ZPT 对我国南海常见的华美盘管虫担轮幼虫的 48 h 半致死浓度(LC50)为 6.67 g L-19。随着含有 ZPT 的洗发香波的大量生产和使用10,含有 ZPT 的生活污水存在排入水环境的风险,对淡水生态系统造成严重影响。ZPT 对水生生物具有严重的毒性作用,即使在 3 g L-1浓度下也对鱼类具有胚胎毒性11,对麦穗鱼、青鳉、泥鳅鱼、直突摇蚊亚科二龄幼虫、河蚬的48 h-LC50分别为 0.06、0.09、0.27、0.07 和 5.05 mgL-16。在缺乏污水处理系统的小规模城镇和乡村地区,含 ZPT 的生活污水会直接排放到河湖等水环境中,对水体生态系统造成较大威胁。根据欧盟物质和混合物的分类、标签和包装法规(EC)No1272/2008,ZPT 分类标签为水生急性毒性 1 类(Aquaticacute 1)/危害声明 H400(对水生生物有剧毒)、水生慢性毒性 1 类(Aquatic chronic 1)/危害声明 H410(对水生生物有剧毒并有长期持续影响)12。国外有众多学者研究 ZPT 对生物的毒性影响,而国内针对 ZPT的毒性研究较少,为保护大部分水生生物,维护水生生态系统结构和功能的完整性以及生物的多样性、维护水生态环境安全,亟待推导 ZPT 水质基准以保护我国淡水水生生物,因此推导 ZPT 水质基准的研究具有重要意义。ZPT 作为近 60 年来最常用的去屑剂和防污剂,ZPT 及其降解副产物已在环境中大量检测到,并对水生生物和人类构成健康风险。本研究筛选了很多淡水水生生物(软体类、水溞、鱼类等)致死毒性数据,其对软体类动物的毒性不大,河蚬致死浓度为第 3 期张成等:我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究493 5 050 g L-1,然而,一些低营养生态群体或早期生命阶段可能对此类杀生物剂非常敏感13,ZPT 对虹鳟鱼和华美盘管虫毒性非常大,虹鳟鱼半致死浓度为 3.2 gL-1,对斑马鱼半致死浓度为 23.14 gL-1,同时它还具有胚胎发育毒性和脊索致畸性等生理毒性14。工业生产中 ZPT 被添加在洗发水中用来抗真菌以治疗人类溢脂性皮炎,被排入到水环境中的 ZPT 通过增加细胞铜含量来抑制真菌生长,破坏真菌代谢所必需的铁硫蛋白族15。也有研究表明在磷酸盐浓度低的水环境中会加重 ZPT 对浮游植物的毒性16。由于 ZPT 的化学特性,暴露于紫外线时容易发生光降解,也可被生物降解或水解形成几种具有自身毒性的和稳定性的代谢产物,未被降解的 ZPT 则沉降、吸附、积累到沉积物中17。同时ZPT 可改变沉积物中微生物群落功能和结构,有利于耐受微生物的生长18。ZPT 是亲油性金属化合物可与水环境中的金属 Cu2+螯合转化为更稳定的CuPT 化合物。ZPT 在我们生活环境中广泛存在,人类通过皮肤吸收、饮食摄入等多种方式接触 ZPT,如在使用含有 ZPT 的洗发水时,会沉积在头皮和手部皮肤上,与皮肤吸收相比,饮食摄入更是一种危险的潜在接触途径,如 ZPT 被美国食品和药物管理局(US FDA)列入食品接触物质清单,以抑制聚乙烯薄膜和食品接触纸涂层中细菌的生长19,欧洲化学品管理局风险评估委员会也将 ZPT 列入急性毒性 3级名单(吸入致命)20。最新研究表明 ZPT 会影响人类女性卵母细胞的成熟和质量21,而人类男性在接触 ZPT 会导致运动能力下降,同时精子的运动模式异常22,具有较强生殖毒性。在我国化妆品技术规范(2022 版)中规定 ZPT 作为去屑剂产品的最大使用量是 1.5%,高于欧盟法规规定的 1.0%,US FDA批准使用浓度为 0.3%2.0%,且规定含有 ZPT 的化妆品既是药品也是化妆品,使用需同时符合药品和化妆品双重法规的管理要求,而我国针对 ZPT 的法规管理薄弱,国内学者对其水域环境生物毒性及人类健康研究较少,未能引起重视。因此要加强了解 ZPT 进入环境中所带来的风险,本研究推导出水质基准可为我国相关部门在 ZPT 的使用管理要求及其安全性提供技术支持。水质基准可为国家制定水质标准和确定排放标准提供技术资料23。我国水质基准的推导参考美国环境保护局(US EPA)方法,主要是 SSR、SSD 和评价因子法。目前,国内外未见对 ZPT 水质基准的报道。本研究基于国内外数据库以及部分国家标准,收集并筛选了 ZPT 对我国淡水水生生物的急慢性毒性数据,运用水质基准推导方法,开展了 ZPT 水质基准研究,本研究将制定 ZPT 水生生物水质基准及对水生生态系统保护提供科学依据。1 材料与方法(Materials and methods)1.1 数据的获取与筛选本文中 ZPT 的毒性数据来源于美国环境保护局(US EPA)的 ECOTOX 毒性数据库(http:/cfpub.epa.gov/ecotox/)和中国知网数据库(http:/)以及其他部分文献(截至 2022 年 4 月)。将获得的数据根据其准确性和可靠性进行评价24。参照US EPA 水质基准的技术指南25,和我国水质基准制定技术指南26。筛选如下:实验过程要按照标准测试方法,受试物种应该在最适合生长范围之间;受试物种应能充分代表水体中不同营养级别,受试物种应包含至少 3 个营养级别且应是我国本土分布较为广泛的,或在某一区域内有足够的数量,确保有充足的群体可以用来毒性试验;无脊椎生物的急性毒性数据应选用 48 h 半数致死浓度(LC50)或半效应浓度(EC50),硬骨鱼类等其他营养级别宜选用96 h-LC50或 EC50;慢性毒性数据的暴露时间宜选用 21 d 以上的 NOEC 或 LOEC;同一受试物种的毒性数据差别超过 10 倍,应舍弃离群值;针对同一物种的不同的急慢性毒性数据应取几何平均值;同一物种的测试应选择毒性作用最敏感的阶段的实验数据27。物种筛选舍弃了不是我国本土的物种如美洲红点鲑、日本虎斑猛水溞、紫贻贝等的数据,保留引进物种的毒性数据,共有 11 属 12 种急性毒性数据(表1)。受试生物共 4 门 10 科 13 种(表 1),符合“3 门 8科”最低要求。慢性数据量不足仅搜集到 2 门 4 科虹鳟鱼、大型溞、日本青鳉、斑马鱼 4 种(表 2)。1.2 基准推算方法1.2.1物种敏感度排序法(SSR)(对数-三角函数分布)采用 US EPA 推荐的 SSR 计算 ZPT 的急性基准值。将筛选得出的毒性数据进行分类,计算 ZPT的物 种 平 均 急 性 值(SMAV)和 属 平 均 急 性 值(GMAV),根据 SMAV 的值计算污染物的 GMAV,将GMAV 值从高到低排序,将 GMAV 的值设定为等级R,最低的为 1,最高的为N(N为属的个数),并计算494 生态毒理学报第 18 卷表 1 吡啶硫酮锌(ZPT)对我国水生生物的属/种急性毒性数据Table 1 Genus/Species acute toxicity data of zinc pyrithione(ZPT)to aquatic life in China门Phylum科、属Family,genus物种拉丁名Latin name of species毒性终点Toxic end point实验药剂ExperimentaldrugGMAV/(AI g L-1)SMAV/(AI g L-1)排序RankP数据来源Data source软体动物门Mollusca蚬科蚬属Corbiculidae,Corbicula河蚬Corbicula fluminea48 h-LC50ZPT5 0505 050130.9296节肢动物门Arthropoda卤虫科卤虫属Artemia卤虫Artemia larvae48 h-LC50ZPT2 390.892 390.89120.85728脊索动物门Chordate鳅科泥鳅属Cobitidae,Misgurnus泥鳅鱼Misgurnus anguillicaudatus48 h-LC50ZPT270270110.7866节肢动物门Arthropoda溞科溞属Daphnidae,Daphnia大型溞Daphnia magna48 h-EC50ZPT节肢动物门Arthropoda溞科溞属Daphnidae,Daphnia长刺溞Daphnia longispina48 h-EC50ZPT262.1944.09100.71429-301 55990.64331脊索动物门Chordate鲷科真鲷属Sparidae,Chrysophrys真鲷鱼Pagrosomus major96 h-LC50ZPT163.57163.5780.57132-33脊索动物门Chordate鲤科鲫属Cyprinidae,Carassius(Nilsson,1832)鲫鱼Carassius auratus auratus96 h-LC50ZPT16316370.50034脊索动物门Chordate青鳉科青鳉属Adrianichthyidae,Oryzias青鳉Oryzias latipes48 h-LC50ZPT909060.4296节肢动物门Arthropoda直突摇蚊亚科Orthocladiinae直突摇蚊亚科二龄幼虫Orthocladiinaest-instar larva48 h-LC50ZPT707050.3576脊索动物门Chordate鲤科麦穗鱼属Cyprinidae,Pseudorasbora(Bleeker,1860)麦穗鱼Pseudorasbora parva48 h-LC50ZPT606040.2866脊索动物门Chordate鲤科短担尼鱼属Cyprinidae,Danio斑马鱼Danio rerio96 h-LC50ZPT23.1423.1430.21414环节动物门Annelids龙介虫科盘管虫属Serpulidae,Hydroides华美盘管虫Hydroides elegans48 h-LC50ZPT7.67.620.14335脊索动物门Chordate鲑科太平洋鲑属Salmonidae(G.Cuvier,1816),Oncorhynchus(Suckley,1861)虹鳟鱼Oncorhynchus mykiss96 h-LC50ZPT3.23.210.07132注:AI 表示有效成分,SMAV 和 GMAV 分别表示种平均急性值、属平均急性值,下同。Note:AI stands for active ingredient,SMAV and GMAV stand for species mean acute value and genus mean acute value respectively,the same below.第 3 期张成等:我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究495 属平均急性值的累积概率P=R/(N+1),选择P值最?接近0.05 的4 个 GMAV 值,将计算所得的P值和所选的 GMAV 值按照公式(1)(4)来计算累积概率而获得终急性值(FAV),急性基准(SWQC)为 FAV/2。慢性基准 LWQC=MIN(FCV,FPV,FRV),FCV 为终慢性值,FPV 为终植物值,FRV 为终残留值39。计算公式如下:S2=(lnGMAV)2-(lnGMAV)2/4P-(P)2/4(1)L=(lnGMAV)-S(P)/4(2)A=S0.05+L(3)FAV=eA(4)慢性毒性数据筛选的原则和要求与急性毒性数据大致相同,FCV 的计算步骤与 FAV 相同,当慢性毒性数据不足时,可采用 FACR 法计算 FCV,公式FCV=FAVFACR计算慢性基准值,其中 FACR(最终急慢性比值)为至少 3 种水生生物物种(包括至少一种是鱼类,一种无脊椎动物,一种急性敏感的生物)的急慢性比值(ACR)的几何平均值。1.2.2 物种敏感度分布法(SSD)(对数-正态分布)SSD 法是 20 世纪 80 年代中期提出40,目前该方法已得到广泛的运用。SSD 法使用国家推荐的淡水生物水质基准推导技术指南(HJ 8312022)的方法。严格按照指南的规定要求,将筛选的数据进行分类,分物种将 EC50作为生长类 ATV,将 LC50作为存活类 ATV,分别代入公式(5)计算各物种的生长类 AVE 和存活类 AVE。计算公式如下:AVEi,k=mATVi,k,1ATVi,k,2ATVi,k,m(5)式中:AVE 表示同效应急性值(gL-1或 mgL-1);i表示某一物种(量纲为 1);k表示急性毒性效应种?类,一般分为生长类和存活类(量纲为 1);m表示?ATV 数量(个);ATV 表示急性毒性值(g L-1或 mg L-1)。取生长类 AVE 和存活类 AVE 中数值较小的AVE 纳入后续计算,如果只获得 1 个 AVE,则直接纳入后续计算。同效应慢性值计算,同一暴露实验中获得的ZPT 的 NOEC 和 LOEC,将 NOEC 和 LOEC 代入公式(6)计算获得该物种该效应的 MATC。计算公式如下:MATCi,z=NOECi,zLOECi,z(6)式中:MATC 表示最大容许毒物浓度(g L-1或 mg L-1);NOEC 表示无观察效应浓度(gL-1或 mgL-1);LOEC 表示最低观察效应浓度(gL-1或 mgL-1);i表示某一物种(量纲为 1);z表示某一毒性效?应(量纲为 1)。分物种按不同效应类别(生长或繁殖)将慢性毒性数据(优先性 MATCEC20EC10=NOECLOECEC50LC50)作为生长类或繁殖类 CTV,将 LC50作为存活类 CTV,分别代入公式(7)计算各物种的生长类CVE、繁殖类 CVE 和存活类 CVE。计算公式如下:CVEi,j=nCTVi,j,1CTVi,j,2CTVi,j,n(7)式中:CVE 表示同效应慢性值(g L-1或 mgL-1);i表示某一物种(量纲为 1);j表示慢性毒性效应种类,?一般分为生长类、存活类和繁殖类(量纲为 1);n表?示 CTV 数量(个);CTV 表示慢性毒性值(gL-1或mg L-1)。如果获得多个 CVE,则取最小的 CVE 纳入后续计算,如果只获得 1 个 CVE,则直接纳入后续计算。将纳入计算的 AVE 和 CVE 分别取对数,得到lg(AVE)和 lg(CVE),再将 lg(AVE)和 lg(CVE)从小到大分别进行排序,确定其秩次R(毒性值最小的秩次?为 1,次之秩次为 2,依次排列,若有 2 个或以上的物种的毒性值相同,将其任意排成连续秩次),分别计算物种的急性和慢性累积频率(FR)。计算公式(8):FR=R1fN+1100%(8)式中:FR为累积频率;R为毒性值的秩次;f为频数,?指毒性值秩次R对应的物种数;N为所有频数之?和。分别以 lg(AVE)和 lg(CVE)作为自变量X,以对?应的累积频数(FR)为因变量Y,拟合软件使用“国家?生态环境基准计算软件物种敏感度分布法”,利用正态分布模型、对数正态分布模型、逻辑斯谛模型进行 SSD 模型拟合。模型拟合优度评价参数均方根误差(RMSE)越接近0,表明模型拟合的精确度越高;概率P值(A-D 检验),P0.05,则表明拟合通过 A-D?检验,模型符合理论分布。确定最优拟合模型,将获得对应的X的反对数?(10X)为对应的物种危害浓度。目前国际一般选择?FR为 5%,即为计算能够保护 95%物种的污染物浓?度(HC5)41,求 SWQC 和 LWQC。496 生态毒理学报第 18 卷计算公式:SWQC=SHC5SAF(9)LWQC=LHC5LAF(10)式中:SWQC 为水生生物短期水质基准,LWQC 为水生生物长期水质基准,SHC5基于急性毒性数据推导的 5%物种危害浓度,LHC5基于慢性毒性数据推导的 5%物种危害浓度(g L-1或 mg L-1),AF 为评价因子,由所筛选的有效毒性数据和数量决定,一般取值为 2 5,当毒性数据量15 种并涵盖 3 种营养级别时,其取值为 326,本研究 AF 值也取 3。1.2.3 评价因子法评价因子法是最早的推导水生生物基准的方法42,评价因子法相对而言较为简单,它是将最小的毒性数据除以评价因子(AF),关键是 AF 的确定许多国家并不统一,它依赖于基准制定者对污染物的毒性效应的长期经验判定,我国 AF 取值为 10 100,其中对于非持久的污染物,AF 值取 10 20;对于持久性污染物,AF 取 20 10043(表 3 和表 4)。1.3 数理统计筛选的毒性数据通过 SPSS 进行正态分布检验,利用国家生态环境基准计算软件物种敏感度分布法(EEC-SSD)软件和 Origin 2021 软件中的多种函数模型来拟合毒性数据进行深入分析。2 结果(Results)2.1 SSR 法推导吡啶硫酮锌急性和慢性水质基准根据 ZPT 急性毒性数据(表1),最敏感的4 个属分别为鲑属、盘管虫属、短担尼鱼属、麦穗鱼属,选择这 4 个属的数据利用式(1)式(4)计算得出 FAV 为1.706 g L-1,CMC 为 0.853 g L-1。ZPT 慢性毒性数据量不足,FCV 无法按照式(1)式(4)计算,依公式 FCV=FAV/FACR 来推导;该方法至少要求 3 种水生生物物种,其中至少一种鱼类、一种无脊椎动物、一种急性敏感生物,并且要求计算 ACR 的实验数据是来源于同一研究、同一实验方法,若没有合适的 ACR 可以利用,在必需的情况下可以暂定 ACR 为 10。根据表 5 中急慢毒性实验数据,计算出 FACR 为 8.83,FCV 为0.193 g L-1。由于 ZPT 缺乏对水生植物的慢性毒性数据,也未见其在水生生物体内富集的文献报道,因此不计算 FRV 和 FPV,即慢性基准 CCC=FCV=0.193 g L-1。2.2 SSD 法推导吡啶硫酮锌急性和慢性水质基准急性数据首先利用 SPSS 进行正态分布检验,t检验显著水平为P=0.861,0.05,毒性数据符合正?态分布要求。分别以 lgAVE 和 lgCVE 作为自变量X,以对应的累积频数(FR)为因变量Y,拟合软件使?用“国家生态环境基准计算软件物种敏感度分布法”,利用正态分布模型、对数正态分布模型、逻辑斯谛模型、对数逻辑斯谛分布 4 种模型进行 SSD 曲线拟合,得到不同的 SSD 分布曲线,如图 1 所示,具体结果值如表 6 所示。根据曲线的拟合效果与表 6的参数值,RMSE 最接近0 且P0.05,对数逻辑斯谛模型的拟合度最好(图 1(d)。本研究所用模型均P?0.05,因此本研究选取对数逻辑斯谛模型进行推导计算,所得 SHC5为 7.0421 gL-1,根据式(9)SWQC=SHC5/3=2.347 gL-1。同样,由于慢性数据太少,不进行拟合。将 SHC5(7.0421 gL-1)除以终急性/慢性毒性比(FACR=8.83)得到 ZPT 慢性水质基准 LWQC 为 0.798 g L-1。同时,利用 Origin 2021 软件中的多种函数模型来拟合毒性数据,也得到不同的 SSD 分布曲线,其中 BiDoseResp、Boltzmann、Logistic、Hill 这 4 种模型拟合结果较好,具体结果如表 7 所示。其中 BiDo-seResp 模型的 R2adj为 0.99333,且残差平方和最小,选取该模型进行推导计算所得 STHC5为 1.979 g L-1,根据式(9)SWQC=STHC5/3=0.660 gL-1。同样,得到 ZPT 慢 性 水 质 基 准 LWQC 为 1.797g L-1。2 种软件的相同模拟函数得到的急/慢性水质基准不同,技术指南推荐软件推导出的急性水质基准为 2.347 g L-1,慢性水质基准为0.798 g L-1;Or-igin 2021 软件推导出的急性水质基准为 0.660 gL-1,慢性水质基准为 1.797 gL-1。通过对比,最终选择我国水质基准技术指南中推荐的“国家生态环境基准计算软件物种敏感度分布法”的推导方法,以减少因软件问题带来的误差。2.3 评价因子法推导吡啶硫酮锌水质基准如表 1 所示,本研究筛选出的最敏感的生物是虹 鳟 鱼(Oncorhynchus mykiss)32,其 96 h-LC50?为 3.20 g L-1,ZPT 为非持久性的物质,根据我国规定 AF 取值为 10 20,得到 ZPT 的基准值为 0.160.32 g L-1。第 3 期张成等:我国吡啶硫酮锌水生生物水质基准研究497 表 2 吡啶硫酮锌对我国水生生物的属/种慢性毒性数据Table 2 Genus/Species chronic toxicity data of zinc pyrithione to aquatic life in China门Phylum科、属Family,genus物种拉丁名Latin name of species毒性终点Toxic end point实验药剂Experimental drugSMCV/(AI g L-1)数据来源Data source脊索动物门Chordate鲑科太平洋鲑属Salmonidae(G.Cuvier,1816),Oncorhynchus(Suckley,1861)虹鳟鱼Oncorhynchus mykiss21 d-LC50ZPT4.936节肢动物门Arthropoda溞科溞属Daphnidae,Daphnia大型溞Daphnia magna21 d-EC50ZPT2.732脊索动物门Chordate青鳉科青鳉属Adrianichthyidae,Oryzias日本青鳉Oryzias latipes20 d-EC50ZPT537脊索动物门Chordate鲤科短担尼鱼属Cyprinidae,Danio斑马鱼(雌)Danio rerio(female)21 d-LC50ZPT7138注:SMCV 表示种平均慢性值。Note:SMCV stands for species mean chronic value.表 3 吡啶硫酮锌对我国水生生物的同效应急性毒性数据Table 3 Acute toxicity data of the same effect of zinc pyrithione to aquatic life in China门Phylum科、属Family,genus物种拉丁名Latin name of species毒性终点Toxic end point实验药剂ExperimentaldrugAVE/(AI g L-1)lg(AVE)/(AI g L-1)排序RankFR数据来源Data source脊索动物门Chordate鲑科太平洋鲑属Salmonidae(G.Cuvier,1816),Oncorhynchus(Suckley,1861)虹鳟鱼Oncorhynchus mykiss96 h-LC50ZPT3.20.50510.07132环节动物门Annelids龙介虫科盘管虫属Serpulidae,Hydroides华美盘管虫Hydroides elegans48 h-LC50ZPT7.60.88120.14335脊索动物门Chordate鲤科短担尼鱼属Cyprinidae,Danio斑马鱼Danio rerio96 h-LC50ZPT23.141.36430.21414节肢动物门Arthropoda溞科溞属Daphnidae,Daphnia大型溞Daphnia magna48 h-EC50ZPT44.091.64440.28629-30脊索动物门Chordate鲤科麦穗鱼属Cyprinidae,Pseudorasbora(Bleeker,1860)麦穗鱼Pseudorasbora parva48 h-LC50ZPT601.77850.3576498 生态毒理学报第 18 卷续表3门Phylum科、属Family,genus物种拉丁名Latin name of species毒性终点Toxic end point实验药剂ExperimentaldrugAVE/(AI g L-1)lg(AVE)/(AI g L-1)排序RankFR数据来源Data source节肢动物门Arthropoda直突摇蚊亚科Orthocladiinae直突摇蚊亚科二龄幼虫Orthocladiinae st-instar larva48 h-LC50ZPT701.84560.4296脊索动物门Chordate青鳉科青鳉属Adrianichthyidae,Oryzias青鳉Oryzias latipes48 h-LC50ZPT901.95470.5006脊索动物门Chordate鲤科鲫属Cyprinidae,Carassius(Nilsson,1832)鲫鱼Carassius auratus96 h-LC50ZPT1632.21280.57134脊索动物门Chordate鲷科真鲷属Sparidae,Sparidae真鲷鱼Pagrosomus major96 h-LC50ZPT163.572.21490.64332-33脊索动物门Chordate鳅科泥鳅属Cobitidae,Misgurnus泥鳅鱼Misgurnus anguillicaudatus48 h-LC50ZPT2702.431100.7146节肢动物门Arthropoda溞科溞属Daphni