Cho'kindilarning sifatli triadasi - Sediment quality triad

Yilda suv toksikologiyasi, cho'kindi sifatli triad (SQT) yondashuvi darajani baholash uchun baholash vositasi sifatida ishlatilgan cho'kindi suv muhitida mavjud bo'lgan inson faoliyati tufayli chiqadigan ifloslantiruvchi moddalar natijasida parchalanish (Chapman, 1990).[1] Ushbu baholash uchta asosiy komponentga qaratilgan: 1.) cho'kindi kimyosi, 2.) cho'kindi toksiklik testlari suvda yashovchi organizmlardan foydalangan holda va 3.) bentik organizmlarga maydon ta'sirlari (Chapman, 1990).[1] Ko'pincha uchta xavfni baholashda foydalaniladi dalillar qatori suv havzasi uchun mumkin bo'lgan ta'sirlarni har tomonlama tushunishga olib kelishi mumkin (Chapman, 1997).[2] SQT yondashuvi ayrim kimyoviy moddalar kontsentratsiyasini salbiy biologik ta'sirlar bilan bog'laydigan sabab-ta'sir munosabatlarini ta'minlamasa ham, cho'kindi xususiyatlarini miqdoriy ravishda tushuntirish uchun odatda ishlatiladigan cho'kindi sifatini baholashni ta'minlaydi. SQTning har bir qismi tomonidan taqdim etilgan ma'lumotlar noyob va bir-birini to'ldiradi va bu qismlarni birlashtirish zarur, chunki hech qanday xarakteristikalar ma'lum bir sayt haqida to'liq ma'lumot bermaydi (Chapman, 1997)[2]

Komponentlar

Cho'kindilar kimyosi

Cho'kma kimyosi ifloslanish haqida ma'lumot beradi, ammo biologik ta'sirlar haqida ma'lumot bermaydi (Chapman, 1990).[1] Cho'kma kimyosi ma'lum bir joyda bentik hamjamiyatida mavjud bo'lgan organizmlar uchun zararli bo'lishi mumkin bo'lgan ifloslantiruvchi moddalarni aniqlash uchun skrining vositasi sifatida ishlatiladi. Tahlil paytida cho'kindi kimyosi ma'lumotlari triad yondashuvidan foydalanishda qat'iy ravishda cho'kindilar sifatiga oid ko'rsatmalar bilan taqqoslanishga bog'liq emas. Aksincha, ma'lum bir sayt uchun to'plangandan so'ng, cho'kindi kimyoviy moddalar ma'lumotlari, qaysi kimyoviy moddalar ko'proq tashvishga solayotganini baholash uchun sayt xususiyatlariga asoslanib, eng mos qo'llanma qiymatlari bilan taqqoslanadi. Ushbu texnikadan foydalaniladi, chunki hech qanday ma'lumotlar to'plami barcha holatlarga mos kelmaydi. Bu sizga ta'sirga asoslangan ko'rsatmalardan tez-tez oshib ketadigan tashvishli kimyoviy moddalarni aniqlashga imkon beradi. Cho'kindining kimyoviy tarkibi aniqlangandan va eng ko'p ifloslantiruvchi moddalar aniqlangandan so'ng, atrof muhit kontsentratsiyasini mumkin bo'lgan salbiy ta'sirlarga bog'lash uchun toksiklik sinovlari o'tkaziladi.

Cho'kindilarning toksikligi

Cho'kmalarning toksikligi asosida baholanadi bioassay tahlil. Standart bioassay zaharliligi testlaridan foydalaniladi va organizm cheklanmagan (Chapman, 1997).[2] Ta'sir qilish mexanizmlari va organizm fiziologiyasidagi farqlarni sinab ko'rgan organizmlarni tanlashda hisobga olish kerak va siz ushbu organizmdan foydalanishni etarli darajada asoslashingiz kerak. Ushbu bioassay testlari turli toksikologik so'nggi nuqtalarga asoslangan ta'sirlarni baholaydi. Zaharlanish sinovlari uchlik yondashuvining cho'kindi kimyoviy qismi tomonidan aniqlangan ekologik ahamiyatga ega bo'lgan konsentrasiyalarda tashvishga soladigan kimyoviy moddalarga nisbatan o'tkaziladi. Chapman (1990)[1] odatda o'lim kabi o'limga olib keladigan so'nggi nuqta va o'sish, xulq-atvor, ko'payish, sitotoksiklik va ixtiyoriy ravishda bioakkumulyatsiya. Tez-tez uchrab turadigan tadqiqotlar tegishli test organizmini va so'nggi nuqtalarni tanlashda yordam berish uchun ishlatiladi. Bir nechta so'nggi nuqtalar tavsiya etiladi va tanlangan har bir so'nggi nuqta boshqalarning har birini etarli darajada to'ldirishi kerak (Chapman, 1997).[2] Effektlar salbiy nazoratdan sezilarli darajada farq qiladigan javoblar orasidagi farqni ajratishga imkon beradigan statistik usullar yordamida baholanadi. Agar etarli ma'lumot hosil qilingan bo'lsa, minimal muhim farqlar (MSD) quvvat tahlillari yordamida hisoblab chiqiladi va orasidagi farqni aniqlash uchun toksiklik testlarida qo'llaniladi. statistik farq va ekologik ahamiyatga ega.

Uch tomonlama yondashuvning toksiklik qismining vazifasi daladagi ta'sirlarni taxmin qilish imkonini berishdir. Laboratoriya asosida o'tkazilgan tajribalar murakkab va dinamik muhitni soddalashtirsa, toksiklik natijalari dala ekstrapolyatsiyasiga imkon beradi. Bu ta'sir qilish va ta'sir o'tkazish havolasini yaratadi va ta'sirga javob munosabatlarini aniqlashga imkon beradi. Cho'kindi Sifat Uchligining boshqa ikkita komponenti bilan birlashganda, bu sabab va natija o'rtasida yaxlit tushunishga imkon beradi.

Bentik organizmlarga maydon ta'siri

Maydon ta'sirini tahlil qilish bentik organizmlar aniqlangan ifloslantiruvchi moddalardan kelib chiqadigan jamoatchilikka asoslangan ta'sir potentsialini baholash funktsiyalari. Bentik organizmlar harakatsiz va joylashuvga xos bo'lganligi sababli ularni ifloslantiruvchi ta'sirning aniq belgilari sifatida ishlatishga imkon berganligi sababli amalga oshiriladi (Chapman, 1990).[1] Bentik jamoat tuzilmalaridagi turlarning soni, ko'pligi va asosiy taksonomik guruhlar foizlarining o'zgarishiga qaratilgan o'zgarishlarni tahlil qiladigan dala sinovlarini o'tkazish orqali amalga oshiriladi (Chapman, 1997).[2] Bentik jamoalardagi o'zgarishlar odatda tarkibiy qismlarni tahlil qilish va tasniflash yordamida aniqlanadi (Chapman, 1997).[2] Ushbu dala baholashlarini o'tkazish uchun aniq belgilangan biron bir uslub yo'q, ammo boshqacha ko'p o'zgaruvchan tahlil odatda mustahkam korrelyatsiya mavjud bo'lganda o'zgaruvchilar o'rtasidagi munosabatlarni aniqlaydigan natijalarni keltirib chiqaradi.

Saytga xos ekotizim va ushbu ekotizimdagi dominant turlarning ekologik rollarini bilish ifloslantiruvchi moddalar ta'sirida bentik jamiyatda o'zgarishlarning biologik dalillarini yaratish uchun juda muhimdir. Mumkin bo'lgan taqdirda, eng ishonchli dalillarni keltirib chiqarish uchun triad yondashuvining cho'kindilarning toksikligi qismida ishlatiladigan sinov turlariga bevosita bog'liq bo'lgan jamoat tarkibidagi o'zgarishlarni kuzatish tavsiya etiladi.

Bioakkumulyatsiya

Bioakkumulyatsiya o'rganish maqsadlariga qarab uchburchak usulidan foydalanish paytida ko'rib chiqilishi kerak. Bioakkumulyatsiyani o'lchash uchun tayyorgarlik, agar test baholashga xizmat qilsa, uni ko'rsatish kerak ikkilamchi zaharlanish yoki biomagnifikatsiya (Chapman, 1997).[2] Bioakkumulyatsiya tahlili tashvish beruvchi ifloslantiruvchi moddalarga asoslangan holda tegishli ravishda o'tkazilishi kerak (masalan, metallar biomagnizatsiya qilmaydi). Bu dalada to'plangan, qafasga olingan organizmlar yoki laboratoriya ta'sirida bo'lgan organizmlar bilan amalga oshirilishi mumkin (Chapman, 1997).[2] Bioakkumulyatsiya qismi tavsiya etilgan bo'lsa-da, bu talab qilinmaydi. Biroq, bu ta'sirlarni miqdorini aniqlash maqsadida muhim rol o'ynaydi trofik transfer ifloslangan o'ljani iste'mol qilish orqali ifloslantiruvchi moddalarning.

Ifloslanish sababli degradatsiya

Saytga xos ifloslanish natijasida kelib chiqadigan degradatsiya cho'kindi sifatli uchlikning uch qismini birlashtirish orqali o'lchanadi. Cho'kindilar kimyosi, cho'kmalarning toksikligi va bentik organizmlarga ta'sir doirasi miqdoriy jihatdan taqqoslanadi. Ma'lumotlar sayt qiymatlarini mos yozuvlar nisbati qiymatlariga aylantirish orqali ularni moslashtirish normallashtirilganda juda foydali bo'ladi (Chapman va boshq. 1986; Chapman 1989).[3][4] Namunaviy sayt namuna olingan boshqa saytlarga nisbatan eng kam ifloslangan sayt sifatida tanlangan. Normallashtirilgandan so'ng, uchlik qismlari orasidagi ma'lumotlarni o'lchovlar yoki birliklarda katta farqlar mavjud bo'lganda ham taqqoslash mumkin (Chapman, 1990).[1] Uchlikning har bir qismidan olingan natijalar kombinatsiyasidan ko'p o'zgaruvchan raqam ishlab chiqilib, degradatsiya darajasini aniqlash uchun foydalaniladi.

Metodlar va talqin

Hech qanday usul suv havzalari bo'ylab cho'kindilarning ifloslanishidan kelib chiqadigan degradatsiyasining ta'sirini baholay olmaydi. Laboratoriya va dala sinovlarida samaradorlik va dolzarblik uchun uchlikning har bir komponentining usullari tanlanishi kerak. SQTni qo'llash odatda joylashuvga xosdir va vaqtincha yoki mintaqalar bo'yicha cho'kindi sifatidagi farqlarni taqqoslash uchun ishlatilishi mumkin (Chapman, 1997).[2]

Bir nechta dalillar

SQT cho'kindi sifatini to'g'ridan-to'g'ri baholashni ta'minlash uchun uchta dalilni (LOE) o'z ichiga oladi. Uchlikning kimyoviy moddasi, toksikligi va bentik tarkibiy qismlari har biri LOE ni ta'minlaydi, keyinchalik u Dalillarning og'irligi.

Mezon

SQT-ni baholash uchun kimyo, toksiklik va joyida o'lchovlar cho'kindi sifatining standartlashtirilgan usullaridan foydalangan holda sinoptik usulda to'planishi kerak. Nazorat namunasi ifloslangan joylarning ta'sirini baholash uchun zarur. Tegishli ma'lumotnoma - bu xavotirga olinadigan hudud yaqinida to'plangan butun tarkibidagi cho'kindi namunasi (zarralar va ular bilan bog'liq bo'lgan gözenekli suvlar) va ifloslantiruvchi moddalar bo'lmagan taqdirda fon sharoitlarini aks ettiradi. Kimyoviy ta'sir ko'rsatadigan joyni belgilash uchun ifloslantiruvchi moddalar ta'siriga va biologik ta'sirga oid dalillar talab qilinadi. .

Asosiy ramka

Kimyo komponenti ikkalasini ham o'z ichiga oladi bioavailability bentik hamjamiyatga potentsial ta'siri. Ma'lum bir maydon uchun cho'kindilarning toksikligi potentsiali chiziqli regressiya modeliga (LRM) asoslangan. Ifloslantiruvchi moddalarning kimyoviy ko'rsatkichi (CSI) bentik hamjamiyatning bezovtalanishiga nisbatan ta'sir qilish hajmini tavsiflaydi. Kimyo komponenti uchun bir nechta nomzodlarni statistik ravishda taqqoslash orqali qaysi indeksga xos chegaralarning maqbul to'plami tanlangan, qaysi to'plam eng yaxshi umumiy kelishuvni namoyish etganligini baholash uchun (Bay va Vaysberg, 2012).[5] Cho'kindilar toksikligining kattaligi laboratoriyada kimyo komponentini to'ldirish uchun o'tkazilgan ko'plab toksiklik sinovlari bilan aniqlanadi. Toksikoz LOE barcha tegishli testlardan toksiklik toifasi bo'yicha o'rtacha ball bilan aniqlanadi. Bentik komponent uchun LOE ishlab chiqish jamoatchilik ko'rsatkichlari va mo'l-ko'lchilikka asoslangan. Bentik hamjamiyatning biologik ta'sirini baholash uchun bentik reaksiya indeksi (BRI), bentik biotik yaxlitlik (IBI) va nisbiy biotik indeks (RBI) kabi bir nechta ko'rsatkichlardan foydalaniladi. Barcha individual indekslarning o'rtacha ballari bentik LOE ni o'rnatadi.

Uchlikning har bir tarkibiy qismiga javob toifasi beriladi: fon sharoitlariga nisbatan minimal, past, o'rtacha yoki yuqori bezovtalik. Shaxsiy LOElar har bir komponentning sinov natijalarini belgilangan chegaralar bilan taqqoslash orqali toifalarga ajratiladi (Bay va Vaysberg, 2012).[5] Bentos va toksiklikning integratsiyasi LOE ifloslanishning og'irligi va ta'sirini tasniflaydi. Kimyo va toksiklik LOE kimyoviy vositachilik ta'sirining potentsialini belgilash uchun birlashtirilgan.

Saytga ta'sir darajasi va kimyoviy vositalar ta'sirining potentsialini birlashtirish orqali ta'sir toifasi beriladi. Shaxsiy tashvishlanadigan joylarning sharoitlariga ta'sir toifasi 1 va 5 oralig'ida belgilanadi (1 ta ta'sirlanmagan va 5 ta ifloslanish aniq ta'sir qiladi). SQT triadasi, shuningdek, tarkibiy qismlar o'rtasida LOE kelishmovchilik yuzaga kelganda yoki qo'shimcha ma'lumot zarur bo'lganda ta'sirni natijasiz deb tasniflashi mumkin (Bay va Weisberg, 2012).[5]

Uch tomonlama grafikalar

SQT o'lchovlari mutanosib ravishda nisbiy ta'sirga qarab miqyoslanadi va triaksial grafikalarda ingl. Cho'kindilarning yaxlitligini va tarkibiy qismlar o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikni baholash uchburchakning kattaligi va morfologiyasi bilan aniqlanishi mumkin. Uchburchakning kattaligi ifloslanishning nisbiy ta'siridan dalolat beradi. Teng yonli uchburchaklar tarkibiy qismlar o'rtasida kelishuvni nazarda tutadi. (USEPA, 1994)[6]

Baholash

Uch tomonlama yondashuvning afzalliklari

SQT yondashuvi turli sabablarga ko'ra cho'kindi holatini tavsiflash texnikasi sifatida maqtovga sazovor bo'ldi. U taqdim etgan ma'lumotlarning chuqurligi va inklyuziv xususiyati bilan solishtirganda, bu juda tejamkor. U barcha cho'kindi tasniflariga tatbiq etilishi va hatto tuproq va suv ustunlarini baholashga moslashtirilishi mumkin (Chapman va McDonald 2005).[7] A qaror matritsasi uch o'lchov bir vaqtning o'zida tahlil qilinadigan va mumkin bo'lgan ekologik ta'sirlarni kamaytiradigan tarzda ishlatilishi mumkin (USEPA 1994)[6]

SQTning boshqa afzalliklari tarkibiga ifloslantiruvchi moddalarning potentsial bioakkumulyatsiyasi va biomagnifatsiyalash ta'siri va uning moslashuvchanligi to'g'risidagi ma'lumotlar kiradi, bu uning formuladan yoki standart usuldan ko'ra ramka sifatida ishlab chiqilishidan kelib chiqadi. Bir nechta dalillarni qo'llagan holda, SQT ma'lumotlarini boshqarish va talqin qilishning ko'plab usullari mavjud (Bay va Weisberg 2012).[5] Bu xalqaro miqyosda cho'kindi jinslarni baholash uchun eng keng qamrovli yondashuv sifatida qabul qilingan (Chapman va McDonald 2005).[7] Cho'kindilarni sinovdan o'tkazishda SQT usuli Shimoliy Amerika, Evropa, Avstraliya, Janubiy Amerika va Antarktidada qo'llanilgan.

Cho'kindilarni boshqarish standartlariga amal qilish

Dan kelib chiqqan Milliy ifloslantiruvchi moddalarni chiqarib tashlash tizimi (NPDES) EPA ruxsat beruvchi ko'rsatmalar, nuqtali va noaniq chiqindi suvlar cho'kindi sifatiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Muvofiqlikni baholash uchun davlat tomonidan tartibga solinadigan mezonlarga muvofiq, nuqtali va noaniq manbalar bilan ifloslanishi va ularning cho'kindi sifatiga ta'siri haqida ma'lumot talab qilinishi mumkin. Masalan, Vashington shtat cho'kmalarini boshqarish standartlari, IV qism, chiqindilarni nazorat qilish talablarini belgilashga imkon beradigan cho'kindilarni nazorat qilish standartlarini va cho'kindi ta'sir zonalarini yaratish va ularga xizmat ko'rsatish mezonlarini majbur qiladi (WADOE 2013).[8] Bunday holda, SQT bir vaqtning o'zida bir nechta tegishli tahlillarni o'z ichiga olgan holda foydali bo'lishi mumkin.

Cheklovlar va tanqidlar

SQT yondashuvidan foydalanishning ko'plab afzalliklari mavjud bo'lsa-da, ulardan foydalanishdagi kamchiliklar aniqlandi. Asosiy cheklovlarga quyidagilar kiradi: doirada statistik mezonlarni ishlab chiqishning etishmasligi, ma'lumotlar bazasining katta talablari, kimyoviy aralashmani qo'llashdagi qiyinchiliklar va ma'lumotlarni sharhlash laboratoriyada intensiv bo'lishi mumkin (Chapman 1989).[4] SQT, shubhasiz, murakkab yoki cho'kma bilan bog'liq ifloslantiruvchi moddalarning biologik mavjudligini hisobga olmaydi (FDEP 1994).[9] Va nihoyat, laboratoriya zaharliligi natijalarini dalada ko'rilgan biologik ta'sirga o'tkazish qiyin (Kamlet 1989).[10]

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f [Chapman PM 1990. Atrof-muhit ifloslanishidan kelib chiqadigan degradatsiyani aniqlashda cho'kindi sifatli uchlik yondashuvi. Umumiy muhit haqidagi fan 97/98: 815-825.]
  2. ^ a b v d e f g h men [Chapman PM va boshq. 1997. Cho'kindi sifatli uchlikdan foydalanish bo'yicha umumiy ko'rsatmalar. Dengiz ifloslanishi to'g'risidagi Axborotnomasi 34 (6): 368-372.]
  3. ^ [Chapman PM, Dexter RN, Cross SF, Mitchell DG. 1986. San-Frantsisko ko'rfazida cho'kindi sifatli triadasini dala sinovi. NOAA Tech. Memo. NOS OMA 25, 127 bet.]
  4. ^ a b [Chapman PM, 1989. Cho'kindilarning sifat mezonlarini ishlab chiqishning zamonaviy yondashuvlari. Atrof. Toksikol. Chem., 8: 589-599.]
  5. ^ a b v d [Bay SM, Weisberg SB. 2012. Cho'kindilarning sifatli triad ma'lumotlarini talqin qilish doirasi. Integratsiyalashgan atrof-muhitni baholash va boshqarish 8 (4): 589-596.]
  6. ^ a b [AQSh atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi. 1994. ARCS-ni baholash bo'yicha qo'llanma. EPA 905-B94-002. Chikago, Ill.: Great Lakes National Program Office.]
  7. ^ a b [Chapman PM, McDonald BG. 2005. Ekologik xavfni baholashda cho'kindi sifatli uchlikdan (Sqt) foydalanish. Kichik hajmdagi toza suv toksikligi bo'yicha tekshiruvlar 2: 308-329.]
  8. ^ [Vashington ekologiya departamenti. 2013. Cho'kindilarni boshqarish standartlari. WAC 173-204. Olympia, WA: Toksiklarni tozalash dasturi.]
  9. ^ [Florida atrof-muhitni muhofaza qilish departamenti. 1994. Florida qirg'oq suvlarida cho'kma sifatini baholashga yondashuv. 1-jild - Cho'kindilar sifatini baholash bo'yicha ko'rsatmalarni ishlab chiqish va baholash. Tallahassee, FL: Suv siyosati boshqarmasi.]
  10. ^ [Kamlet KS. 1989. Kontaminatsiyalangan dengiz cho'kindi jinslari: baholash va qayta tiklash. Vashington (DC): National Academy Press]