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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:徐佳妏
研究生(外文):Hsu Chia-Wen
論文名稱:四種農藥對於水生生物的生態風險評估
論文名稱(外文):Ecological Risk Assessment of Four Pesticides in Aquatic System
指導教授:洪慶宜洪慶宜引用關係謝賢書謝賢書引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:長榮大學
系所名稱:職業安全與衛生學系碩士班
學門:醫藥衛生學門
學類:公共衛生學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:生態風險評估化學性危害農藥水體生態系統
外文關鍵詞:ecological risk assessmentpesticidesaquatic ecosystem
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用於防治農作物病蟲害之化學藥物,其成分與用量可能對生態造成危害。近年來,世界各地則廣泛應用生態風險評估來評估污染物對生態的衝擊。本研究評估貝分替(carbendazim)、免賴得(benomyl)、加保利(carbaryl)、大滅松(dimethoate)等4種農藥的生態風險。依循美國ECOFRAM評估程序,以農田土壤農藥實測濃度經污染物傳輸情境作為環境預期濃度(EEC);以ECOOX毒性資料庫作為生物效應風險基準值(ERC),生態風險則以物種效應商數作初步評估,效應超過基準者,以群聚生態風險來進行第二階段推估。
結果顯示,以大滅松對於生態中的水生物種風險值較具顯著,物種效應商數對吳郭魚高達23.1、石蠅高達2.79;群聚生態風險顯示約有42%的水生生物會受影響,超過美國環保署及田納西州管制局所訂之基準值。在管理上應降低大滅松暴露於水生生物所造成的潛在風險。其餘三種農藥則未造成顯著之生態風險。
本研究另以生態系統動力學模式探討農藥之毒性值進入食物鏈關係所產生之影響,以簡單的食物鏈關係,模擬二層食物鏈的生態系統受農藥的影響。結果顯示,當毒性物質進入水體後,因攝食之食物來源減低與對於毒性的敏感度不同而致使魚群數目明顯下降。
Chemicals which are used to prevent crops from insect pests may pose a risk to the ecosystem. In the recent decade, the framework of ecological risk assessment has been applied worldwide to evaluate the potential impacts of anthropogenic pollutants on ecosystems. In this study we evaluated the ecological risks of four pesticides, carbendazim, benomyl, arbaryl, and dimethoate in aquatic environments, followed the USA ECOFRAM guideline. Investigation of pesticide contents in soils of applied croplands and a hypothetical pollution transport scenario were used to derive the expected environmental concentrations (EECs) of the four pesticides. Aquatic ecotoxicology database (ECOTOX) of USEPA was used as the references for the ecological risk criteria. Risks were characterized by the quotient method at the organism-level for the Tier 1 assessment and by the probability method at the community-level for the Tier 2 assessment.
The results showed that the risk of dimethoate has exceeded the threshold level suggested by USEPA and Tennessee regulatory practices. The ecological effect quotient (EEQ) of Tilapia nilotica and stonefly are 23.1 and 2.79, respectively. The community-level risk assessment shows that about 42% of aquatic species will be affected. Management measure should be taken to reduce the potential risk of dimethoate posed on the aquatic system. The other three pesticides, however, did not exceed the threshold values. To further examine the effect of predictor-prey interaction on the ecological risk of dimethoate, a simple population dynamic model with a food chain of zooplankton, and fish was constructed. The simulation suggested fish, the top trophic level organism, will suffer a larger decline in population upon considering preditor-prey interactions, than the solely toxicity effect.
目 錄
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 前言 1
1-1緣起 1
1-2研究目的 2
第二章 文獻回顧及探討 3
2-1 生態風險評估的重要性 3
2-2 單一生物體效應 6
2-3 農藥沿革 7
2-4 農藥之毒理性 8
2-5 四種農藥之毒理資料與應用 9
2-5-1貝芬替 (Carbendazim) 9
2-5-2 免賴得(Benomyl) 11
2-5-3 加保利(carbaryl) 12
2-5-4 大滅松(Dimethioate) 14
2-6安全因子 15
第三章 材料與方法 21
3-1 研究架構與程序 21
3-2 收集及整理資料數據 21
3-2-1.數據來源 21
3-2-2 評估終點 22
3-3 風險分析Risk Analysis 22
3-3-1 估算預期環境濃度(EEC) 22
3-3-2 水生生物的急性毒性值 25
3-4 評估方法 25
3-4-1物種效應商數(Ecological Effect Quotient) 25
3-4-2群聚生態風險評估模式 26
第四章 結果與討論 33
4-1 生態風險評估 33
4-1-1 界定問題與污染源 33
4-1-2 生態效應特性描述(ecological effect characterization) 33
4-1-3 風險特性界定(Risk Characterization) 34
4-2 評估之結果 34
4-2-1 建立物種效應商數(Quotient Mode) 34
4-2-2 群聚生態風險評估模式 35
4-3 討論 36
4-3-1 評估方式之比較 36
4-3-2大滅松對於水生生物的急性風險最高 37
4-3-3 評估過程的不確定性(uncertainties) 37
4-3-4 政策上之建議 38
第五章 生態系統動力學之討論 42
5-1 生態系統動力學之介紹 42
5-2 生態系統動力學模擬(無食性關係) 42
5-3 生態系統動力學模擬(有食性關係) 47
5-4生態系統動力學模擬之結果 50
第六章 結論 56
參考文獻 60
附錄 65























表目錄
表2.1 農藥毒性分類表(世界衛生組織標準, 2001) 19
表2.2 水生物毒性分類 19
表2.3 安全因子整理表 19
表3.1 四種農藥噴灑後採集土壤之濃度值 28
表3.2 淡水生態組成生物種 28
表3.3 下雨強度推估公式之各項係數值 28
表3.4 農藥大滅松對應水生生物的半致死濃度值 29
表3.4 農藥大滅松對應水生生物的半致死濃度值(續) 30
表4.1 農藥貝分替對水生生物之參考物種效應商數 39
表4.2 農藥免賴得對水生生物之參考物種效應商數 39
表4.3 農藥加保利對水生生物之參考物種效應商數 39
表4.4 農藥大滅松對水生生物之參考物種效應商數 40
表4.5 COPC 之經驗常數值與誤差值 40
表4.6 四種農藥對水生生物的急性風險值 40
表5.1 只有毒性濃度影響之下(無食性關係)之數量變化 45
表5.2 吳郭魚與水蚤之食性關係與毒性物質影響後之數量變化 51
表5.3 吳郭魚與水蚤之食性關係與毒性物質影響後之數量變化 51
附錄表一 常見或毒性較高農藥摘要 65
附錄表二 2004年台灣重要殺菌劑之排行榜 66
附錄表三 台東地區87-94年各月份之降雨量 67
附錄表四 嘉義地區87-94年各月分之降雨量 68
附錄表五 台灣地區南部與東部淡水河川常見之魚類 69














圖目錄
圖2.1風險評估的架構(US EPA, 1992) 17
圖2.2.風險評估與風險管理之間的關係(MCDONALD AND VANDENBERG, 1998) 17
圖2.3 免賴得之代謝途徑(OGAWA ET AL., 1971) 18
圖2.4 大滅松在空氣與水中的分解途徑(MENZIE, 1969) 18
圖3.1 生態風險評估的程序架構(U. S. EPA, 1998) 31
圖3.2 風險評估TIER1的程序(HENDLEY AND GIDDINGS, 1999) 32
圖4.1大滅松(DIMETHOATE)對於水生生物的急性毒性 41
圖4.2大滅松(DIMETHOATE)對水生生物造成危害的機率 41
圖5.1 水蚤受不同毒性影響之數量曲線變化圖 45
圖5.2 吳郭魚受不同毒性影響之數量曲線變化圖 46
圖5.3 鯉魚受不同毒性影響之數量曲線變化圖 46
圖5.4 魚類與水蚤之捕食關係圖 51
圖5.5 模擬魚類與水蚤之捕食消長關係圖 52
圖5.6 吳郭魚和水蚤因不同濃度及食性關係影響之數量曲線變化圖 52
圖5.7 水蚤因被捕食關係與不同毒性濃度影響之數量曲線變化圖 53
圖5.8 鯉魚與水蚤的之食性關係與不同濃度影響之數量曲線變化圖 53
圖5.9 水蚤被捕食與毒性濃度影響的數量曲線變化圖 54
圖5.10 水蚤之數量曲線變化圖 54
圖5.11 吳郭魚與鯉魚之數量曲線變化圖 55
圖6.1 農藥污染之途徑(張志傑, 1996) 58
圖6.2水生生物之簡易食物鏈關係 59
附錄圖一、貝芬替(CARBENDAZIM)對於水生生物的急性毒性 71
附錄圖二、免賴得(BENOMYL)對於水生生物的急性毒性 71
附錄圖三、加保利(CARBARYL)對於水生生物的急性毒性 72
附錄圖四、貝芬替(CARBENDAZIM)對水生生物影響之機率 72
附錄圖五、免賴得(BENOMYL)對水生生物影響之機率 73
附錄圖六、加保利(CARBARYL)對水生生物影響之機率 73
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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