《非等效應非單調濃度-回響關係混合物通用濃度加和模型》是依託同濟大學，由劉樹深擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非等效應非單調濃度-回響關係混合物通用濃度加和模型
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉樹深
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
化學污染物混合暴露是實際環境體系的普遍規律，混合污染物環境風險評價主要基於濃度加和(CA)模型。傳統CA模型只適用於單個組分與混合物具有相同效應範圍的等效應混合物。對於其中至少一個組分與混合物不同效應範圍的非等效應混合物特別是含非單調濃度-回響曲線(CRC)的混合物，存在CA不能評估難題。本項目套用直接均分射線法設計混合物濃度配比並通過高精度微板毒性分析篩選和測試各種類型混合物的CRC數據，套用非線性CRC函式合理外推、CA模型反演以及非單調函式單調化等多種創新處理方法，考察分析等效應單調CRC混合物、等效應非單調CRC混合物、非等效應單調CRC混合物以及非等效應非單調CRC混合物等多種類型混合物的濃度加和等效線形狀與相關關係，揭示不同類型混合物等效線變化規律，最終建立不同類型非等效應混合物的通用CA模型，開發相關應用程式，為深入開展混合污染物環境風險評價提供新的方法手段和實用技術。
結題摘要
實際環境體系中的化學污染物總是以混合物形式存在的。混合污染物環境風險評價主要基於濃度加和(CA)模型。傳統CA模型只適用於單個組分與混合物具有相同效應的等效應混合物。對於其中至少一個組分與混合物具有不同效應的非等效應混合物，存在CA不能評估的效應區域(稱預測盲區)。本項目針對這個預測盲區展開了比較系統的基礎研究，取得了一批研究成果。為了獲得具有不同類型劑量-效應曲線(CRC)特徵的單個組分及混合物典型實例，建立了測試不同暴露時間下發光抑制毒性的時間毒性微板測試方法，利用直接均分射線法和均勻設計射線法對存在預測盲區的混合物體系設計了一系列具有不同組分混合比的混合物射線，系統測試了包括無機物和有機物在內的多種化學品及其相關混合物在不同時間下的發光抑制毒性數據。對於含有無效應組分的二元混合物即CA模型不能直接預測的預測盲區特例，通過將無效應組分在各效應水平下的效應濃度趨於無窮大的拓展，建立了拓展濃度加和模型從而有效地分析二元混合物的聯合毒性，考查不同效應下等效線圖的變化，並成功地套用於多個二元混合物比如二元農藥-抗生素混合物的聯合毒性分析。對於含有預測盲區的多元混合物，通過在給定效應視窗中只考慮有實質效應組分對混合物的貢獻，創建了適用於含預測盲區多元混合物聯合毒性分析的新方法(移動視窗加和)。方法已成功套用於2個農藥、2個抗生素和1個離子液體的五元混合物的毒性相互作用分析。雖然組合指數已廣泛套用於混合物毒性相互作用評估，但經典組合指數不考慮毒性實驗測試和CRC擬合中固有的不確定度。我們發展了基於混合物毒性實驗與CRC模型置信區間的組合指數新方法，從而有效地評估各種類型混合物的聯合毒性。在Visual BASIC語言平台下，集成拓展濃度加和和移動視窗加和研究及其它相關研究成果，設計開發了基於各組分及混合物濃度-效應曲線專門用於分析存在效應預測盲區的混合物聯合毒性分析的套用軟體(PBZone)，結合先前開發設計的混合物毒性評估與預測軟體(APTox)，可系統有效地開展CRC數據採集、混合物各種濃度組成最佳化設計、預測盲區識別及加和模型分析等。項目研究成果已發表學術論文24篇，其中SCI收錄17篇, EI收錄8篇；申請獲得計算機軟體著作權登記證書3項，授權發明專利2個；博士後出站2人，獲得博士學位2人，獲碩士學位5人。
