Ecological Models for Regulatory Risk Assessments of Pesticides pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Thorbek, Pernille; Forbes, Valery E.; Heimbach, Fred

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:2009-11-24

价格:USD 107.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781439805114

丛书系列:

图书标签:

• 生态模型
• 农药
• 风险评估
• 监管
• 环境科学
• 数学建模
• 生态毒理学
• 生物统计学
• 环境风险
• 模型应用

环境风险评估中的生态模型：保障农药安全使用的科学基石 农药，作为现代农业不可或缺的工具，极大地提高了作物产量，保障了全球粮食安全。然而，其潜在的环境风险亦不容忽视。农药在环境中迁移、转化、降解，并可能对非靶标生物产生毒性影响，这些复杂的生态过程直接关系到生态系统的健康和人类福祉。因此，科学、严谨的环境风险评估体系是合理、安全使用农药的基石。而在这风险评估体系中，生态模型扮演着至关重要的角色。 《环境风险评估中的生态模型》一书，深入探讨了用于评估农药环境风险的各类生态模型。本书并非简单地罗列模型，而是从生态学原理出发，系统性地阐述了这些模型如何捕捉农药在不同环境介质中的行为，如何预测其对生态系统的潜在影响，以及如何为监管机构制定科学的农药使用政策提供决策支持。 第一部分：模型构建的基础——理解农药在环境中的行为 本书的开篇，着重于构建生态模型所需的基础理论。它首先深入剖析了农药在环境中的三大基本行为：迁移、转化和降解。 农药的迁移： 农药一旦施用，便开始在环境中“旅行”。本书详细介绍了农药在土壤、水体、空气以及生物体内的迁移机制。土壤中的吸附-解吸、淋溶、挥发等过程，水体中的溶解、悬浮、沉积、扩散等过程，以及空气中的蒸发、漂移、沉淀等过程，都被一一解析。此外，农药在植物体内和动物体内的吸收、传导、积累等过程，也构成了其环境行为的重要组成部分，这些都为模型的参数化提供了依据。 农药的转化： 农药在环境中并非一成不变，它会发生一系列化学和生物转化。本书详细介绍了水解、光解、氧化还原等化学转化途径，以及微生物降解、植物酶降解等生物转化途径。这些转化过程的速率和产物，直接影响着农药的残留量、毒性和环境归宿。模型需要能够准确模拟这些转化速率，并考虑可能产生的有毒副产物。 农药的降解： 农药的降解是环境自我净化能力的一种体现。本书区分了不同类型的降解，如化学降解和生物降解，并探讨了影响降解速率的多种环境因素，如土壤类型、有机质含量、pH值、温度、湿度、微生物群落结构等。理解这些因素如何影响农药的半衰期，对于预测农药在环境中的持久性至关重要。 在对农药环境行为有了深入理解的基础上，本书开始介绍构建生态模型的关键要素。 第二部分：构建生态模型的工具箱——多样化的模型类型与应用 本书系统地介绍了适用于农药环境风险评估的各类模型，并根据其应用场景和复杂程度进行了分类。 暴露模型： 暴露模型是风险评估的第一步，其核心任务是预测非靶标生物接触农药的剂量。本书详细阐述了不同尺度的暴露模型： 土壤暴露模型： 重点介绍了土壤中农药浓度随时间变化的预测模型，如一维或多维的数值模拟模型。这些模型考虑了农药的施用量、施用方式、土壤属性、降雨、蒸发等因素，能够预测土壤表层和不同土层中农药的浓度变化。 水体暴露模型： 讨论了地表水和地下水中农药浓度的预测模型。这包括考虑降雨径流、地表径流、坡面流、地下水补给等过程的模型，以及模拟农药在河流、湖泊、水库等水体中的迁移、稀释、沉积的模型。 空气暴露模型： 介绍了模拟农药挥发、漂移、大气沉降的模型。这些模型对于评估农药对邻近非农区域、敏感生态系统以及空气质量的影响至关重要。 生物体暴露模型： 阐述了预测农药在生物体内的吸收、分布、代谢、排泄（ADME）过程的模型。这包括单室模型、多室模型等，用于评估农药在各种非靶标生物（如昆虫、鸟类、鱼类、哺乳动物）体内的暴露剂量。 效应模型： 在预测了非靶标生物的暴露剂量后，效应模型则用于评估这些剂量对生物体和生态系统的潜在影响。本书详细介绍了： 个体效应模型： 重点介绍了基于剂量-效应关系的统计学模型，如Logit、Probit、Weibull模型等，用于预测不同剂量下生物体的死亡率、生长抑制率、繁殖能力下降率等。这些模型通常基于实验室毒理学数据。 种群效应模型： 介绍了如何将个体效应模型转化为种群层面的影响。这包括基于 Leslie 矩阵或Prentice-Day模型等，考虑农药对生物体生存率、繁殖率等生命表参数的影响，从而预测农药对种群数量、年龄结构、遗传多样性等的影响。 生态系统效应模型： 探讨了更高级别的生态系统模型，用于评估农药对食物网结构、能量流动、生物多样性、生态系统功能（如授粉、分解）的影响。这些模型通常更为复杂，需要整合多种暴露和效应信息。 集成模型： 许多现代风险评估方法采用集成模型，将暴露和效应模型相结合，实现从农药应用到生态系统响应的端到端模拟。本书详细介绍了各类集成模型的构建思路和应用实例，例如： 风险特征模型： 该类模型将预测的暴露剂量与已知的毒性阈值（如NOEC，LOEC）进行比较，计算风险商（RQ），从而初步判断风险水平。 情景分析模型： 允许用户输入不同的农药使用情景（如施用量、施用频率、施用时间），并预测不同情景下的环境风险，为制定最佳管理实践提供支持。 不确定性分析模型： 强调了模型输入参数和结构本身的不确定性，并介绍了蒙特卡洛模拟、敏感性分析等方法，量化模型预测结果的不确定性范围。 第三部分：模型的实际应用——从科学研究到监管决策 本书的最后一部分，将理论与实践相结合，阐述了生态模型在农药环境风险评估中的实际应用。 监管风险评估： 详细介绍了各国监管机构如何利用生态模型对农药进行注册审批前的环境风险评估。这包括如何根据模型预测结果，评估农药对特定生态环境（如保护区、湿地）和敏感物种（如濒危物种）的潜在风险，以及如何制定风险管理措施，如限制使用剂量、规定缓冲区、推荐使用时段等。 环境监测与管理： 阐述了生态模型在解释环境监测数据和指导环境管理方面的作用。模型可以帮助解释监测到的农药浓度，预测其长期趋势，并为制定更有效的污染控制和生态修复策略提供科学依据。 新农药的研发与评估： 强调了生态模型在农药研发早期阶段的作用。通过模型模拟，可以初步预测新化合物的环境行为和潜在风险，指导化合物的结构优化和选择，从而开发出更环境友好型的农药。 公众沟通与科学普及： 探讨了如何利用生态模型和模拟结果，向公众清晰地解释农药的环境风险，提高公众对农药安全使用的认知，促进科学决策的透明度。 总结： 《环境风险评估中的生态模型》一书，为理解和应用生态模型于农药环境风险评估提供了全面而深入的指导。它不仅涵盖了模型构建的基础理论，展示了多样化的模型工具箱，更强调了模型在实际监管和管理中的应用价值。本书是科研人员、环境科学家、农药监管人员、以及任何关心农药环境安全问题的读者不可或缺的参考。通过掌握和应用这些生态模型，我们能够更科学、更有效地管理农药的使用，最大限度地降低其对环境的负面影响，最终实现农业的可持续发展与生态环境的和谐共生。

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