特征指标可以是生物个体、种群、群落或生态系统因受到污染而改变的结构和功能指标,即受体终端。暴露是指在一定时间内生物或生态系统接触污染物的过程,可以用接触污染物的数量及其时间来定量。暴露可以有多种测度形式,如最高浓度、高于某一水平的暴露持续时段、时间加权的平均暴露量和累积暴露量。暴露-响应关系用来描述暴露和响应两个变量之间的数量因果关系,不但可以定量化污染物的生态环境影响或损失,而且能够为环境管理中确定污染物暴露临界阈值和环境基准提供科学手段。
生物或生态系统对污染物暴露的响应关系在时间尺度上,可以是实时的、累积的,也可能有一定的潜伏期。生物或生态系统对污染物暴露的响应关系可以用数学公式来刻画,其公式可以是线性的、对数线性的、还可以是U形的(暴露过低和过高时都可能出现高风险)。暴露-响应关系的数学表达主要基于以下假设:①影响的产生是由于已知污染物(胁迫因子)的存在,并与污染物的剂量有关。②污染的影响能够定量化和用数学方法精确表达。暴露-响应关系的统计显著性需要采用统计方法检验,如科克伦-阿米蒂奇趋势检验和科克伦-迈特尔-黑恩斯泽尔检验。暴露-响应间的关系可能是急性的(短时间内造成系统崩毁),也可能是慢性的(逐渐地产生影响)。污染物暴露对生态系统过程的影响研究,越来越多地采用复杂的生物地球化学模型定量表述暴露-响应间的数量关系。
在生态风险评价中,一种污染物暴露可能对生物及其生态系统产生多方面的影响,需要考虑多个受体终端的变化,建立多个暴露-响应关系。在自然环境中,有时多种污染物的暴露可能同时存在,使受体终端出现某一种响应特征变化。多种污染物的生态影响可能存在叠加效应、协同效应和拮抗效应,需要对特定受体终端的响应特征和具有相互作用的多个污染物之间的关系深入研究,建立多个暴露-响应关系。