流域水环境复合污染生态风险评估的研究进展
- 格式:pdf
- 大小:297.90 KB
- 文档页数:2
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展,长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。
这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。
本文旨在概述近五年来该领域的研究进展,以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。
随着环境监测技术的不断发展和提高,研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物,涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。
新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。
这些新型污染物在环境中广泛存在,且对生态系统的毒性作用显著。
从地理位置分布上看,长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。
研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。
这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应,还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。
面对日益严重的新型污染物环境污染问题,国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。
通过分析现有文献资料,可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面:随着科学技术的不断发展和创新,新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。
了解这些新型污染物的研究进展,对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。
目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题,如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。
未来的研究应继续加强跨学科合作,从环境系统中抽取关键因子,为区域环境管理提供科学依据和技术支持。
1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧,水体环境中的新型污染物日益受到关注。
这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点,能在环境中持久存在并累积,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
《污染河流生态修复研究现状与进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长,河流污染问题日益严重,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
污染河流的生态修复成为了环境保护领域的重要研究课题。
本文将就污染河流生态修复的研究现状与进展进行综述,以期为相关研究提供参考。
二、污染河流的现状及影响污染河流主要受到工业废水、生活污水、农业排放等多种污染源的影响,导致水质恶化、生态系统破坏。
这些污染河流不仅影响了水生生物的生存,还对人类的生活用水、灌溉用水等造成了严重威胁。
此外,污染河流还可能导致气候变化、生物多样性减少等一系列生态环境问题。
三、生态修复的研究现状1. 修复技术与方法目前,污染河流的生态修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复。
物理修复主要采用清淤、底泥疏浚等方式;化学修复则通过投入药剂等方式降低污染物浓度;生物修复则利用微生物、植物等生物体降解、吸收污染物。
此外,还有生态工程、人工湿地等综合修复技术。
2. 研究领域与成果生态修复研究涉及多个领域,包括环境科学、生态学、水文学等。
国内外学者在污染河流的生态修复方面取得了丰富的研究成果,如针对不同污染源的修复技术、生态修复效果的评估方法等。
这些研究成果为污染河流的生态修复提供了理论依据和技术支持。
四、生态修复的进展1. 技术创新与突破近年来,生态修复技术不断创新,出现了许多新的修复方法和技术。
例如,微生物燃料电池技术利用微生物在电化学反应中产生的能量进行污染物处理;纳米技术则可用于高效去除水中的重金属等污染物。
此外,还有一些新兴的生态工程技术,如生态浮床、人工湿地等,为污染河流的生态修复提供了更多选择。
2. 实践应用与效果生态修复技术在实践中得到了广泛应用,并取得了显著的效果。
例如,某地区通过清淤、底泥疏浚等物理方法结合微生物修复技术,成功降低了河流中的污染物浓度,恢复了水体的自净能力。
此外,一些地区还通过建设人工湿地等方式,提高了河流的生态环境质量。
生态风险评价及研究进展*阳文锐 王如松**黄锦楼 李 锋 陈 展(中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085)摘 要 生态风险是当前环境管理研究领域中的一个热点问题,其研究着重关注化学、物理和生物的胁迫因子可能对生态系统或其组分的有害影响.生态风险评价对科学制定环境管理决策有着重要的意义.要对生态系统进行有效地管理,必须预测不利生态影响发生的可能性及后果,减小其对于生态系统或某些组分的损害程度.本文对生态风险评价的研究方法、工具以及研究趋势进行了综述,指出了目前生态风险评价中还需要进一步加强的研究领域,认为在当前城市化水平不断提高的情况下要关注城市生态风险,并针对存在的一些问题提出了今后的研究展望.关键词 生态风险 风险评价 环境管理文章编号 1001-9332(2007)08-1869-08 中图分类号 F205;X862 文献标识码 A E cologica l r isk a ssess m e n t and its resear ch pr ogr ess .YANG W en 2r u,i WANG Ru 2song ,HUANG Ji n 2lou,LI Feng ,C HEN Zhan (Sta teK e y L a bora tory of Urba n and Re giona lE cology,Re 2se a rc h Ce nte r for Eco 2Environmenta l Sciences ,Chinese Ac ade my of Scie nces ,Beiji n g 100085,Chi 2na ).2Chin.J.A ppl .E c ol .,2007,18(8):1869-1876.A bstra ct :E col o gical risk is a hotspot in the presen t envir onmenta lmanage ment study ,which m ai n 2ly f ocuses on the che m ica,l physica,l and b i o logica l stressors that may da mage ecosyste m or its co mponents .E col o gical r i s k assess ment (ERA )has a great si g nificance f or m aking scientific envi 2ronmenta lmanage m ent strategi e s .I n order to lessen the da mage of ecosyste m or its parts ,and to manage t h e ecosyste m eff ective ly ,it is necessary to predict the probability the adverse ecologica l ef fects would occur and the consequences .This paper summarized the research m et h ods ,tools and trends of ERA ,and poi n ted out t h e areas that need to be f urther stud ied .Itwas suggested that un 2der the background of urban ization ,urban ecol o gica l risk shou l d be given more attenti o ns .The prospects of f urther study were d i s cussed ,based on the issues existed in current researches .K ey words :ecological risk;risk assess men;t environment manage m en.t*国家自然科学基金重点资助项目(70433001).**通讯作者.E 2m ai:l wangrs @rcees .ac .cn 2006207213收稿,2007205204接受.1 引 言生态风险评价是伴随着环境管理目标和环境观念的转变而逐渐兴起并得到发展的一个新的研究领域[19].20世纪70年代,各工业化国家/零风险0的环境管理逐渐暴露出弱点,进入80年代后,便产生了风险管理这一全新的环境政策.风险管理观念着重权衡风险级别与减少风险成本,着重解决风险级别与一般社会所能接受的风险之间的关系.生态风险评价正是为风险管理提供科学依据和技术支持的,因而得到了迅速发展[6],其已成为健康环境管理必不可少的一部分[10].近年来,我国连续发生的环境事故,标志我国已经进入一个环境事故高发期.为减轻或消除由于这些环境事故带来的生态风险后果,需要进行有效的风险管理.本文阐述了生态风险评价的方法,对国内外生态风险评价的研究进行了综述和总结,以期能促进我国生态风险评价的研究工作.2 生态风险评价的基本内涵211 风险美国传统词典给风险的定义是:遭受损失、危险的可能性;有不确定危险、危害的因子、组分或过程[39].陆雍森[32]和胡二邦[25]认为,风险是由不幸事件发生的可能性及其发生后将要造成的损害所组成的概念,它由风险度(不幸事件发生的可能性)和风应用生态学报 2007年8月 第18卷 第8期 Ch i nese Jo urna l of App lied E colo gy ,Aug .2007,18(8):1869-1876险后果(不幸事件所造成的损害)两者的乘积来表示.212生态风险和生态风险评价生态风险是生态系统及其组分所承受的风险,指一个种群、生态系统或整个景观的正常功能受外界胁迫,从而在目前和将来减少该系统内部某些要素或其本身的健康、生产力、遗传结构、经济价值和美学价值的可能性[31].美国环保局在1992年颁布的生态风险评价框架中对生态风险评价进行了定义:评价负生态效应可能发生或正在发生的可能性,而这种可能性是归结于受体暴露在单个或多个胁迫因子下的结果[57].其目的就是用于支持环境决策[48].213生态风险评价的方法目前,不同国家对于生态风险评价的方法有所不同.美国环保局将生态风险评价分为4个过程[59]:1)提出问题;2)分析(暴露和效应表征);3)风险表征;4)风险管理和交流.加拿大和欧盟则将生态风险评价分为4个步骤[7-9]:1)危害识别;2)剂量2反应评价;3)暴露评价;4)风险表征.H ayes[24]认为生态风险评价的方法和类型太多,没有一个标准的框架.他认为每一个评价应该包括5个方面: 1)严格的、系统的危害分析;2)数据、理论和模型的准备、分析.强调不确定性,在第一步中要考虑到潜在危害的可能性和导致的后果;3)基于事件的可能性和后果的风险估计,它反映在评价过程中的不确定性水平.每一个评价终点做单体风险估计,单一的风险评价可能要进行多个终点的评价,因此可能要做多重风险估计;4)在项目的整个阶段,以有效的统计方式检验评价假设和推断的一个监测系统;5)风险的社会评价,包括重要性、持续时间、可控性、地理范围、社会的分布、背景风险和可逆性.1992年,美国环保局颁布了生态风险评价框架,随后其他的一些部门和组织也建立了与此类似的方法或原则[5,17,41].在此基础上,1998年美国环保局颁布了生态风险评价导则,对原有框架的内容进行了修改和延伸,替代了原有的框架.其生态风险评价方法被多数学者采用.该方法的主体部分概括如下.21311问题表述问题表述是确定评价范围和制定计划的过程.评价者描述目标污染物特性和有风险的生态系统,进行终点选择和有关评价中假设的提出.这个阶段包括3个步骤(数据的收集、分析和风险识别)和3个方面(评价终点、概念模型和一个分析方案).21312分析(暴露和效应表征)分析是检验风险、暴露和影响以及它们之间相互关系和生态系统特性的过程,是生态风险评价的关键部分.目标是确定和预测组分在暴露条件下对胁迫因子的生态反应.不确定性的评价贯通于整个分析阶段,其目标是尽可能地描述和量化系统中一些已知的和未知的暴露和影响.不确定性的分析使得评价更可靠,为收集有效数据或应用精确方法提供了基础.不确定性主要来自于:可变性参数值的估算;数量的真实值,包括数量、位置或出现的次数;数据差异;模型的开发和应用,包括过程模型结构和经验模型中变量之间的关系.21313风险表征风险表征是风险评价的最后一步,是计划编制、问题阐述以及分析预测或观测到的有害生态效应和评价终点之间联系的总结,其包括风险估算、风险描述和风险报告3个主要部分[16].风险估算是整合暴露和效应的数据以及评估其中不确定性的一个过程.估算方法包括实地观测;直接分级;单一点的暴露和效应的比较;比较综合整个胁迫2响应的关系;比较综合暴露和效应的可变性;过程模拟.3国外生态风险评价研究进展311从人体健康风险评价与生态风险评价到综合的风险评价人体健康风险评价大部分是源于美国国家研究委员会1983年提出的框架[50].在此基础上,美国环保局制定和颁布了有关风险评价的一系列技术性文件、准则或指南以及危害和风险评价的草案,用于保护人体健康[13].例如,1986年发布了致癌风险评价、致畸风险评价、化学混合物健康风险评价、发育毒物健康风险评价、暴露评价、超级基金场地危害评价和风险评价等指南.1988年又发布了内吸毒物和男女繁殖性能毒物等评价指南.1992年美国环保局颁布了生态风险评价框架,1998年又对该框架内容进行了修改和扩充,形成了迄今风险评价的基本导则.生态风险评价与人体健康风险评价的区别在于:生态风险评价的对象是一个复杂系统,需要综合物理、化学和生态过程以及它们之间的相互关系,评价对象不是单一物种(如人类)所遭受的风险,而更多的关注于多个物种所遭受的风险.它强调种群和生态系统的过程和功能[8].人体健康风险评价的对象单一,主要评价环境污染物对人体健康的危害.1870应用生态学报18卷Noss[39]认为,从历史的观点来看,当生态变化直接威胁到人类生命和财富的时候,生态风险评价大部分是评价人类的风险,并力图减轻或减少这类风险;当所遭受风险的主要对象为非人类的生物或它们的栖息地时,又或者人类所遭受的风险为间接的或分散的情况时,生态风险评价就很少涉及到.但这种情况正在逐渐改变,原因是社会对生物多样性和生态完整性的关注,要求风险评价者和管理者对于环境、非人类物种和生态系统给予更多的考虑. Troyer和Brody[53]在对美国环保局的风险评价纲要的评论中认为,美国环保局过多地专注于保护人类健康,相比之下,对生态系统的关注较少.但是,美国环保局正在努力调整这种不平衡.许多学者已经在生态系统的风险评价方面开展了研究工作,并提出了各自生态系统生态风险评价的研究方法[29,39,52].为了提高风险评价的有效性和效率,世界卫生组织(WH O)国际化学安全计划、美国环保局(U S EPA)、欧洲委员会(EC)、世界经济合作组织(OECD)进行了合作,提出要综合评价人体健康和生态风险,将两者合二为一,并且已经初步形成一个框架,认为两者的综合为评价结果提供了共同的表达方式,将人类和环境融为一体,提高了人体健康和生态风险评价的效率和质量以及预测能力[37,49-50].将人体和野生生物的毒理动力学和动态作对比研究,综合风险评价就能判断出环境污染是如何以及在多大程度上对人体健康和野生生物造成风险的.综合的风险评价从健康和环境保护的观点出发,有利于我们更有效地进行环境风险管理[44].312从单因子到多因子的生态风险评价在人体健康风险评价和生态风险评价中往往运用生态毒理学进行单一污染物的风险分析,在既定的实验条件下判断生物对某一化合物的反应.但在实际情况中造成风险的并非单一的化学污染物,即使是单一的化合物污染也可能有代谢物或转化为其副产物,结果可能低估环境的风险[35],并且单一的化学污染物质暴露的途径也并非单一的.在实验室条件下,测定生物对化学物的反应往往假定生物为单一暴露途径.单一物种的测试,例如慢性或急性反应测试就没有考虑到群落中生物之间的相互作用[47]以及化合物之间的相互作用.从风险产生的因子看,风险也有可能是由物理因子(由于人类活动导致的生物栖息地丧失或减少等)、生物因子(物种入侵等)和化学因子共同作用造成的,因此在实际情况中,风险可能是由多因子共同造成的.所以传统的风险评价从单因子的风险评价开始向多因子的生态风险评价转移.1986年美国环保局发布了化学复合物的健康风险评价导则,表明了对多种化学物暴露所导致的健康风险的关注[54],1989年美国环保局发布了危险废弃物超基金纲要导则,对从事化学复合物风险评价给出了可行的步骤[55],1990年美国环保局发布了一个技术支持文件,提供了关于整体复合物毒性以及两种化合物之间毒性作用的更为详细的信息[56],同时也讨论了毒性相似的概念.国家环境评价中心依此发布了化学复合物健康风险评价技术支持文件.1994年美国国家科学研究委员会呼吁要从单一的化合物评价转移[12].1997年美国环保局科学政策委员会颁布了关于累积风险评价的一条政策,该政策对综合评价过程中的第一个步骤进行了说明[58].2000年美国环保局的研究策略十分强调了对化学复合物的研究,发布了复合化学物健康风险评价的补充导则[60].一些研究者已经认识到需要更加全面和综合的方法进行模拟,能同时评价生态系统中若干个组分的风险[51].Zandbergen[64]选取多个评价指标利用G I S对城市流域进行了生态风险评价.Fernandez等[18]用多物种的土壤系统MS2 3作为实验工具,对有机和无机复合污染的场地进行了生态风险评价.Skaare等[46]对北极的持久性有机污染物有机氯杀虫剂进行了生态风险评价,认为有机氯杀虫剂对北极熊的种群状况和健康存在较大的风险.313评价工具更加模型化生态风险评价由单纯依靠生态毒理学实验工具向毒理学和模型模拟相结合转化.E fr oy mson等[15]用TR I M1FaT E模型对多介质的有害空气污染物进行生态风险评价,评价空气中多种媒体污染物暴露和效应.Kar m an等[27]利用化学物危害评价和风险管理(C HAR M)模型对石油天然气生产平台的废水排放进行了动态的风险评价,该模型基于对废水中化合物归宿的真实计算,考虑到化合物浓度的动态变化,对生产废水进行了动态可能性风险评估,用于选择最经济的风险减少措施方案.N aito等[38]利用综合水生系统模型(CAS M2S U MA)评价了水生生态系统的化合物生态风险评价.该模型对于确定水生生态系统中化合物生态防护水平提供了很好的基础,同时还给水生生态系统中化合物风险管理的决策过程提供了额外的信息.Sydelko等[51]对动态信息结构系统(D I A S)在综合风险评价中的应用进行了介绍,该框架将生态系统中的真实实体作为软件18718期阳文锐等:生态风险评价及研究进展中的/实体目标物0,用于复杂的模拟.D I A S可用于预测生态风险的范围和大小,评价在时间和经济上进行生态修复的有效性,并对基于DI A S的/目标导向的综合动态景观分析和模拟系统O O2I DL A MS0模型进行了说明.Q WASI模型用于模拟湖泊中污染物的运移和归宿[33].威斯康星海格兰特鱼生物能Ò模型用于评估鱼类的污染物生物富集[23].314风险评价定性和定量相结合定性评价涉及到如何用自然语言表述定性概念,并反映出自然语言中概念的模糊性和随机性.通常,定性评价可以用例如低、中等、高或者有、无来说明风险级别,这在某种程度上避免了定量评价对于风险的精确估算.对于不同的种群,风险的大小可能存在差别,采用与其他风险种群对比的方法,可以从定性的角度对存在的风险进行评价.在数据和信息有限的条件下,定性评价可能不失为一种好的选择.因为在数据量小的条件下,定量的风险评价方法难以估算低水平暴露的污染物.Zandbergen[64]在城市流域的生态风险评价中采用了定性的标准,用无量纲表达各种评价指标的优良,以此作为风险管理者作出决策的基础依据.Cra wf or d[14]运用定性的风险评价方法成功地对由于贝壳养殖造成的Tas man ian 海洋生态环境恶化进行了评价,并且指出了其他人类活动可能造成海洋生态恶化的风险级别,提出了为保护Tas mania海洋生态环境的海洋养殖管理计划.针对渔业养殖造成的生态系统风险,A stles等[2]运用他们自己开发的一个定性风险矩阵对该风险进行了评价,认为在数据量有限以及对于渔业知识了解不多的情况下,定性风险评价方法对于渔业管理者和科学家在制定良好的管理方法上发挥了很大作用.但是,定性评价对于多重风险表达不足,不能用数学运算(如相加求和)来表达.而且定性的风险评价目前至少不能满足两个重要的科学原则)透明性和可重复性.这样,不同的分析者使用同样的风险评价方法和数据就可能得到不同的结论[24].当数据、信息资料充足的时候,就可以采用定量的方法来评价风险.定量风险评价有很多优点:允许对可变性进行适当的、可能性的表达;能迅速地确定什么是未知的,分析者能将复杂的系统分解成若干个功能组分,从数据中获取更加准确的推断;并且十分适合于反复的评价,即风险计算)收集数据)基于事实的假设)提炼模型)再计算风险,如此反复,为如何收集数据提供了更好的思路;能通过风险2收益分析,比较可替代性的管理策略.当前定量或半定量的化学风险评价一般都用商值法,通过暴露和效应的比值来表达,即:可能的暴露浓度(PEC)B可能的无效应浓度(PNEC).比值大于1,说明有风险,比值越大风险越大;比值小于1则安全.此时各种化学物的参考剂量和基准毒理值被广泛应用[22,40,43].但是,定量的风险评价存在不/客观0的问题,即所有的可能性推断都依靠统计模型,而统计模型的选择本身就是十分主观的.即使最简单的假设检验都在试验设计和过程中存在基本的主观选择[3],另外,定量评价对于评价中的不确定性表达也不清晰.由于种群或剂量的易变性以及毒物数据的有限,使得采用定量评价遇到很大困难,必须寻求不确定性分析.针对定性和定量评价的优缺点,在不同使用条件下,两种方法通常被采用.目前常用的定性和定量的转换方法有:层次分析法、量化加权法、专家打分法,或者是定性分析中夹杂着一些数学模型和定量计算.4国内生态风险评价研究进展我国在20世纪80年代开始了对事故风险的重视和研究工作.国家环保局1990年下发057号文件,要求对重大环境污染事故隐患进行环境风险评价,尤其是世界银行和亚洲开发银行贷款项目的环境影响报告中必须包含有环境风险评价的章节[4].但是迄今为止,我国尚没有生态风险评价的技术指南或指导性文件[35].1993年国家环保局颁布的中华人民共和国环境保护行业标准5环境影响评价技术导则(总则)6(H J/T211)93)规定:对于风险事故,在有必要也有条件时,应进行建设项目的环境风险评价或环境风险分析.同时,该导则也指出/目前环境风险评价的方法尚不成熟,资料的收集及参数的确定尚存在诸多困难0.1999年国家环保总局制定了5工业企业土壤环境质量风险评价基准6(H J/ T25)1999),该评价基准的宗旨是为了保护在工业企业中工作或工业企业附近生活的人群以及工业企业界区内的土壤和地下水,对工业企业生产活动造成的土壤污染危害进行风险评价,而且/该基准仅仅适用于工业企业选址阶段以及工业企业生产活动发生后界区内土壤的环境质量风险评价,不适用于采矿、农田和居住用地0.为贯彻5中华人民共和国环境影响评价法6、5建设项目环境管理条例6以及5环境影响评价技术导则6,2004年国家环保总局发1872应用生态学报18卷布5建设项目环境风险评价技术导则6(H J/T169) 2004),将建设项目环境风险评价纳入环境影响评价管理范畴.2005年陆续发生重大环境污染事故,标志着我国已进入环境污染事故高发期,说明生态风险将成为我国发展的一大障碍.目前,生态风险评价的研究工作在我国已经陆续开展,主要体现在以下几方面.411生态风险评价方法的探讨生态风险评价在我国刚刚处于发展阶段,在方法和技术上还不成熟,对此,基于国外的生态风险评价研究和实践,我国学者对于生态风险评价的方法进行了探讨.殷浩文[63]对水环境的生态风险评价程序作了研究介绍,认为生态风险评价可分为5个部分:源项分析、受体评价、暴露评价、危害评价和风险表征.付在毅等[19]对区域生态风险评价的特点和方法进行了讨论,对评价方法和步骤进行了探讨,他们将区域生态风险评价步骤概括为6个部分:研究区的界定与分析、受体分析、风险识别与源项分析、暴露与危害分析及风险综合评价.412建立区域生态风险评价指标目前,我国开展的生态风险评价研究均以区域为研究范围,通过建立相应的指标来评价区域生态风险.付在毅等[20]对辽河三角洲湿地区域进行了评价,以物种重要性指数、生物多样性指数、干扰强度和自然度作为测量生境的生态指数,以不同的生境类型划分级别作为脆弱性指数,以G IS为工具对湿地区域进行了综合评价;卢宏玮等[31]对洞庭湖流域区域进行了生态风险评价,对各种污染物的毒性污染指数、自然灾害指数和系统本身的生态指数、生物指数、生物多样性指数、物种重要性指数和脆弱性指数进行了综合评价;肖风劲等[61]将我国的森林资源区分为7个区域,以森林火灾、病虫害和酸雨为生态风险源,运用生态风险评价的方法,分析了这些风险源对森林健康的主要危害,对我国森林健康的风险进行了综合评价,并提出了森林风险区的管理策略.马德毅等[34]采用单因子指数法和H akanson生态风险指数法,对中国主要河口沉积物污染的潜在生态风险进行了评价.413生物生态风险、人类活动聚居区生态风险引起关注生态风险在我国发展的近几年,很多研究者对转基因生物工程引发的生态风险进行了论证和分析[11,26-28].同时,人类活动聚居区的生态风险已经引起学者们的关注.周启星等[65-66]通过对城市人口疾病发病率和城镇化水平的分析,对城镇化过程的生态风险评价进行了尝试,对乡村城镇化过程中所引起的水污染和城镇人口密度进行了相关性分析,结果表明,地表水污染和城镇化水平呈正相关,反映了城市化过程中所遭受的生态代价与风险.石璇和杨宇等[45,62]分析了天津地区土壤、水体中持久性有机污染物的生态风险;郭平等[21]对长春市城市土壤重金属污染的特征进行了研究,并对其潜在生态风险进行了评价;刘小琴等[30]将风险分为突发性风险和非突发性风险,对城市化进程中的环境风险评价问题进行了探讨.5讨论和展望国内外关于生态风险评价已经有了一定的研究,但是也存在一些不足.1)从研究角度而言,化学污染物的生态风险评价较多,对于人类聚居地的风险评价研究也多集中于化学污染物引起的人类健康风险.城市是一个社会2经济2自然复合生态系统[36],以后应该考虑以人类活动为主导的城市生态系统的综合风险评价,主要是土地利用和生物入侵所产生的生态风险.2)从研究方法而言,对于化学物品的生态风险多采用生态毒理学的方法,生物和物理生态风险的研究方法还未形成具体的评价方法,正处于摸索阶段.尽管很多学者建议评价生态系统的生态风险采用生态完整性这一指标,但这一指标本身就含糊不清[1],在实际操作中几乎很少被采用.3)从研究手段而言,采用实验和创建模型的手段不能很好地处理各组分不确定性的问题,尽管在不确定性处理上,蒙特卡洛模型、模糊数学和贝叶斯方法都能起到一定作用,但都具有局限性,研究手段有待更新和完善.另外,风险评价中的风险标准,即风险可接受水平,由于涉及不同人群的利益,而且不同区域的自然条件和社会经济水平也存在差异,评价标准存在很大不确定性.如何解决这些不确定性问题,并实现定量表达,是今后风险评价的主要研究方向之一.4)在评价的指标体系方面,生态风险评价的各种指标体系还没有建立起来,各种环境化合物的基准值和参考剂量数据库以及事故风险概率还有待进一步补充.尽管国内已经开展区域范围的生态风险评价,建立了相应的评价指标,但各种评价指标繁杂,没有统一的指标体系.虽然有些国家已经建立了诸如有毒化学品毒性数据库,但由于已知的化学物18738期阳文锐等:生态风险评价及研究进展。
《污染河流生态修复研究现状与进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长,河流污染问题日益突出,严重威胁着生态系统的平衡和人类健康。
因此,污染河流的生态修复成为当前环境科学研究的重要领域。
本文将重点探讨污染河流生态修复的研究现状、进展及未来发展方向。
二、污染河流的成因及危害污染河流的成因主要包括工业排放、农业化肥和农药使用、城市生活污水等。
这些污染物进入河流后,会导致水质恶化,生态系统失衡,进而影响人类健康。
具体危害包括水体富营养化、重金属超标、微生物污染等。
三、生态修复的概念及原则生态修复是指通过生物、生态及工程的方法,使受损的生态系统恢复到或接近其历史状态的过程。
在进行生态修复时,需遵循以下原则:整体性原则、可持续性原则、自然修复与人工干预相结合原则、综合治理与分类指导原则。
四、污染河流生态修复研究现状1. 研究领域发展:近年来,国内外学者在污染河流生态修复领域取得了显著的研究成果。
研究范围从单一污染物的治理扩展到复合污染的整治,研究方法也从传统的物理、化学方法发展为综合运用生物、生态和工程技术的整体解决方案。
2. 技术手段:目前常用的生态修复技术包括底泥疏浚、水体净化、生物修复、湿地建设等。
其中,生物修复技术因其成本低、效果好、不产生二次污染等优点,成为研究热点。
3. 实践案例:国内外有许多成功的生态修复实践案例,如美国的芝加哥河、中国的太湖等。
这些案例为污染河流的生态修复提供了宝贵的经验。
五、污染河流生态修复进展1. 技术创新:随着科技的发展,新的生态修复技术不断涌现。
例如,纳米技术、基因编辑技术等为污染河流的治理提供了新的思路和方法。
2. 政策支持:各国政府越来越重视生态环境的保护与治理,出台了一系列政策法规支持污染河流的生态修复工作。
3. 跨学科合作:生态修复涉及生物学、环境科学、水利工程等多个学科领域,跨学科合作成为研究的重要趋势。
多学科交叉融合为解决复杂的环境问题提供了新的思路和方法。
收稿日期:2018-06-08作者简介:孙滔滔,环境科学工程师。
基金项目:深圳市科技计划项目(JSGG20150814163914934)。
摘要:针对流域水环境风险问题,归纳了国内外环境风险源识别和风险评估研究进展。
研究表明,国内水环境风险源识别方面,点源和面源识别方法比较成熟,研究案例很丰富,移动源识别有待加强。
风险评估方面,富营养化研究已有适合国内水环境的方法,但是有机污染物和重金属风险评估主要停留在风险识别阶段,风险评估方法及标准主要参考国外文献,还有待深入研究,以期能提出适合国内环境的风险评价方法和标准。
关键词:水环境;风险源识别;风险因子;风险评估Review on study progress of identification and evaluation for water environment risk sources //Sun Taotao,Zhao Xin,Yin Kuihao,Peng Shenghua,Lin QingAbstract :The paper reviews the study progress of water environment risk sources identification and evaluation in China and other countries.The study shows that there are more matured methodologies for point and non -point sources identification and case studies,but very few methodologies for identifying move sources.In terms of risk assessment,the methodologies that suit for identifying eutrophication in China has been found,but the methods and standards for risk assessment of organic pollutants and heavy metals are mainly references of foreign literatures that needs in -depthstudies,so as to find out risk assessment methods and standards that are suitable to local environment.Key words:water environment;identification of risk sources;risk factors;risk evaluation 中图分类号:X171.4+TV213文献标识码:A文章编号:1000-1123(2018)15-0041-04水环境风险源识别和评估研究进展综述孙滔滔1,赵鑫1,尹魁浩1,彭盛华1,林青2(1.深圳市环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地管理技术重点实验室,518001,深圳;2.广东粤港供水有限公司,518021,深圳)随着经济社会的进步,流域水环境问题日趋严重,在自然环境演变和人类活动的影响下,风险源的类型和数量不断增加,水环境风险问题凸显。
我国流域水生态监测与评价体系研究进展及发展对策随着我国国民经济和社会的快速发展,水资源问题日益凸显,水污染问题也日益严重。
因此,水生态监测与评价体系成为了当前各地政府和科研机构关注的焦点。
本文旨在探讨我国流域水生态监测与评价体系的研究进展和发展对策。
一、我国流域水生态监测与评价体系的研究进展1.监测方法的优化我国在流域水生态监测方面,通过建立水质生态监测网络、建设流域水环境监测站等方式,逐步建立了一套完整的水生态监测体系和技术路线,有效提高了水资源管理和保护水平。
同时,各地政府和科研机构也不断探索新的监测方法,如无人机监测、遥感技术等,以提高监测效率和覆盖范围。
2.水生态评价标准的制定水生态评价标准是衡量水体水质和水生态状况的重要依据。
我国在推进水生态评价标准制定方面,采取了多种方法,如参考国际水质标准、借鉴外部经验、利用专家咨询等方式,制定了一套符合国情和地方特点的水生态评价标准。
同时,我国各地政府和科研机构还在不断加强标准的修订和完善。
3.数据处理与管理的提升随着监测数据的不断增加,数据处理和管理也成了流域水生态监测的一个重要问题。
我国各地政府和科研机构采用了多种数据处理和管理的策略,如建立水生态数据库、采用大数据分析技术等方式,以优化监测数据的处理和管理,提高监测数据的质量和价值。
二、我国流域水生态监测与评价体系的发展对策1.强化标准的统一性和完善性由于不同地区的环境和水文条件存在差异,需要根据实际情况制定符合本地特点的水生态评价标准。
但是,为了保证标准的可比性和监测数据的可信度,需要实现标准的统一性和完善性。
因此,我国应该加强标准的制定和修订,建立全国统一的水生态评价标准体系,并不断完善和优化标准。
2.加强监测技术和数据处理技术的研发为了提高水生态监测的有效性和覆盖范围,需要探索新的监测技术和数据处理技术。
我国政府和科研机构应该加强监测技术和数据处理技术的研发,如高分辨率遥感技术、多媒体信息管理技术等,以提高监测效率和监测数据的可靠性和精准性。
海河流域典型水体中PPCPs的环境行为及潜在风险研究一、本文概述本文旨在深入研究海河流域典型水体中PPCPs(药品和个人护理品)的环境行为及其潜在风险。
随着人类社会的发展和城市化进程的加速,PPCPs作为日常生活和医疗活动中广泛使用的物质,其在水体中的存在和潜在的环境影响逐渐引起了人们的关注。
海河流域作为中国北方的重要水系,其水环境质量和生态健康直接关系到区域可持续发展和人民生活质量。
因此,对海河流域水体中PPCPs的环境行为进行深入研究,评估其潜在风险,对于保护水环境、维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。
本文将首先对海河流域的水体环境进行概述,包括水质状况、水体流动特点等。
然后,通过对典型水体中PPCPs的种类、浓度、分布等进行详细调查,分析PPCPs在水体中的环境行为,包括迁移、转化、归趋等过程。
在此基础上,评估PPCPs对海河流域水环境、水生生物和人体健康可能产生的潜在风险。
结合国内外相关研究成果,提出针对海河流域PPCPs污染的控制措施和建议,为水环境保护提供科学依据。
本文的研究方法和数据来源将包括文献综述、实地调查、实验分析等多种手段。
通过综合分析海河流域典型水体中PPCPs的环境行为及潜在风险,以期为水环境保护和生态文明建设提供有益的参考和借鉴。
二、文献综述随着人类社会对药品和个人护理产品(PPCPs)的依赖程度日益加深,这些化合物通过各种途径进入环境,特别是在水体中的存在及其潜在的环境风险,已引起了全球范围内科研人员的广泛关注。
海河流域作为中国的重要水系之一,其水体中PPCPs的环境行为及潜在风险研究具有十分重要的理论和实践意义。
文献中已有大量关于PPCPs在环境中的分布、迁移、转化及其生态风险的研究。
这些研究普遍认为,PPCPs在水体中的浓度虽然通常较低,但由于其生物累积性和潜在的生态毒性,可能对水生生物和人类健康造成长期影响。
PPCPs在水体中的环境行为还受到多种因素的影响,如水质参数、水体自净能力、PPCPs的理化性质等。
《乌拉盖河流域水生态安全评价研究》篇一一、引言水生态安全评价研究在保护流域环境、确保水资源的可持续利用方面具有极其重要的意义。
乌拉盖河流域作为我国重要的水系之一,其水生态安全状况直接关系到当地生态环境和人民生产生活。
本文旨在通过对乌拉盖河流域的水生态安全进行全面评价,为该流域的生态环境保护和水资源管理提供科学依据。
二、研究区域与方法(一)研究区域乌拉盖河流域位于我国某地区,具有丰富的水资源和独特的生态环境。
本文选取该流域作为研究对象,对其水生态安全进行评价。
(二)研究方法本研究采用定性与定量相结合的方法,综合运用遥感技术、GIS分析、水文学和水生态学等理论和方法,对乌拉盖河流域的水生态安全进行评价。
三、水生态安全评价指标体系构建根据乌拉盖河流域的特点,本文构建了包括水质状况、水生态状况、水资源开发利用状况、流域环境状况在内的水生态安全评价指标体系。
具体指标包括:水质指标、生物多样性指标、水资源开发利用率指标、土地利用状况指标等。
四、乌拉盖河流域水生态安全评价结果与分析(一)水质状况评价通过对乌拉盖河流域的水质监测数据进行分析,发现该流域的水质总体良好,但部分河段受到污染,需加强水质保护措施。
(二)水生态状况评价乌拉盖河流域生物多样性丰富,但受人类活动影响,部分物种数量减少,需加强生态保护和恢复措施。
(三)水资源开发利用状况评价乌拉盖河流域水资源开发利用程度适中,但需注意合理开发利用,避免过度开发导致的水资源枯竭和环境破坏。
(四)流域环境状况评价乌拉盖河流域的环境状况总体良好,但仍存在一定程度的土地退化和环境破坏问题,需加强环境治理和生态修复措施。
五、水生态安全评价结果讨论与建议(一)讨论乌拉盖河流域水生态安全存在的主要问题包括:水质污染、生物多样性减少、不合理的水资源开发利用以及环境破坏等。
这些问题严重影响了该流域的生态环境和水资源可持续利用。
(二)建议针对《乌拉盖河流域水生态安全评价研究》篇二一、引言乌拉盖河流域位于我国某省份的重要地理区域,对于本地区乃至更广泛的生态系统健康具有重大影响。
流域水环境复合污染生态风险评估的研究进展
发表时间:2020-02-25T12:47:00.250Z 来源:《基层建设》2019年第29期作者:张书晴[导读] 摘要:水环境质量是水体质量学研究领域内的一个重要问题,区域水环境质量研究能够为区域的水环境政策制定提供依据。
天津市市政工程设计研究院天津 300392摘要:水环境质量是水体质量学研究领域内的一个重要问题,区域水环境质量研究能够为区域的水环境政策制定提供依据。
水环境质量研究是水域综合体研究中的一个重要方面,通过定性和定量分析为区域水域环境治理提供帮助.水环境质量评价始于本世纪初,60年代以后,在我国水环境质量得到了广泛的应用和发展。
目前对水环境进行评价的方法众多,每一种方法都有其优缺点、适应性.在汾河水库被列
为饮用水源保护区,为太原市、晋中和吕梁工农业生产做出了巨大贡献。
至汾河水库运营50年以来,尤其是最近十几年,随着流域工业的发展,政策、环保措施的滞后,极有可能会对汾河水库水质造成进一步的污染。
因此,研究流域水环境质量显得极其重要。
关键词:流域水环境;复合污染;生态风险评估引言
河流污染问题是除大气复合污染外,另一个关乎居民生活质量的全国性难题。
我国河流污染治理起步相对较晚,1973年起我国开始有针对性地保护和治理河流污染,相继出台了《清洁生产促进法》《地表水环境质量标准》《水污染防治行动计划》等法律法规,虽然河流污染治理取得了显著效果,但由于我国能源消耗和资源开发,水环境污染事件仍频发,其中2013年我国水环境污染事件就多达322起,严重制约了生态环境和社会经济的持续发展,同时也造成了巨大的经济损失。
1流域水环境主要污染源
1.1点源污染情况
点源污染包括排放口直排污废水、雨污合流管道雨季溢流、雨水管网初期雨水污染等。
受城区居民生活习性影响,及部分尚未开展雨污分流改造小区的合流制排放,主城区市政管网存在雨污混接问题。
1.2内源污染情况
内源污染包括水体底泥污染物、水中漂浮物和悬浮物、岸边历史遗留垃圾及未清理的植物和藻类。
1.3其他污染源情况
其他污染源包括企业事故排放、季节性或临时性污染源等。
2证据权重法识别流域风险区域
概括而言,证据权重分析框架包括8个方面:(1)基本3要素:关键物种(个体、种群或群落)、生态系统质量(过去、现在和未来)、胁迫表征与暴露动力学;(2)模型:包含上述基本3要素及可能的自然或人为影响因素;(3)测量终点:毒性测试(多物种/多效应终点)和化学分析(环境外暴露浓度/生物体内暴露浓度);(4)参考位点:具有代表性、相似性且风险较低;(5)证据链:涉及生物和化学不同层面的多证据链;(6)因果关系:借助于统计分析、逻辑推理、专业判断等方法,讨论各证据链间的相互关系,确定暴露和效应是否相关;(7)不确定性分析:综合考虑多种影响因素;(8)综合各证据链并建立WoE框架:汇总各证据链信息,得出评估结论。
证据权重法被广泛应用于流域生态风险评估,常用的证据链就是化学分析、生物毒性测试和生态调查,用于识别风险区域或特别针对某一污染物开展区域生态风险评估。
随着研究需求和分析方法的发展,证据权重法证据链的选择也趋向多元化,如采用多种生物测试和多种毒性终点、结合污染物的生物可利用性、利用原位暴露和原位效应评估、采用新型评估技术(如环境DNA宏条形码技术等)等,为获得更具有环境相关性和更全面的评估结果。
识别流域高风险区域主要采用实验室离线/原位在线化学分析(商值法)和生物效应评估,综合各证据链,利用证据权重法进行综合评估。
流域高风险区域识别阶段,通常关注目标化合物(常规监测化合物)的毒性风险,非目标化合物(非常规监测和未知化合物)的毒性风险往往因无法检测而被忽略。
复合污染的流域水环境中污染物种类繁多,受关注的目标化合物仅占小部分,且可能不是主要致毒物,因此,非常有必要对流域高风险区域的污染物进行全面筛查,甄别关键危害物。
3关键危害物的多级生态风险评估流域水环境复合污染风险评估,首先根据目标污染物的预测风险和实际生物效应确定高风险区域,进一步细化甄别高风险区域的关键危害物,最后有针对性地利用多级生态风险评估方法综合评估关键危害物的水生态风险。
利用蒙特卡洛等统计方法模拟风险商分布曲线并计算超出指定风险商的概率,综合评估风险区域关键危害物的生态风险。
多级生态风险评估方法在流域风险评估中的应用主要是针对区域特定污染物开展,包括已知某种污染源或通过毒性识别技术获得的关键致毒物等需要特别关注的污染物.用于评估的效应终点有两种,一是特定生物的特定毒性终点,利用概率风险评估法评估了中国河流水体中内分泌干扰物邻苯二甲酸酯对鱼类繁殖的综合风险。
二是针对整体生态效应或某一群落的质量基准,如利用多级概率评估法评估我国河流水体和沉积物中有机氯、多氯联苯和多溴联苯醚的整体生态风险;美国农业和非农业使用新烟碱类农药吡虫啉对无脊椎动物群落的整体风险。
常用的概率风险评估使用实测或预测环境暴露浓度结合SSD曲线进行风险预测,而实际毒性数据或其他效应数据的验证步骤却往往被忽略。
利用多级概率评估方法对珠三角城市水体高风险重点防控区域的关键危害物之一氯氰菊酯的生态风险进行综合评估,并通过水体对钩虾的实测毒性数据验证了多级生态风险评估结果。
4流域水环境保护措施
4.1完善实施细则
要通过立法的形式规范水环境监测质量控制,确定具体的监测目标、要求、内容及相关的监测指标等,明确各级部门在此项工作开展中的权责,确保严格按照程序进行全过程质量监控。
此外,各地区应当结合实际情况,采取更有针对性的精细化质量监控举措,加强与其他相关部门的业务协同等,借助现代技术等构建完善的质量监控网络,提升水环境监测质量控制效果。
4.2加强水环境监测技术人员素质和能力培训
要不断提升检测人员的综合素质,定期开展技能、业务培训等,同时完善相应的考核机制,提高检测工作的规范性。
积极探索水环境监测质量控制新技术、新方法,全面提升监测效率和质量。
4.3做好实验室质量控制,完善基础工作
要不断引进现代化质量控制新技术、新设备,优化实验室操作环境,规范监测仪器的检查、维护和保养程序,做好实验室质量控制,对全过程进行全面质量监督,层层检查,确保监测到位;另一方面要加强基础体系建设,进行试剂纯度、效能分析,根据不同的监测项目选择不同的监测模式,加强基础档案建设,切实做到有据可查,发现问题及时纠偏,提升质量控制效果。
4.4人工智能技术的应用
人工智能(AI)在水质监测领域是新时代水环境防治的必然趋势,现阶段我国对人工智能(AI)领域的发展已经具有一定的技术储备,同时也有相当的应用和产业化基础,但是总体而言仍存在一些尚未解决的问题,需要完善。
这些问题的解决需要政府、企业、科研部门以及各个行业的共同努力。
水源监测的人工智能化发展是一个持续长效的工程,在各方力量的不懈努力下必将把水环境污染治理防治问题做到最好,共建我国和谐生态水环境。
结语
综上,流域水环境中污染物的概率风险评估主要集中在水体,对沉积物的评估很少,主要受限于沉积物毒性数据缺乏,而且污染物可利用性显著影响其毒性,亟须对不同物种建立基于生物可利用性的毒性阈值,为沉积物概率风险评估提供基础数据。
参考文献:
[1]赵其国,黄国勤,马艳芹.中国生态环境状况与生态文明建设[J].生态学报,2016,36(19):6328-6335. [2]王亚华,吴丹.流域地方政府水环境管理责任机制设计[J].环境保护,2012(18):38-41.
[3]董战峰,李红祥,葛察忠,等.生态文明体制改革宏观思路及框架分析[J].环境保护,2015,43(19):15-19. [4]周燕,吴俊锋,任晓鸣,等.江苏省水环境管理政策法规现状及对策研究[J].环境科技,2015,28(3):64-67. [5]李香云.水生态文明度体系框架探讨[J].水利发展研究,2015,15(6):1-7.
[6]周燕,朱晓东,尹荣尧,等.太湖流域水环境长效管理研究[J].环境保护科学,2010,36(3):84-85.
[7]中共中央国务院印发《生态文明体制改革总体方案》[A OL].(2015-09-21)[2019-03-06].。