生态风险评价研究进展综述

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旅游风景区生态风险分析与评价研究 精品

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XX风景区生态风险分析与评价研究—以桂林漓江风景名胜区为例①摘要XX风景区是一笔宝贵的自然与人文财富。

目前我国的XX风景区开发很多是采取重利用而轻保护的开发理念和方式,这种不尊重自然规律,过度地使用自然资源的行为最终将受到大自然的惩罚,人们最终也将为此付出沉重的代价。

例如:广西北海银滩景区从90年代开发XX以来的十余年间,由于忽视了景区生态环境的保护,造成了滨海生态系统的破坏。

经中科院专家的评估认为,银滩景区生态系统的恢复成本达40亿人民币;桂林漓江风景名胜区也是如此,由于在发展经济的过程中忽视了对污染的治理,导致70年代末期漓江水质严重污染。

20多年来,桂林市为治理水质付出了沉重的经济代价。

事实证明,XX风景区是一块兼具价值性和脆弱性的区域,如何在发展过程中实现景区的全面有效保护是一个巫待深入研究的问题。

全文研究立足于此,将生态风险评价理论引入XX学科,进行XX风景区生态风险分析与评价的理论探讨,并以桂林漓江风景名胜区为实证进行研究。

在理论上,论文首先分析了XX环境保护学研究存在的片面性,当前研究仅局限在“XX活动—XX环境”相互关系却忽视了“非XX活动—XX环境”相互关系,不利于景区的综合保护;其次论述了生态风险评价在XX应用中的特殊性。

在此基础上,探讨XX与生态风险评价的结合,提出XX景区生态风险评价的概念、模型、特征、作用以及基本评价流程。

其中,本研究提出的双层评价模型是特别针对XX风景区这样一种,、纂余项目:2006广西研究生教育创新计划项目(2006105931202M07)以XX为主要功能的区域所构建。

该模型在理论上首次从“XX业”和“非XX业”两个层面分析研究景区风险压力,符合景区环境管理和研究的实际。

在实证中,以上述理论研究为指导,以桂林漓江风景名胜区为实证研究对象。

一方面,通过综合文献检索与实地考察的信息,归纳了漓江景区的水质、水量、游船、河床河堤以及多种人为因素等造成的风险压力,构建漓江景区双层风险模型并进行风险源深入分析;另一方面,论文对各风险源导致的不利效应进行表征,并采用专项评价与综合评价两种评价方式评价漓江景区生态风险。

河道清淤中底泥重金属污染生态风险评价

河道清淤中底泥重金属污染生态风险评价

河道清淤中底泥重金属污染生态风险评价摘要:近年来,城市河道污染严重,导致底泥中重金属含量大大超过当地环境背景值,成为河流水质二次污染的“源”和“汇”。

城市河道治理过程中,防止底泥二次污染已成为工程设计中的关键问题之一。

本文就此展开了探究。

关键词:河道清淤;底泥重金属;重金属污染;生态风险评价1概况重金属元素与河道底泥结合对水生态环境造成了长期的恶劣影响。

因此,对河道底泥污染情况进行试验研究和生态风险评价具有重要意义。

为了探究河道底泥重金属污染生态情况,本文以某河道区域为例,对此展开了分析。

某河湖水域占据区域面积的四分之一,且在示范区三地中水域面积最大,现有河道2600多条,湖泊320多个。

然而,区域河湖碎片化程度较高,物理连通性不足,纲目欠合理,集约化、组团化的高效河湖生态功能没有凸显[1]。

一方面,改善河道联通状况,恢复河道生态流量,放大重点河湖清水、蓄水、行洪等生态功能,彻底解决黑臭水体问题,实现等量河湖产品供给的最优生态效能;另一方面,水岸同步、高效优化区域空间,一体贯通、提升岸线景观品质,为一体化发展赋予新的空间和动能。

由于吴江区存在较多大型工厂及垃圾废物处理站,因此,及时清理区域内河道污染底泥,对提升水质、改善水生态环境具有重要意义。

2河道清淤中底泥重金属污染生态风险评价2.1样品采集与室内检测本次研究选取某河道段进行研究,试验段全长4000m,对该试验段选取41个测试点进行河道底泥取样,每个测试点间距100m。

河道底泥取样按照HJ/T91—2002《地表水和污水监测技术规范》中相关标准进行操作,将试样妥善保存后送回实验室进行试验研究。

针对某河道底泥试样展开重金属污染情况,遵照CJ/T221—2005《城市污水处理厂污泥检验方法》等相关标准,对Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr和Ni共计8种重金属元素成分及其含量展开了检测,其中,Hg和As元素采用原子荧光法检测,Cd、Pb、Cu、Zn、Cr和Ni元素采用等离子体发射光谱法进行检测。

生态风险评价及研究进展

生态风险评价及研究进展

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。

多源数据的水土污染风险评价管控研究进展

多源数据的水土污染风险评价管控研究进展

多源数据的水土污染风险评价管控研究进展目录一、内容综述 (2)(一)当前水土污染现状及风险评价重要性 (3)(二)多源数据在污染风险评价中的应用前景 (4)(三)研究意义及目的 (5)二、多源数据获取与处理技术研究 (6)(一)多源数据获取途径与方法 (7)1. 遥感技术获取 (8)2. 地面监测站点获取 (9)3. 社交媒体及网络数据获取 (10)(二)数据处理技术与方法 (11)1. 数据清洗与预处理 (13)2. 数据融合与集成 (14)三、水土污染风险评价模型构建与分析 (15)(一)风险评价模型构建原理 (16)(二)风险评价模型构建方法 (18)1. 基于传统统计学的评价方法 (20)2. 基于机器学习的评价方法 (21)(三)模型应用与案例分析 (22)四、水土污染风险管控策略及措施研究 (23)(一)污染源头控制策略 (24)(二)过程监控与预警体系建设 (26)(三)应急响应与治理措施 (27)五、多源数据在水土污染风险管理中的应用进展 (28)(一)多源数据在风险评估中的应用现状 (29)(二)多源数据在预警与决策支持中的应用进展 (30)六、存在问题与展望建议研究重点方向探讨分析 (32)一、内容综述随着全球经济的快速发展,人类对自然资源的需求不断增加,导致水土污染问题日益严重。

为了保护环境、实现可持续发展,各国政府和科研机构纷纷开展多源数据的水土污染风险评价管控研究。

本文将综述近年来在这一领域的研究进展,包括数据来源、方法论、应用案例等方面的内容。

本文介绍了多源数据的概念及其在水土污染风险评价中的重要性。

多源数据是指来自不同类型和层次的数据,如环境监测数据、气象数据、地质数据、社会经济数据等。

这些数据相互补充、相互印证,有助于更全面、准确地评估水土污染风险。

本文分析了多源数据在水土污染风险评价中的应用现状,研究者主要采用遥感技术、GIS技术、统计分析法等方法进行多源数据整合和分析。

脆弱生态环境脆弱度评价研究进展

脆弱生态环境脆弱度评价研究进展

脆弱生态环境脆弱度评价研究进展
蔡海生;陈美球;赵小敏
【期刊名称】《江西农业大学学报》
【年(卷),期】2003(025)002
【摘要】对脆弱生态环境脆弱度进行科学评价,不仅对脆弱生态区的可持续发展具有重要意义,而且对于非脆弱生态区的可持续发展同样具有借鉴作用.对我国脆弱生态环境脆弱度评价的脆弱性机理、评价指标的选择以及脆弱度评价方法等研究情况进行了简要的综述.
【总页数】6页(P270-275)
【作者】蔡海生;陈美球;赵小敏
【作者单位】江西农业大学,国土资源与环境学院,江西,南昌,330045;江西农业大学,国土资源与环境学院,江西,南昌,330045;江西农业大学,国土资源与环境学院,江西,南昌,330045
【正文语种】中文
【中图分类】X171.1
【相关文献】
1.基于脆弱度的水利工程安全评价方法研究 [J], 朱思宇;王昭升
2.青海藏区重要生态功能区生态脆弱度评价研究--以三江源生态功能区为例 [J], 张爱儒;高新才
3.基于脆弱度的水库大坝风险评价 [J], 谷春雨
4.基于景观指数的生态用地脆弱度评价研究 [J], 王帅;李丹
5.西部干旱区内陆河流域脆弱生态环境研究进展——以新疆塔里木河流域为例 [J], 王让会;游先祥
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水环境中PPCPs检测技术及风险评价研究进展

水环境中PPCPs检测技术及风险评价研究进展

第!4卷第1期Vol . 34 No . 1水资源保护WATER RESOURCES PROTECTION2018年1月Ja n . 2018DOI :10. 3880/j . issn . 1004 -6933. 2018. 01 13水环境中PPCPs 检测技术及风险评价研究进展姚晶晶\吴东海2!陆光华1!2,周超2!沈兴厚3(1.西藏农牧学院水利土木工程学院,西藏林芝860000;2.河海大学环境学院,江苏南京210098;3.河南省水文水资源局,河南郑州450004)摘要:概述了目前水环境中药物及个人护理品(PPCPs )的检测技术,对比分析了常用的水样前处理 方法和仪器分析技术的原理、优缺点,介绍了 PPCPs 的风险评价体系,总结了人体健康风险和生态 风险的评价方法,并综述了不同PPCPs 的风险水平。

指出多技术联合、精准定量的检测技术和综 合风险评价方法是今后环境领域PPCPs 研究的重点。

关键词!药物及个人护理品;前处理;仪器分析技术;人体健康风险;生态风险中图分类号:X 830 文献标志码:A 文章编号= 1004-6933 (2018)01 -0076 -07Research progress of aquatic PPCPs detection technology and risk, assessmentYAO Jingjiiig 1,WU Donghai 2,LU Guanghua 1,2,ZHOU Chao 2,SHEN Xinghou 3(1.College of Hydraulic and Civil Engineering ,Tibet Agriculture and Animal Husban Linzhi .60000,China ; 2. College of Environment ,Hohai University ,Nanjing 210098,China ; 3. Hyd r+0#7and Water Resources Bureau of Henan Province ,Zhengzhoo 450004,China )Abstract : The detection technology of aquatic pharmaceuticals and personal care products ( PPCPs ) were summarized . The principles ,advantages and disadvantages of the sample pretreatment method and instrument analysis technology were a nalyzed and compared . The risk assessment systems of aquatic PPCPs were introduced and the methods of human health risks and ecological risk assessment were summarized . PPCPs was reviewed . It is pointed out tliat multi-technique combination ,precise quantitative de and comprehensive risk assessment method are the key points of PPCPs research in the Keywords : pharmaceuticals and personal care products (PPCPs ); sample pretreatment ; instrument analysis technology ; human health risk ; ecological risk药物及个人护理品(pharmaceuticals andpersonal care products ,PPCPs )广泛应用于医药、工 业、畜牧业、农业、水产养殖等领域[1]。

健康风险评价国内外研究进展

健康风险评价国内外研究进展

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[ 1 S vn A, an S e M.acesr et n a d ie 2 ]t e J n eE,u P nra e c o n s t e o si l
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水环境中PPCPs_的识别·风险评价与控制技术综述

水环境中PPCPs_的识别·风险评价与控制技术综述

水环境中PPCPs 的识别㊃风险评价与控制技术综述任丙南1,2㊀(1.三亚学院翟明国院士工作站,海南三亚572000;2.三亚学院健康产业管理学院,海南三亚572000)摘要㊀药物和个人护理用品(pharmaceutical and personal care products ,PPCPs )作为一类新兴的污染物,在环境中的存在㊁迁移已引起特别关注,成为环境领域热点研究方向㊂综述液相色谱-质谱联用㊁气相色谱-质谱联用两类分析检测技术的选择㊁应用和发展,风险评价重难点和风险评价方法的选择,活性污泥法㊁膜处理工艺㊁碳吸附法等常用控制技术的研究进展㊂指出水环境中PPCPs 污染物识别的标准体系不完善㊁方法不统一,风险评价无法全面㊁客观与准确地反映PPCPs 的生态影响,控制技术还需进一步加强和提升㊂关键词㊀PPCPs ;污染物识别;风险评价;控制技术中图分类号㊀X 824㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀0517-6611(2023)07-0010-03doi :10.3969/j.issn.0517-6611.2023.07.003㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):Overview of PPCPs Identification ,Risk Assessment and Control Technology in Water EnvironmentREN Bing-nan 1,2㊀(1.ZHAI Mingguo Academician Workstation,University of Sanya,Sanya,Hainan 572000;2.School of Health Industry Management,University of Sanya,Sanya,Hainan 572000)Abstract ㊀Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs)are receiving public concerns and scientific interest since they were as the emerging pollutants.This paper reviews the selection,application and development of liquid chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-mass spectrometry,key and difficult points of risk assessment and selection of risk assessment methods,research progress of common control technologies such as activated sludge process,membrane treatment process and carbon adsorption process.It is pointed out that the standard system of PPCPs pollutant identification in water environment is not perfect and the methods are not unified.The risk assessment cannot comprehensively,objectively and accurately reflect the ecological impact of PPCPs.And the control technology needs to be further strengthened and improved.Key words ㊀Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs);Pollutant identification;Risk assessment;Control technology基金项目㊀海南省自然科学基金项目(420RC673)㊂作者简介㊀任丙南(1978 ),男,山西太原人,教授,博士,从事污染物的污染行为与环境效应研究㊂收稿日期㊀2022-09-08㊀㊀人类活动引起的水环境问题一直是全球变化研究的热点和学术前沿㊂当前,研究者对人类活动产生的水体污染物的关注不再局限于传统的污染物,而是延伸到与人类日常生产生活密切相关的新兴污染物,如药品及个人护理用品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)㊂大多数PPCPs 具有易溶于水㊁弱挥发性㊁难降解和生物累积性的特点,在低剂量长期暴露下对生物将产生内分泌干扰效应㊁发育毒性和生殖毒性,对生态系统和人类健康形成威胁[1]㊂PPCPs 在环境中主要通过水相传递,虽然半衰期较持久性有机污染物短,但由于人类活动中大量频繁使用,使水环境中PPCPs 呈现出 持续存在 的状态,在水环境中的生态毒性仍然不容小觑[2-3]㊂农作物的生长发育离不开水体灌溉,灌溉用水中残留的PPCPs 会导致农作物生长受影响,并伴随着农作物的食物链传递,进而影响人类健康㊂因此,该研究对水环境中PPCPs 污染物的识别㊁风险评价与控制技术的研究进展进行了综述,分析研究现状,指出存在的问题和研究展望,为该领域学术研究提供参考㊂1㊀水环境中PPCPs 污染物的识别先进的分析检测技术,是有效识别与去除PPCPs 污染物的前提和基础,有利于增强PPCPs 处理效率,实现目标污染物的精准去除㊂现阶段水环境PPCPs 污染物识别技术主要采用质谱联用分析技术(HPLC /MS)㊁气相色谱与质谱技术(GC /MS)两大类㊂其中,HPLC /MS 技术一般适用于如阿司匹林㊁咖啡因㊁双氯芬酸等具有亲水性㊁挥发性差与极性强的物质检测;GS /MS 技术一般适用于如多环芳香族碳氢化合物等挥发性强㊁极性弱的物质检测[4]㊂也有学者根据PPCPs 组分log K ow 值的不同选择检测方法,如Singh 等[5]提出log K ow 值在-2.10~3.18的PPCPs 污染物适宜采用HPLC /Ms 检测,如退热净㊁双氯芬酸㊁咖啡因㊁碘普罗胺㊁碘氨类药物㊁立痛定等;log K ow 值在3.18以上的PPCPs,适宜采用GC /MS 检测领域,如加乐麝香㊁麝香酮等物质㊂采用log K ow 进行PPCPs 检测方法的区分,使得PPCPs 检测方法的选择更为精准㊂HPLC /MS 质谱联用分析技术以较强的专属性㊁极高的灵敏度㊁高分离能力属性,在水环境PPCPs 污染物检测中表现出良好的应用前景,其基本原理为选取具有分离功能的仪器为质谱仪的 进样器 ,将PPCPs 分离为纯组分导入质谱仪,利用质谱仪获取PPCPs 组分的分子量㊁分子结构特征[6]㊂为验证HPLC /MS 技术用于PPCPs 识别的可行性,国内外学者通过文献研究㊁量化研究㊁实验分析㊁定性阐述等多种手段,进行技术的研究论证㊂吴刚等[7]以污水处理环境为例,采用HPLC /MS 构建了PPCPs 转化产物识别分析流程框架,主要包含样品获取(实验室小试㊁污水厂采样)㊁样品前处理(固相萃取㊁固相微萃取㊁液液萃取)㊁样品检测(DDA㊁DIA㊁离子淌度)㊁数据分析(可疑物筛查㊁非靶向筛查),该流程基本体现了污水环境中PPCPs 的转化特征,明确了PPCPs 在各个阶段转化产物识别的关键技术㊂张盼伟等[8]采用HPLC /MS 技术,建立了阿奇霉素㊁林可霉素㊁卡马西平等10种PPCPs 化合物的检测方法,该检测方法对于PPCPs 化合物检测有着较好的适用性,且回收率与检测效率高㊂Hao 等[9]通过总结近7年HPLC /MS 的检测分析方法,认为在常㊀㊀㊀安徽农业科学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(7):10-12,21规的PPCPs组分分析中,样品制备㊁采样程序是薄弱环节,而在检测过程中,关于样品检测限度相关的数值同样是影响检测精准性的关键,这些是HPLC/MS检测分析的一个难点㊂在GC/MS气相色谱质谱技术层面,国内外学者开展了大量的研究工作,研究重点主要涉及PPCPs组分检测原理㊁检测步骤㊁检测成效等㊂GC/MS属于分离科学研究范畴,通过对PPCPs污染物中的化学成分分离,测定不同化学成分的含量,在水环境药物检测中表现出较高的灵敏度与可靠性,但GC/MS由于自身技术条件的限制,对于检测物质组分的性质也有着一定的要求[10]㊂Abdul Mottaleb[11]以洗漱用品二甲苯麝香为例,发现GC/MS适合易挥发㊁憎水性的PPCPs成分检测,而对于亲水性㊁极性强的物质则难以保证检测效果㊂杨林等[12]建立了具体的PPCPs污染物检测流程,可同时对多个目标污染物成分测定,经实验分析平均回收率达到了89.81%,最低检测限10~40ng/L㊂Usenko等[13]认为PPCPs 等污染物检测技术的发展离不开检测技术和样品制备技术优化及定量分析技术的支持,来提升GC/MS检测分析的效率与精确度㊂基于HPLC/MS㊁GC/MS两大PPCPs技术的研究基础,一些学者对PPCPs污染物检测技术进行了改良优化㊂贺德春等[14]提出了一种新的地下水系统PPCPs污染源识别方法,解决了传统PPCPs污染源识别中存在的计算模型复杂㊁需大量数据运算㊁识别范围有限的缺陷㊂隋倩等[15]基于排放源特征指数设计了PPCPs污染源溯源识别方法,基本原理为:对不同排放源的PPCPs进行筛选,利用数学模型的构建与推导,获得不同污染源占据混合样品总数的百分比,从而对地表水中的PPCPs污染物进行定量溯源与快速识别㊂这些技术的运用,是对常规PPCPs污染物识别技术的补充与拓展,为PPCPs污染物识别技术的发展与技术创新打下了坚实的基础㊂2㊀水环境中PPCPs的风险评价绝大多数水环境中的PPCPs浓度低,急性毒性发生概率低,但由于长期存在产生毒理效应的积累,对微生物㊁动物及人类存在慢性毒性的可能㊂以抗生素类药物为例,水中残留会抑制微藻类微生物叶绿体及蛋白质的合成,导致生态湿地㊁河道生态堤岸两侧的植物发芽率受影响[16]㊂PPCPs对动物及人体都有着不可忽视的生态毒性㊂Kar等[17]以大量水生生态毒理学实验数据为基础,对226种抗生素在水环境中的生态毒性进行评价,发现44.00%的抗生素具有危害性, 16.00%的抗生素具有剧毒性,50.00%的抗生素具有毒害作用,33.33%的抗生素有着较强的毒性,多数抗生素类PPCPs 的生物富集作用强,易深入人体及动物细胞,表现出一定的细胞毒性㊂对水环境中的PPCPs进行科学的风险评价,成为制定有效控制措施的前提㊂在PPCPs风险评价方面,研究者致力于构建健全的PPCPs风险评价体系,研究主要聚焦风险评价的重难点㊁风险评价方法等㊂为了更有效地评价PPCPs污染物的生态风险,研究者从PPCPs组分类型㊁迁移转化机制㊁生态影响的角度,开展了针对性的研究工作㊂由于PPCPs种类繁多,对于PPCPs污染物的生态风险,不能仅以去除率作为评价的依据,还要综合考虑气候㊁环境以及PPCPs的性质等因素形成的综合影响,这是风险评价的重点和难点㊂Lin等[18]以饮用水处理厂为例,通过对39种PPCPs发生㊁去除过程的系统化监测,选取罗红霉素和磺胺甲恶唑2种PPCPs为参考性指标,发现不同PPCPs的风险有着明显的差异,由于PPCPs去除效率无法反映单个PPCPs的风险控制,去除率无法表征风险评价的效果㊂Gopal等[19]发现季风期沉积物稀释和后期沉积物的吸附因素,均会影响目标PPCPs的测定结果,在风险评价中要考虑季节㊁温度㊁环境等因素㊂王丽等[20]对东江下游PPCPs污染物进行风险评估,研究以水杨酸㊁布洛芬㊁双氯芬酸㊁甲芬酸㊁萘普生等非甾体类抗炎药和氯纤维酸等脂质调节剂为样本,认为PPCPs在风险评价中应考虑PPCPs的性质㊁分布特征等对生态环境的微观及宏观影响㊂风险评价方法的选择对于PPCPs风险评价的结果影响很大㊂目前较多采用的评价方法是风险熵值法㊁全生命周期等㊂张智博等[21]对水环境中22种PPCPs的多介质分布特征进行分析,开展了健康风险及生态风险评价,虽然健康风险熵值(HQ)<1,但环境中长期排放与积累的状况,PPCPs的风险程度可能上升㊂张芹等[22]测定了骆马湖水体中32种PPCPs类物质的污染水平㊁分布特征,采用风险熵值法评价了生态环境风险,并利用单叠加模型计算PPCPs的联合毒性风险熵,评价了对水生生物和人体健康的影响㊂De García 等[23]以生命周期评估理论(LCA)开展了PPCPs对淡水及人类的潜在生态毒理影响,PPCPs的生态蓄积性㊁降解速率㊁物理化学特性等是PPCPs风险评价的核心因素㊂Ngo等[24]以半定量风险评估方法对越南某河流内的PPCPs的生态风险进行了评估,PPCPs对水生生物的潜在生态风险为中等风险,需着重对中等风险的PPCPs进行监测和控制㊂大量的研究已经证实PPCPs对微生物的生长和生存有着直接或间接的影响㊂PPCPs在环境中的存在㊁迁移转化非常复杂,水环境中存在PPCPs污染物是否对人体有显著健康影响,目前学术界仍需进行进一步的深入研究,但普遍认可不断积累的PPCPs已经成为人体健康的威胁因素㊂3㊀水环境中PPCPs污染物的控制技术近年来,水环境中PPCPs污染物的去除与控制受到了研究者的高度重视,其中活性污泥法㊁膜处理工艺㊁碳吸附法是当前研究的重点㊂活性污泥法去除技术是利用聚合物㊁多孔结构的絮体状污泥,将PPCPs进行吸附处理,以达到降低PPCPs浓度与生态危害的目的㊂Salgado等[25]采用了活性污泥法吸附PPCPs,研究表明多数PPCPs污染物在活性污泥法吸附处理中,取得了良好的效果,少数PPCPs污染物无法利用该方法予以去除㊂Deng等[26]的活性污泥法去除PPCPs试验,表明该方法并不能适用于全部样品的污染物去除,如甲氧苄氨嘧啶和卡马西平㊂李想等[27]建立了生物膜模型和活性污泥模型,预测污水中PPCPs的去除率,研究中通过微生物组分的1151卷7期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀任丙南㊀水环境中PPCPs的识别·风险评价与控制技术综述确定㊁动力学方程与参数校准优化探明了不同微生物对PPCPs的降解性能与污水中PPCPs的生物降解机制,认为活性污泥法等PPCPs去除方法的运用,应注重微生物组分㊁数学模型建立方法及关键参数确定与校准,以保证PPCPs的去除效率㊂不同于活性污泥法通过吸附的方式去除污泥,膜处理工艺可通过超滤㊁微滤㊁纳滤㊁反渗透等多元化的手段降低PPCPs浓度[25]㊂膜处理技术与常规PPCPs去除技术相比,膜处理技术具有经济节能㊁运行稳定的优势,但膜处理技术同时也有着成本高和二次污染的不足,这给膜处理技术的选择和应用带来了挑战[28]㊂碳吸附法也是PPCPs污染物去除的重要技术,由于不少PPCPs中具有易于被吸附的胺基和苯环成分,活性炭吸附可以快速㊁高效地去除PPCPs㊂Zhang等[29]研究发现,粉状活性炭与颗粒状活性炭在饮用水PPCPs去除中,均表现出了较好的吸附效果,去除率达到了90%以上,但吸附效率有时会受到水环境中天然有机物的影响㊂同时活性炭吸附法与同类技术相比,在去除过程无副产物产生,其去除效率主要受到活性炭颗粒大小㊁疏水性㊁电荷及吸附剂表面化学特性㊁空间结构的影响[30]㊂除上述PPCPs去除技术以外,学术界还提出了人工湿地法处理PPCPs污染物的研究实践,人工湿地法处理时出水水质稳定㊁工艺简单,但投资成本高昂,且占地面积大,而且需要配套人工湿地的建设,常常会因场地条件的限制,难以起到理想的去除效果[27]㊂4 问题与展望虽然学术界在水环境PPCPs污染物识别㊁风险评价与干预对策研究中,取得的了丰硕的成果,但还存在一系列的问题:(1)现阶段水环境中PPCPs污染物识别的理论研究不成熟,标准体系不完善,导致在实践中方法不统一,未有明确的标准制约,PPCPs识别的精准性与可靠性还有待进一步提升㊂(2)当前PPCPs污染物风险评价的手段相对单一,欠缺先进的技术体系支持,尤其是数学模型法㊁定量分析评价手段不足,无法全面㊁客观与准确地反映PPCPs的生态影响㊂(3)目前关于何种PPCPs污染物去除方法与干预措施更为行之有效,还未有明确的定论,这将是研究有待加强和提升的方向㊂在未来的PPCPs领域研究中,应着眼于PPCPs污染物识别㊁风险评价㊁控制技术研究的缺陷与不足,依托PPCPs污染物识别行业标准的构建㊁系统性的风险评价及多元化的控制措施,不断丰富和拓展现行的理论体系,力争为水环境中PPCPs风险的控制与监测提供参考依据㊂参考文献[1]MACKAY D,BARNTHOUSE L.Integrated risk assessment of household chemicals and consumer products:Addressing concerns about triclosan [J].Integrated environmental assessment&management,2010,6(3):390-392.[2]王丹,隋倩,赵文涛,等.中国地表水环境中药物和个人护理品的研究进展[J].科学通报,2014,59(9):743-751.[3]BRAUSCH J M,RAND G M.A review of personal care products in the a-quatic environment:Environmental concentrations and toxicity[J].Chem-osphere,2011,82(11):1518-1532.[4]吴颖虹,张国华,汪磊.水体中药物和个人护理品污染监测分析[J].中国公共卫生,2009,25(11):1291-1293.[5]SINGH G,SINGH A,SINGH P,et al.Sources,fate,and impact of pharma-ceutical and personal 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第29卷第1期环境监测管理与技术2017年2月•专论与综述•生态风险评价研究进展综述曾建军,邹明亮,郭建军,李凯,杨超,陈冠光,岳东霞+(兰州大学资源与环境学院,甘肃兰州730000)摘要:在介绍生态风险评价意义的基础上,简要回顾了国外生态风险评价研究的发展历程,着重论述了现阶段国内 生态风险评价的重点研究领域,包括生态风险评价指标体系建立与评价标准确定的探讨、水环境化学生态风险评价、区域 生态风险评价、景观生态风险评价、流域生态风险评价,以及“3S”技术在生态风险评价中的应用。

归纳了生态风险评价的 方法学和评价模型的选择等重要技术手段,并针对目前存在的问题及薄弱环节,提出了未来研究的发展趋势和需要解决的关键问题。

关键词:生态风险评价;评价方法学;评价模型中图分类号:X820.4 文献标志码:A文章编号:1006 -2009(2017)01 -0001 -05Ecological Risk Assessment and Its Research ProgressZENG Jian-jun,ZOU Ming-liang,GUO Jian-jun,LI Kai,YANG Chao,CHEN Guan-guang,YUE Dong-xia (^College of Earth and Environmental Sciences,Lanzhou University,Lanzhou,Gansu730000, China)Abstract:Based on the introduction of the meaning of ecological risk assessment,this paper reviewed the domestic and abroad research progress and the key areas of ecological risk assessment,including the establish­ment of ecological evaluation index system and the confirmation of evaluation criteria,ecological risk assessment in water environmental chemistry,regional ecological risk assessment,landscape ecological risk assessment,wa­tershed ecological risk assessment and ^35^ technology in ecological risk assessment.It summarized the impor­tant technological means in selecting assessment methodology and model,the developing trend and the key issues that need to be urgently resolved in future research aiming at the existing problems and weak links in ecological risk assessment.Key words:Ecological risk assessment;Assessment methodology;Assessment model生态风险是由环境的自然变化或人类活动引 起的生态系统组成、结构的改变而导致系统功能损 失的可能性,而评价是定量预测各种风险源对生态 系统产生风险的方法[1]。

21世纪以来,随着人口 数量的不断增加、社会经济的高速发展、城市化水 平的深人推进,各类生态风险问题和突发性事故频 发。

在生态风险源作用下,一系列生态风险和突发 事件对种群、群落、生态系统及景观水平等层次的 受体产生影响,进而对当地生态环境造成难以估量 的破坏,使人民健康和生命财产受到危害和损失。

有效评估生态系统发生的风险,或使发生的风险性 降到最低,对于环境管理决策和区域生态环境保护 具有重要意义。

生态风险评价在风险管理框架下发展起来,属于生态科学研究的重要领域,也是环境风险评价的 重要组成部分。

其主要以环境学、化学、生态学、地 理学、毒理学和生物学等多学科综合知识为理论基 础,采用数学、物理学、计算机科学和概率论等量化 分析技术手段,预测、评价、分析研究区污染物或人收稿日期:2016 - 06 - 20 ;修订日期:2016 - 10 - 10基金项目:国家自然科学基金资助项目(No. 4167151(5, No.51369003);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(LZUJBKY-2015 -K10);甘肃省国际科技合作专项基金资助项目(1604WKCA002)作者筒介:曾建军(19S6—),男,甘肃通渭人,工程师,博士研究生,研究方向为生态水文学。

* 通讯作者:岳东霞 E-mail:dxyue@类活动对一个种群、生态系统及整个景观的不利影 响,以及在现阶段和未来一段时期内,减少该种群、生态系统及整个景观内某些自身要素的健康、生产 力、遗传结构、经济价值和美学价值的可能性,最终 为生态风险管理和环境决策提供依据[2^4]。

因此,生态风险评价的意义在于[5_8]:诊断出影响生态风 险的主导因子(风险源),通过分析研究为揭示区 域生态风险的形成机制奠定基础;探索风险源的规 避、减缓与适应的防范指弓I;开展生态风险评价反 馈和风险管理机制研究;帮助决策者对可能受到威 胁的生态系统采取相应的保护和补救措施;加强生 态系统管理,保障区域生态安全。

今对生态风险评 价国内外的研究发展历程、评价方法及评价模型的 选择等重要技术手段作综述,并针对目前存在的问 题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和需要解 决的关键问题。

1国内外研究发展历程1.1 国外研究发展历程国际上于20世纪30年代开始生态风险评价 研究,主要经历了 4个阶段[m],即萌芽阶段(20 世纪80年代以前)、人体健康评价阶段(20世纪 80年代)、生态风险评价阶段(20世纪90年代)和区域生态风险评价阶段(20世纪90年代末一21世 纪初)。

在发展过程中,一些国家、组织和机构开 展了诸多科研计划,并召开了一系列相关国际会 议。

近期国外生态风险评价围绕区域、流域、沿海、土地利用展开了一些新的研究与探索[11_14],就其 发展趋势看,生态风险评价正向大区域、多层次与 计算机辅助分析的方向发展,特别是多层次模型与 统计学工具的应用将起到更大的作用。

1.2 国内研究进展与重点研究领域国内生态风险评价研究起步较晚,而且大多集 中在对国外生态风险评价基础理论、方法和制度的 探讨方面[24。

在制度方面,中国于2003年和 2004年先后颁布了《新化学物质环境管理办法》和《新化学物质危害评估导则》,2011年发布了《化学 物质风险评估导则》(征求意见稿),规定了生态风 险评价的原则、内容、程序、方法和技术要求等,促 进了生态风险评价的发展。

国内生态风险评价的重点研究领域可归纳为 以下6个方面。

(1)生态风险评价指标体系建立与评价标准确定的探讨。

指标体系直接影响着评价结果,现阶 段生态风险评价指标体系构建存在的主要问题为 主观性强和可比性差。

限于生态风险评价影响因 子的不确定性,建立指标体系不仅要考虑内在因 素,还要考虑外在的生态风险因素。

因此,应遵循 客观性、整体性、层次性和可比性的原则,分层次构 建指标体系,其中,构建受体生态地位和价值的评 价指标体系最为复杂,可通过建立必选指标和可选 指标来完善,以增强区域之间生态风险评价结果的 可比性[15]。

鉴于目前生态风险评价指标标准各地 区无直接参考的成果,可根据评价指标的物理意义 及其对研究区自然、社会和资源的影响,以及相似 区域的评价标准、地方政府和环保部门颁布的标准 与规划区目标确定指标标准[16],以建立和完善评 价标准[17]。

(2) 水环境化学生态风险评价。

该类研究有毒有机化合物、重金属及营养盐富集等的生态效 应为主[1^23],目前已趋于成熟。

今后应对污染物 生态效应出现的频率和强度时空变化作统计分析,以进一步划分和识别污染物潜在的危险区域和赋 存形态。

(3) 区域生态风险评价。

从20世纪90年至今,区域生态风险评价引起了诸多学者的关注和 参与[2^26],评价内容也由最初的单因子单风险评 价、多因子单风险评价逐步向多因子多风险评价演 化,同时遥感和GIS等空间分析工具的利用,使评 价范围得以向更大尺度扩张[27_3°]。

未来区域生态 风险评价需要围绕多重因子(风险压力-生态受体-生态效应)之间的相互作用和影响,开展区域 多因子多风险评价分析,并在不同空间尺度下整合 区域生态风险评价结果,探索减小区域风险评价不 确定性的手段。

(4) 景观生态风险评价。

该类研究来源于域生态风险评价,并基本沿袭了其研究热点,目前 我国已形成了具有国际领先水平的评价理论框 架[24],诸多学者开展了景观生态风险评价方面的 研究[m]。

现阶段由于景观格局和空间异质性的 量化集成尚显薄弱,加之尺度问题,给景观生态风 险评价的发展带来一定的局限性。

在未来,应加强 以下几方面的研究:理论上生态内涵要更加明晰;综合途径上更注重格局过程与人和自然的耦合;尺度转换上从景观方法拓展到区域和全球尺度;方法 上更注重尺度推绎在风险评价中的应用,利用其特点推动学科应用到相关领域的景观评价。

(5) 流域生态风险评价。

该类研究具有其独 特的流域特征,以流域内水为单元,通过上、中、下 游和子流域组成的具有相关联系的复合生态系统, 分析流域水文变化、地质灾害、环境恶化和人为活 动对区域内生态系统结构和功能等产生的不利影 响,之后进一步开展流域生态风险评价与生态修复 研究,为流域和区域经济可持续发展提供技术支 撑[35]。

有研究者在白龙江流域开展了生态风险评 价研究,内容涉及滑坡、泥石流、地震、景观类型、水 土流失等方面[36_37]。

流域系统在水环境、水循环、 水灾害和水资源等方面相互关联,存在着能量、物 质和信息流动。

因此,今后应从综合全视角方面对 整个流域开展生态风险研究,内容从流域内水生生 态系统逐渐过渡至陆地生态系统。

(6) “3S ”技术在生态风险评价中的应用。

“3S ”技术应用主要围绕地理信息系统、全球定位 系统、遥感技术的优点及其在生态风险评价中较成 熟的技术体系开展研究。

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