基于重金属化学形态的土壤重金属污染的模糊综合评价模型

综合考虑土壤环境重金属污染的潜在生态风险和受污染土壤中各重金属的生物可利用性差异,建立了基于重金属化学形态的污染场地土壤重金属的模糊综合评价模型.将污染场地土壤重金属的模糊综合评价模型应用于案例污染场地的土壤重金属的污染风险评价中,并将模糊综合评价结果与常用的3种确定性土壤污染评价方法（单因素指数法、潜在生态危害指数法和地累积评价法）的评价结果进行交叉验证,其评价结果与结果间对比分析表明所架构的模糊综合评价模型一定程度上弥补了传统确定性方法的不足,所建模型创新性加入了量化重金属生物可利用性的权重因子,其评价结果具有更高的可信度和风险辨识度,为我国土壤污染的优先控制因子的筛选和相关政策决策的制定提供了科学的理论基础.     

基于Monte-Carlo模拟的土壤环境重金属污染评价法与实例研究

综合分析了现行确定性土壤环境质量评价中的不足,将Monte-Carlo模拟引入地累积指数模型中,并进一步通过数据的挖掘和对土壤中各重金属的生态风险差异的考量,构建了基于不确定性理论的土壤环境质量评价法.将所建方法应用于实例区域,分别构建重金属的实测含量参数和其对应背景值参数的概率分布模型,设定模拟中最大实验量为1 000,置信区间为95%,抽样方法为拉丁超立方(Latin hypercube sampling),得到基于不确定性理论的土壤环境质量评价结果:评价区域土壤中各重金属的污染排序为Cd>Ni>Zn>Cu>Cr,其中,Cd隶属于严重污染等级的概率高达98.1%;Ni和Zn有着明显的空间分布差异,并且属于严重污染的概率也分别达84.5%和87%;Cr和Cu的污染等级相对较低.而后,将所得结果与现行的确定性模型评价结果进行了对比分析,结果表明:所建基于不确定性的评价模型具有更好的评级分辨力,并可更全面、真实地表征该区域土壤重金属的污染特征和概率风险水平.     

基于灰色关联度的土壤环境重金属污染综合评价法

考虑到依据现行土壤环境质量标准(GB15618-1995)的土壤污染评价过程中存在较大的不确定性,将灰色理论引入土壤环境重金属的污染评价中,提出了基于灰色关联度的土壤环境重金属污染综合评价法.将灰色综合评价法应用于现实的案例土壤重金属的污染评价中,结果表明案例区域土壤重金属的8个采样点中只有S1为Ⅲ类土壤,其它样点均为Ⅰ类土壤.灰色综合评价法减少了在土壤污染综合评价中的主观人为因素,并可同时表征同一采样点不同级别和同一级别不同样点之间的土壤环境质量差异,并且在实例研究中发现其可提高预算的有效使用率,是一种可行的评价方法.     

巢湖北部土壤重金属污染特征及生态风险评价

以巢湖北部为研究对象,分析了165个表层土壤样品中As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb和Zn含量及污染特征,并与其他地区土壤重金属元素含量进行了对比.利用污染指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属污染和潜在生态风险进行了评价.结果表明,8种重金属平均含量顺序依次为:CrZnNiPbCuAsCdHg,Cd和Hg变异系数较大,且对深层土壤元素有较明显的富集作用.单因子污染指数评价结果显示土壤各重金属均为清洁水平,污染程度依次为:PbCrAs=NiCuCdZnHg;综合污染指数表明土壤总体为清洁水平.在8种重金属中,Cd和Hg是研究区土壤重金属处于强生态风险的主要因子,贡献率分别为19.40%和72.87%.     

金沙江攀枝花河段土壤重金属污染状况及生态风险评价

为清晰了解金沙江攀枝花河段土壤重金属污染状况，以丰、平、枯不同水期下金沙江攀枝花河段岸边土壤为研究对象，采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法以及潜在生态风险指数法对金沙江攀枝花河段土壤重金属污染状况以及可能存在的生态风险进行评价，并提出了相关风险管控建议.研究结果表明，丰、平、枯不同水期下V,Cd, Cu, Ni等重金属质量含量均值超过四川省表层土壤背景值；丰水期与枯水期下重金属内梅罗综合污染指数均值分别为3.10,3.14,综合污染等级达到Ⅴ级重度污染，平水期下重金属内梅罗综合污染指数均值为2.94,综合污染等级达到Ⅳ级中度污染，土壤中Cd, V污染值得进一步关注；丰、平、枯不同水期下金沙江攀枝花河段岸边土壤重金属的潜在生态风险系数均值分别为144.04,110.88和147.15,总体呈现轻微生态风险，重金属Cd存在的危害较为严重，潜在生态风险指数分别为103.92,84.81和111.71,呈现强生态风险，Cd存在的生态风险值得进一步去关注.     

基于重金属多形态-生物毒活性权重体系的生态危害指数模型

针对Hakanson潜在生态危害指数模型的不足,纳入了对重金属多形态生态毒活性差异的考量,建立了基于重金属多形态-生物毒活性权重体系的改进生态危害指数模型.将其应用于新乡市郊区蔬菜基地土壤重金属污染的评价,结果表明该区域土壤中Cd,Ni,Zn,Cu和Cr的污染程度等级分别为5级、3级、1级、1级、1级,Cd和Ni可能造成严重的生态危害,亟需有关部门关注及治理.经与原模型评价结果的对比分析,表明所建优化评价模型能更全面、真实地综合表征评价区域土壤中重金属污染的潜在生态风险,为科学决策提供了理论基础.     

改进的地累积指数法在重金属生态风险评价中的应用

地累积指数法是土壤或沉积物中重金属生态风险评价的常用方法,只能够对样点中的单一重金属污染进行评价,不能综合分析区域内的重金属污染程度.为了扩大地累积指数法的应用范围,尝试利用最大污染量和平均污染量这2个指标对该评价模型进行改进.为了验证改进的地累积指数法的科学性与可靠性,以天津于桥水库流域河流沉积物的重金属综合生态风险评价为例,比较分析改进的地累积指数法、潜在生态风险指数法、污染负荷指数法的评价结果.在评价单一样点的重金属生态风险时,改进的地累积指数法和潜在生态风险指数法的评价结果一致,均为较轻污染水平,而污染负荷指数法的评价结果为中等污染水平;在评价区域的综合重金属生态风险时,改进的地累积指数法和污染负荷指数法的结果相同,均为中等污染水平.利用中等污染距对单一样点重金属生态风险进行评价时,改进的地累积指数法与潜在生态风险指数法的中等污染距相近,略低于污染负荷指数法的数值;在对区域综合重金属生态风险进行评价时,改进的地累积指数法与污染负荷指数法的中等污染距接近,即区域整体属于中等污染水平.由此可见,改进的地累积指数法可以用于综合评价区域的重金属生态风险.     

典型农田土壤重金属污染特征及生态风险评价

对典型农田土壤重金属含量进行调查研究,采用单因子指数法、综合指数法、潜在生态风险评价等方法对其进行了评价研究,并就土壤-植株重金属含量的相关性进行了实证研究。结果表明,研究区域土壤重金属存在污染的现象,属于中、轻度污染水平,潜在生态风险也属于中等级别,说明研究区域土壤危害程度相对较大,并且重金属元素在蔬菜积累效应与土壤重金属含量是呈正相关的线性关系。     

农业用地土壤重金属综合评价方法

利用6种重金属元素Pb,Cd,Cu,Cr,Zn和类重金属As构建综合评价标准,提出生态毒性和健康因子相结合的模糊修正综合评价模型.利用Hakanson毒性系数修正方法进行生态和人体健康毒性因子的权重归一化,对比验证表明模型具有较高的分辨率和有效性.引入农田土地分等AEZ方法进行重金属评价比较,对比研究区域47个农用地土地分类图斑的综合评价结果,其中有一定重金属污染程度的土地占总数29.8%,面积比例为32.1%,土地分类级别与重金属污染具有一定的正比效应.研究结果表明所提出的方法适用于农田土壤的重金属综合评价决策.     

成都市近郊蔬菜地土壤Cd,Cu,Ni,Pb,Zn的污染评价

本研究选择成都市近郊蔬菜地采集表层(0~20cm)和底层(20cm)土壤样品,分析土壤中重金属(Cd,Cu,Ni,Pb,Zn)及其可交换态的质量分数,并利用单因子污染指数(Pi)、综合污染指数(P综合)、风险评价编码法(RAC)和Hakanson潜在生态风险指数法(R_I)评价重金属的污染程度和潜在生态风险水平.结果表明,表层和底层土壤中重金属质量分数差异没有统计学意义,均明显高于四川省土壤背景值,但低于国家土壤环境质量二级标准.表层土壤中可交换态重金属的质量分数高于底层.表层土壤中重金属整体上呈中等污染,而底层土壤呈轻度污染.RAC的结果表明土壤中Cd具有较高的迁移性,呈现出明显的潜在生态风险,Cu,Ni,Pb,Zn处于低风险水平.表层和底层土壤中重金属的潜在生态风险均表现为轻微风险水平.研究结果表明,成都近郊蔬菜地土壤重金属的污染和风险较高的区域主要分布于双流区和郫都区,较低区域主要分布于龙泉驿区.Cd是研究区需要进一步关注的重金属.     

制药企业环境污染事故风险模糊熵权排序模型

探讨建立制药企业环境污染事故风险评价模型。制药企业环境污染事故隐患风险评价是一个多指标决策问题,引入模糊数学方法,并结合熵权理论,建立一种基于熵权的模糊排序模型。根据模型方法,可以对制药企业环境污染事故隐患的风险状况进行优劣排序。有关部门可以根据风险评估的结果,有针对性地进行重点管理,预防事故的发生。制药企业环境污染事故风险评价模型可对事故风险评估有一定的参考价值和指导意义。     

沈阳沈抚灌区上游土壤重金属镉和铬的现状及潜在生态风险评价

为调查沈抚灌区停灌10多年土壤环境质量状况,在沈阳沈抚灌区上游10个行政村布设了50个取样点,分析测定了土壤重金属镉和铬的含量,并对其进行评价.分析结果表明,有4个行政村土壤重金属镉和3个行政村土壤重金属铬超出辽宁省土壤环境背景值标准,但均未超出国家二级标准,说明沈抚灌区灌溉没有给采样区域土壤带来重金属镉和铬污染,但已有重金属富集.土壤重金属镉和铬变异系数在10%～100%之间,说明土壤扰动性较大.按照辽宁省土壤环境背景值标准进行单项污染指数和内梅罗综合污染指数以及潜在生态风险评价表明:重金属镉具有污染风险,存在着一定的生态风险.重金属铬一般无污染风险,生态风险较小.     

基于动态贝叶斯网络的燃气管网燃爆风险分析

针对传统风险分析方法无法实现动态评估的局限性，提出了基于动态贝叶斯网络的燃气管网风险分析模型.基于管道失效原因与事故后果，构建了事故演变全过程网络结构，并运用马尔科夫理论将演变全过程与时间相关联，最终建立了动态贝叶斯风险分析模型.该模型基于贝叶斯理论进行泄漏、致灾模式及后果节点的概率计算，实现了对燃气管网事故的原因诊断及事故发展态势预测.以松原"7.4"燃气爆炸事故为例，应用本模型演示了燃气管网事故推演技术，结果表明:事故是由第三方施工破坏引发燃气泄漏，由于燃气在土壤中的扩散范围不断扩大，扩散范围内受限空间数量不断增加，人员活动情况也更加复杂，进而增大了燃气聚集与点火概率；结合事故现场条件，本模型对这起爆炸概率进行了推演，认为此次燃气爆炸概率将在泄漏60 min后达到42.3%，高于安全泄放概率；该结果与真实情况基本相符，进一步验证了模型的可行性与可靠性.      

基于不确定性分析的IMPULSE模型预测能力评价

为解决分布式参数非点源污染(IMPULSE)模型不确定性分析中采样量和计算量过大的问题,在Bayes概率理论基础上,构建了基于Sobol序列的GLUE算法,用来描述多种扰动因素共同作用下的全局参数不确定性,从而对模型预测能力进行全面评价。将该方法应用于IMPULSE模型,对分布式参数的全局进行不确定性分析。结果表明:该模型结构优良,具有良好的预测能力,对空间不确定性有较高的预测稳定性和鲁棒性,可以满足实际流域污染模拟需要。     

基于贝叶斯网络的电力施工安全承载能力评估

提出了基于贝叶斯网络的动态承载能力评估模型。通过对承载能力风险要素的识别和评估,构建了贝叶斯网络结构和参数,在此基础上对电力施工安全承载能力进行了风险评估和诊断。最后,依据分析得到的结果进行风险控制。该系统可以满足电力施工安全承载能力估计的需求。     

川中丘陵土壤重金属元素潜在生态风险评价与预警

以《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)(pH>7.5)为评价标准,对四川省内江市双桥乡土壤重金属As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn的污染风险开展了评价工作:以一级标准(自然背景值)为计算依据,对研究区进行了土壤重金属潜在生态风险评价和生态风险预警.通过研究发现:依据国家二级标准(pH>7.5),研究区土壤重金属污染风险均处于无污染级;潜在生态风险评价结果显示,土壤较高水平的Cd在构成环境污染的同时,也构成了严重的生态危害;从生态风险预警评估综合评价指数来看,研究区的土壤重金属总体处在低警级别,但部分样点的单项风险指数级别稍高,应该加强对个别重金属的风险防治.     

基于标准差因子赋权法的农田土壤重金属潜在生态风险评价

利用标准差因子赋权法改进传统的潜在生态风险评价模型,并对福州市工业园区周边农田土壤中8个代表性采样点中Zn、Pb、Cr、Ni、Cu5种重金属污染的潜在生态风险评价进行实证研究.结果表明,传统法和改进后的模型对该地区土壤重金属综合危害程度的评价均为中等水平,但应用改进法计算的潜在生态危害指数值较传统法均有不同程度的增加,其中5个点位危害程度的等级提高1个级别.因此,标准差因子赋权法改进的潜在生态风险模型对土壤重金属污染的评价精度更高,结果更客观.     

北京城区土壤与灰尘中重金属的健康风险评价

选择北京市城区公园广场、大学校区、商业区和居民小区等市民日常活动区域,采集地表土壤及灰尘样品,分析重金属种类及其浓度。采用单因子指数法和Nemerrow指数法,研究了各功能区不同重金属的污染程度,并采用美国环保总署健康风险评价模型,计算北京市居民经呼吸途径和皮肤接触途径摄入重金属而引起的健康风险。研究结果表明,北京市城区人口活动密集区域地表灰尘重金属污染较为严重,Cu、Pb和Zn质量分数的平均值分别为北京市土壤背景值的2~3倍,其中西单灰尘中Zn的质量分数达528mg/kg,超过背景值9倍以上。健康风险评价模型计算结果表明,人体重金属摄入途径风险大小为：呼吸途径>皮肤接触途径;重金属对人体非致癌风险大小为 Pb>Cu>Zn;在不同功能区之间非致癌风险大小为公园广场>大学校区>居民区>商业区。因非致癌风险指数小于阈值1,所以北京市地表灰尘中的重金属,在目前尚不至引起严重的健康风险。