中国典型城市水环境中邻苯二甲酸酯类污染水平与生态风险评价

邻苯二甲酸酯类(PAEs)作为一类重要的环境激素类化学物质,被广泛应用于塑料的增塑剂中。随着工业的发展,中国PAEs的需求量迅速增加,PAEs已成为中国城市水环境的重要风险因子,因此需要对其进行生态风险评价。本研究首先针对我国典型城市水环境中PAEs的污染现状进行文献综述,总结归纳得到我国典型城市水环境中PAEs的污染分布特征;其次运用熵值法计算了我国典型水环境中PAEs对于藻类、水蚤和鱼类种群的生态风险,并依据生态风险等级划分标准将PAEs生态风险划分为4个水平。文献综述结果表明我国城市水环境中的PAEs浓度多数都高于8.00μg·L~(-1),超过了我国地表水环境质量标准(PRC-NS 2002)和饮用水质量标准(PRC-NS 2006)中的规定限值,且在大城市或PAEs工业区周围的污染水平要显著高于其他区域。将我国与国外典型城市水环境中PAEs的污染水平进行比较,结果表明我国水环境中的PAEs污染水平明显高于其他国家。此外,我国城市水环境中PAEs的污染不仅出现在地表水环境中,而且在广东东莞等地的地下水环境中也出现了PAEs污染,PAEs浓度范围为0.0~6.7μg·L~(-1)。生态风险评价的结果表明,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)是我国城市水环境中最主要的风险因子。PAEs污染分布特征和生态风险评价的结果表明我国城市水环境中的PAEs生态风险值总体处于10≤风险熵(RQ)100到RQ≥100水平,尤其是在大城市或者PAEs工业密集区域,因此,亟需对我国城市水环境中PAEs的生态风险进行早期预警和风险管理。     

组织残留法在水生生物基准中的应用概述

水生生物基准已成为生态风险评价和水环境管理的主要参考依据,在水污染治理、控制和管理以及水生生物保护方面发挥着重要作用。环境和生物学参数对基于水体或沉积物等外暴露浓度的毒性阈值和环境基准存在影响,使其具有变异性和不确定性。而基于组织残留的毒性剂量指标可以减少毒性值的变异性以及不确定性,特别是对于生物累积性物质而言,在毒性效应及环境基准研究中存在显著优势。针对组织残留法在水生生物基准研究中的应用,对组织残留法的概念、优势、应用,以及组织残留基准的推导方法等几个方面进行了综述,并提出了组织残留法在应用中存在的关键问题及建议,旨在推动环境基准、生态风险评价理论和方法的研究,以及为水环境管理和污染防治提供技术支持。     

长沙综合枢纽蓄水后望城饮用水源地水质变化及其评价

为了解长沙综合枢纽蓄水后对望城饮用水水源地水环境的影响,于2014年1月—2017年12月测定了望城饮用水水源地监测断面水体中化学需氧量等23个指标,运用综合指数法、污染物分担率、营养状态综合指数法分析了长沙综合枢纽蓄水后望城饮用水水源地水环境中6类水环境参数的变化.结果表明,长沙综合枢纽蓄水后望城饮用水水源地水环境质量整体呈下降趋势,水环境污染水平呈逐年上升的趋势,主要受NH_3-N、TP、生化需氧量、As、Pb和粪大肠菌群影响;无机污染物中TN、TP、COD_(Mn)营养物质的综合营养状态指数在2015—2017年呈上升趋势,与污染物超标状态、综合污染指数和污染物分担率变化趋势一致.健康风险评价发现,望城饮用水水源地2014—2017年水体总健康风险分别为7.93×10~(-5)、4.89×10~(-5)、3.80×10~(-5)、3.63×10~(-5),呈逐年下降趋势,仅2014年高于国际辐射防护委员会(ICRP)的最大可接受风险水平.总体上讲,降低饮用水源地水环境中致癌物质Cr~(6+)与As以及非致癌物质中NH_3-N与氟化物能有效地控制饮水途径的总健康风险.研究结果对促进长沙综合枢纽库区水环境安全进一步提升提供了科学指导.     

海洋放射性污染生态风险评价研究进展

近年来,随着我国核电事业迅猛发展,海洋放射性污染的风险激增,放射物质的事故性污染将成为海洋环境一个重要问题。目前,海洋环境放射性污染风险评估的研究仍然较为薄弱,开展海洋放射性污染生态风险评价有助于了解事故对海洋生态的危害程度,为海洋与海岸带环境管理提供科学决策依据,维护海洋生态系统的健康与安全。梳理总结当前国内外海洋放射性污染生态风险评价的相关研究进展,结果表明:目前国内外对海洋放射性污染生态风险评价尚未做出科学的定义;现有海洋放射性污染生态风险评价的技术路线大体可归纳为基于经典风险评估框架和基于迭代的生态风险评价框架2种类型;ERICA Tool模型以及RESRAD-BIOTA模型是目前放射性风险评价中应用最多的方法 ,但存在海洋放射性污染标准限值少的问题;现有的研究主要集中于评估事故中后期均衡条件下的长期慢性暴露评价,对事故初期的高剂量、短期急性暴露的风险影响研究较少;我国海洋放射性污染的生态风险评价与环境影响评价的概念混淆,至今没有明确的海洋放射性污染生态风险评价的概念及技术框架。     

生态风险评价框架进展研究

生态风险评价是评价生态压力引起的不利生态效应的可能性的过程,可为环境风险管理提供理论及技术支持。生态风险评价框架是一套标准化的方法体系,规定了生态风险评价的总体工作内容、技术路线、关键方法步骤和各阶段产出成果,为生态风险评价的科学方法有效转化为生态环境管理策略提供途径。从20世纪90年代起,以美国为代表的一批发达国家逐步构建了生态风险评价技术框架,并颁布了一系列相关标准、导则和技术文件,直接支撑了上述国家生态环境保护相关的现行法律法规,影响了有关国家的生态环境管理与决策。而我国对于生态风险评价的具体实施还缺乏规范性的指导方法。该文以美国、英国和澳大利亚的4套与土壤环境污染关系密切的生态风险评价框架为例,介绍国际生态风险评价框架的内容,并结合我国在环境影响评价和农药安全评价领域的生态风险评价方法研究进展,对我国生态风险评价框架的研究发展方向进行分析。     

再生水回灌地下水环境安全风险评价技术方法研究

再生水回灌是水资源管理的一条有效途径,也是污水再生利用的重要发展方向。然而,当再生水以农灌、土壤含水层处理（SAT）、河湖入渗和井灌等方式进行地下水回灌时,不可避免的会在回补地下水的过程中造成对地下水环境的污染风险。针对不同回灌方式建立适用于我国的再生水回灌地下水环境安全风险评价技术体系至关重要。借鉴国内外地下水污染风险评价方法,综合分析再生水回灌对地下水产生风险的关键环节,采用层析分析法,从回灌水特征污染物特性、回灌区地下水固有脆弱性以及回灌工程布设方式3个方面,针对地表灌溉、河湖入渗和井灌3种回灌方式,建立了包含污染物浓度水平、分配系数、溶解度、半衰期、半致死剂量、地下水埋深、降雨入渗补给量、地形坡度、土壤介质、包气带介质、含水层介质、含水层厚度、回灌强度、回灌周期、回灌水停留时间以及取水点与回灌点水平距离16个指标在内的风险评价指标体系。在此基础上,结合地下水使用功能,以20个典型再生水回灌场地调研结果和160种再生水回灌地下水污染风险因子物化特性为数据基础,对各指标进行了风险水平的划分,基于聚类分析法,采用各指标风险指数相乘的风险表征方法计算总风险指数,构建了再生水回灌地下水环境安全风险评价技术方法。该方法有效的避免了指标权重计算的主观性,并且能够直观的找出导致风险的主要因素。结果表明：利用建立的风险评价技术方法可将我国再生水回灌地下水环境安全风险划分为3级,风险值〈5为一级,风险值在5-15之间为二级,风险值〉15为三级。在某再生水回灌场地的应用表明,该回灌区地下水环境安全风险为二级,同时得出回灌水特征污染物特性指标是造成该回灌区地下水环境风险的主要因素。     

洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险评价

为了解洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险,根据2014年30个县级以上城市饮用水源地水质监测数据,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的水环境健康风险评价模型,对洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险进行了评价.结果表明,由毒性物质所致总健康风险在8.77×10-10—7.42×10~(-5)a~(-1)之间,平均为1.07×10~(-5)a~(-1),低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5×10~(-5)a~(-1),但高于部分机构推荐的最大可接受风险水平1×10-6a~(-1),总体属中等风险;总健康风险的大小顺序为地下水型河流型水库型,澧水松澧洪道资水湘江沅江汨罗江长江华容河,下游上游,常德市益阳市岳阳市望城区,中部东部西部;毒性物质总健康风险主要来自化学致癌物As,因此,As应作为水环境健康风险决策管理的重点;优先选取水库和河流作为城市饮用水源是降低洞庭湖区城市饮用水源地水环境健康风险的重要途径,加强上游城市污染治理和城市交界断面水质考核,对保障下游城市饮用水源地水质安全具有关键性作用.     

中国地表水环境中药物与个人护理品生态风险评价的研究进展

药物与个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)作为一类与人们生产生活联系最为紧密的新型污染物在水环境中广泛检出,PPCPs在水环境中能够痕量存在,并在生物体内富集转化,对水生生态系统产生潜在的不利影响,其对水环境安全构成的潜在风险受到普遍关注.本文主要综述了我国地表水环境中PPCPs对生态环境的影响及生态风险评价的方法,分析了我国对水环境中PPCPs研究中存在的不足,提出了应对PPCPs风险评价的对策及建议.     

不同国家基于生态风险的土壤筛选值研究及启示

本文介绍了土壤生态筛选值的定义以及国外一些国家在污染土壤生态风险评估领域的相关土壤筛选值。由于地理生态、社会文化、行政法规以及标准制定的科学基础等差异使各国基于生态风险的土壤筛选值的制定方法各有特色,导致各国基于生态风险的土壤筛选值名称和筛选值之间存在较大差异。我国的生态风险评价研究起步较晚,目前还没有国家权威机构发布的诸如土壤生态筛选值、生态风险评价技术导则等文件。本文就目前国外一些权威机构推出的并得到广泛认可的相关标准、方法做简要介绍,就国际上不同国家的土壤生态筛选值的制定方法、理论体系、使用策略等进行详细描述,为我国制定相关筛选值的方法体系提供参考,旨在推动我国基于生态风险的污染土壤筛选值的建立和生态风险评估研究。     

美国水环境标准及其实施体系述评

从立法和技术角度系统分析了美国水环境标准及其实施的体系。美国水环境标准体系由环境水质标准和废水排放标准构成,制定这两种标准时不是力求完美,而是着重其实用性,考虑其在职能上互为补充;同时在实施中水环境标准也不是孤立起作用,而是依赖法律制度如许可证制度、市场手段如排放权交易等,构成一个完整的水环境标准及其实施体系。这对我国环境标准的制定和实施颇有借鉴作用     

137 Cs在我国滨海核电周边海洋生物的富集及生态风险研究

铯-137(~(137)Cs)是滨海核电站液态流出物中主要人工放射性核素和重要监控指标之一,易被水生生物累积,有关核电周边海域内海洋生物的核素富集状况备受关注。通过分析海洋生物富集放射性~(137)Cs的方式、生物富集系数的种群特征、人工放射性核素在生物体内的辐射剂量率状况,结果显示:1)滨海核电周边海域内~(137)Cs的放射性水平较低; 2)海洋生物对于~(137)Cs的富集未呈现显著的种群规律; 3)目前对放射性铯的富集能力较高的生物主要是底栖生物; 4)核电厂周边海域内海洋生物通常未达到可导致电离辐射损伤的辐射剂量率水平。随着滨海核电在我国的大力发展,对能够快速反映环境放射性状况的指示生物的筛选、生物放射性质量安全及其生态健康风险需进一步关注。     

河流放射性核素水体弥散模型及其应用

随着我国核能及核技术利用产业的迅速发展,放射性物质运输对饮用水水源地的潜在放射性污染健康风险越来越大,阐明事故情况下放射性物质在地表水体中的迁移弥散行为可为居民饮水健康风险防范提供科学依据。针对含钴-60、铯-137、锶-90货包公路运输在事故工况下放射性物质释放造成黄河兰州段河流型饮用水源放射性污染,讨论了河流放射性物质弥散模型和居民饮用水的健康风险。结合国内现有放射源活度水平及国内外放射性物质事故资料,考虑泥沙的影响,设定铯-137不同活度水平、不同流量情形,根据饮用水中铯-137的死亡风险系数和患病风险系数对距离事故点为64 km、114 km的河流下游两个饮用水源地居民饮用受污染自来水存在的健康风险进行评估,同时选择钴-60、锶-90两种核素以30年间河水平均流量偏小值为例进行对比评估。放射性核素在黄河河流的稀释作用下,由饮用受钴-60、铯-137、锶-90污染的水随放射源活度、河水流量及泥沙含量的变化存在不同程度的死亡风险与患病风险。因此,应当对受到放射性污染的水源及时采取适当措施,预防放射性核素造成的风险。     

Geologic materials and gamma radiation in the built environment

Human exposure to natural ionizing radiation is due to both internal sources such as ingestion and inhalation of radioactive isotopes, and external sources from cosmic radiation and primordial radionuclides present in the Earth crust. Primordial radionuclides are ⁴⁰K and radioisotopes of the decay series of ²³⁸U and ²³²Th, which emit gamma radiation at low doses. Gamma emission can occur both in outdoor, due to background geologic radiation, and in indoor spaces, due to the use of geologic materials in dwellings. This radiation has received less attention than man-made sources because it contributes less to the total doses that affect humans, on the average. However, there are geographical areas and rocks used as building materials that contain high concentrations of radionuclides, thus being a source of relatively high gamma dose exposures. Assessing exposure is difficult, especially in indoor situations where there are marked variations regarding materials application. Nonetheless, some measures and regulations to control such dose exposures on building materials have been suggested. This article reviews gamma radiation in geologic materials used for buildings. We discuss: (1) procedures that relate radionuclide contents in building materials to external gamma radiation, considering namely indoor applications and that are used for establishing restrictions on building materials commerce; (2) relation of rock radionuclide contents with their geologic history that can lead to listing of some geologic materials as potentially hazardous in terms of gamma radiation; and (3) the implications for the European regulation, which has an universal criteria that might be excessively restrictive for the commerce of geologic materials used in small amounts, and does not have provisions regarding existing structures where geologic materials are used in extended amounts.     

健康风险评估方法在中国重金属污染中的应用及暴露评估模型的研究进展

经济的快速发展导致中国环境质量日趋恶化.随着健康意识的增强,人们越来越重视污染物暴露人群的健康风险评估.与其他污染物相比,重金属污染区域广,重金属暴露人群多且集中.为了研究重金属暴露条件下人群的健康风险,USEPA 模型、统计模型、地理信息系统、可给性研究的方法已被中国不同学者应用.暴露评估模型作为污染物暴露人群健康风险评估的主要环节,国外的研究已经比较成熟,但相关研究在中国还处于空白阶段.对中国近年来在城市表层土壤（灰尘）、矿区土壤、膳食、地下水和饮用水、大气颗粒物进行重金属风险评估中应用的健康风险评估方法,进行了归纳和评述,并对欧美常用暴露评估模型：环境暴露评估模型、膳食暴露评估模型进行了介绍.中国健康风险评估工作起步晚,在评估的各环节均存在很大缺陷.随着新技术的发展以及人群对环境健康风险认识的深化,健康风险评估将成为中国热门研究领域之一.污染的环境行为、剂量一效应关系、模型、风险信息等方面,将是未来中国健康风险评估研究的重点.     

大气挥发性有机化合物环境基准研究进展与展望

挥发性有机化合物(VOCs)中的许多物种对人体具有危害性,同时,VOCs对大气环境产生着重要的影响。目前我国部分区域大气VOCs污染已经十分严重,控制大气VOCs污染对于改善环境空气质量,保护人体健康具有重要意义。国际上许多国家或国际组织制定了大气VOCs环境基准或者发布了大气VOCs环境基准指导值,这对于加强VOCs污染控制及环境管理可以起到重要作用。我国尚未制定大气VOCs环境基准,亟待开展系统的研究工作。在综述国际大气VOCs环境基准研究进展,介绍当前我国大气VOCs环境基准研究情况的基础上,分析了我国大气VOCs环境基准的研究需求,并对今后的系统研究提出了建议。     

海水水质基准的研究方法与我国海水水质基准的构建(Methods of Deriving Marine Water Quality Criterion and Proposal for Establishment of National Marine Water Quality Criterion in China)

海水水质基准是制定相关海水水质标准的科学依据.论文概要介绍了美国、欧盟和荷兰等发达国家的海水水质基准研究方法体系,给出了关键计算模式、数据要求和定值方法.结合当前我国在海水水质基准研究方面的现状,借鉴国外水质基准研究经验,对我国海水水质基准的研究方法提出了构想,以期为我国开展海水水质基准的研究提供新思路.     

Environmental risk assessment of radioactivity and heavy metals in soil of Toplica region,South Serbia

Activity levels of natural and artificial radionuclides and content of ten heavy metals (As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn and Hg) were investigated in 41 soil samples collected from Toplica region located in the south part of Serbia. Radioactivity was determined by gamma spectrometry using HPGe detector. The obtained mean activity concentrations ± standard deviations of radionuclides ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K and ¹³⁷Cs were 29.9 ± 9.4, 36.6 ± 11.5, 492 ± 181 and 13.4 ± 18.7 Bq kg⁻¹, respectively. According to Shapiro–Wilk normality test, activity concentrations of ²²⁶Ra and ²³²Th were consistent with normal distribution. External exposure from radioactivity was estimated through dose and radiation risk assessments. Concentrations of heavy metals were measured by using ICP-OES, and their health risks were then determined. Enrichment by heavy metals and pollution level in soils were evaluated using the enrichment factor, the geoaccumulation index (I_geo), pollution index and pollution load index. Based on GIS approach, the spatial distribution maps of radionuclides and heavy metal contents were made. Spearman correlation coefficient was used for correlation analysis between radionuclide activity concentrations and heavy metal contents.

     

我国硝基苯的海水水质基准及生态风险评估研究

以一种重要的化工原料硝基苯为研究对象,通过收集、筛选我国本土物种的硝基苯海水生物毒性数据,同时针对我国海区生物特点补充8种典型海洋受试生物的毒理学实验,应用物种敏感度分布(SSD)方法推导了用于保护水生生物的我国硝基苯海水水质基准值。在此基础上,尝试应用2种概率生态风险评估方法初步评估了硝基苯在我国东海椒江口水体中的生态风险。研究结果表明,用于保护我国海水生物的硝基苯水质基准高值为1.42 mg·L-1,低值为0.037 mg·L-1,与应用SSD方法推导的硝基苯淡水水质基准差异不大。商值概率分布法和联合概率曲线法的风险表征结果表明,硝基苯对椒江口中的水生生物存在潜在的生态风险,需要管理部门采取一定的风险管控措施。研究结果有望为我国水质基准、生态风险研究及硝基苯的海水水质标准制定提供参考。     

Sellafield waste radionuclides in Irish sea intertidal and salt marsh sediments

Low level liquid radioactive waste discharges from the Sellafield nuclear fuel reprocessing plant in north west England had generated environmental inventories of about 3 × 10¹⁶ Bq of¹³⁷Cs, 6.8 × 10¹⁴ Bq of^239,240Pu and 8.9 × 10¹⁴ Bq of²⁴¹Am by 1990. Most of the^239,240Pu and²⁴¹Am and about 10% of the¹³⁷Cs has been retained in a deposit of fine marine sediment close to the discharge point. The quantities of radionuclides discharged annually from Sellafield decreased by two orders of magnitude from the mid-1970s to 1990 but estimated critical group internal and external exposure decreased by less than one order of magnitude over this period. This indicates that during the period of reduced discharges, radionuclides already in the environment from previous releases continued to contribute to the critical group exposure and highlights the need to understand processes controlling the environmental distribution of the radionuclides. Redistribution of the contaminated marine sediment is potentially of major significance in this context, in particular if it results in transport of radionuclides to intertidal areas, where contact with the human population is relatively likely. A review is presented of published work relating to Sellafield waste radionuclides in Irish Sea sediments. Data on temporal and spatial trends in radionuclide concentrations and activity ratios are collated from a number of sources to show that the dominant mechanism of radionuclide supply to intertidal areas is by redistribution of the contaminated marine sediment. The implications of this mechanism of supply for trends in critical group radiation exposure are considered.