区域综合环境风险评价方法体系研究

为准确识别环境事故风险因子扩散规律及环境风险主导因素,本研究将环境风险的3个主体“风险源-介质-受体”作为系统层,结合层次分析法（AHP）与时序加权平均算子（TOWA）建立动态模型计算标准层指标贡献率,最后基于空间地理特性确定指标层,加权计算单项风险,进而建立区域综合环境风险评价方法体系,并以南京市为案例研究对象进行综合环境风险评估.结果表明,南京市整体呈现一般风险水平,风险水平的高值区主要分布在靠近长江的江北新区核心区、南京主城区.该方法在保证指标体系评估完整性的同时,引入了区域时空特征,提高了区域环境风险管理的精细化与空间可视化程度.     

南京市绿地土壤重金属分布特征及其污染评价

为了解南京市主城区绿地土壤中重金属污染现状,分析了南京市主城区绿地表层土壤5种重金属元素（Cr、Cu、Zn、Pb和Cd）的含量状况及其空间分布特征,并利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法及潜在生态风险指数法对重金属的污染程度及其潜在生态风险进行了评价.结果表明,南京市主城区绿地土壤中5种重金属元素的平均含量均高于南京市土壤背景值,单因子污染等级依次为Cd > Pb > Cr > Cu >Zn,平均内梅罗综合指数为2.72,土壤呈中度污染水平.土壤重金属元素（Cr、Cu、Zn和Pb）的单项生态风险指数都小于10,具有轻微风险,而Cd的生态风险指数达到了97.32,具有强风险;综合潜在生态风险指数<150,总体属于低生态风险.5种重金属元素在空间上呈斑块状分布,Cr、Cu、Zn和Pb含量高值区域集中在城区东北部的绿地,Cd含量高值区集中在西南部及西北部绿地.通过本研究可知,南京市主城区绿地土壤中Cd的污染较为严重,在城市生活中需引起重视.     

危险废物填埋场地下水污染风险评价中指标权重计算方法优化比选

为了探究适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,选用层次分析法、熵权法、层次分析-熵权法进行计算,并通过我国37家危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与地下水中苯浓度的拟合验证对权重计算方法进行分析比选.结果表明:①3组权重计算结果中,含水层渗透系数和包气带渗透系数均为最重要的指标,危险废物填埋场所处地层介质类型是影响地下水污染风险最显著的因素.在建设危险废物填埋场时,选址需优先关注含水层及包气带介质类型,必要时应采取更高性能的防渗技术手段;②3组场地风险指数（R）和污染指数（C）线性拟合R2值排序为层次分析-熵权法（R2=0.84）>层次分析法（R2=0.75）>熵权法（R2=0.51）,因此采用层次分析-熵权法得出的危险废物填埋场地下水污染风险评价结果与实际污染状况匹配度更高,构建的风险评价方法更能准确预测地下水污染风险;③当各指标权重由大到小依次加和至总权重为0.96时,层次分析-熵权法可包含12项指标,且权重分配更为均衡,不易受到单个指标缺失的影响,由此建立的综合指数计算方法更加可靠.研究显示,层次分析-熵权法是更适用于危险废物填埋场地下水污染风险评价的指标权重计算方法,构建的污染风险评价方法结果准确、易操作,在一定程度上可为危险废物填埋场地下水污染的风险评价及运行管理提供支持.      

区域用水水平评价中的集对分析方法研究

集对分析是研究客观事物之间确定性与不确定性联系的系统理论和方法,核心是计算事物之间的联系度。提出了根据区域用水情况,利用实际指标值建立用水水平评价标准的方法。运用集对分析理论,对黄河下游沿黄地区的用水水平进行定量研究。研究表明：综合用水水平由高到低排序为艾山-洛口区段（Ⅳ区）、洛口-利津区段（Ⅴ区）、花园口-高村区段（Ⅰ区）、孙口-艾山区段（Ⅲ区）、高村-孙口区段（Ⅱ区）,总的评价结果与多层次灰关联综合评价模型一致。集对分析法具有简单实用、评价结果客观等特点,文章所建立的评价标准与集对分析理论相结合有效地解决了区域用水水平的评价问题。     

太湖流域企业的水风险评估体系

基于世界自然基金会（WWF）和德国投资与开发有限公司（DEG）开发的企业水风险评估体系,进行太湖流域企业水风险评估体系本土化研究.根据太湖流域的水环境现状、企业管理方式、相关标准及法规,修订了部分指标,建立了包括物理风险指标9项、监管风险指标4项和声誉风险指标9项的太湖流域企业水风险评估体系.采用层次分析法（AHP）计算指标权重.评估指标的分级延续了原来的评估体系的5级5分制,采用综合指数加权求和法计算综合评分值.选取了一家化工企业进行实例研究,评估结果表明,该企业2015年综合水风险评价值为2.61,风险等级为Ⅲ级,属中等风险.实施7项水风险削减方案后,2016年综合水风险评价值降至1.94,风险等级为Ⅱ级,属低等风险.该评估体系可为太湖流域企业进行水风险评估及削减提供参考.     

基于空间数据挖掘的区域危险废物决策支持设计研究

区域危险废物环境管理与风险控制是涉及到危险废物特性、环境、经济和社会等多因素的复杂过程,对资源环境的可持续发展和人体健康都至关重要。空间数据挖掘技术在传统数据挖掘的基础上增加空间维尺度,能够实现从空间数据库和非空间数据库中提取危险废物产生、转移、处置和管理过程中隐含的空间模式与特征。文章在传统的危险废物环境管理和风险控制方法的基础上,构建了区域危险废物空间数据挖掘的指标体系,并设计了一种基于空间数据挖掘技术的区域危险废物决策支持系统框架。该框架由数据层、数据挖掘层和显示层组成,为区域危险废物管理和决策提供了直观的、科学的和高效的支持,提供了一种新颖可行的思路和方法提高危险废物的环境管理和风险控制水平,具有一定的理论和现实意义。     

流域水环境累积风险评估研究

流域水环境累积风险属于多层次、多准则的复合系统问题,具有一定的模糊和突变特性,在可持续发展的要求下,对流域进行水环境风险综合评估与防控十分必要.建立基于16项底层指标的流域水环境累积风险评估综合指标体系,将突变理论应用于表达和计算累积环境风险,可以形成系统完整的流域水环境累积风险评估研究方法.以流溪河流域为例,通过分区计算分析流域水环境累积风险形势,得出流溪河流域上游水环境累积风险水平较低,流域中游和下游均有较高的水环境累积风险.     

青藏高原典型区域资源环境与社会经济耦合分析

资源环境与社会经济之间的协调关系对区域可持续发展具有重要意义.本研究以青藏高原典型区域玉树藏族自治州为研究对象,综合运用数量耦合方法（耦合协调度模型）和速度耦合方法（Tapio脱钩模型）讨论区域资源环境和社会经济体系相互关系在时间序列上的变化,分析二者之间的耦合协调关系及演变过程.结果显示：①受耕地面积变化、林业和草原有害生物防治强度变化的影响,研究区2016年处于重度失调型,典型研究区域在其余年份均处于中度或轻度失调型,区域资源环境和社会经济发展协同效应不高.②总体而言,研究区的社会经济与资源环境水平、资源环境压力和资源环境体系3项指标之间均呈强脱钩状态,区域资源环境和社会经济体系处于良性发展状态.综上,近年来青藏高原典型区域的社会经济发展水平不断升高,资源环境体系发展水平有待提高.     

天津市地表水中新型优先污染物筛选与管控对策

新型污染物在地表水中频繁检出,威胁区域水生生态系统及人体健康.因其种类复杂且风险、毒性差异较大,目前基于新型污染物污染特性综合评估,进而确定新型优先污染物的相关研究仍不完善.以41种新型污染物为研究对象,采用污染物环境暴露水平、持久性、生物累积性、生态风险和健康风险这5个指标,建立以保护水生生物和人体健康为目标的综合评分方法,筛选识别天津市地表水环境中新型污染物,划分优先等级,构建优控清单,评价清单中污染物水环境生态风险和人体健康风险.结果表明,41种新型污染物在研究区域内均有检出,磺胺类抗生素（SAs）和其他类药物（others）浓度平均值最大,分别为200.04 ng·L^-1和176.30 ng·L^-1;其次是全氟化合物（PFASs,57.98 ng·L^-1）.以污染物类别计,高优先级以PFASs （占比50%）为主;中级优先级仍以PFASs （占比26.32%）为主,比重有所下降;低优先级以SAs （占比31.25%）为主.高优先级污染物全氟辛基磺酸（PFOS）、全氟辛酸（PFOA）、卡马西平（CBZ）、咖啡因（CAF）、全氟己基磺酸（PFHxA）和克拉霉素（CLA）列为优控清单;与其它污染物相比,PFOS和PFOA的持久性、生物累积性和健康风险得分较高,CBZ和CAF的生态风险得分较高.CAF的风险商（RQ）平均值为4.8,具有相对较高的生态风险.健康风险表明,PFOA （风险商平均值HQ为0.018）累积效应带来的潜在风险不可忽视.针对优控清单,CAF在污水处理厂的处理率高,应加强管网和高植被盖度的河岸带建设,减轻未处理污水排放和降雨径流对地表水的影响;处理率较低的污染物应运用多技术组合工艺提高对其去除效率;此外,应加快行业替代工作,减少全氟类化合物（PFOS、PFOA和PFHxA）的排放.     

基于“生态水位-水质-水源地”协同作用的地下水环境风险评价方法研究

地下水生态水位、地下水水质和地下水水源地是地下水环境的关键敏感属性,而现有关于地下水环境保护的研究多侧重于污染风险评价,常忽视地下水生态水位作为环境要素综合风险的重要性.为突破以往地下水风险评价中以污染要素为主的现状,在区域尺度针对地下水污染及地下水水位变化导致地下水系统生态服务功能失衡等问题,提出以地下水生态水位、地下水水质和地下水水源地作为风险受体,综合研究地下水系统对地下水风险源的暴露途径及响应关系,采用地下水防污性能指数指征地下水环境的空间差异性,构建了基于“生态水位-水质-水源地”协同作用的GERRM模型（地下水环境相对风险模型,groundwater environmental relative risk model）,定量描述地下水污染和地下水水位突变耦合的地下水环境风险,并将建立的方法在下辽河平原进行案例研究.结果表明:①Ⅳ、Ⅴ级风险区主要位于化工企业、危险废物填埋场周围一定范围区域及沈阳市地下水水源地保护区和生态水位敏感性较高区,面积为2 107.33 km2,占总面积的8.93%.②Ⅰ、Ⅱ级风险区主要为农田种植区、林地种植区和农业城镇建设区,面积为17 704.51 km2,占总面积的75.01%.研究显示,GERRM模型适用于区域地下水环境风险评价,下辽河平原区化工企业、危废填埋场周围一定范围区域以及沈阳地下水水源地保护区相对风险最高,需采取相应的管理保护措施.      

饮用水源地突发事故环境风险分级方法研究

为了从源头降低饮用水源地环境风险,建立了用于识别环境风险源、划分饮用水源地环境风险级别的方法体系.本研究采用数学模型量化突发事故潜在影响及环境风险水平,应用层次分析法和指标体系法确定分级指标及风险因子.方法基于风险化学品数量与理化性质分析了环境风险源源强特征,研究了针对不同受体的环境风险表征方式,利用分级阈值体现饮用水源地突发事故环境风险水平,形成包含"环境风险源初步筛选"、"风险评估"和"风险分级"三步的分级方法.最后,依据本方法评估了南京某化工园区饮用水源地突发事故环境风险,筛选分级结果表明,通过模型评估可表征饮用水源地突发事故环境风险水平,同时实现风险分级,应用例中水源地突发事故环境污染风险值为6128.3,根据分级矩阵可知该饮用水源地为一级突发事故环境风险饮用水源地.     

基于风险场的区域突发性环境风险评价方法研究

在大尺度空间,风险源、风险受体和风险传播途径的多样性和相互作用的复杂性是区域环境风险评价的难点.同时,现有评价方法很少关注风险因子的释放规律,释放后在空间中的分布格局,以及风险受体受到损害的途径和程度.本文应用风险场理论,分析描述风险场形成和对风险受体作用的机制.结合南京化工园区实例进行环境风险源识别,采用集对分析等方法构建了各风险源产生的环境风险场,再分析处于风险场中的环境风险受体,最后得到区域环境风险水平分布,同时将其划分为5个等级.评价结果显示,位于风险源周围或河道下游的人口稠密、生态环境敏感地区环境风险值R≥6,风险水平处于极高、高等级,与园区现状具有较好的一致性.建议依据环境风险水平的分级、分类结果建立起以预防为主的环境风险管理体系.     

基于蒙特卡罗模拟的农用地土壤健康风险评价

为科学合理地评价农用地土壤健康风险,基于USEPA的环境风险评价体系,针对我国农用地土壤污染特征,建立农用地土壤健康风险评价模型,并引入蒙特卡罗模拟降低风险评价结果的不确定性。区域农用地土壤重金属的健康风险评价结果表明,该农用地造成的总致癌风险CR服从对数正态分布,为（2.898±2.425）×10-4,总危害指数HQ服从对数正态分布,为15.775±13.797;确定土壤的优先控制污染物为As,优先控制暴露途径为经口摄入。该模型适用于农用地多项污染物对人体的健康风险评价,并能得到优先控制因子和优先控制暴露途径等关键信息。     

基于区域环境风险评价的产业布局规划优化研究

区域环境风险评价相比单个项目的评价具有信息相对缺乏、风险因素多,风险叠加难度大等特点.信息扩散法可有效应对评价信息不足问题,通过构建和运行风险信息矩阵实现对多个环境风险源的风险值叠加,并最终形成风险分区图以指导区域布局优化和风险管理.本研究结合广州南沙地区发展规划,应用信息扩散法对区域现有及规划风险源进行综合评估,并得出区域综合环境风险4级分区.评价结果显示,规划的石化基地布局不合理,将大幅增加区域环境风险等级,提出放弃该产业规划或重新选址,该建议得到最终决策的支持.建议区域开发在规划的初始阶段就考虑开展环境风险评价,以此论证区域功能划分和产业布局的环境合理性,实现优化区域开发和加强区域环境风险防控的目的.     

区域环境健康综合风险评价指标体系的构建及应用研究

探讨区域环境健康综合风险评价指标体系建立的原则、思路和方法,估算各省环境健康综合风险,为制定环境健康政策提供科学依据.运用层次分析法,结合主成分分析和独立性分析,按照"风险压力-风险现状-风险应对"的总体思路构建了23个指标的区域环境健康综合风险评价指标体系及其权重系数.运用2012年31个省(自治区、直辖市)的数据进行实证检验,并将评价结果进行聚类分析探讨地区风险的差异和规律.研究表明全国有9个省区域环境健康综合风险指数超过标准,其中特别发达(北京、天津、上海)及不发达地区环境健康综合风险相对较低,较为发达地区环境健康风险较高.区域环境健康综合风险评价指标较为科学合理,具有较好的推广性和实用性.     

区域地下水污染风险评价方法研究

依据系统风险评价的边界要素,初步建立了区域地下水污染风险评价指标体系:区域地下水特殊脆弱性评价、区域污染源特性评价和区域特征污染物健康风险评价.采用多指标综合方法,对3个评价体系进行耦合,并运用ArcMap的Spatial Analysis功能制图对其进行风险表征,从而建立了对不同地区不同自然条件、不同污染类型的区域地下水污染风险评价的新方法.以常州市为例,利用该方法对其浅层地下水进行污染风险评价,研究表明该市地下水脆弱性指数较高,且分布不均;污染源分布较为集中,对地下水污染风险影响较大;受污染物及污染源影响,常州市区人群健康风险值较高.全市浅层地下水污染风险高且分布不均,污染风险较高区域分布在安家-薛家-郑陆一线以北和城区及其东南部一带.     

集对分析在区域大气环境风险评价中的应用研究

应用集对分析法对事故状态下有毒有害气体环境风险分布建立数学模型,通过南京化工园区的实例分析,把评价区域大气环境风险划分为5个等级,并对差异不确定系数i取值进行讨论,以反映不同状态下的大气环境风险分布水平.研究结果显示,i₁=0.5,i₂=-0.5取值方法简便,且此时的区域大气环境风险状态相对符合实际,可为优化土地利用规划和完善环境风险防控措施提供依据.     

区域地下水环境风险评价技术方法

针对我国在地下水环境风险评价技术方法储备不足的问题,提出区域地下水环境风险评价技术方法应遵循逐级筛选、分类分级评价的思路,突出对不同尺度的控制,将区域地下水尺度划分为区域(流域、平原)、局部地区(城市、单元)和场地(水源地、污染场地)3个层次. 通过分析区域地下水环境中风险源—受体—危害分析—生态终点的暴露响应途径,提出适宜大尺度区域地下水环境风险的评价方法;选用区域土地利用类型表征区域污染源,以地下水水质以及供水量变化为生态终点,采用相对风险模型分析大尺度区域环境风险. 针对大尺度区域内高环境风险区,采用源—路径—受体控制模型建立城市区域尺度地下水污染风险评价理论模型,并结合当地污染源特征、水文地质条件及水质现状进行局部地区地下水污染风险评价. 针对局部地区的高污染风险区,基于健康风险评价理论,突出水质安全保障,确定小尺度场地地下水健康风险的内涵与评价方法,提出场地地下水健康风险评价流程采用过程模拟方法确定污染物在包气带—地下水中的迁移转化,定量分析其对人体健康的影响. 下辽河平原区域地下水环境风险评价结果显示,高环境风险区位于沈阳浑河冲洪积扇区域,而细河是区域内地下水高健康风险区,应有针对性地采取保护措施.