因子分析法在化学物质生态危害评价中的应用

运用因子分析法对61种环境优先污染物的环境行为和生物毒性等7项指标进行分析,筛选出3个或4个主因子,3因子分别定义为生物毒性、分配性和降解性因子,4因子分别定义为生物毒性、蓄积性、吸附性和降解因子;选取3因子模型对61种环境优先污染物和12种新化学物质进行生态危害评价,以主因子对总信息量的贡献率为权重求得各化学物质生态危害的分值,依据综合得分得到新化学物质相对于该61种环境优先污染物的生态危害综合排序,以评价新化学物质的生态危害性.结果表明,预测结果与实际情况基本相符.     

基于高通量分析的长江干流重庆段重点关注污染物筛选

应用高通量分析方法对长江干流重庆段11个断面水体中的潜在污染物进行了分析,共筛查到230种污染物。结合重庆市化学品生产使用统计结果,应用综合评分法对潜在污染物进行了评分和排序,筛选出33种流域重点关注污染物,包括农药、工业用品(邻苯二甲酸酯类、酚类雌激素、有机溶剂)及个人护理品(抗氧化剂、合成麝香、紫外吸收剂)等。结果表明,基于高通量分析方法和综合评分法可成功识别和筛选流域内重点关注污染物,为流域管理提供科学依据。     

我国铜的淡水生物水质基准研究

铜是生命体必需的一种微量元素,当铜的浓度超过一定范围时,又会对机体产生一定的毒害作用.为了有效控制铜给水生生物带来的不利影响,亟需开展铜的水质基准研究工作.以我国淡水生态系统为保护对象,收集和筛选了淡水水体中的生物物种和相应的毒性数据.用评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法分别推导了我国铜的淡水生物水质基准....     

锌对淡水生物的毒性特征与水质基准的研究

锌是生命体必需的一种微量元素,但当锌的浓度超过一定剂量时,又会对生物体产生一定的毒害作用.为了系统研究锌对水生生物的毒性作用,亟需开展锌的水质基准研究工作.本文用物种敏感度分布法对锌的毒性特征开展了深入研究,并按照水质基准常用的几种方法,包括评价因子法、毒性百分数排序法和物种敏感度分布法分别推导了我国锌的保护淡水水生生...     

影响银淡水生物水质基准的环境因素分析

水质基准是制定水环境质量标准,以及评价、预测和控制与治理水体污染的重要依据。为了系统分析水体硬度、物种门类和地域条件对水质基准的影响,本研究筛选了6门20科25种水生生物的毒性数据,用毒性百分数排序法推导了中国银的淡水生物水质基准。研究结果表明,银的基准最大浓度(CMC)与水体硬度呈幂函数关系,等式为CMC=0.85×e[0.62ln(水体硬度)-4.28]μg·L-1,基准连续浓度为0.02μg·L-1。中国和美国2个不同生物区系研究都表明低等生物(无脊椎动物)比高等生物(脊椎动物)对银离子的毒性更为敏感。由地域条件引起的生物区系和敏感物种差异及基准推导方法的不同也会影响水质基准值。     

十二烷基苯磺酸钠淡水水质基准初探及生态风险评估

十二烷基苯磺酸钠(LAS)是一种常用的洗涤剂,具有难降解和易残留等特点,是我国水体中普遍存在的有害物质.当水中LAS浓度过高时,会对淡水水生生物的生存产生不利影响.以LAS为研究对象,结合我国淡水水生生物组成特征,筛选国内外文献中有关LAS水生生物毒性数据,涵盖5门12科19种,共40个急性毒性数据.运用毒性百分数排序法(SSR)和物种敏感度分布曲线法(SSD)进行推导,结果表明,利用SSR法推导得出基准最大浓度(CMC)为0.56 mg·L-1、利用急慢性比(取10)求得基准连续浓度(CCC)为0.11 mg·L-1;利用SSD法得到CMC为0.58 mg·L-1,CCC为0.12 mg·L-1.2种方法结果相近,从安全角度考虑,选取SSR法所求的水质基准为最终结果.风险评估结果显示,我国水体中存在LAS潜在生态风险,且主要集中在城市水体中.     

响应面法建立不同经口介质中邻苯二甲酸酯生物有效性预测模型及相关因素

运用响应面法对不同消化基质下邻苯二甲酸酯(PAEs)生物有效性的相关因素进行筛选建立预测模型,并对主要因素设定值进行分析.研究表明,3种模型中因变量与自变量之间的相关性较好(土壤:R2=0.959;农作物及植物:R2=0.973;脂肪:R2=0.862),模型拟合度较高.通过多次试验模拟,初步认为在土壤消化基质中,设置人体摄入PAEs经口摄入浓度为10μg·g-1,基质质量为0.4g,pH值约为7时,生物吸收量最高.在植物源基质下,污染物浓度在10—11μg·g-1,消化时间在6—7h,基质质量为0.4g为生物吸收量最高.脂肪源中,基质质量在0.4g,污染物浓度在10μg·g-1,脂肪量在10%—11%时,PAEs生物吸收量最高.研究通过重复试验,充分体现了该模型的准确性,及设定条件的可靠性.但本研究仅考虑摄入介质相对单一,污染物化合形态等未在考虑范围内,在后期研究中将补充试验.     

基于多类支持向量机的化学物质生态危害分类研究

应用多类支持向量机(M-SVMs)方法研究了化学物质生态危害程度的分类,以提高分类的准确性和效率.对采集到的61种环境优先污染物的环境行为和生物毒性方面的7项指标进行相关性分析,建立了M-SVMs分类模型并对数据集进行10折交叉验证以评价模型的分类能力,运用所建模型对7种化学物质的生态危害进行预测.结果表明,去除与鱼毒有信息重叠的溞毒指标,选取鱼毒、藻毒、降解性、蓄积性、分配系数和吸附系数6项指标用于构建M-SVMs分类模型;M-SVMs模型识别率较高,交叉验证平均分类正确率达86.89％;对7种化学物质生态危害的预测结果与实际情况基本相符.     

水体沉积物质量基准研究现状

沉积物质量基准是对水质基准的补充,对水质管理具有重要意义。目前国际上沉积物质量基准计算方法有十几种。对各种方法的理论基础、数据需求、适用范围等方面进行了概述之后,综合分析了各种方法的理论基础。研究结果认为,应将建立沉积物质量基准的方法分为以生物效应数据为基础的生物效应数据库法和以相平衡分配原理为依据的相平衡分配法。而根据统计方法不同,生物效应数据库法又分为单值基准、双值基准和三轴图法。同时还对美国、加拿大、荷兰、英国、澳大利亚和新西兰的沉积物质量基准研究发展和应用概况进行了分析。结合我国实际情况认为,依赖于大量生物效应数据的生物效应数据库法,目前在我国的适用范围有限,只能用于推导少数几种污染物的基准值。相平衡分配法具有可靠的理论基础而且不需要大量的生物效应数据,具有很大的发展潜力。因此,对于目前沉积物质量基准研究处于初级阶段的我国,更适合使用相平衡分配法计算污染物沉积物质量基准。     

基于景观功能评价法(LFA)的5种恢复模式景观功能综合评价:以乌海市典型露天煤矿排土场为例

对矿区废弃地生态恢复效果的评价通常只考虑植被配置对土壤性质的改良,较少从景观角度对不同人工生态恢复模式进行评价和筛选。以乌海市露天煤矿排土场为研究区,选取5种典型恢复模式并以天然灌草群落的景观功能为恢复目标进行对比,运用并优化景观功能评价法(LFA)评价不同恢复模式下矿区排土场的斑块面积指标(A_1)、景观结构指标(A_2)及土壤稳定性(S_a)、渗透性(I_f)、养分循环(N_e)指数,通过最大方差法计算各指标权重得到景观结构功能综合评价指标(F_l)。结果表明:(1)生物结合工程措施的恢复模式比单一模式更好;(2)人工撒播草籽+砖砌框格护坡+土工网恢复模式A_1、A_2、S_a、I_f和N_e最高,是人工撒播草籽模式的3.2、1.8、1.8、1.7和2.4倍;(3)人工撒播草籽+砖砌框格护坡+土工网模式F_l最高,是其他恢复模式的1.3～1.9倍,是对照组的1.6倍,人工撒播草籽模式F_l最低,但与对照组相比差异不显著(P0.05),说明5种恢复模式均能实现该区排土场生态恢复目标,以人工撒播草籽+砖砌框格护坡+土工网修复效果为最佳。研究结果可为筛选西北干旱荒漠区矿区生态恢复模式、促进环境可持续发展提供科学依据。     

基于风险分析的流域优先有机污染物筛查:方法构建

化学品的大量使用和排放进入水环境,对水生态系统产生诸多不利影响。因此,流域环境管理的重点之一就是如何筛查具有潜在风险的优先污染物。对于流域环境介质中污染物筛查而言,难点和关键是如何建立高效的分析方法来尽可能多的获取环境介质中的污染物信息,进而对其危害及风险水平进行判断与筛查。对在流域环境介质中污染物筛查方面具有潜在应用可能性的环境分析方法进行了综述,提出了以高通量分析方法为基础的基于概率风险分析的流域优先有机污染物筛查方法体系,并对体系中涉及的筛查基准、数据选择等关键问题进行了讨论。     

基于风险的Football组合法在筛选农用地优先控制酞酸酯类污染物的应用

为探索建立农用地优先管控酞酸酯类有毒有害化学物质的筛选方法,基于Football组合法开展了相关研究。结果表明,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)等5种酞酸酯类内源污染物潜在风险较高,将筛选结果与国内外管控化学物质名单进行比较分析,表明Football组合法可用于筛选农用地优先控制酞酸酯类有毒有害物质。     

平原城市河流面源污染研究范围及方法的选择与效果比较

由于平原城市地貌起伏不大,较难划分城市河流的流域范围,使得与河道面源污染相关的研究范围的边界确定存在一定的困难。针对这一问题,本文对比了基于缓冲区和排水区的两种研究范围及方法。根据遥感影像,利用GIS提取研究区内土地利用信息并与河流水质进行回归分析,对比两种范围及方法所得出的结果,试图为城市河道污染物的研究及管理提供方法支持和理论依据。本文选取了天津滨海地区11条河流进行研究,结果表明：（1）选取城市排水区作为土地利用数据的方法能够与河流中污染物的发生,迁移的真实情况相符合,能够综合考虑不同的景观格局分布对于水质的影响,结合平原城市的特殊性反映土地利用与河流污染物之间的相关关系,在机理严谨性上优于使用缓冲区范围,在整体性上更为完整;（2）基于缓冲区的研究方法能够在一定程度上解释在地表径流作用下,河流近岸不同距离的土地利用类型对河流污染物的影响,如耕地对污染物的影响,河流近岸100 m缓冲区的联合显著性为0.848,300 m缓冲区的仅为0.165;（3）土地利用类型对河流中污染物类型的贡献和消减趋势基本一致,城市居民点与工矿用地是河流当中重金属污染物如铅、汞的主要输入源;耕地对重金属等污染物有一定的截留消减作用,但在面积较大时增加了河流的有机污染物如氨氮;林地、园地、草地和水体对于城市河流污染物有一定的净化作用。两种方法结合起来可以得出更为详尽、客观的研究结果。     

基于风险分析的流域优先有机污染物筛查:研究与应用

应用高通量分析方法对大清河流域47个沉积物中的潜在风险有机污染物进行了分析,共筛查到104种有毒有机污染物。应用基于风险分析的筛查体系对检出率高于10%的54种污染物进行了概率风险评估,筛查出11种具有潜在风险的流域优先有机污染物,包括农药(特草克、氨磺磷、枯莠隆)、工业用品及副产物(二苯胺、9,10-蒽醌、萘、2-甲基萘)及家庭及个人护理品(咖啡因、苯乙酮、苯甲酮、联苯)等。结果表明,基于风险分析的流域污染物筛查方法体系可成功地对流域内优先污染物进行识别与筛查,为流域管理提供科学依据。     

大中型农场生态经济评价指标及评价方法

本文在对几个典型大中型农场现状调查基础上，根据生态经济评价指标体系的确定原则．确立了评价农场生态经济现状的指标体系。同时，为消除不同地区间农场的资源差异，便于不同农场间的相互比较，又采用ＦＡＯ提供的生态区域法和主成分分析法对指标体系进行指标筛选，并在总结前人研究的基础上，结合农场实际，建立了能综合反映农场生态经济现状的评价方程Ｙ＝１０Ｘ＿１＋０．０７５（Ｘ＿２＋Ｘ＿３）＋０．６Ｘ＿４＋５（Ｘ＿５＋Ｘ＿６）＋２Ｘ＿７＋０．１５Ｘ＿８＋０．００１５Ｘ＿９，并把它运用到农村的生态经济评价中。本文确定的评价指标和评价方法，不仅适用于不同地区的各类农场，也适用于我国不同地区的各类农村。对我国不同地区不同类型的生态系统生态经济评价具有普遍的指导意义。     

重金属污染土壤属性区间识别模型的赋权分析

土壤重金属污染评价为土壤重金属污染的及时防范和综合治理提供重要的理论依据。文章在属性区间识别理论的基础上,构建土壤重金属污染评价的属性区间识别模型：选取土壤重金属污染中普遍存在的Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn作为评价指标,采用均化系数将各评价指标的属性测度区间转化为综合属性测度;为避免主观因素,利用主成分分析法、熵权法、CRITIC法对各评价指标进行3次客观赋权;最后根据置信度准则和分级标准进行土壤重金属污染的综合评价。对3种赋权法得到的权重和评价结果进行比较,表明：属性识别模型在土壤重金属污染评价中适用且有利于评价结果准确性的提高;3种客观赋权法算得的权重合理,且其优异程度为主成分分析法〈熵权法〈CRITIC法。     

鱼体中有机微污染物的定量及筛查研究进展

化学品通过多种途径进入环境水体,可对水生生物及人体健康造成潜在风险.鱼类作为水环境污染物监测的指示生物,分析鱼体内有机微污染物的分布特征是评估水环境安全的重要方法.现有污染物种类繁多,且在生物体内存在降解转化的过程,基于靶向定量分析的监测方法难以系统、准确地评估鱼体中有机污染物的暴露特征.由于具有高分辨率、高质量精度、...     

植物体超氧阴离子自由基不同检测方法的比较

应用顺磁共振波谱仪(EPR)自旋捕获法、羟胺氧化法、二氢乙锭(DHE)荧光探针和硝基四氮唑蓝(NBT)原位显色法,分别检测了暴露于梯度镉(Cd)溶液2 d后的水稻幼苗根叶组织超氧阴离子自由基(O.-2)的变化水平.结果表明,0—60 mg.L-1Cd诱导了O2.-随着Cd剂量的增加而升高,高于此剂量范围则呈现下降趋势.4种方法的检测结果基本一致,但前两种方法更适用于定量O2.-的生成水平,而后两种显色方法仅能反映O2.-的变化趋势,难以精确定量.因此,可以选择性地应用4种方法揭示暴露于污染物的植物组织O2.-的响应水平.     

Identification and ranking of the risky organic contaminants in the source water of the Danjiangkou reservoir

The Danjiangkou reservoir was selected to provide the source water for the middle routes of the South to North Water Transfer Project, which has provoked many environmental concerns. To date, investigations of water contamination of the source water of the Danjiangkou reservoir with organic micro-pollutants have been limited. This study was conducted to identify and rank organic contaminants that pose risks in the Danjiangkou reservoir. To this end, the Chemical Hazard Evaluation and Manage- ment Strategies （CHEMS-1） approach was adapted to integrate the deconvolution technology of qualitative identifying contaminants for site-specific environmental matrices. The samples were screened for the presence of 1093 contaminants using deconvolution technologies and the hazard values of the identified contaminants were calculated using the adapted CHEMS-1 approach accord- ing to their hazardous properties and occurrence in source water. The results showed that 46 contaminants from 1093 targets were present in Danjiangkou water, 23 of which appeared at frequencies higher than 50%, and 15 of which were identified as priorities. Over half （53%） of the high- ranked contaminants were polycyclic aromatic hydrocar- bons （PAHs）, with chrysene ranked highest on the list. Health risk assessment of the top-ranked PAHs was conducted and revealed that cancer risks of PAHs detected in the source water of Danjiangkou to different populations ranged from 10-7 to 104, indicating a low cancer risk to consumers. The results of this study indicated that the adapted CHEMS-1 approach was feasible for site-specific screening of organic contaminants to identify and rank potential priority pollutants.