基于梯形模糊数的地表灰尘重金属污染健康风险评价模型

将梯形模糊数引入环境健康风险评价领域,构建了城市地表灰尘重金属污染健康风险评价模糊模型,提出了健康风险等级判别方法和具有模糊化特征的风险等级判别标准.同时,选取重金属Zn、Pb、Cu、Cd和Cr为评价因子,将基于梯形模糊数的健康风险评价模型和风险等级识别方法应用于合肥市城区地表灰尘重金属污染的健康风险评价中.结果表明,地表灰尘中Cd和Cr的致癌风险均很低,期望值分别为1.49×10-9和2.75×10-7,低于美国环保署（USEPA）推荐值10-6;Cd和Cr致癌总风险对Ⅰ级风险的隶属度为0.927,因此属于极低风险水平.儿童的地表灰尘重金属非致癌总风险期望值为1.888,超过了安全阈值1.0,而成人的非致癌总风险期望值仅为0.278;儿童和成人健康风险的主要暴露途径都是手-口直接摄入.     

基于梯形模糊数的沉积物重金属污染风险评价模型与实例研究

综合考虑到经典确定性污染评价模型的现实缺陷,将梯形模糊数理论引入环境评价领域,通过将研究区域重金属背景值及重金属实测含量的梯形模糊数化,结合聚类分析、α-截集技术和区间数隶属度计算,最后基于定义的重金属生物毒性评价权重系数建立了沉积物重金属污染风险模糊评价模型.采用该评价模型评价了洞庭湖表层沉积物重金属污染的风险状况,结果表明,洞庭湖水系表层沉积物中7种重金属污染风险程度排序为:Hg>Cd>Pb>Cu>Cr>Zn>As,Hg、Cd和Pb应成为洞庭湖水环境污染治理的优先控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,模糊评价模型得出了各重金属地累积指数的可能值区间,并进而得出与之对应的隶属可信度水平,从而较好地弥补了确定性评价的不足,更客观地、全面地表征了评价区域沉积物中重金属的真实污染状态与空间分布差异.     

基于梯形模糊数的胶州湾东部沉积物重金属生态风险评价

通过整理近10 a来公开发表的有关胶州湾东部沉积物重金属的数据,对数据进行模糊处理,构建基于梯形模糊数的生态风险评价模型。结果表明各重金属的污染程度跨度较大,其中Zn的污染水平跨度最大;就生态风险而言,胶州湾东部除毒性系数较大的Hg和Cd处于低-高风险,海泊河口除Hg和Cd分别处于高-极高风险和高-很高风险外,其余重金属均为低风险;胶州湾东部和海泊河口沉积物重金属综合生态风险分别为为低-高风险和高-极高风险,分别隶属于中等风险和高风险的可能性最大。在进行重金属风险评价时,应重视Hg和Cd的风险。     

基于模糊综合评价的湖水重金属污染评价与分析

采用模糊综合评价法对仙鹤湖湖水重金属的污染状况进行评价研究。为了突出外界有毒物质的影响,发展了模糊综合-加权平均模型,提高了评价结果的精度。模糊评价结果表明仙鹤湖水质有轻度重金属污染,其中As、Cd和Pb的污染相对较重。通过对分值化评价结果进行参数估计,知仙鹤湖水质符合Ⅲ类水质及以上标准的可信度超过95%,Ⅱ类水质及以上标准的可信度为80%以上。通过比较,灰色关联分析法的评价结果与模糊综合评价法的评价结果基本一致。     

基于模糊数学的场地重金属污染风险综合评价

在传统土壤评价方法的理论基础上,参考模糊数学的架构,建立了由风险因素集、风险评价集、隶属度函数、评估矩阵和权重系数组成的评价模型,最终形成了一套场地重金属污染风险的综合评价方法.选取安徽铜陵某冶炼厂作为研究场地,分析场地土壤中重金属的污染情况并验证该评价模型的科学性.结果表明,研究场地内表层土壤重金属含量平均值分别为As(1382mg/kg)、Cd(64.9mg/kg)、Cu(4973mg/kg)、Pb(3403mg/kg),As和Pb污染严重.相比于传统土壤评价方法,综合评价方法考虑重金属的人体健康风险、地下水迁移风险和生态风险3个方面,插值后不同风险所占面积比例为安全(25.3%)、低风险(5.86%)、中风险(9.00%)、高风险(59.9%).与内梅罗指数法对比,综合评价风险结果中的高风险区域面积下降了9.50%,而中风险、低风险和安全区域的面积则分别上升了约3.54%、3.83%和1.20%,整体风险有所降低.与传统土壤评价方法对比,基于模糊数学模型的综合评价方法不局限于重金属总量单一因素对土壤污染风险水平的限制,根据场地实际情况及土地二次利用途径对其进行更加详细的污染风险评...     

基于随机模糊理论的土壤重金属潜在生态风险评价及溯源分析

鉴于常用确定性土壤环境污染评价法难以真实、全面地表征实地污染信息,借助随机-模糊耦合理论及多元统计分析技术,建立了基于随机模糊的土壤潜在生态风险评价及溯源分析的决策支持体系.实例研究表明:实例地区土壤中Cd和Ni隶属于极强生态污染和强生态污染的概率分别为100%和26%,应作为优先控制污染因子;40000次模拟下随机模糊评价法得出的实例区域各重金属潜在生态危害系数值的绝对误差基本均小于对应单纯蒙特卡罗模拟方法评价结果的绝对误差,故随机模糊评价法更适用于常见的样本少、样本精度低等情况,可集成更多土壤环境信息;随机模糊评价法可直接通过实数间计算得到结果隶属于各生态风险等级的可信度,在计算效率(1.5 h)上超过单纯的模糊评价方法(3.5 h);基于对模型不确定性的考虑,提出了基于Monte Carlo抽样下的随机模糊模拟(MC-TFN)和Latin Hypercube抽样下的随机模糊模拟(LH-TFN)的联合模拟法,使评价过程更加稳健可靠.多元尺度分析技术下的溯源结论更有助于在评价结果基础上有的放矢地进行相关环境治理与修复决策.     

基于三角模糊数和重金属化学形态的土壤重金属污染综合评价模型

将三角模糊数理论引入环境评价领域,构建了量化表征不同重金属自身生物毒性及同一重金属不同化学存在形态生物毒性的土壤重金属生物毒性双权重评价体系,并结合地累积指数评价模型,建立了土壤重金属污染综合评价模型.最后,采用该综合评价模型评价了寺庄顶典型污灌区的土壤重金属污染状况.评价结果表明,寺庄顶典型污灌区土壤中5种重金属的综合污染评价值差异较大,各重金属的综合污染程度排序为:Cd＞Ni＞Cu＞Zn＞Cr,Cd、Ni、Cu应成为今后该地区土壤污染治理的主要控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,综合评价模型较好地弥补了确定性评价的不足,并能更全面、真实地综合表征评价区域土壤重金属富集污染和潜在生物毒性风险信息,为科学决策提供了理论基础.     

北京城市道路灰尘重金属污染的健康风险评价

道路灰尘是城市中一类重要的环境介质,人群可通过吸入、摄食及皮肤接触3种途径摄入灰尘中的污染物,长期暴露在灰尘环境中会对人体造成慢性伤害.为探索北京城市道路灰尘中重金属污染的潜在健康风险,本研究于2009年对北京城市道路网络地表灰尘进行调查并获得有效样品225个.研究测定了样品中常见重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni和Pb的总含量,并应用美国环保署(U.S.EPA)人体暴露风险评价方法进行评价.结果表明,研究区域道路地表灰尘中重金属Mn、Ni的平均含量略低于北京市的土壤背景值,Cr含量略高于土壤背景值,Cu、Pb均值为背景值的2～3倍,Cd含量几乎超出背景值的5倍.不同途径重金属慢性每日平均暴露量排序为:手-口摄食途径>皮肤接触途径>吸入途径.重金属成人非致癌风险排序为Cr>Mn>Pb>Cu>Ni>Cd,儿童非致癌风险排序为Cr>Pb>Mn>Cu>Ni>Cd,均小于非致癌风险阈值;重金属致癌风险排序为Cr>Ni>Cd,均低于致癌风险阈值,其中以Cr和Pb的潜在健康风险最高.对比采样涉及的各行政区内儿童非致癌风险均值发现,风险值随城市功能区定位呈现梯度变化,即首都功能核心区>城市功能拓展区>城市发展新区.Cu、Ni和Pb的健康风险与人口密度、建筑用地等因子显著相关,其含量受人为活动的影响较大,应加强管理控制其风险.     

四平市南湖重金属污染及健康风险评价研究

在分析南湖水质的基础上,对重金属进行Pearson相关性分析,并进行了健康风险评价。结果表明Cr、Cu、Zn未超过生活饮用水卫生标准,Cd 和Pb严重超标。 Cu、Zn、Cd、Cr污染存在一定的同源性,而Mn、Fe、Ni、Pb污染具有多源性。污染物通过皮肤接触途径造成的危害要远小于饮水途径,致癌物风险比非致癌物高1～8个数量级,其中Cd对总风险贡献率为62.16％,成为主要的风险污染物。8个监测点都检测到致癌物,且风险度高于可接受水平,应引起环境治理部门的关注。     

神农架川金丝猴栖息地重金属污染特征及风险评价

神农架川金丝猴是中国特有的濒危物种之一.为探究神农架川金丝猴栖息地重金属污染情况,采集川金丝猴栖息地食源植物、土壤和水体样品,分析了7种重金属含量特征（Cu、 Zn、 Pb、 Cd、 Cr、 Ni和As）,并采用综合污染指数法、潜在生态风险指数法和内梅罗指数对水体、土壤和食源植物进行污染物评价,同时通过靶标危害系数法（THQ）对川金丝猴食源植物进行健康风险评价.结果表明,栖息地水体重金属浓度为：0.004～1.220μg·L^-1,处于无污染状态.土壤中ω（Cd）(0.162～0.822 mg·kg^-1)为湖北省土壤背景值的2.71倍,处于中等生态危害风险.食源植物中Pb、 Cd、 Cr和Ni超标率分别为29%、 29%、 18%和35%,地衣和树皮污染指数为6.038和7.709,处于重度污染水平;巴山冷杉种子和广布野豌豆的污染指数为2.716和2.034,处于中度污染,其余植物均处于安全水平.经健康风险评价发现,地衣及树皮类>树叶类>果实类,As对川金丝猴健康存在威胁（THQ>1）.综上所述,笔者认为川金丝猴栖息地存在重金...     

辽宁省铁法矿区土壤重金属污染健康风险评价

在辽宁省铁法矿区采集了33个土壤样品,对样品中重金属含量进行了测定。根据测试结果,分析了铁法矿区土壤中重金属含量分布特征。采用化学致癌物和躯体毒物质健康危害风险模型进行健康风险评价,并引用重金属评价等级体系分别对成人和儿童健康风险水平进行具体分析,得出以下结论：铁法矿区土壤中各种重金属元素均属于强变异,表明人类活动对该矿区土壤重金属含量产生了较大影响。矿区土壤中Cd含量超过国家一级标准值,但是并未造成较高的年均风险值。开采时间越长的矿区,年均风险值越大。致癌重金属的年均风险值较大,三种致癌重金属风险大小依次为Cr6＋〉As〉Cd;成人年均风险值处于Ⅰ、Ⅱ两个等级,在同一矿区儿童年均风险值要比成人年均风险值普遍高出两个等级,表明土壤中重金属元素对成人身体影响不大,对儿童影响较严重。     

土壤环境重金属污染风险的综合评价模型

综合考虑了土壤环境中重金属的总量富集污染及各重金属在土壤中不同赋存形态的生物有效性差异,将风险评估指数(RAC)嵌入地累积指数模型,建立了土壤环境重金属污染风险的综合评价模型。应用所建模型评价某典型污灌区土壤中各重金属污染的风险程度,通过分析评价结果以及和同类模型评价结果的对比,所建模型更全面、真实地表征了该区域土壤重金属污染的风险水平,为我国土壤资源管理和优先控制因子的选取提供了新思路。     

海河沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法 ,通过分析海河 5个断面沉积物中典型重金属污染物Cu、Pb、Zn、Cd、Cr的含量 ,定量确定了海河沉积物中重金属的污染程度和潜在生态风险。     

水体沉积物重金属污染的实验研究与评价

应用地质积累指数法和HaKanson生态风险指数法对月牙河9个监测点表层水体沉积物中重金属污染程度进行了连续多年的监测与实验研究。结果表明:水体沉积物中重金属的污染排列顺序是Cu>Ni>Zn>Pb,当水体沉积物大于60cm深度时其重金属污染物风险处于警戒线以下(即安全范围),检测出一个点位水体沉积物中重金属含量出现峰值现象,其中Cu污染程度为重度污染,以两种背景值为参比得出的重金属污染程度顺序相近.Cu对月牙河水体生态环境具有潜在影响的主要重金属元素。     

扎龙湿地龙湖重金属污染情况及其潜在生态风险评价

为了探讨龙湖中重金属污染情况,测定了龙湖中9个取样点的重金属元素含量,并从中选取Mn、Cu、Pb、As 4种重金属元素进行水质评价。通过灰色关联评价分析,所采集的9个样点中有8个样点都属于Ⅴ类水质、1个样点属于Ⅳ水质。采用Hakanson潜在生态风险指数法对龙湖沉积物进行重金属潜在生态风险评价分析,4种重金属的潜在风险顺序为Cu>As>Pb>Mn,其中每个样点的Cu元素都达到了极强的潜在生态危害,As元素的潜在生态危害程度都达到了强度生态危害。     

生活垃圾焚烧飞灰固化体力学及重金属浸出特性

以苏州七子山生活垃圾焚烧厂产生的飞灰为研究对象,采用水泥作为固化剂,研究水泥飞灰固化体的应力应变特征及重金属浸出特性,并探讨了水泥飞灰配合比、养护时间等关键性因素对这些特性的影响。实验结果表明:较养护3 d的样品,其余养护时间的样品强度平均增长了约96.2%,而其破坏应变平均减小了56%。随着水泥含量和养护时间的增加,飞灰固化体的强度上升,而其破坏应变减小,该趋势主要归因于钙矾石(AFt)的形成促进了飞灰固化体强度的发展。较飞灰原样,飞灰固化体的重金属浸出浓度随着水泥含量、养护时间的增加而降低了38%~99%,重金属的迁移被限制,主要归因于水化硅酸钙(C—S—H)和钙矾石(AFt)的形成,以及飞灰和水泥水化反应创造的强碱性环境。     

大沽排污河沉积物重金属和砷污染及生态风险性研究

利用HaKanson生态风险指数法,研究了大沽排污河底泥中污染物重金属和砷对水域的污染程度,及其对水域总体造成的潜在风险影响。同时利用多环境要素评价方法,对大沽排污河水质、污灌区土壤作物及生态效应进行了多元综合评价,2种方法结论相吻合。大沽排污河生态风险处于重度污染水平。重金属和砷污染物对生态风险影响排序为 :Hg>Cd >Cu >As>Pb >Cr>Zn。     

宝鸡市长青镇冶炼厂周围土壤重金属污染与健康风险评估

以宝鸡市长青镇冶炼厂周围土壤为研究对象,分析了Pb、Zn、Cr和Cu的含量,评估了其健康风险,对污染源进行解析。研究结果表明:Pb、Zn、Cr和Cu的含量均高于背景值,且从表层向下浓度逐渐降低;均处于中污染-重污染以内,污染顺序为:Pb≥Cr≥Zn>Cu;儿童日暴露量、单因子非致癌健康风险和总非致癌健康风险均大于成人,成人和儿童的日暴露量和非致癌健康风险顺序为经口摄入>皮肤接触吸收>呼吸吸入,均不存在非致癌健康风险和总风险;Cr对儿童经呼吸暴露的致癌健康风险大于成人,且均不可能造成致癌健康影响;源解析显示Pb、Cr和Cu具有相同的污染源,而Zn有不同的污染源。     

东平湖表层沉积物重金属富集特征及其污染研究

对东平湖36个不同位点的表层沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sr、V、Zn等9种重金属元素含量进行分析,结果表明,沉积物中重金属含量分布呈现一定的区域特征,东部湖区明显高于西部湖区。采用富集系数法和地积累指数法对东平湖沉积物重金属污染状况进行了评价,两种方法得出的结果基本一致,东部湖区沉积物中存在Cu、Ni、Pb、Zn污染,其中Cu元素污染风险高于其他元素,污染程度呈自湖东部向湖西部逐渐减少的趋势。主成分分析结果显示,第一主成分贡献率为67.8%,主要载荷因子为Ni、Cr、V、Zn、Co、Pb和Cu,反映了自然和人为两种因素的影响;第二主成分贡献率为14.0%,主要支配Mn和Sr的载荷,反映了地球化学成分的影响。同时也进一步说明工业废水排放、煤和石油的燃烧、废弃物燃烧和农业种植等人为因素是造成东湖区金属元素污染的主要原因。