国内外农药生态风险评价研究综述

从生态风险评价的准则、评价方法、风险评价模型及生态风险评价在农药登记管理中的重要作用等方面对比，阐述了美国、世界经济合作与发展组织(OECD)及我国农药生态风险评价的研究概况。指出了我国在农药生态风险评价方面存在的不足，并针对这些不足之处提出了对策建议。     

农药生态风险评价研究进展

介绍了美国和欧盟农药生态风险评价研究工作的最新进展,包括农药生态风险评价涉及的重要及最新概念、评价程序、不同地区多层次评价方法的比较,同时重点介绍了农药生态风险评价的关键技术--暴露评价及暴露场景的建立,最后提出了加强我国农药生态风险评价研究工作的具体建议.     

国内外农药生态风险评价暴露模拟外壳述评

在阐明农药生态风险评价暴露模拟外壳的概念和功能的基础上,介绍了美国PE〔PRZM（pesticide root zonemodel）-EXAMS（exposure analysis modeling system）〕系列外壳和EXPRESS（EXAMS-PRZM exposure simulation shell）系列外壳、欧盟SWASH（surface water scenarios help）外壳及中国PRAESS（pesticide risk assessment exposure simula-tion shell）外壳这几种已开发的农药生态风险评价暴露模拟外壳的开发目的、结构组成、输入参数、运行方式和输出结果等方面的内容,并比较分析了各暴露模拟外壳在包含模型、包含场景、模拟水体类型和主要输出结果方面的异同点,期望为我国农药生态风险评价,尤其是暴露评价研究提供有益借鉴。     

太湖水体中5种有机磷农药混合物生态风险评价

有机磷农药是一类广泛分布于我国水环境中的污染物,即使在水体中的污染水平处于规定“安全标准”之下,其联合暴露产生的风险仍有可能威胁水生生态安全。采用基于浓度加和模型与生物敏感度分布曲线的混合物风险商法,评价了太湖水体中敌敌畏、对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷和乐果5种有机磷农药混合物产生的生态风险。结果表明：2003～2004年期间3个不同时期太湖水体中5种有机磷农药的混合物生态风险商(RQ_m )均大于1,有机磷农药混合物在2003～2004年期间对太湖水生生物构成了一定威胁。     

绍兴茶园小流域的3种农药生态风险评价

虫螨腈、联苯菊酯和溴氰菊酯是茶叶生产中较为常见的3种杀虫剂,但其对茶园小流域内生态环境影响的相关研究较少。为评价其生态风险,选取我国浙江绍兴茶园小流域内主要溪流及湖库采集水体样品,采用气相色谱-质谱法对样品中3种农药进行残留检测;基于美国生态毒理数据库(ECOTOX)收集了3种农药对我国常见水生生物的毒性数据,利用BITSSD软件平台构建了物种敏感度分布(species sensitivity distribution, SSD)曲线,结合研究区实测数据开展3种农药对绍兴茶园小流域的生态风险评价研究。结果表明：(1)无脊椎动物和节肢动物对3种农药的敏感度高于鱼类,营养级越高其敏感度越低;(2)根据SSD模拟结果,为保护该流域95%的物种,联苯菊酯和溴氰菊酯浓度需<0.001μg·L^(-1),虫螨腈为0.4μg·L(-1),虫螨腈为0.4μg·L^(-1);(3)农药喷施后,虫螨腈、溴氰菊酯和联苯菊酯在茶园溪流中的残留浓度最高分别影响22%、50%和66%的物种,联苯菊酯是生态风险的主要贡献者,但在喷施1个月后,茶园流域水溪及河湖水环境中的农药残留基本均未检出。这说明3种农药施用对茶园小流域物种的影响较小,所带来的生态风险尚在可控范围之内。     

生态风险评价研究概述

生态风险评价是预测环境污染物对生态系统或其中某些部分产生有害影响可能性的过程。本文简要论述了生态风险评价研究的现状,介绍了生态风险评价的研究方法,以及生态风险评价中的研究重点和发展趋向。     

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。     

兰州周边地区土壤典型有机氯农药残留及生态风险

应用Agilent 7890-5975C GC-MSD对兰州及其周边地区16个表层土壤样品中HCHs和DDTs残留水平进行分析,并对兰州周边地区土壤中OCPs的可能来源和生态风险进行了初步研究.结果表明,研究区土壤中HCHs残留范围为8.22×10-2—4.49 ng.g-1,平均值为6.85×10-1ng.g-1;DDTs残留范围为1.41×10-1—120 ng.g-1,平均值为16.9 ng.g-1;DDTs残留较HCHs占优势,约占二者总残留量的96%.α-HCH/γ-HCH比值介于0.18—14,平均值为2.8,推测研究区土壤中HCHs残留源于工业HCHs和林丹的混合源,并且可能存在有周边地区HCHs的大气长距离输送.DDE/DDD比值介于0.35—4.8,平均值为2.1,说明研究区土壤中DDT以有氧方式降解为主;(DDE+DDD)/DDT比值介于0.067—0.69,平均值为0.30,o,p’-DDT/p,p’-DDT比值介于0.091—2.8,平均值为0.60,表明研究区土壤DDTs污染可能主要源于工业源DDTs.与国内其它地区土壤相比,研究区土壤中HCHs和DDTs残留量相对较低;依照国家《土壤环境质量标准》(GB-15618—1995),研究区土壤中HCHs和DDTs残留处于较低水平;研究区土壤中HCHs残留处于较低的生态风险,DDTs残留对于土壤生物和鸟类具有一定的生态风险,而对于哺乳类动物生态风险较低.     

新疆孔雀河表层沉积物中有机氯农药的分布及风险评价

分析了新疆孔雀河9个表层沉积物样品中22种有机氯农药(OCPs)含量,其主要OCPs含量的顺序为:六六六>异狄氏剂醛>滴滴涕>艾氏剂>硫丹Ⅱ>异狄氏剂>氯丹.研究表明,近期有γ-HCH输入到孔雀河,其最可能的来源是博斯腾湖的补给或孔雀河附近的农业回流水.滴滴涕的组成特征分析表明,DDTs主要源于施用的农药在好氧环境土壤中的分解,产生DDE等主要产物.风险评价表明,污染物的风险较低,所有被评估的OCPs的风险值均小于风险评价高限(ERM).     

跳虫在土壤污染生态风险评价中的应用

随着土壤污染生态风险评价研究的逐步深入,选择适宜的生物作为风险评价的指示物成为研究热点.跳虫是一种分布极为广泛的土壤无脊椎动物,对土壤污染十分敏感,具有成为土壤环境质量指示生物的良好潜力.目前跳虫在土壤生态风险评价中的应用研究尚处于起步阶段.论文综述了跳虫在土壤生态系统中的作用,通过对当前跳虫生态毒性测试技术及其影响因素的综合分析,结合跳虫的分子生态效应的研究进展,详细阐述了跳虫在土壤生态风险评价中的应用.论文最后提出了跳虫应用于土壤污染生态风险评价所面临的技术障碍以及亟待解决的问题,并对该领域的前景进行了展望。     

基于自然灾害的北京幅综合生态风险评价

经过20多年的发展,风险源评价从单一风险源扩展到多风险源,风险受体从单一受体发展到多受体,评价尺度也从种群、生态系统扩展到区域和景观水平。但总体说来,对多风险源、多过程的多个生态系统层次的风险评价尚不成熟。运用数字高程模型、干燥度分布图、植被指数、人口密度以及8种自然灾害风险源频率分布图、土地利用图、植被类型图、陆地生态系统生态资产分布图等数据,基于ArcGIS 9.2平台,综合考虑生态的脆弱性,风险源的发生频率,受体的暴露水平、危害程度等,对多风险源、多个生态系统综合的北京幅生态风险进行评价。旨在对区域综合生态风险评价方法进行探讨。评价结果显示：（1）高风险区主要为本区环渤海湾沿岸,包括天津市,河北唐山、沧州,山东滨州、东营、潍坊等沿海地带;以及本图幅西部、北部的太行山地,包括河北省、北京市及图幅西部的山西、河南部分地区;（2）较低生态风险区所占比例较高,达42.55%,可见降低生态风险有很大的潜力;（3）高强度的人类开发,尤其是在滨海地区围海造陆,将会导致沿海地区生态风险更高。     

淮河中下游底泥中PAHs的分布及其生态风险评价

通过使用气相色谱质谱仪(GC/MS)测定淮河中下游底泥中多环芳烃(PAHs)单体的含量,探讨其分布特征及进行污染物生态风险评价。结果表明:淮河中下游底泥中PAHs含量总平均值为293.8ng·g-1,变化范围较大,总体呈中游高下游低的趋势;PAHs的种类和环数分布及菲/蒽、荧蒽/芘比值显示何台渡口至新集乡段底泥中的PAHs主要来源于化石燃料的高温燃烧与裂解,而安淮村至小河头段主要来源于化石燃料的低中温不完全燃烧或天然成岩过程;对照有关底泥的生态风险评价标准,淮河中游平圩和洛河段可能具有生物负效应,而其它地区的潜在生态风险则很小。     

A concise review of ecological risk assessment for urban ecosystem application associated with rapid urbanization processes

ABSTRACT

Urban ecological risk (UER) caused by rapid urbanization means potential threat to urban ecosystem structure, pattern and services. The scales of ecological risk assessment (ERA) have been expanded from individual organisms to watersheds and regions. The types of stressor range from chemical to physical, biological and natural events. However, the application of ERA in urban ecosystems is relatively new. Here, we summarize the progress of urban ERA and propose an explicit framework to illumine future ERA based on UER identification, analysis, characterization, modeling, projection and early warning and management. The summary includes six urban ERA-relevant methods: weight-of-evidence (WoE), procedure for ecological tiered assessment of risks (PETAR), relative risk model (RRM), multimedia, multi-pathway, multi-receptor risk assessment (3MRA), landscape analysis and ecological models. Furthermore, we review critical cases of urban ERA in landscape ecology, soil, air, water and solid waste. Based on the Internet of Things (IoT) and cloud computing, an urban ERA management platform integrates various urban ERA methodologies that can be developed to provide better implementation strategies of UER for urban ecosystem managers and stakeholders. We develop a conceptual model of urban ERA based on the urban characteristics in China. The future applications of urban ERA include uncertainty analysis using Monte Carlo techniques on the basis of geospatial techniques and comprehensive urban ERA using nonlinear models or process models.     

A multi-level characterization method for the assessment of urban ecological risks

Urban ecological risk characterization is the final step in risk assessment and an important foundation upon which risk managers build risk aversion, risk control, and emergency handling strategies. In this study, we reviewed present risk characterization methods and proposed a multi-level characterization method for the assessment of urban ecological risks. The new characterization method consists of four elements: urban ecological risk sources, risk source probabilities, assessment endpoint indicators, and assessment endpoint indicator probabilities. Using this method, results of risk assessments can be organized into different levels of detail to meet different risk management goals.     

城市高架桥降雨径流多环芳烃（PAHs）污染特征及其生态风险评价

以上海市高架桥降雨径流作为研究对象,分析了4场高架路面降雨径流溶解相、颗粒相16种PAHs的质量浓度和场次降雨径流平均浓度（Event Mean Concentration）。探讨了城市高架降雨径流中PAHs质量浓度特征、动态变化过程和污染状况。通过对无量纲累积径流量和无量纲累积污染物负荷曲线M（V）进行幂函数拟合,对4场降雨径流不同环数和总PAHs冲刷强度进行了定量表征。以水样中8种PAHs的监测质量浓度及其对3至40种水生生物的LC50为基础数据,采用推广风险系数法对径流水体PAHs进行了生态风险评价。结果表明：地表径流中溶解态PAHs的质量浓度为27.9~979.4 ng·L-1,主要以3环和4环组分为主;颗粒态PAHs中的质量浓度为1120.1~4892.6 ng·L-1,主要以4-6环的组分为主。径流样品中PAHs更容易吸附在颗粒物上,PAHs主要以颗粒相为主,且4-6环颗粒相PAHs所占比例更高,也显示了化石燃料不完全燃烧的特征。4场降雨径流以2013-05-26次降雨EMC值最大,PAHs污染水平最高。其中通过对BaP的EMC值计算,发现4场降雨径流中BaP的EMC值皆超过了国家的排放标准,应引起相关监测管理部门重视。4场降雨径流均表现不同程度的初始冲刷效应,雨强和径流量是影响初始冲刷的2个重要因素。初始冲刷散点拟合状况良好,定量表征发现2013-06-27次降雨初始冲刷强度最大。风险商表征说明,径流水体PAHs造成的生态风险较小,但部分单体PAH对水生生物的生态影响不容忽视。     

长江口海域表层沉积物污染及其潜在生态风险评价

根据2004年8月份长江口海域表层沉积物的监测基础资料,采用单因子污染参数法和Hakanson前在生态风险指数法,通过分析长江口不同水域表层沉积物中典型污染要素PCB,Hg,Cd,Pb,As的质量分数,评价了长江口表层沉积物的质量状况。定量确定了长江口表层沉积物的潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子;分析了近年来长江口表层沉积物总的潜在生态风险和单个污染要素的潜在生态风险的变化趋势。结果表明:长江口表层沉积物质量状况良好,各典型污染要素的质量分数值均小于背景值,典型污染要素的平均综合指数Cd为1.37,典型污染要素的污染程度由高至低顺序为As>Pb>Hg>PCB>Cd,As是主要环境污染因子;长江口各水域表层沉积物总的对水域均只具有低潜在生态风险,其由高至低的排列顺序为杭州湾北岸>长江口南支>长江口北支>长江口外;各典型污染物对水域也均只具有低潜在生态风险,其由高至低顺序为Hg>PCB>Cd>As>Pb,Hg是主要潜在生态风险因子;近年来,长江口表层沉积物总的潜在生态风险和单个污染物的潜在生态风险均呈现增加趋势。     

江苏沿海化工快速发展下区域生态风险评价模型研究

区域生态风险评价是区域建立生态风险预警机制,实现有效生态风险管理的基础,而其中区域生态风险评价模型的构建是关键。本研究在分析江苏沿海化工风险源及危害性、风险受体以及风险相应能力的基础上,根据科学性、可操作性、动态性与静态性相结合、定性与定量相结合以及因地制宜的原则,选取代表性强、表征明显、简明且易于统计量化的要素和因子,在传统数学模式的基础上,运用系统动力学、景观生态学以及GIS分析、引入区域化工风险压力、化工园区风险度、区域环境敏感指数等指数,采用Delphi、AHP法构建了包括化工风险压力指数、区域环境状态指数、区域生态风险管理指数的区域化工生态风险的多指标综合评价模型。建立的评价模型为研究区域尺度政策实施的生态风险状态及发展趋势提供了一种思路。     

拉萨巴嘎雪湿地土壤重金属分布及生态风险评价

巴嘎雪湿地是西藏拉萨河流域的代表性湿地之一.文章为了解巴嘎雪湿地的重金属分布特征,在2018年10月采集了巴嘎雪湿地的表层土壤样品,对土壤中的Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg重金属的含量进行了检测.巴嘎雪湿地表层土壤的重金属污染评价采用的方法主要包括内梅罗综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态风险指数法....     

Mercury distribution,speciation and potential ecological risk assessment in sediments from Lake Taihu,China

Abstract

Twenty-one surface sediments collected from seven surroundings areas of Lake Taihu in two different years were analyzed for total mercury (THg) concentrations, physicochemical characteristics and speciation using a sequential extraction method to assess spatial distribution, sources, and potential ecological risk. Surface sediments from Lake Taihu contained elevated levels of Hg in two sampling years with THg levels ranging from 77 to 346?ng/g (mean 145?ng/g) in October 2010 and ranging from 122 to 573?ng/g (mean 266?ng/g) in November 2012, respectively. The mean THg concentrations in all studied surface sediments exhibited an increasing trend over time. The oxidizable fraction (F3) and residual fraction (F4) were the predominant Hg species in sediments, while more mobile Hg phases of acid-soluble fraction (F1) and reducible fraction (F2) made up less than 0.5% THg. Significant relationships were found between total organic carbon (TOC) and THg and geochemical speciation indicating an important role for organic matter in affecting distribution, mobility, and bioavailability of Hg in sediments. As evidenced by Hakanson’s potential risk index the total ecological risk of Hg was low in the entire Lake Taihu in 2010 but considered moderate in Zhushan Bay, West Coast, and Meiliang Bay in 2012. These findings provide conservation managers with information needed to more effectively regulate the environment of Lake Taihu.     

An individual-oriented model for ecological risk assessment of wading birds

The contribution of certain contaminants to reproductive failure in many avian species has been an ongoing concern. Appropriate quantitative techniques have focused either on the individual organisms by providing explicit bioaccumulation dynamics or on whole ecosystems by looking at the fate of the contaminant but fail to make the necessary link via population dynamics of interacting individuals. We used the individual-oriented approach in an effort to quantify effects of chronic contaminant exposure on individual birds. This was made possible by the use of an object-oriented model, where individual birds are interacting objects, and their actions are implemented by passing to them appropriate messages. Using this modeling approach a breeding colony of Great Blue Herons (Ardea herodias) is simulated as an assemblage of interacting individuals whose daily actions (foraging, growth, feeding of the young) are simultaneously followed over short time intervals for a nesting season. Spatial distribution of the contaminants in prey resources is used on a cell by cell basis and their effects on certain behavior characteristics of adult birds (e.g. foraging efficiency, effects on flying efficiency, parental care) are taken into account. Results showed that sublethal effects could have a considerable effect on colony success. Appropriate selection of endpoints for risk assessment yields a variety of scenarios for colony success.