基于三角模糊数的清河沉积物重金属评价

为全面了解北京清河沉积物重金属的空间分布及污染水平,在清河采集8个沉积物样品,测定w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn),并利用基于三角模糊数的地累积指数模糊评价模型对北京清河沉积物的重金属污染进行评价. 结果表明:北京清河沉积物中w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)的平均值分别为43.18、1.20、70.70、49.62、38.59和297.36 mg/kg,不同重金属在各采样点间的分布差异较大,6种重金属的污染程度表现为As>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr. 对于大部分采样点,基于三角模糊数的不确定性评价结果与常规评价结果保持一致,均显示清河沉积物重金属污染程度较低. 然而,QH6采样点(立水桥)As常规评价结果为偏中度污染,不确定性评价结果为中度污染;QH5采样点(清河大桥)Cd和Zn在常规评价结果为轻度污染,而不确定性评价结果为偏中度污染;QH8采样点(入温榆河口)Cd和Zn常规评价结果分别为轻度污染和偏中度污染,不确定性评价的结果则显示为偏中度和中度污染. 不确定性评价方法采用重金属质量分数区间值,而常规评价则采用重金属质量分数的单一值;不确定性评价通过计算隶属度确定污染等级,在接近分级界限时,不确定性评价和常规评价结果之间出现差异.      

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.     

基于随机模拟与三角模糊数耦合的重金属污染评价模型

基于河流环境系统中随机性、模糊性等多种不确定信息共存的特性,采用蒙特卡罗方法模拟三角模糊数,并将其应用到沉积物重金属污染评价领域,通过将各重金属实测含量及地球化学背景值三角模糊化,然后进行随机模拟,并结合各等级概率水平加权进行综合污染等级分析,建立了基于随机模拟与三角模糊数(SS-TFN)理论的沉积物重金属地累积指数评价模型.采用该模型对湘江长沙段沉积物中重金属污染状况进行评价.结果表明,Cd的污染程度最大,处于严重污染级别;其次为Zn和Hg,处于重度污染级别,并有向严重污染恶化的趋势;而其他重金属污染程度则较低.相对于确定性评价方法,该模型能够得出评价区域重金属地累积指数的可能值区间及其相应的概率水平,客观真实地综合表征沉积物中重金属分布及污染情况,为科学决策提供更多全面合理的信息.     

基于盲数理论的水体沉积物重金属污染评价模型

针对污染风险评价系统多种不确定信息共存的特点,将盲数理论引入污染评价领域,建立基于盲数理论的地累积指数评价模型.用盲数表示沉积物污染物浓度和地球化学背景值,并通过盲数可靠性分析BM模型和隶属度加权计算得出重金属污染程度等级.将该模型应用于洞庭湖水系沉积物重金属污染的评价,结果表明,这些重金属的富集程度由高至低排列的顺序为:Cd>Cr=Cu=Zn=Hg=As>Pb,Cd是洞庭湖沉积物污染的主要环境污染因子.该模型算出了重金属地累积指数的可能值区间,并且得出与其相对应的可信度水平,进而定量计算出重金属隶属于各污染程度的可能性,它弥补了传统确定性方法的不足,更真实、更客观地表征了评价区域沉积物重金属的富集污染程度.     

基于正态模糊数的区域土壤重金属污染综合评价

针对土壤重金属污染评价的不确定性,采用模糊数对其进行描述.在土壤重金属含量满足正态或对数正态分布检验基础上,构建了基于正态模糊数的区域土壤重金属污染综合评价方法.以江苏省T市为例进行评价方法实证分析,结果表明:除As出现轻度污染外,其他重金属含量均处于清洁水平,其中Hg、Cu、Zn处于局部轻度污染状态,各重金属富集污染程度排序为:As ＞Cu＞ Hg＞ Zn＞ Ni＞ Cr＞ Cd＞ Pb,研究区土壤重金属污染综合评价为清洁水平,As、Hg、Cu 、Zn应该作为相关部门污染控制的重点对象.与传统的三角模糊数方法的评价结果相比,该方法能更为精确的描述不同重金属含量的隶属度大小,评价结果所包含的信息更为全面、准确.     

基于三角模糊数的沉积物污染生态风险评价

基于水环境系统的不确定性,以及数据信息的不足和不精确性,将沉积物环境背景值和污染物浓度表示为三角模糊数,建立沉积物生态风险的模糊评价模型.应用该模型,取长江口沉积物背景值,对长江口及毗邻海域沉积物中重金属污染及其生态风险进行分区分析.结果表明,研究区的底质生态环境均受到不同程度的污染,重金属的污染程度依次为Cu、Hg、Zn、Pb、As、Cd;与Hakanson生态风险指数法对照,2种方法评价的生态风险变化趋势相似,长江口门、最大浑浊带和杭州湾的生态风险均比长江口外区和舟山海区大,但长江口门、最大浑浊带和杭州湾的潜在生态风险等级增加了一个等级.用同期的底栖动物群落结构参数进行验证,评价结果合理.     

深圳河流沉积物中重金属累积特征及污染评价

为了解深圳河流沉积物中重金属的污染现状和污染程度,对1996～2007年深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河4条河流沉积物中重金属元素(Cu、As、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn)的含量和年际变化进行了调查和研究,并利用地累积指数和潜在的生态危害指数对其进行了综合评价。结果表明,4条河流均不同程度地受到了重金属的污染,并呈逐年增加的趋势。地累积指数和潜在的生态危害指数的研究显示,4条河流的污染程度大致为:龙岗河布吉河深圳河茅洲河,其中尤以Cu、Cd、Cr和Zn的污染程度最重。龙岗河和布吉河的污染和潜在的生态危害基本上达到了严重的程度,龙岗河多年平均地累积指数高达6.36,潜在的生态危害指数多年平均值为2333.2;而深圳河则大致为中度或者重度污染;茅洲河的污染程度最轻,其潜在的生态危害指数多年均值为274.1,除Cd和Hg处于中度和强度潜在的生态危害外,其余元素大都是轻度污染和轻度危害。     

探讨适用于河流沉积物重金属污染程度的评价方法

本文使用地累积指数法和潜在生态危害指数法两种方法对同一区域五条河流的沉积物中重金属的测定结果进行了评价和比较,提出了将河流沉积物中重金属的监测纳入我国地表水常规监测的意见和建议.     

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.     

舟山本岛河流沉积物重金属污染特征与评价

测试和研究了舟山本岛8条河流沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr的含量与分布特征,利用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对沉积物重金属进行了生态风险评价,结果表明:(1)基于地累积指数法的评价表明Hg、Cr、As为清洁,Cu、Pb、Cd、Zn为轻度污染;(2)基于单项潜在生态风险系数的评价表明研究区内沉积物中Cu、Pb、As、Zn、Cr处于轻微等级,Cd和Hg则有不同程度的污染;该区域重金属生态风险等级顺序为Cd>Hg>Cu>Pb>As>Cr>Zn;(3)根据综合潜在生态风险指数,城关河和展茅河处于中等风险等级。     

上海黄浦江沉积物中的重金属污染趋势

根据200～2009年黄浦江疏浚物(沉积物)样品分析结果,对上海黄浦江沉积物污染情况进行分析,结果表明,2007～2009年黄浦江沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、As平均含量均大于1978～1980年的上海市市土壤背景值,表明黄浦江沉积物受到一定污染.对沉积物中各污染要素污染趋势进行研究,各要素污染趋势各有差异,除Pb...     

重污染感潮河道底泥重金属污染评价及释放规律研究

以珠汀流域重污染感潮河道为研究对象,采用地累积指数、变异系数、相关性分析和潜在乍态风险指数对底泥中重金属的污染状况进行了评价,并考察了静态条件和模拟感潮条件下重金属的释放规律.结果表明:河道底泥的重金属污染严重,cu、zn、cr、Cd和Ph的平均含量分别为2083.96、1791.60、117.84、1662.92和3.71 mg·kg-1,均大大超过广州市土壤背景值;各金属的富集程度为Cu>Zn>Cr>Cd>Pb,其中Cu的富集程度已经达到6级,为极强污染;各重金属元素在底泥中的变异系数较小,沿程分布比较平缓,cu与cr、cd与cr之间的相关性良好.以广州市土壤背景值为参比值进行评价,郭村涌底泥中的重金属生态危害顺序为Cd>Cu>Cr>Zn>Pb,总体表现为极强的生态危害程度.与静态释放相比.感潮作用呵明显加速底泥重金属的释放,其平均释放速率提高了0.77～4.20倍,释放量增加了0.32～1.78倍,同时涨退潮过程低水位时段较之高水位时段底泥重金属释放平均速率增加0.48～3.33倍.     

Application of face-graph in heavy metal pollutionassessment in river sediment

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆａｃｅ－ｇｒａｐｈｉｎｈｅａｖｙｍｅｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｒｉｖｅｒｓｅｄｉｍｅｎｔＪｉａＺｈｅｎｂａｎｇ；ＺｈａｏＺｈｉｊｉｅ（ＧｅｏｇｒａｐｈｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓ...     

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.     

基于三角模糊数的贝叶斯水质评价模型

将贝叶斯理论和模糊集理论引入水质评价领域,分别描述了水质评价过程中模型结构和参数的不确定性,建立了基于三角模糊数的贝叶斯模糊综合水质评价模型.对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水分别赋值,并根据监测点水质对各类别的后验概率计算水质的综合得分进而确定水质类别.同时,选取了TP、NH4+-N、COD、DO、As及粪大肠菌群为水质评价因子,将建立的模型应用于2010年洞庭湖水质评价中.结果表明,小河嘴、横岭湖、万子湖、目平湖、洞庭湖出口水质达到Ⅱ类水标准;南嘴、岳阳楼水质为Ⅲ类水;东洞庭湖和扁山水质介于Ⅱ类水和Ⅲ类水之间,对各等级的隶属度分别为0.4983/Ⅲ+0.5017/Ⅱ、0.7962/Ⅲ+0.2038/Ⅱ.各监测点位中,仅南嘴水质未达到相应的水质标准.较均值模型、三角模糊数模型和传统贝叶斯模型而言,基于三角模糊数的贝叶斯水质评价模型对不确定性的表达更为全面、更符合实际.     

杭州市河道底泥重金属污染评价与环保疏浚深度研究

重金属是河道底泥疏浚要控制的重要污染物,而疏浚深度是生态疏浚工程中需要确定的关键参数.本文以杭州经济技术开发区河道为研究对象,共采集18处底泥柱状样,采用土壤背景值、土壤环境质量二级标准值、变异系数和相关性分析方法对底泥中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As的污染状况进行了评价,同时分析重金属总量和有效态含量在垂向上的变化特征,并引入地累积指数法对各深度底泥中的重金属进行累积性评估,利用本文提出的临界累积深度方法来确定合理的环保疏浚深度.结果表明,河道表层底泥中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As的平均含量分别为165.16、342.40、55.34、3.61、34.06、36.70 mg·kg-1,Cd、Cu、As、Zn的有效态含量分别为0.007、3.37、0.095、20.76 mg·kg-1,重金属总量均超过了杭嘉湖平原土壤背景值,其中Cd污染最为严重.各重金属元素在底泥中的变异系数为0.29~2.39,空间分布并不均匀.重金属总量和有效态含量随底泥深度的增大整体呈下降趋势,但受不同时期人类活动污染及河道整治影响而呈不规则变化.各重金属元素的富集程度为CdAsZnPbNiCu,其中,Cd污染等级为2~6级,污染程度为中度污染至极强污染.利用临界累积深度方法推算得到研究区域河道底泥环保疏浚深度为0~0.9 m.