基于不确定性分析的垃圾焚烧烟气中重金属的土壤沉积及生态风险评估

采用CALPUFF模式模拟某城市垃圾焚烧烟气中重金属Pb和Cd的地面大气浓度,并借助土壤浓度模型以Monte Carlo模拟不确定性处理方法估算重金属经沉降在土壤中的累积,最后利用潜在生态危害指数法对重金属在土壤中的长期累积量进行生态风险评估.结果表明,Pb和Cd的大气浓度最大值分别为5.59×10-3μg·m-3和5.57×10-4μg·m-3,土壤浓度增量中值最大分别为2.26 mg·kg-1和0.21 mg·kg-1;高生态风险区集中在焚烧炉附近的下风向地区,生态风险主要由Cd贡献,Pb基本无污染风险;城市最大污染点达较高生态危害水平概率为55.30%,农村最大污染点达中等生态危害水平概率达72.92%.此外,对土壤浓度模型的参数进行敏感性分析表明,城、乡区域模拟结果分别对土壤混合厚度和干沉降速率敏感性最强.     

基于Monte Carlo模拟的河流水质评价——以温瑞塘河为例

基于水质评价的综合污染指数（CWQI）法和水质指标实测含量的统计分析,应用Monte Carlo模拟方法,建立了河流水质评价的Monte Carlo-CWQI耦合模型并进行实例研究.通过建立的耦合模型和温瑞塘河流域14个监测断面2004~2010年的水质监测数据,定量分析各监测断面隶属于不同污染等级的概率水平和各水质指标对水体污染的影响程度.结果表明：温瑞塘河水系水质污染十分严重,勤奋、九山、东水厂、十字河、南白象、灰桥、新桥、米筛桥、仙门、光明、郭溪、瞿溪、西岙和梧田监测断面处于重度污染的概率分别为28.50%,0.55%,92.71%,59.73%,78.85%,39.38%,78.87%,83.09%,65.32%,78.08%,0.00%,0.96%,68.09%,86.06%;处于严重污染的概率分别为71.28%,0.01%,4.33%,39.76%,21.07%,60.59%,4.42%,12.41%,11.02%,21.24%,0.00%,0.02%,1.42%,13.12%.各监测断面总氮（TN）,氨氮（NH₃-N）和溶解氧（DO）的Spearman等级相关系数范围分别是0.41~0.76、0.25~0.63和0.14~0.66,是其他指标的2倍以上,表明影响该地区水质达标的主要因子是TN,NH₃-N和DO.本研究拓宽了河流水质评价的研究视角,能够为流域水环境管理提供丰富的决策依据.     

潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算

在众多用潜在生态危害指数法评价重金属污染的文章中,只采用了7个重金属元素的毒性系数,但有的重金属仍是环境污染的重要组成部分。针对此情况,文章根据Hakanson的计算原则,结合陈静生的计算方法,重新计算了十种重金属元素的毒性系数,最后给出了12种重金属的毒性系数,它们分别是Ti=Mn=Zn=1相似文献   

混凝土结构可靠度的Monte Carlo模拟

简介了靠度与安全系数的区别；以混凝土结构为例，介绍了用Monte Carlo模拟来计算结构可靠度的方法。     

基于Monte Carlo法的城市雨水径流污染负荷模拟

为了评价流域雨水径流对受纳水体的污染程度和为城市雨水管理、受纳水体水质控制及规划提供依据,把以物理过程为基础的模拟特征融入到概率模型中,建立了城市雨水径流污染负荷的概率模型,并用Monte Carlo随机抽样法,对长期的径流污染负荷进行了模拟试验,得出流域径流污染负荷的分布特性及其特征值。以某市一小区的TP负荷为例进行了验证,模拟结果与实测结果较为一致。     

北戴河及相邻海域沉积物重金属潜在生态危害评价

根据2011年和2012年春夏秋三季长时间、大范围的对北戴河及相邻海域沉积物重金属(Cu、Pb、Cd、Zn)的调查结果,通过单因子污染指数、综合生态危害指数、潜在生态危害指数等评价方法,分析北戴河及相邻海域沉积物重金属的含量分布趋势及潜在生态危害。研究结果表明,整个近岸海域沉积物重金属的含量有从抚宁近岸向两侧逐渐升高的趋势。海港区近岸海域重金属污染相对较严重,之后依次是山海关近岸海域、北戴河近岸海域、昌黎近岸海域和抚宁近岸海域。所有监测站位的重金属要素含量均未超出一类海洋沉积物标准,属于轻微生态危害。     

土壤重金属潜在生态危害评价及其同源相关性研究

本文首次以厦门市翔安区324国道两侧福建省农业保护区土壤重金属的分布、潜在生态危害、同源相关性为研究目标,采用(Agilent 7500型)ICP-MS精确分析表层耕作土壤中重金属(Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn)含量,运用经典Lars Hakanson潜在生态危害指数法,对厦门市翔安区土壤中重金属潜在生态危害性进行评价,并对土壤中重金属相关性进行了深一步研究,得出八种重金属潜在生态危害程度(危害指数)顺序为Cd(94.4)>Hg(54.3)>As(46.7)>Pb(10.5)> Cu(4.3)>Ni(3.1)> Cr(2.3)> Zn(1.9),重金属综合潜在生态危害指数(RI)为216.8,属于潜在生态危害中等程度.     

基于Monte Carlo方法的污染场地风险评价及不确定性研究

风险评价结果的不确定性直接影响风险管理者的管理和决策,为定量研究污染场地评价过程的不确定性,在系统分析污染场地危害产生过程的基础上,构建了污染场地暴露过程评价的概念模型;提出用概率分布函数表征场地污染参数的不确定性,采用基于过程的污染物运移数值模拟模型以减小模型不确定性的影响,用Monte Carlo方法评估参数不确定性对暴露浓度不确定性的贡献,进而形成暴露点污染物浓度的概率分布函数.在此基础上,基于剂量-效应模型,分别采用暴露点浓度的5%、50%和95%置信区间上限值表示乐观情况下,正常情况下以及最不利情况下的暴露浓度,计算敏感人群的健康风险.研究选择国内西南地区某铬渣污染场地进行案例分析,结果表明,在最乐观情况下六价铬和总铬的非致癌危害商分别是8.98和1.02,正常情况下分别是30.57和2.72;最不利情况下分别是77.95和7.11.研究结果表明该方法能较好的表征各参数不确定性影响下的最终风险,为污染场地的修复和后续管理提供决策支持.     

哈尔滨菜地土壤重金属潜在生态危害研究

重金属是土壤环境的重要污染物,主要随农业生产中产生的废水、废渣和废气进入土壤.大量积累后很难从土壤中迁出,对土壤的生态结构和功能稳定性造成影响.以哈尔滨菜地为研究对象,采用潜在生态危害指数法,对土壤重金属的潜在危害进行评价.结合近几年来各界学者的研究成果,比较分析哈尔滨菜地重金属污染情况,得出哈尔滨菜地土壤环境Cd超标,生态危害极强.结合哈尔滨菜地实际情况,提出有效的处理措施.     

北江中上游底泥重金属污染及其潜在生态危害评价

为全面了解北江中上游底泥沉积物中重金属含量及其潜在生态危害程度,在北江干流及支流共采集了25个底泥样品,测试了Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg共8种重金属元素,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对北江中上游底泥重金属污染进行分析和评价.结果表明,北江中上游无论是干流还是支流其底泥受多种重金属污染而且污染程度相当严重,各种重金属的污染程度由强至弱依次为:Cd HgZnAsPb≈CuNiCr;金属污染物对北江中上游构成的潜在生态危害由强至弱依次为:Cd HgPb≈AsCuZnCr,其中Cd的影响占绝对主导地位.总体而言,北江干流由于纳污量最大,长期的积累使得北江干流段的重金属污染程度较支流严重;支流中马坝河的污染程度最高,其次是浈江和江.     

基于MonteCarlo模拟的土壤重金属综合风险评价与案例分析

基于不确定性理论,将Monte Carlo模拟计算应用到土壤重金属风险评价中,构建了生态风险和健康风险的随机不确定模型,结合多元统计方法进行实例研究.结果表明,研究区土壤Cd、Co和Cr污染水平较高,主要富集在建矿时间较长的工业园区;综合单因子指数和综合风险因子指数评价显示土壤重金属主要为轻度污染(相应概率分别为53.2%和55.6%);手-口摄入是研究区土壤重金属暴露的主要途径,Cr为主要致癌因子;儿童承担的健康风险较高,其非致癌风险指数分别为成人的5.0倍(手-口摄入途径)和8.2倍(皮肤暴露途径),两种暴露途径下其致癌风险指数均高于USEPA推荐的安全水平.     

四川省安宁河沉积物重金属污染特征及其生态风险分析

本研究采集安宁河干流的沉积物样品,分析了12种重金属元素As、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Ba、Ti、V含量的空间变化,并采用了地累积指数法和潜在生态危害指数法评价其重金属污染分布现状。结果表明,沉积物中各种重金属均有不同程度的富集,重金属污染主要分布在矿业最为发达的中游河段及下游段,其中Ti、Ba、Mn、Cd、Zn地质累积指数较高,出现中度及以上污染;安宁河重金属平均潜在生态风险已达中等程度,存在较强的生态危害,其中Cd表现出强度的生态风险(Ei值为46.33~366.84),应引起重视。     

中山市不同类型企业周边土壤重金属污染特性及潜在生态风险评价

以中山市不同类型涉重金属企业周边土壤(0~20cm)为调查对象,分析了土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As的含量,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行了分析和评价。结果表明,除Pb外其它7种元素含量超过广东省背景值,不同类型土壤环境的污染程度地积累指数评价处于无-中度污染,潜在生态危害处于强度危害程度。统计分析表明,Cr、Ni、Cu、Zn具有显著相关性,不同类型企业周边土壤中重金属污染主要受Cr、Cu、Ni、Zn控制,其次是受As、Hg和Cd控制。     

基于蒙特卡罗模拟的土壤环境健康风险评价:以PAHs为例

为获得更为合理的健康风险评价结果,并辨识对健康风险影响最大的因素,基于蒙特卡罗随机模拟,运用概率风险评价模型,定量评估了中国上海某居民区土壤中16种PAHs对居民的健康风险水平,并对各参数进行敏感性分析.结果表明,土壤中PAHs造成的健康风险服从对数正态分布,总的致癌风险为3.43×10~(-5)±2.63×10~(-5),最小值为8.10×10~(-7),最大值为2.39×10~(-4),超过10-6的概率为95%,超过10~(-5)的概率为75%,超过10~(-4)的概率小于5%;总的危害商为4.74×10~(-2)±3.42×10~(-2),不超过1,风险较小;在7种具有致癌效应的PAHs中,苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽和苯并(a)蒽是总致癌风险的主要贡献物质,贡献率分别占60.41%、26.84%和6.56%;3种暴露途径中,经口途径是造成致癌风险的主要途径,贡献率为73.22%;对于总致癌风险,人体暴露参数中每日土壤摄入量、暴露周期、暴露皮肤面积敏感度较大,分别为58.35%、50.21%和20.51%;体重具有负敏感性,敏感度为-11.66%.     

基于蒙特卡罗模拟的煤矸山周边农用地土壤重金属健康风险评估

以重庆市煤矸山周边农用地土壤为研究对象,运用内梅罗指数、地累积指数和潜在生态风险指数分析土壤重金属污染水平,并采用蒙特卡罗模拟的健康风险模型,探析研究区土壤重金属对人体的健康风险.结果表明,研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn含量均值超重庆市土壤背景值,地累积指数（I_geo）表现为：Cd>Hg>Cu>As>Ni>Zn>Cr>Pb;内梅罗指数表明土壤以轻污染（1<P_N≤2）为主,各重金属污染指数（P_i）表现为：Cd>Cu>Ni>Cr>Zn>As>Pb>Hg;潜在生态风险指数表明土壤以中等生态风险（150≤RI<300）为主,各重金属生态风险指数（E_rⁱ）表现为：Cd>Hg>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn.土壤健康风险表明,儿童和成人非致癌健康风险可忽略,但存在可耐受致癌健康风险,综合致癌风险指数（TCR）均值分别为1.04E-5和3.94E-6,主要致癌因子为As和Cd.敏感性分析表明非致癌健康风险土壤颗粒摄入速率（R_ingest）敏感性最高,其次是As含量,致癌健康风险土壤颗粒摄入速率As含量敏感性最高,其次是土壤颗粒摄入速率（R_ingest）.整体上儿童非致癌和致癌健康风险高于成人.     

辽宁太子河沉积物重金属污染及潜在生态危害评价

为全面了解辽宁太子河底泥沉积物中重金属的污染特征,测试了太子河表层沉积物中重金属元素铜、铅、镉和锌的含量,并采用地积累指数法和潜在生态危害指数法评价了沉积物中重金属污染及其潜在生态危害程度。结果表明,辽宁太子河底泥沉积物中各种重金属元素的污染程度由强至弱依次为:Cd>Zn≥Cu>Pb;金属污染构成的潜在生态危害由强至弱依次为:Cd>Cu≈Zn>Pb,其中Cd的影响占绝对主导地位。     

广西北海近岸海域表层沉积物中重金属分布特征及生态风险评价

通过采集广西北海近岸海域表层沉积物的样品并进行重金属含量分析,结果表明:Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、Hg、As 7种元素的空间变异系数都超过0.4,各重金属空间波动程度的顺序为HgCdZnAsCrPbCu;从空间分布上看,重金属含量的高值点大多数分布在离岸较近的海域,并受沉积物粒度效应的控制;表层沉积物中Cr的污染程度最大,其环境效应不容忽视;区域上重金属的潜在生态危害系数大小顺序为AsHgCdCrPbCuZn;各采样站位重金属的潜在生态危害系数(Eir)均远小于40,潜在生态危害指数(RI)也远远小于150,属于低生态危害范畴。     

白龟山水库规划区污染特征及潜在生态风险评价

分析了白龟山水库及其入库河流水体和沉积物中TN,TP,有机质和Cd,Pb,Cr,Cu,Zn,Mn,Ni等7种重金属的含量及分布特征,并结合地积累指数法和HANKANSON生态危害指数法对沉积物重金属的累积效应和潜在生态风险进行评价. 结果表明:白龟山水库规划区内水库及河流水体主要污染物为TN和TP,其中鲁山污水厂出口断面严重超标,ρ(TN)和ρ(TP)高达《国家地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅱ类水质标准的46.4和22.1倍;w(TN),w(TP),w(Cd),w(Pb),w(Cr),w(Cu),w(Zn)与w(OM)呈显著正相关,而w(Mn)和w(Ni)与w(OM)的相关性不显著;鲁山污水厂出口沉积物重金属的生态危害最大,RI为241.13,为中等生态危害,以Cd和Cu的生态危害为主,特别是Cd作为最主要的生态风险贡献因子,应适当引起重视.