物种敏感性分布法在建立土壤生态阈值方面的研究进展

土壤生态阈值是制定土壤环境质量标准的重要依据,而物种敏感性分布法(SSD法)是建立土壤生态阈值的常用方法。通过梳理国内外基于SSD法建立土壤生态阈值的研究,阐述了SSD法建立土壤生态阈值的关键问题,即毒性数据的收集、筛选以及拟合模型的选择,述评了SSD法在建立土壤重金属和有机污染物生态阈值方面的研究进展。结果发现,SSD法的毒性数据一般是通过公开文献或人为添加外源污染物获取的,具有一定的局限性和区域差异性;另外,土壤理化性质、作物种类和重金属形态也是影响应用SSD法建立土壤生态阈值的重要因素;目前,基于SSD法建立土壤有机污染物生态阈值的研究较少。因此,开展基于SSD法的土壤生态阈值研究,对科学制定土壤环境质量标准具有重要的现实意义。     

物种敏感性分布在铊污染淡水生物生态风险评估中的应用

应用物种敏感性分布(SSD)方法构建了铊对淡水生物的SSD曲线.在此基础上,计算了铊对不同生物的5％危害质量浓度(HC5), 分析比较铊对于不同生物类别的毒性敏感性差异及其特征,并针对不同污染物质量浓度,评价了北江铊污染突发事件对不同生物类别的生态风险.结果表明,不同物种对铊污染物的耐受范围存在差异,从小到大依次为藻类、脊椎动物、无脊椎动物.这可能与各物种的组别多样性有关,耐受范围越大,表示随着质量浓度增加,风险增大的趋势越缓慢.铊对不同物种的HC5从小到大依次为藻类、无脊椎动物、脊椎动物.HC5越小,铊对该物种的生态风险越大,其中藻类对铊最敏感,其HC5为113 μg/L.从总体上看,铊对淡水生物系统的HC5为210μg/L.不同质量浓度值得出的潜在影响比例(PAF)的大小,反映对不同类别生物的损害程度.在100 μg/L以下,全部物种的PAF值几乎为0;在质量浓度达100μg/L时,藻类和无脊椎动物开始受到影响;在质量浓度达1 000μg/L时,超过99％的藻类和无脊椎动物受到影响,全部物种有96％受到影响.对2010年北江某突发性铊污染事件中高质量浓度集中区进行生态风险评估,表明该污染河段的生态风险极低,PAF接近于0.     

基于GIS的祁连山生态敏感性评价

以遥感数据为基础数据源研究祁连山的生态环境特点和主要生态问题,并结合客观条件及评价因子的选取需具有代表性、可计量性的原则,选取气候舒适度指数、土地沙化指数、土地盐碱化指数、水土流失指数和生物多样性指数共5项评价因子对祁连山生态敏感性进行综合评价。运用GIS技术在单因子评价的基础上,再利用空间叠加分析功能和重分类工具进行多因子综合评价,划分5类生态敏感等级,由大到小依次为高敏感性、较高敏感性、中等敏感性、较低敏感性和低敏感性。结果表明,祁连山生态敏感性空间分异明显,高敏感性地区主要分布在祁连山西部地区,低敏感性地区主要分布在东部地区。生态敏感性总体都处于中等偏低的水平上,其中,中等以下的地区占研究区总面积的69.7 8%,高敏感性、较高敏感性占研究区的30.2 2%,表明对于祁连山的生态保护还是卓有成效的,但一些地区还存在不少问题,导致生态敏感性偏高。因此,未来对于祁连山生态环境保护任务依然艰巨,对于高敏感性区域的西部地区应该进行严格保护和生态治理,对于低敏感性区域的东部地区要持续加强生态保护,减少人为活动影响。     

污水处理与回用过程对生态毒性的削减和水质安全评价

利用发光细菌急性毒性试验、藻类生长抑制试验、斑马鱼幼鱼致死试验和SOS/umu试验对以A2O-MBR为主要处理工艺的污水处理及回用中生态毒性的变化进行研究,同时利用建立的水质安全性评价体系对再生水回用中的生物安全性进行评价,保障再生水回用的安全性。结果表明,A2O二级生物处理可有效削减荧光抑制毒性、藻细胞生长抑制毒性和斑马鱼幼鱼急性毒性,削减了94%以上,不过遗传毒性只削减了50.92%;由于消毒过程的引入,MBR处理出水的4种生态毒性呈现不同程度的升高,尤其是对遗传毒性和斑马鱼幼鱼毒性;当再生水回用于人工湖之后,4种生态毒性都明显降低,尤其是遗传毒性,削减了89.21%;水质安全性评价结果显示,经A2O生物处理后污水水质等级由C级升高至A级,产生的再生水回用于景观用水之后水质等级由B级升高到A级。研究表明,A2O二级生物处理和人工湖近自然系统能有效降低污水及再生水的生物毒性,而消毒副产物会使MBR-消毒出水毒性增大,并且开放式的生态系统可进一步去除在污水处理过程中未被去除的毒性物质,尤其是遗传毒性物质,从而改善水质。     

火灾烟气毒性评价和预测技术研究

总结火灾烟气毒性的评价与预测技术,对火灾烟气毒性评价和预测技术研究的国内外现状进行综述。介绍火灾烟气毒性评价和预测技术在材料产烟毒性危险性评价和性能化评估中的应用现状;比较动物动态染毒与静态染毒法对材料毒性评价的影响;通过分析存在的问题提出了烟气毒性评价与预测技术的未来研究方向。国内外研究表明,火灾烟气中各组分的毒性作用并非简单的加合协同作用,可能起拮抗作用,实际火灾中造成死亡的原因往往是亚致死效应使人丧失逃逸能力引起,现有的毒性数据与真实火灾烟气毒性及对人的作用均存在差别,因此,需通过采用火灾烟气毒性评价与预测技术进行相关研究,建立火灾中人员丧失逃逸能力的毒性指标和判据。     

制药残留溶剂对废水生物降解系统微生物毒性的测定方法比较

水质生物毒性测定是评价水环境质量的重要内容,制药废水有机物含量高,有些成分可抑制污泥活性或具有生物毒性.为了更准确地评估制药废水的生物毒性,筛选出适用于准确评价污染物对废水生物降解系统中微生物生物毒性的方法,对发光细菌法、脱氢酶活性法、硝化抑制法及呼吸速率法4种生物毒性测定方法进行了比较研究,以甲苯、二甲基甲酰胺、三乙胺3种常见制药有机溶剂为研究对象、氯化汞为标准毒物.结果表明,各测定方法得出的结果不同,根据灵敏度和测定时间,4种方法排序为发光细菌法(2 h)、脱氢酶活性法(7 h)、硝化速率法(120 h)、呼吸速率法(48 h),与其他3种基于活性污泥毒性的测定方法相比,发光细菌法具有最高的灵敏度.3种活性污泥法对有机溶剂的毒性响应具有相同顺序,从高到低为二甲基甲酰胺、三乙胺、甲苯,而发光细菌法与之不同,顺序为三乙胺、甲苯、二甲基甲酰胺.综合考虑测定方法的灵敏度、测试时间、操作简便性,推荐选取灵敏度最高的发光细菌试验和以活性污泥为受试对象的脱氢酶活性法联合使用,将二者综合的测定结果作为判定依据,可以更准确地判定制药残留溶剂对废水生物降解系统的生物毒性.     

珠三角地区水环境承载力综合评价模型研究

针对珠三角地区水环境承载力问题进行研究,从区域水环境承载力所涉及的水资源系统、供水用水系统、水环境污染系统、社会和经济系统、各产业用水指标等多个领域中选取多个指标,构建区域水环境承载力的评价指标体系,利用基于粗糙集理论的属性约简法对指标进行约简,得到较为精简的指标体系;利用Topsis评价法对区域水环境承载力进行了评价,分析了珠三角地区八个城市的水环境承载力,为区域水环境的管理和水污染的控制提供理论基础。     

基于AHP与重要性指标筛选的神经网络评价模型与应用

以对评价目标有影响的所有评价指标作为神经网络的输入,会导致网络模型复杂、降低其性能和影响计算精度的问题,因而提出基于层次分析法和重要性指标筛选法的神经网络评价建模方法即首先运用层次分析法对评价指标进行重要度排序,然后利用重要性指标筛选法过滤出对评价目标有重要影响的指标,以其结果作为神经网络的输入。该法不仅简化网络模型,而且提高网络的性能和计算精度。运用该法对企业安全工作评价,结果证明,不仅是可行的,而且达到了预期的目的。     

基于AHP-熵权法的兰州市水环境安全模糊综合评价

水环境安全是区域经济和社会发展的关键因素,为了有效评价城市水环境安全状况,立足于兰州市水环境和水资源现状,依据压力-状态-响应(PSR)模型理论,筛选了5个评价子集共28项评价指标构建了兰州市水环境安全评价指标体系,采用了层次分析法和熵权法计算指标的组合权重,选用模糊综合评价法对兰州市2010—2017年水环境安全状况进行评价。结果表明,2010—2017年兰州市水环境安全综合评价值均处在III级,总体呈明显下降趋势,表明兰州市水环境安全状况逐步改善。其中,2011年综合评价值最高,2017年最低,临界II级。依据评价结果和实际情况,找出了影响兰州市水环境安全的7项控制指标,在不同控制指标的基础上,为水环境保护提出了相应改善措施和建议。     

呼和浩特市水环境承载力评价及动态变化研究

针对呼和浩特市水环境实际状况,从水资源、水环境、水生态和社会经济四个方面建立了水环境承载力评价指标体系。采用层次分析法确定各项评价指标权重,运用综合评价法对2015-2020年的呼和浩特市水环境承载力进行评价,并分析了四个专项指标动态变化情况。结果表明：呼和浩特市水环境承载状态从2016年开始由超载变为临界超载,基本呈现出逐渐向好趋势,偶有异常波动,人均水资源量、水资源开发利用率、生态基流保障率三个指标成为影响水环境承载力的主要制约因素。     

生物入侵的评价与预警研究

分析了生物入侵的机制,认为生物入侵受外来种生物学特性、生态系统的可侵入性和环境条件等多方面的影响.在此基础上提出生物入侵的评价指标体系和因素分析评价方法.在评价的基础上,提出了利用多微区分分析方法进行生物入侵预警分析,为科学评价和有效预防生物入侵提供了一定的理论基础.     

渭河西咸段表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

以渭河西咸段表层沉积物及其孔隙水为研究对象,采用ICPMS测定了As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量,应用改进BCR法分析了沉积物重金属的赋存形态特征,基于风险评价编码法(RAC)和潜在生态风险指数法(PERI)评价了表层沉积物重金属的生态风险。结果表明:渭河西咸段表层沉积物已受到多种重金属的复合污染,孔隙水中As和Cd质量浓度在部分断面超过US EPA水生生物水质基准的持续基准质量浓度,表层沉积物中Cd质量比在所有断面、其余重金属质量比在部分断面超过其对应陕西省A层土壤背景值;表层沉积物重金属赋存形态各异,Cd主要存在于酸可溶态中,Pb主要存在于可还原态中,Cu、As和Cr主要存在于残渣态中,Zn在酸可溶态和残渣态上均有较高的比例,以残渣态为主;RAC评价显示,As和Cu处于低风险级或中风险级,Cd处于高风险级或极高风险级,Cr、Pb均为低风险级,Zn在低风险级和高风险级之间变化;RI评价显示,各断面处于轻微至极强生态风险,Cd处于较强至极强生态风险,其余重金属均属于轻微生态风险。     

人工纳米材料对典型生物的毒性效应研究进展

纳米科技的快速发展及纳米材料的广泛应用导致纳米材料不可避免地释放到环境中。进入环境中的纳米材料可能会对环境中的许多物种,包括从微生物到更复杂的生物体及生物种群和群落,产生毒性作用,甚至会通过食物链传递,给生态系统带来潜在的危险。因此,纳米生态毒理学的研究引起了人们的高度重视。系统评述了纳米生态毒性的主要影响因素,以及纳米材料对单一生物(微生物、藻类、大型溞和鱼)、经食物链传递、在种群和群落水平上的生物毒性效应和纳米材料与环境中其他污染物结合产生的复合效应,最后在总结目前研究现状的基础之上,提出了纳米材料生态毒性效应还需深入研究的若干方面。     

环境影响评价的新领域--生态安全评价

从环境影响评价的角度出发，提出了生态安全评价的概念，阐述了生态安全评价的特点及理论基础，并对在中国开展生态安全评价工作提出了几点建议。     

P-S-R指标体系模型在武夷山风景区生态安全评价中的应用

以生态安全理论为基础,根据P-S-R指标体系模型,从生态环境压力、生态环境状态、生态环境响应3个方面构建了一个4层次的武夷山风景名胜区生态安全评价的指标体系.并在此基础上,对其生态安全进行了定量评价,得出武夷山风景名胜区的生态安全综合指数为0.794 2,属于很安全状态.其中,景区生态环境状态对于维持景区生态安全具有举足轻重的作用,其贡献率为51.99%,而生态环境响应的贡献率相对较低.结果表明,必须重视武夷山风景名胜区的生态安全建设.     

高速公路项目路域生态环境影响评价

高速公路项目建设是重要的基础性工程项目,但也会对项目所在区域环境造成影响。本文分析了高速公路项目路域生态系统功能、特点,提出了路域生态环境影响评价内容及修复对策,对减少项目建设生态环境影响具有积极的现实意义。     

贵州西部煤矿区不同类型河流沉积物重金属含量及生态风险评价

通过对典型煤矿区的河流表层沉积物进行调查与采样分析,探讨不同类型河流沉积物重金属质量比的变化及对水生态环境的影响。结果表明,受矸石堆场排水、矿井排水和洗煤排水的影响,煤矿区污染河流的沉积物可分为砂质沉积物、黄色泥质沉积物和黑色泥质沉积物。黄色泥质沉积物中Fe、Cd、Hg的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的4.46倍、2.19倍、1.59倍,是砂质沉积物的2.36倍、2.43倍、1.59倍;而黄色泥质沉积物中Cr的平均质量比分别是黑色泥质沉积物和砂质沉积物的1.20倍和8.5%;黄色泥质沉积物中Pb、As的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的22.62%和45.85%,是砂质沉积物的47.21%和88.84%。3种沉积物之间Fe和Pb的平均质量比差异较大,其次为Cd和As,再次为Hg、Zn、Mn。通过对沉积物重金属进行潜在生态风险指数(RI)分析、覆水释放与隆线溞生物毒性试验,发现3种沉积物重金属都具有很强的生态风险,其强度从大到小表现为黄色泥质沉积物、黑色泥质沉积物、砂质沉积物。     

基于景观特征的广西典型红树林湿地生态系统健康评价

结合红树林景观特征,评价广西壮族自治区红树林典型分布区(珍珠湾、茅尾海、丹兜海)的生态系统健康状况。通过对不同景观格局与过程的指标进行分析,筛选出面积周长比分维数(PAFRAC)、中高级重要性斑块比例、等效面积概率连接度指数(ECA)指标来表征景观特征,并进一步结合水环境、生物残毒、栖息地和生物现状构建生态健康评价模型。结果表明:珍珠湾和丹兜海景观破碎化程度较小,茅尾海景观破碎化程度相对较高;珍珠湾、茅尾海、丹兜海的ECA依次为0.82×10~7、0.76×10~7、0.59×10~7,但丹兜海的重要栖息地斑块分布最多。对比分析表明,耦合了景观指数的生态系统健康评价结果符合实际,珍珠湾和丹兜海均处于健康状态,而茅尾海处于亚健康状态。     

环境风险评价内涵与外延研究

在简要介绍环境风险评价(Environmental Risk Assessment,ERA)发展历程的基础上,总结现阶段国内外普遍采用的ERA定义,深入分析ERA的内涵和类型,在重新给出涵盖性更全面的ERA定义的同时,对3种评价内容的评价程序和评价方法进行了横向比较。收集整理了ERA的研究进展和应用现状,从时间、范畴和应用范围3个方面划定了ERA的外延。