我国居民暴露参数特征及其对风险评估的影响

为了系统完整地反映我国暴露参数的特点,通过整理文献总结了我国暴露参数的取值范围;并参考《中国污染场地风险评估技术导则(征求意见稿)》分析了暴露参数的取值对土壤暴露量的影响。研究表明:(1)我国成人和儿童(0~12岁)体重分别为42.1~71.6 kg、5.35~38.15 kg;成人和儿童土壤摄入量分别为40~300 mg/d、20~200 mg/d;建筑工人可达到400 mg/d,扬尘天气下可达到1 000 mg/d;成人和儿童暴露皮肤面积分别为760~5 700 cm2、320~3 053 cm2;成人、儿童呼吸速率分别为6.24~114 m3/d、2~34.32 m3/d,与《导则》推荐值差异很大。(2)采用《导则》推荐值,儿童经口摄入、经皮肤接触、经呼吸的土壤暴露量值比实际分别最大低估3.6倍、最大高估4.2倍、最大高估1.8倍。参数取值对风险的结果影响较大,有必要在污染场地风险评估中进行概率风险分析。     

核能规制:从危险防止到风险预防

基于核能风险的特点,核能规制的公法基础已经发生转变,其呼唤行政法范式从传统警察法上的危险防止型行政向风险预防型行政进行转换。这迫使对传统行政法进行理论革新,也对国家权力的配置模式因应核能规制提出了要求。相应地,核能规制中的立法调控方式、行政规则的功能和效力、法院在解决核能争议中的立场以及核能损害赔偿的原则及方式都需要得到新的解读。     

基于保护地下水的土壤修复目标层次化制订方法

按照复杂程度将污染物从土壤经地下水迁移到下游饮水井的过程划分为3个层次,采用分层评估框架建立了基于保护地下水的土壤修复目标的制订方法,并利用该方法确定了某污染场地的土壤修复目标值. 结果表明,在污染场地下游200 m处的饮水井内水质标准不降低的前提下,随着评价层次的不断提高,需要修复的污染物由4种(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)减至1种(苯),待修复土方量由23.1×104 m3降至4.7×104 m3,可极大地节约修复成本. 该场地污染土壤的第一层次和第二层次修复目标值与部分国家/地区的有关标准限值较为一致;第三层次修复目标值考虑的污染物迁移过程更加完整,更能反映场地的实际情况. 参数的敏感性分析表明,对土壤修复目标值计算结果影响最大的参数为土壤有机质质量分数、土壤有机碳-水分配系数和入渗速度. 在确定修复方案时,应该通过试验或补充调查获取这些参数,以降低结果的不确定性. 研究显示,将第三层次评估结果作为该污染场地的修复目标能充分保证下游饮水井内水质满足要求,并且可以避免过度修复.      

信息论方法在水资源系统工程中的应用

水资源系统工程是水资源科学与系统科学相互交叉形成的一门新兴综合性工程技术学科，在人口、资源、环境、经济与社会区域可持续发展战略研究中具有重要意义。其中的一个重要研究问题是如何有效挖掘实际水资源复杂系统中各种不确定性信息。为此。在阐述信息论基本概念和主要方法的基础上。对信息论方法在水资源系统工程中的应用研究按照水资源系统工程的理论框架进行了划分。详细论述了近年来信息论在水资源系统建模、优化、模拟、预测、评价、决策中的应用，探讨了信息论方法用于水资源系统工程中存在的问题和相应对策．展望了信息论方法在水资源系统工程中的应用前景，指出了建设基于信息论的水信息学学科的必要性。这些信息论方法在资源系统工程、环境系统工程和管理系统工程等应用系统工程研究中具有一定参考应用价值。     

基于参数外延的农业非点源污染随机监测方法

本文针对分布式面源模型在其模拟运用中的有效信息获取、外界环境因子变异性、输入信息即参数外延确定及尺度转换问题,探讨了了如何利用随机理论、多元统计原理以及多变量变异性协同估计等方法,通过少量监测信息确立相关参数的变异性规律,建立基于参数外延的快速经济的定量化随机监测方法,从而减少时间冗余和空间监测的变量维数,实现输入信息和参数在模型应用中的尺度转换。对流域农业非点源控制的重要参数获取、参数信息监测的空间位置确定以及监测频率等方面提供理论依据,较好地促进了分布式模型在不同尺度上的推广应用。     

水污染物排放总量控制的体系研究

回顾了我国水污染物排放总量控制发展的历程,针对总量控制方法体系中存在的问题,将非点源污染和不确定性分析纳入总量控制研究,构建了新的水污染总量控制方法系统,并对方法体系涉及的管理基础、管理目标、管理模型和管理实施等问题进行了研究。     

金坛地区五氯酚的人体暴露评价

以五氯酚及其钠盐(统称为PCP)为研究对象,选择曾长期使用五氯酚钠杀灭钉螺的江苏省金坛地区为研究区域,使用膳食暴露模型计算评价了当地居民的人体暴露水平.结果表明,该地区成年人日均PCP摄入量最高值为8μg·d-1,该值低于世界卫生组织推荐的每日允许摄入量180μg·d-1;饮水和植物类食物是人体摄入PCP的主要途径,分别占总摄入量的42%和39%.此外,不确定性分析表明,模式运算结果呈偏态分布,偏度、峰度系数分别为3.51和19.7.     

改进区间线性规划及其在湖泊流域管理中的应用

针对不确定性优化提出了改进区间线性规划(MILP)模型及其算法,从理论上证明了MILP模型的解空间绝对可行,从而弥补了以往区间线性规划的缺陷,为后续决策过程提供了有利的可行性条件.针对四川邛海流域综合管理,以水污染综合防治的投资成本与运行成本最小化为目标,以总磷环境容量等11个管理目标为约束,建立了20个子流域3个阶段的MILP模型,最终得到10个备选污染控制方案的最优规模、投资和TP削减能力.结果表明:①最优的总投资和TP最优削减量分别达到[620×1061148×106]元和[57.43,59.95]t·a-1重点方案为污水处理厂工程、农村污染控制工程和中度侵蚀水土流失防治工程;②实施基于最优区间解生成的决策方案时,需要严格保证TP环境容量约束,才能实现各阶段的水质达标.     

流域系统优化调控的新模型与应用

流域系统具有复合性和非线性特征,其机理过程的数值描述本身也存在随机和认知不确定性.在此前提下,如何优化调控流域系统,实现水质改善和水生态系统健康成为当前水资源、水环境及水生态领域亟待解决的突出问题.本文提出了贝叶斯递归回归树模型和区间不确定性的风险决策分析方法,与强化区间线性规划结合形成了新的不确定性＂模拟-优化＂间接耦合模型,实现流域系统优化调控及风险决策方案.上述方法将应用于美国佛杰尼亚州Chesterfield县Swift Creek水库营养盐TMDL分配方案,确定8个子流域的最小负荷分配以实现叶绿素a浓度达标.结果表明该耦合模型既能表征流域系统特征,也能兼顾不确定性模拟的准确度、计算效率以及不确定性优化与风险决策的解空间全局最优性、绝对可行性,为流域系统优化调控及其未来非线性系统的预测与最优控制提供了新的计算工具.     

PnET-CN模型对东亚森林生态系统碳通量模拟的适用性和不确定性分析

东亚地区森林类型多样,开展区域生态系统碳循环模拟时应考虑森林类型的差异。论文利用基于叶氮浓度-最大净光合作用速率关系的PnET-CN模型,对东亚地区8 个森林生态系统通量观测站点的总生态系统碳交换（GEE）和生态系统呼吸（RE）进行模拟,以探讨模型的适用性并对不确定性来源进行分析。研究结果表明：①PnET-CN模型能较为准确地模拟东亚地区大部分森林生态系统站点的GEE和RE;②模型的适用性排序依次为温带、寒温带、亚热带、 热带,模型未能很好地模拟热带湿地森林GEE和RE 的季节与年际变异;③在同一气候区中,PnET-CN模型更加适用于针叶林碳交换的模拟;④PnET-CN模型比较准确地反映了东亚森林生态系统GEE、RE对气候因子（例如,温度或辐射）的响应,但在低温、较弱辐射条件下模型低估了GEE,在高温或较强辐射条件下高估了GEE;在低温条件下模型低估了RE,在高温条件下模型高估了RE。针对东亚多个森林通量站点的模拟情况,论文提出模型应在以下方面进行改进：①PnET-CN模型计算物候时除了考虑温度之外还应加入土壤湿度的影响,并对不同气候区森林生态系统赋予不同叶片凋落时长;②PnET-CN模型中温度对GEE的限制以及光合最适温度应该根据不同站点设置;③PnET-CN模型应该考虑森林生态系统对环境胁迫的适应性,加强对干旱等干扰的模拟;④同时对于拥有复杂水文条件的森林生态系统应该改进土壤含水量的算法,以准确反映该类型森林生态系统GEE和RE的季节变化。