基于轨迹计算的污染物归趋概率模型

为建立一种能够描述源区排放的污染物对受体区域影响的空间分布格局和研究源汇定量关系的手段,在轨迹计算的基础上,利用概率方法和多介质模型方法,建立了一种基于正向轨迹计算的污染物归趋概率模型(潜在汇影响函数),并在模型中嵌入了诸如降解、干沉降和湿沉降等主要去除过程.作为实例,运用这一模型研究了广东省排放的芘在大气中的空间分布及长距离输送.结果表明,该模型能够实现既定目标,在获得源区排放资料的基础上,还可以获得由此形成的浓度空间分布格局以及相关的输送通量.     

Thresholds of species loss in Amazonian deforestation frontier landscapes

In the Brazilian Amazon, private land accounts for the majority of remaining native vegetation. Understanding how land‐use change affects the composition and distribution of biodiversity in farmlands is critical for improving conservation strategies in the face of rapid agricultural expansion. Working across an area exceeding 3 million ha in the southwestern state of Rondônia, we assessed how the extent and configuration of remnant forest in replicate 10,000‐ha landscapes has affected the occurrence of a suite of Amazonian mammals and birds. In each of 31 landscapes, we used field sampling and semistructured interviews with landowners to determine the presence of 28 large and medium sized mammals and birds, as well as a further 7 understory birds. We then combined results of field surveys and interviews with a probabilistic model of deforestation. We found strong evidence for a threshold response of sampled biodiversity to landscape level forest cover; landscapes with <30–40% forest cover hosted markedly fewer species. Results from field surveys and interviews yielded similar thresholds. These results imply that in partially deforested landscapes many species are susceptible to extirpation following relatively small additional reductions in forest area. In the model of deforestation by 2030 the number of 10,000‐ha landscapes under a conservative threshold of 43% forest cover almost doubled, such that only 22% of landscapes would likely to be able to sustain at least 75% of the 35 focal species we sampled. Brazilian law requires rural property owners in the Amazon to retain 80% forest cover, although this is rarely achieved. Prioritizing efforts to ensure that entire landscapes, rather than individual farms, retain at least 50% forest cover may help safeguard native biodiversity in private forest reserves in the Amazon. Umbrales de Pérdida de Especies en los Paisajes Fronterizos de Deforestación en el Amazonas Ochoa‐Quintero     

长江水系武汉段典型有机氯农药的生态风险评价

通过采集并测定长江水系武汉段30个不同样点水样中3种典型有机氯农药(OCPs)(p,p'-DDT、艾氏剂、γ-HCH)的浓度,依据OCPs对44～68种水生生物的无可见效应浓度(NOEC),分别应用商值法、概率密度函数重叠面积和联合概率曲线3种风险评价方法对长江水系武汉段p,p'-DDT、γ-HCH、艾氏剂的生态风险进行了评价结果表明,3种风险评价方法得到的结果基本一致,长江水系武汉段3种OCPs残留均存在一定的生态风险.其中,p,p'-DDT的生态风险最大,艾氏剂次之,γ-HCH的生态风险最小此外,对风险评价过程中存在的不确定性进行了分析,通过对不同方法及评价结果的分析表明,联合概率曲线方法更适合于长江水系武汉段OCPs的风险表征     

微塑料暴露对小棒短指软珊瑚(Sinularia microclavata)共附生细菌群落结构和功能的影响

微塑料在海洋环境中分布广泛,对海洋生物(包括珊瑚)健康产生危害,然而,目前有关微塑料对珊瑚影响的研究非常有限,其造成影响的具体机制还不清楚.因此,选取海洋环境中常见的微塑料PA,对小棒短指软珊瑚(Sinularia microclavata)进行7 d的微塑料暴露模拟实验,利用扩增子高通量测序技术分析微塑料暴露不同时间对珊瑚共附生细菌多样性、群落结构和功能的影响.α-多样性随微塑料暴露时间的变化先降低后上升,β-多样性和群落组成分析皆表明：微塑料暴露引起珊瑚共附生细菌群落结构发生改变,并且随着暴露时间不同,细菌群落组成也随之变化.共检测到49个门、 152个纲、 363个目、 634个科和1 390个属.在门水平上,Proteobacteria在所有样品中都是优势类群,但在各样品的相对丰度不同;微塑料暴露使Proteobacteria、 Chloroflexi、 Firmicutes、 Actinobacteriota、 Bacteroidota和Acidobacteriota丰度增加;在属水平上,Ralstonia、Acinetobacter和Delftia是微塑料暴露后珊瑚共附生细...     

应用概率物种敏感度分布法研究太湖铜水生生物水质基准

运用概率物种敏感度分布法获得太湖水体中铜的急性水质基准值为14.57μg·L-1,慢性水质基准值为3.26μg·L-1;不同类别物种敏感性存在差异,无脊椎动物较脊椎动物更敏感,甲壳类敏感性大于鱼类。概率物种敏感度分布法与传统的物种敏感度分布法相比,更全面合理地考虑多种毒性效应,曲线拟合效果好,受数据量大小影响较小,结果更加稳定。研究结论可为铜水质标准的修订和太湖流域水环境管理提供技术支持。     

基于蒙特卡罗模拟的铅锌冶炼厂周边农田土壤重金属健康风险评估

为探明铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染程度及人体健康风险,在云南省某铅锌冶炼厂周边农田采集56个表层土壤(0～20 cm),分析了土壤中pH和重金属Pb、 Cd、 Zn、 As、 Cu和Hg的含量,对土壤重金属含量的污染程度、生态风险和概率健康风险进行了研究.结果表明,研究区土壤中ω(Pb)、ω(Cd)、ω(Zn)、ω(As)、ω(Cu)和ω(Hg)的平均值分别为4 413.93、 6.89、 1 672.76、 44.45、 47.61和0.21 mg·kg^-1,均超过云南省土壤背景值.Cd的地累积指数(I_geo)平均值为0.24,单因子污染指数(P_i)平均值为30.42,潜在生态风险指数(E_r)平均值为1 312.60,是研究区污染最重以及生态风险最高的重金属.蒙特卡罗概率健康风险结果显示,成人和儿童的非致癌风险指数(HI)分别为2.42E-01和9.36E-01,儿童的非致癌风险超过控制值的比例为36.63%;成人和儿童的致癌风险指数(TCR)分别为6.98E-05和5.93E-04,儿童的致癌风...     

城市供水管网在地震时的连通可靠性分析

考虑地震作用效应和管道抗力的随机特性,建立了埋地管道单元的概率预测模型,评估其在地震时的震害状态.把供水管网系统简化为边权有向网络图,通过Monte Carlo随机模拟过程,近似再现管网中各管段的破坏状态,进而分别结合图论理论方法和模糊关系矩阵法,对管网进行连通可靠性分析.由于Monte Carlo模拟算法是以管网各节...     

废铅膏熔炼再生烟气处理设施事故下大气污染的不确定性分析

熔炼再生是重金属危险废物资源化利用最广泛的方式之一。熔炼设施废气处理单元失效条件下废气排放具有源强大、短期排放扩散参数偶然性强等特点,其环境后果呈现强随机性,对事故应急过程的精准监测和科学决策形成极大挑战。对此,提出高斯烟羽模型与随机响应面法耦合(GAUSS-SRSM)的风险评估方法,定量评估复杂源强、扩散参数及其不确定性条件下污染物的随机分布及概率特性。选择华北某再生铅企业开展案例研究,结果表明：在该区域典型气候条件下,下风向0.8~2.2和0.75~1.5 km处SO₂和Pb浓度存在超标可能,最大落地浓度超标概率分别为44%和28%,以95%置信水平表征的暴露浓度分别为0.68、0.005 2 mg/m³,分别超过其GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值1.36倍和1.16倍。季节性的风速和气温等差异导致同一设施不同季节的污染及其概率特征差异较大。以Pb为例,冬季较夏季存在超标可能的最大范围相差0.6 km,超标概率相差24%,暴露浓度相差0.003 9 mg/m³。气候和源强等的不确定性使得大气污染后果存在明显的不确定性,下风向0.5 km处不确定性最大,为3.85;随着距离变大,不确定性变小,3.0 km处仅为1.74。下风向0.8~2.2 km污染严重程度大、可能性高,需要避免在该区域布设污染敏感的设备或装置,且应作为事故后应急监测重点关注的区域;而0.5~1.2 km不确定性大,也需要通过加强监测频率等方式克服随机性误差。

     

典型有机化工厂污染地块氯代烃分布特征及基于蒙特卡洛模拟的风险评估

以长三角某典型有机化工地块为研究对象,采集651个土壤样品和30个地下水样品,研究氯代烃（CAHs）在环境中的污染程度及其空间分布特征,结合蒙特卡洛模拟方法分析土壤和地下水中CAHs的健康风险概率。结果表明：大部分CAHs浓度呈偏正态分布,浓度随着深度增加整体逐渐降低,土壤和地下水中三氯乙烯的污染程度最严重,污染羽主要集中在地块西南部和西北部。三氯乙烯和氯仿是造成健康风险的主要污染物,土壤中三氯乙烯致癌风险大于10⁻⁶ 的概率为87.2%,危害商大于1的概率为71.76%,氯仿危害商大于1的概率为81.28%。每日土壤摄入量对土壤致癌风险的敏感性最大（31.9%）,皮肤表面黏性系数对地下水致癌风险和危害商的敏感度最大,分别为16.9和23%。吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物是造成土壤致癌和非致癌风险的主要暴露途径,吸入室内来自地下的气态污染物途径是造成地下水致癌和非致癌风险的主要暴露途径。