船舶压载水处理产生化学副产物安全阈值研究

《船舶压载水公约》已在中国正式生效,评价船舶压载水处理过程中产生的化学副产物对海洋环境造成的危害,是海洋环境领域一个新的关注点。该文以上海港为例,结合国际海事组织船舶压载水风险评估方法,建立了处理后压载水中41种典型化学副产物安全阈值的计算方法。结果表明,41种化学副产物安全阈值最低的是二溴乙腈(0.227μg/L),其次是一氯乙酸(2.166μg/L)、次氯酸钠(3.09μg/L)、溴氯乙腈(3.58μg/L)、一氯乙腈(3.64μg/L)等,而安全阈值最高的是二溴甲烷(114 000μg/L)。此外,造成结果偏差性的主要原因在于毒性数据的缺乏以及港口模型参数的不同。该研究结果不仅可为中国今后《船舶压载水公约》履约及压载水中化学副产物含量标准建立工作提供基础数据,同时也为相关领域环境评价提供借鉴方法。     

风险污染物短期高剂量暴露下的生态风险评估方法

水污染事故的短期高剂量暴露造成的急性生态危害及水生生物安全问题成为人们研究的重点,但我国以往的水污染事故,多采用地表水环境质量标准和生活饮用水卫生标准来判断水体是否安全,缺乏对水生生物保护的安全效应阈值或风险值.国外在水生生物保护方面,虽然限定了一些风险污染物对水生生物的安全效应阈值或称为无效应阈值或风险值,但其无效应阈值的计算是基于长期暴露下的慢性毒性值,其生态风险值也是基于长期暴露下的风险,缺少对水污染事件短期高剂量暴露下化学品的阈值限定及风险评估.本研究结合常规生态风险评价的理念及美国EPA短期暴露情况下保护水生生物基准值的制定方法,探讨了水污染事件的短期高剂量暴露情况下风险污染物的生态风险评价及生态效应阈值的计算方法,并进行了实例应用,同时对建立我国水污染事故生态风险评估方法体系提出了建议.     

基于尖点突变模型的地铁深基坑土压力预警阈值研究

为提高地铁施工灾害预警的准确性和可靠性,将尖点突变模型引入地铁施工灾害预警阈值的研究中,建立基于时效影响因子的地铁深基坑土压力尖点突变模型。该模型利用突变流形分析系统的平衡和临界状态,通过势函数突变点临界值确定预警阈值的大小,为地铁施工灾害预警工作提供科学依据。通过实例分析,计算出考虑时间效应的土压力预警阈值。结果表明,地铁深基坑土压力尖点突变模型消除了计算过程中的人为因素影响,并能反映基坑土压力突变的特点。当然,在实际工程施工中,需要对预警阈值进行及时的重新修正,以适应外界环境和技术的不断更新变化。     

富营养化水体磷阈值的动态AGP模拟研究

采用流动原水来培养水体混合藻的动态AGP试验,模拟富营养化条件下藻类的生长过程,并以密云水库为实例,结合MATLAB 7.0数值分析软件,拟合了密云水库富营养化发生的磷阈值.结果表明,该水库达到富营养化的磷阈值随水环境条件和水体生态特征变化;蓝藻(Cyanobacteria)在低质量浓度磷酸盐条件下较绿藻(Chlorophyta)更具有生长竞争力;初始藻密度大小影响藻生长达到最大值的时间.在平均温度为28.8、26.5、25.1℃和初始藻密度为9.2×10~6、10.0×10~6、8.0×10~6个条件下,密云水库发生富营养化的总磷阈值分别为0.053、0.062、0.064mg·L~(-1).     

“两山”转化阶段判定方法及实证研究

习近平提出的“绿水青山就是金山银山”理念表述了区域“两山”转化的递进发展阶段,研究建立“两山”转化阶段判定方法对于区域生态文明建设绩效评估十分必要.本文以唐山市、南通市和巴马瑶族自治县三个不同类型地区为例,利用阈值识别和滑动t检验探索并总结了“两山”转化阶段的判定方法.结果表明：(1)资源环境损耗随经济增长斜率变缓的转折点是“绿水青山换取金山银山”向“既要绿水青山,也要金山银山”阶段转换的判定依据,峰值拐点是转向“宁要绿水青山,不要金山银山”阶段的判定依据.(2)当环境损耗持续下降,生态系统非实物价值凸显,是“绿水青山就是金山银山”成效显现的判定依据.(3)不同地区实现“两山”转化的路径有差异,东部率先发展地区走过了先污染后治理的路径,西部环境良好但经济落后的地区需要国家生态补偿和先进地区的带动,实现跨越式发展.研究显示,环境和经济的关系变化是判定区域“两山”转化阶段的重要依据.     

土壤中铜和镍的不同毒性阈值间量化关系

污染物的剂量-效应关系是生态毒理学的重要基础。在剂量-效应关系中,EC₁₀ (10%有效抑制浓度) 是建立基于风险的环境质量基准值的基础,但有关污染物生态效应的研究报导中多数采用毒性阈值EC₅₀ (半数抑制浓度),如何将EC₅₀转化为EC₁₀是建立污染物环境质量基准急需解决的问题。利用log-logistic拟合了中国17种代表性土壤中大麦、西红柿、小白菜3种植物的铜和镍剂量—效应曲线,获得了不同土壤中铜、镍剂量—效应曲线中段的斜率(b值),并依据计量—效应曲线获得3种植物在不同土壤中的铜、镍EC₁₀和EC₅₀值。结果表明：铜和镍的剂量—效应曲线 b值受土壤性质显著影响,但不同物种间的变化较小,大麦、西红柿及小白菜的铜、镍剂量—效应曲线b值绝对值的平均值分别接近于6.0和7.0。利用来自中国土壤的毒理学数据建立的铜和镍EC₅₀和EC₁₀单因子量化模型能较为准确地通过铜和镍EC₅₀值预测其EC₁₀值,其量化模型的决定系数 分别为0.704和0.799,当分别考虑土壤pH和有机碳 (OC) 的影响时,铜和镍的EC₁₀量化模型的决定系数分别提高至0.730和0.885。土壤中铜、镍EC₁₀与EC₅₀量化关系的建立可为中国土壤中铜、镍的风险评价及相关标准的制定提供更多的数据基础。     

基于AQUATOX模型的白洋淀湖区多溴联苯醚(PB-DEs)的生态效应阈值与生态风险评价研究

为了准确定量生态系统尺度下持久性有机污染物(POPs)的直接毒性效应和通过食物网传递的间接生态效应,建立POPs浓度与生态效应的量化关系,本研究以强人为干扰湖泊白洋淀为研究区,建立了湖泊底栖-浮游耦合食物网,运用AQUATOX模型评价典型POPs——多溴联苯醚(PBDEs)的水生态系统风险,判定关键浓度阈值。模型校正结果表明,该模型能够充分模拟白洋淀中18个优势种群生物量的季节变化过程;敏感性分析结果表明该模型对温度和呼吸速率参数敏感;风险评价的结果表明AQUATOX模型能够有效的评估PBDEs的直接毒性效应和间接生态效应,AQUATOX模型得到的最大无影响效应浓度(NOEC)要比实验室中的NOEC低1~2个数量级。因此,在自然生态系统中PBDEs的生态风险难以根据单一种群的毒性数据进行外推,而AQUATOX模型成为自然生态系统中PBDEs风险评价的可靠方法,能够判定在"可接受风险"水平时污染物的浓度阈值。AQUATOX模型为污染物环境基准的制定提供了较为可行的方法,进而为化学污染物的早期预警和风险管理提供决策依据。     

行星边界框架下可持续发展理论拓展创新与实践应用

系统把握行星边界框架的理论意涵及其在可持续发展理论体系中的拓展应用,对跟踪国际可持续发展研究前沿、丰富中国可持续发展实践路径具有重要意义。该研究基于行星边界框架内涵特征梳理,从思维范式、评价方法、全球治理三方面探索行星边界框架在可持续发展研究领域的价值贡献：该框架具有“强约束”特征,通过量化人类活动的“安全运行空间”加深了经济、社会、环境三者关系由增长模式向包含模式转变的理解。可量化的边界与生命周期评估、足迹家族、投入产出法等环境可持续评价方法的融合丰富了可持续发展评估工具。与联合国可持续发展目标体系的融合应用提升了行星边界框架理论的全球影响力。生态文明思想是立足本土经验泛化而成的新范式新表征,蕴含丰富的理论与实践基础。从只有一个地球、理性增长等价值理念及行动逻辑差异之处辩证地理解生态文明思想与行星边界框架的逻辑关系,是行星边界框架理论本土化实践的重要根底。基于此,提出进一步推动中国可持续发展战略实施的新思考：借助行星边界框架探索人与自然和谐共生的现代化方向,提高对人与自然和谐共生的基本认知,深化其与中国环境治理体系和治理能力现代化的有益碰撞;从拓展SDGs-PB研究尺度、注重异质性调...     

两种从场地调查数据中分离土壤环境背景数据方法的比较

地块土壤环境背景值在我国土壤环境管理中具有重要作用,土壤环境背景含量数据可采用间接方法从土壤污染状况调查数据中分离获得。采用稳健正态概率Q-Q图法和标准阈值法两种间接方法,从研究案例数据和模拟数据中分离土壤环境背景数据,并对两种方法的有效性和适用性进行比较分析。案例地块土壤钴(Co)含量数据呈现双峰分布,来源于两个不同总体。模拟数据M₁和M₂来源于背景数据(B)和非背景数据(N₁或N₂),M₁由B和N₁组成,两者之间重叠较多,M₂由B和N₂组成,两者之间重叠较少。研究结果显示,对于案例地块数据,利用稳健正态Q-Q图法和标准阈值法分离出的土壤环境背景数据之间差异较小,且与采用背景参考区法获得的土壤环境背景数据具有相似的统计特征。对于模拟数据,采用标准阈值法和稳健Q-Q图法都可以有效地从模拟数据M₁和M₂中分离出背景数据,两种方法分离出的背景数据之间及其与B之间均没有显著差...     

政府主导下的我国极端洪水灾害风险管理框架研究

极端洪水灾害的频繁发生已经给人类社会生活和经济带来了巨大的灾难。针对极端洪水灾害的发生概率小、损失巨大的特点,根据中国国情,提出政府主导下的经营性政府、保险市场和公众共同参与的极端洪水灾害风险管理框架。利用经济学理论,分析此管理框架的基本运行机制和合理性。综合考虑经营性政府的社会效益、保险公司的收益和公众购买保险的灾后恢复力三者之间的合作和协调的和谐阈值,分析并讨论和谐阈值。