基于健康风险的改进CCME WQI模型及其应用

重金属对人体的健康危害具有协同性,即使各指标的实测值均在目标阈值以内,累积健康风险也可能超出容许限值。传统的CCME WQI模型难以处理这类具有协同性的水质评价问题,常导致评价结果过于乐观。因此,基于健康风险理论,对传统的CCME WQI进行改进,并将其应用于我国南方某市的饮用水水源地水质评价。结果显示,该市各测站的砷与六价铬的单项浓度均满足地表水Ⅲ类要求,但累积健康风险均超出了容许限值1×10-4/a;传统的CCME WQI模型综合水质指数计算结果为Q=84.7,水质等级为"良好";改进的CCME WQI综合水质指数计算结果Q*=62.9,水质等级为"较差",表明通过引入累积健康风险项,改进的CCME WQI能准确地反映水环境中的重金属污染物对人体的协同影响,从而更全面地量化水环境的污染状况,评价结果更为科学。     

河湖重金属生态风险评价研究进展

以我国水体重金属污染现状为基础,综述目前国内外学者针对河湖中水体、沉积物及生物的重金属污染评价方法和健康风险评价模型。水体健康风险评价研究者一般采用US EPA推荐的健康风险评价模型;沉积物生态风险评价主要有化学法、生态法和毒理学法以及3者相结合的方法;生物污染评价大多数学者采用单因子污染指数法;有学者通过结合水相、生物相和固相三相介质,构建立体空间模型进行综合生态风险评价并选出优控污染物。越来越多的学者利用数学计算模型结合网络和GIS等先进信息技术,实现对河湖生态环境污染在线监测和区域性健康风险评价。目前,建立起河湖重金属生态风险评价方法统一标准,结合水体、沉积物及鱼体进行综合评价,构建河湖重金属污染"立体式"动态监测预警系统具有重要意义。     

广州增城区黑臭河道表层沉积物污染特征及评价

选取广州增城区内11条典型黑臭河道,测定了表层沉积物中总氮、总磷、有机质及重金属的含量,采用有机指数与污染指数对沉积物有机质、总氮和总磷,污染负荷指数对重金属元素进行污染状况评价。结果表明:沉积物中有机质、总氮及总磷的含量范围分别为1.1%～12.0%、298 mg/kg～5 700 mg/kg和445 mg/kg～3 793 mg/kg,总氮和总磷、有机质均呈极显著正相关,总磷与有机质呈显著正相关,表明了它们较好的同源性;重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Ni及Cd的平均含量分别为220 mg/kg、541 mg/kg、121 mg/kg、69.7 mg/kg、31.8 mg/kg和1.49 mg/kg,各元素均远超广州土壤背景值。沉积物营养盐评价结果表明黑臭河道沉积物受到磷污染比氮和有机污染更为严重;沉积物污染负荷指数(PLI)范围在1.8～4.5之间,表明黑臭河道沉积物普遍受到重金属污染。     

河口水环境质量评价的蒙特卡罗法

为有效处理河口水环境综合评价系统中的随机性、模糊性、资料信息的不完整及不精确性,并考虑评价指标的相对重要性,建立了基于蒙特卡罗法模拟计算的河口水环境质量综合评价模型,并将其应用于巢湖流域十五里河入湖河口沉积物重金属污染评价中.实例应用结果表明,蒙特卡罗法可模拟出河口水环境质量评价系统的大量模拟序列,较未确知理论的延拓技术更直接地计算河口水环境评价指数;模糊层次分析法求出了各重金属评价指标的相对权重,表明重金属Hg具有最大的危害性;河口水环境质量综合评价结果为2级中污染,且具有99.7％的可能性,较简单叠加法更符合实际.     

种植区土壤重金属富集状况及生态风险评估

为调查种植区土壤重金属富集情况,采集该区域150份土壤样品,采用微波消解-ICP-MS法测定样品中Cd、Pb、As、Cr、Ni等5种重金属含量,并结合地累积指数法、污染负荷指数评价法和生态风险评价法对该区域的重金属污染情况进行评估。结果表明：该种植区的土壤含量均值未超过相关标准风险筛选值,而Cd、Pb、As、Cr、Ni等重金属含量均值分别为该区域的土壤背景值的1.3、0.8、0.98、1.36、0.87倍;各重金属地积累指数均值I_geo大小排序Cr>Cd>As>Ni>Pb;选用污染负荷指数(I_PL)来评价,150份土壤样品中强污染和中度污染样品数为4和18个,占比分别为2.7%和12%,表明该区域重金属污染差异性较大,小部分区域存在强污染,而大部分区域处于无污染状况。此外,采用生态风险指数评价各研究区域中5种重金属的综合潜在生态风险指数范围为0.16～316,潜在生态风险指数IR为3.304,其中各重金属对生态风险影响的大小排序为Cd>As>Ni>Cr>Pb,表明该区域主要重金属生态污染贡献者为...     

基于改进等标污染负荷的资江娄底段重金属污染源评估

传统的等标污染负荷方法忽视了污染物背景值对稀释作用的影响,当背景值占容许限值的比例较大时评价结果偏低,会导致水环境评价偏好。为此,建立了改进的等标污染负荷模型,并将其应用于资江娄底段的重金属评估。评价结果表明,与传统模型相比,改进的等标污染负荷评价结果更为严格,且能有效地反映背景值对稀释作用的影响;资江娄底段重金属等标污染负荷的排序为锑铅砷镉,其中锑的等标污染负荷为31.068×10~8 m~3,大约相当于资江娄底段地表水量的87.8%,表明锑对资江娄底段的水环境和水生态具有潜在的危害。     

水利工程和降水波动对洞庭湖水沙过程的定量分析

为进一步分析洞庭湖水沙变化特征及主要影响因素,采用Mann-Kendall突变检测和滑动T检验方法,并结合洞庭湖水沙变化的阶段性特征,划分出基准期和变异期,通过双累积曲线法定量分析水利工程与降水波动对水沙变化的贡献率。结果表明,洞庭湖的水沙均呈减少趋势,水利工程是影响水沙变化的最主要因素;洞庭湖径流量在1977年发生突变,而输沙量在1980年发生突变;以1960~1966年为基准期,1967~1973、1974~1980、1981~2014年为变异期,对入湖年径流量变化影响,降水量贡献率分别为11.28%、6.83%、0.84%,水利工程贡献率分别为88.72%、93.17%、99.16%;而对入湖年输沙量变化影响,降水量贡献率分别为7.30%、12.49%、0.46%,水利工程贡献率分别为92.70%、87.51%、99.54%。四水流域与荆江三口流域的水利工程项目的运行均是入湖径流量变化的主要影响因素,荆江三口流域的水利工程运行是导致入湖输沙量变化的主要原因。     

鄱阳湖重要支流重金属污染特征及环境风险

为探明鄱阳湖重要支流表层水重金属污染水平,对其表层水中6种重金属(Pb、Cu、As、Cr、Zn与Hg)的含量及空间分布进行了研究,采用单因子指数法和内梅罗污染指数法对其重金属污染程度进行评价,并利用主成分分析法对重金属污染进行了来源分析.结果 表明:研究区域表层水中Pb、Cu、As、Cr、Zn的平均含量分别为3.579...     

湿地沉积物重金属Cd、Hg释放风险研究

湿地是水陆交互作用形成的特殊生态系统。随着人类活动的日益加剧,湿地沉积物重金属污染已成为威胁湿地生态环境的主要因素。因此,对湿地沉积物重金属Cd、Hg的赋存形态、吸附解吸动力学及影响因素,释放风险评价等进行探讨,并提出研究建议,以期为今后湿地沉积物重金属污染研究提供科学依据。     

基于改进TOPSIS法的湖泊水质评价

湖泊水质评价对水环境保护具有重要意义。将熵权法引入TOPSIS评价模型中,用信息熵计算各评价指标的权重来减少确定权重的主观性,进而建立基于熵权法的改进TOPSIS水质评价模型,并以洞庭湖岳阳楼监测断面2013~2016年水质评价为例,用改进TOPSIS模型评价水质。结果表明,洞庭湖总体水质良好,且水质变化呈良好趋势,但是洞庭湖水质仍存在污染,应采取相应环保措施,提升水质。     

河流沉积物与悬浮颗粒物的重金属来源及风险差异

为明确河流沉积物与悬浮颗粒物重金属来源与风险的差异,2018年12月采集海河流域缓流河流子牙河与快速流河流滦河沉积物及悬浮颗粒物样品,采用ICP-MS及ICP-OES分析其重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)含量并利用多种分析方法对比两条河流沉积物与悬浮颗粒物的来源与风险的差异性。结果表明,子牙河与滦河悬浮颗粒物重金属平均质量浓度均高于沉积物;同一条河流的悬浮颗粒物与沉积物的重金属来源具有细微差别;两条河流的悬浮颗粒物重金属毒性与风险均较沉积物的风险高;子牙河中的悬浮颗粒物与沉积物风险程度差异较滦河高。悬浮颗粒物作为重金属在缓流河流中迁移转化的重要载体不容忽视,采用悬浮颗粒物进行重金属的来源识别和风险评估可为缓流河流的重金属污染状况提供更准确、更有意义的信息。     

草原矿区土壤重金属累积效应与潜在风险评价

以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗某草原矿区为研究对象,运用克里金插值法研究矿区及周边区域土壤中4种主要重金属元素空间分布,采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法评价土壤重金属污染情况。结果表明,矿区及周边土壤4种重金属元素含量的平均值均超出土壤背景值,其中Cu超标率为62.7%,As及Cd达到100%。根据克里金插值结果,4种土壤重金属元素均表现出明显的斑块化岛状富集,富集最严重的区域为金矿开采区,矿区东部土壤中As、Cd元素累积明显且有溢出趋势。研究区处于中等生态危害,综合潜在风险因子（RI）为174.255,矿区开采的危害范围已经超出目前实际开采范围。矿山企业在后续的生态环境治理中,应根据主要重金属元素的分布特征、污染强度采取行之有效的环境治理措施并扩大治理范围,同时应重点加强Cd元素的防控与治理。     

呼伦湖沉积物柱芯营养物质垂向分布及生态风险评价

为了探究内蒙古呼伦湖沉积物中营养物质分布特征及污染状态,于2015年3月在呼伦湖北部采集长100cm沉积物柱芯(编号HLX),分析有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的垂向变化特征,并运用综合污染指数法及有机污染指数法进行了沉积物生态风险评价。结果表明,呼伦湖沉积物柱芯OM、TN、TP含量变化范围分别为2.33%～5.61%、1.02～3.07g/kg、0.33～1.15g/kg,OM、TN、TP含量垂向表现为随深度的增加呈递减趋势;呼伦湖沉积物已处于污染状态,TN污染达到重度水平,TP污染达到中度水平;呼伦湖沉积物已处于有机污染状态,有机氮污染严重;呼伦湖沉积物有机质的来源既有陆生植物也有水生植物,为两者的混合物;总有机碳(TOC)和TN呈显著性相关,具有同源性。可见呼伦湖沉积物大部分处于严重污染水平,应引起高度重视,严格控制外源输入。     

菜子湖退耕还湿土壤重金属含量及源解析

以安庆市菜子湖8个村庄稻田土壤为研究对象,测定土壤Hg、As、Cr、Cd、Zn、Cu和Pb的含量,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价退耕还湿地区土壤的污染状况,结合PMF模型解析重金属的来源.研究表明,菜子湖周边稻田土壤的重金属受人为影响较大.     

基于CRITIC权的污染指数法在清潩河水质评价中的应用

根据污染指数法进行水质评价的基本流程和CRITIC法确定指标权重的原理,构建了基于CRITIC权污染指数法的河流水质评价模型,并以清潩河流域许昌段断面的河流水质评价为例,根据流域断面实测水质数据,选取COD和氨氮作为代表性评价因子进行水质评价,得到2011~2014年清潩河流域东城区107国道断面总污染指数的变化趋势以及四个断面的污染指数评价等级。结果表明,清潩河流域许昌段断面水质状况不容乐观,东城区107国道断面污染指数总体呈上升趋势,主要干流断面水质均为劣Ⅴ等级。     

某燃煤电厂废弃灰场土壤中重金属污染评价研究

对某燃煤电厂废弃灰场土壤中的Cr、Hg、As、Cu、Pb、Cd、Zn、Ni等重金属进行测定分析,并以国家二级质量标准为评价标准来评价其环境质量状况。结果表明:该灰场土壤中Hg、Pb、Zn为非污染水平,As为轻污染水平,Cr为中污染水平,Cu、Cd、Ni为重污染水平,该地块综合污染指数为24.69,达到重污染程度。     

三峡水库蓄水后洞庭湖水文情势变化研究

为定量评估三峡水库蓄水后洞庭湖水文情势改变程度,选取洞庭湖出口控制水文站——城陵矶1959~2013年逐日水位数据,采用Mann-Kendall法、累积距平法检验及滑动T检验法分析了洞庭湖水系水文特征与变化趋势,并应用水文指标变动范围法(IHA-RVA)及水文改变度法综合评价了三峡水库蓄水后城陵矶水文站水文情势改变程度。结果表明,城陵矶站年均水位呈显著增长趋势,突变年份出现在2003年;城陵矶水文站整体水文改变度为56%,达到中度改变,其中基流指数受影响最大。     

基于粒子群优化支持向量机的变压器故障诊断

针对支持向量机(SVM)用于变压器故障诊断中模型参数具有不确定性的问题,采用粒子群优化(PSO)算法对支持向量机参数进行优化,减少了模型参数的不确定性。故障数据测试表明,PSO能快速、准确地优化SVM参数,二者的结合可有效完成变压器故障分类,并取得较为满意的效果。     

粉煤灰质农用地土壤污染状况分析及评价方法

在对某地粉煤灰农用地土壤进行系统取样检测的基础上,采用单因子污染指数法、加权法改进的内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对项目区土壤中的重金属元素进行污染评价.结果 表明,该区域部分镉、汞、铅达到了轻度污染水平;33.3％样品P综处于1.17～1.67,重金属含量超过污染临界值,土壤与作物开始受到影响;11.1％的...     

汀江主干流上杭段水质评价与变化趋势分析

采用单因子评价法结合内梅罗指数法对福建省境内汀江主干流上杭段2010-2019年水质进行分析、评价,并采用秩相关系数法分析环境综合污染指数及监测因子变化趋势.研究结果表明:汀江主干流上杭段的环境综合污染指数呈下降趋势,主要污染因子为总磷、化学需氧量、高锰酸盐指数,铜年均浓度处于低水平,3个断面氟化物年均浓度呈显著上升趋...