科技创新与应用Ｉ ２０１３年第１１期 资源与环境 区域生态风险评价方法研究 刘斌 冀巍 丁长春 （１、淮安市环评技术评估中心，江苏淮安２２３００１ ２、淮安市环境科学研究所，江苏淮安２２３００１ ３、淮安市环保局，江苏淮安２２３００１） 摘要：阐述了区域生态风险评价的内容和步骤，确定了区域生态风险评价框架，提出区域生态风险评价方法。针对物理和化学 风险压力特点，构建区域生态风险评价指标，探讨了生态风险表征方法，并分析了评价过程中可能存在的不确定性。 关键词：区域；生态风险评价；不确定性 区域生态风险评价方法与污染物的生态风险评价相似，也大致 包括暴露评价、危害评价和风险表征等内容『ｌ１。暴露评价、生态效应 评价分别与风险表征直接联系，风险表征需要暴露评价、生态效应 评价的支持，暴露评价、生态效应评价是风险评价的基础。目前，生 态风险研究主要是对水生生态系统的风险评价，对于陆地生态系统 的评价也只是集中在几种典型有毒有害物质方面，比如对农药、重 金属等的研究。尽管对于风险压力的分类有物理压力、化学压力和 生物压力（如转基因植物）等，但目前风险评价几乎都集中在有毒有 害化学物品方面，对物理性胁迫的生态风险评价研究较少，尤其是 对于陆地生态系统。论文将地质灾害风险评价方法与（景观）生态 学、环境科学、生态毒理学等理论相结合，提出了区域生态风险评价 受体及区域生态系统的损害程度。对生物体来说，危害评价就是毒 性评价，研究风险压力如有害物质浓度与受体响应之间的关系，多 大浓度在多长时间下受体有多大危害程度。当受体扩展到高层次如 群落、生态系统时，根据实际情况评价风险压力的影响。 １．５评价终点 评价终点与生态风险评价的关联取决于它们对敏感的生态完 整性反映的程度。它是环境胁迫因子对某一受体的特殊典型危害或 潜在危害表现。根据评价环境的特征选择出适当的指标作为评价终 点，要能够体现出要保护环境的价值，因此应该选择具有社会价值、 生物学价值、对危险因子比较敏感、可操作性又易于预测和测量的 指标作为评价终点。 方法。 １．６风险表征 风险表征是生态风险评价的综合阶段，是指风险压力对生态系 １区域风险评价框架体系 １．１评价范围的确定 统或其中的生物个体、种群、群落等组成部分有无潜在的不利影响， 区域中人类活动规模、风险源数目及影响范围较大，评价具有 或这种潜在的不利影响大小的判断和表达式。综合性与整体性特点，确定区域生态风险评价范围是决定评价工作 １．７生态风险管理 生态风险评价的最终目的在于生态风险决策管理，生态风险管 量的重要因素之一。进行区域生态风险评价范围的确定应该重点考 ＥＲＭ１是整个生态风险评价的最后一个环节，是指根据生态风险 虑区域社会和自然环境的完整性，必须对研究区域有所了解，如对 理ｆ社会、经济和自然环境条件进行分析。确定评价范围时尽可能考虑 评价的结果，确定可接受风险度和可接受损害水平，综合社会、经 周围地区的敏感性因素或者重要的保护对象，如自然保护区、珍稀 济、效益分析选用适当的技术，将生态风险减少到目前公认的可接 对于生 动物植物物种保护区、水源、自然灾害多发区（如泥石流、洪涝灾害 受水平。生态风险管理的具体目标是做出相应的管理决策，等）、文物保护区以及人口密集区等。根据评价目的和可能出现的风 态风险管理的结果可返回进入下一轮的风险评价以不断改进管理 险压力以及压力对环境影响的范围，恰当地确定研究区的边界，为 。了保持区域生态风险的完整性，一般应该延长至主要道路、河流或 ２区域风险评价表征方法与指标 ２．１风险表征方法 者行政边界。 生态风险值是区域生态风险损失的统计分析，风险值包含风险 １．２风险源分析 频率，风险受体的特征、风险源对受体的危害等信息，风 风险源分析可以分为风险识别和风险源描述。根据评价目的或 源的强度、者野外观测到的生态效应找出具有风险的因素，就是风险识别。风 险值是这些信息指标的综合。采用风险值来度量风险源的危险强度 险源描述就是指对各种风险源进行定性、定量分析，确定风险发生 和受体的损失程度，即： Ｒ＝Ｐ・ＹＳ＋Ｑ，其中：Ｒ为受体的风险值，Ｐ为物理压力的风险度， 的概率、强度、时间和地点。比如对水污染源分析包括污水来源、排 Ｑ是有害物质商值。区 水量、排水水质、排水规律等，通过这些分析来确定污染因子；对大 Ｙｓ是生境系统受体的潜在生态损失度指数；每个斑块受到不同种类、不同级别的风险 气污染源如烟囱的分析包括烟囱高度、排气量、排气温度和排放规 域生态风险评价研究中， 律等；对于汽车尾气污染源主要分析车流量，在此基础上估算尾气 源的叠加作用。污染物排放量；对于固体废弃物分析的主要内容为识别区域中固体 ２．２风险表征指标 受体就是风险承受者，在生态风险评价中指生态系统中已受到 废物的来源以及产量，分析固废特性，特别是有毒有害特性；对于自 然灾害如洪涝、干旱、地震等的描述只能从历史资料中统计它们发 或可能受到某种污染物或其它胁迫因子有害影响的组成部分。区域 生的频率、强度及作用范围，对于崩塌一滑坡、泥石流、地面沉降等地 中物理压力主要是通过破坏、损毁目标生物的生境而造成生态损 质灾害可从它们的历史纪录、基础条件和激发条件进行分析，评价 失，因此以生境生态系统为受体可对区域物理压力所形成的风险进 行评价。本研究采用生态指数、生态脆弱度指数和潜在生态损失度 其发生的危险性和可能性。 区域生态风险评价中，受体受到多个风险压力的作用，可采用 指数来计算不同类型斑块生态风险值的大小。 风险度指标来度量风险源的特征：Ｐ＝∑ｐ ・Ｐｌ＋∑‘ ・Ｐｉ，其中：Ｐ为风险 ２．２．１潜在生态损失度指数（ＹＳ） 潜在生态损失度是指受体遭受风险压力发生损毁的难易程度 度，Ｐ 为ｉ类风险的发生概率／速率（比如滑坡、沉降、干旱、洪涝以及 人类开发干扰等），Ｂ 为ｊ类风险的权重；Ｐ。为ｉ类风险强度（比如农 以及可能的生态损失程度。潜在生态损失度指数是指各斑块内的生 药、重金属等有毒有害物质），通过毒理试验确定有害物的危险程 态指数和生态脆弱度指数的综合，潜在生态损失性指数计算公式：＝Ｅ ＊ＣＲ ，其中ＹＳｉ：ｉ斑块潜在生态损失度指数，Ｅ ：ｉ斑块生态指 度，为有害物质浓度与确定安全阀值的浓度之比，‘。为ｉ类风险的权 ＹＳｉ数，ＣＲ ：ｉ斑块生态脆弱度指数。 重。 ２．２．２生态指数（Ｅ） １－３暴露评价 生态指数反映各斑块的生态完整性、生态重要性及自然性的大 暴露被定义为生物与某化学物质或物理因子的暴露，暴露评价 研究各风险压力在区域中与风险受体之间的接触暴露关系，分析环 小。付在毅等对辽河三角洲湿地区域进行生态风险评价时采用了生 境中压力的时一空分布和压力与受体之间的接触方式和范围。区域 态指数，较好地反映了湿地区域不同生态系统的生态意义和地位。生物 生态风险评价的暴露评价相对难以进行，因为风险源与受体都具有 区域生态风险评价中度量生态指数的指标有物种原生性指数、物种原生性指数用区域某斑块中本 空间分异的特点，不同种类和级别的影响会复合叠加，从而使风险 多样性指数、自然度三个指数：土物种数占斑块总物种数的百分比表示：Ｏ＿＿Ｃ／ｃ，其中：０ｉ为ｉ斑块 源与受体之间的关系更加复杂。 的物种原生性指数，Ｃ．为ｉ斑块中本土物种数，Ｃ为斑块中总物种 １Ｉ４危害评价 危害评价是生态风险评价的核心，其目的是确定风险源对风险 数。一１１８一 资源与环境 ２０１３年第ｌ１期Ｉ科技创新与应用 环境监测分析技术与方法的进展 林丽芬 李文婷 （博罗县环境保护监测站，广东博罗５１６１００） 摘要：环境直接关系着人类的生存和发展，对环境进行检测分析是做好环境保护工作的第一步，也是环境保护工作的过程中非 常重要的一步。科技的发展促进了环境监测分析技术飞速发展，在环境污染危害到人们的切身利益的时候，人们对于环境监测 的需求越来越高，相关的环境监测分析的技术和方法以及环境监测设备都得到了新的发展。 关键词：环境监测；监测分析；监测技术 环境是人类生存和发展的基础，环境质量不仅仅关系着人类的 故，对人类的健康和生活带来直接的损害阎。一般来说，突发性的污 身体健康而且还影响着人类的可持续发展。对人类生存的环境污染 染事故出现得比较快，影响速度非常迅速，能够在很短的时间内排 进行及时发现和治理，改善环境的整体面貌，创造出人与自然和谐 放大量的有毒的化学物质，对生态的影响也非常明显，破坏的后果 共处的环境，是工业化非常发达的当今社会亟需关注的问题。保护 会在很短的事件内显现出来。长期积累形成的污染事故则影响比较 环境首先就要从了解环境的状况开始，环境监测是人们了解周围环 缓慢，但是一旦形成态势，那么对污染的治理的难度就非常大，治理 境的重要的工具，环境监测为人们提供有价值的参考数据［１＿。环境监 的时间需要很长，生态的恢复时间也很长，甚至对人类以及其他的 测是对环境保护的重要的一个环节，是环境污染的晴雨表，及时发 生物造成难以恢复的灾难，动植物的数量和种类会因为这些有毒的 现环境污染的因素和程度，能够对我们环境中有害的化学毒物进行 物质而难以生存下来，整个自然生态环境会因遭到破坏而失去原有 分析，通过分析出来研究结果有针对性地实施系列措施来阻止环境 的平衡状态。 的进一步恶化，提高人类生存的环境的质量，实现人类生产生活的 第三，人们环保意识淡薄 可持续发展。 环保意识最能表现人们对环境的重视程度。但是在现实生活中 我国的环境质量令人堪忧，工业化的发展在提高了社会的生产 仍然有很多人环保意识比较淡薄，在日常生活中，人们的生活节奏 力，为人们创造了极大的社会财富的同时，也为人们所居住的环境 不断加快，人们迫于生计的压力以及自身对环保知识的缺乏等多种 带来了安全隐患。我国在现代化的进程中也不断涌现出各种各样的 原因，对身边的环境污染已经司空见惯，一次性用品的便利让人们 环境问题。环境保护问题成为人们关注的重点之一，对于生态的重 忘记了消费过后对环境的污染后果，只有等到污染为人们的生产生 视、对于大气、水以及生物物种等和我们人类息息相关的各种环境 活带来严重影响的时候才发现环保的必要性。在实际的生活中，人 因素的关注成为人们必须面对和解决的问题回。环境保护需要进一 们很少意识到环境问题和自己的密切关系，至于环境问题，想当然 步加强，主要原因表现在： 认为是别人需要关心和处理的事情，对于不环保的行为有没有强制 第一，环境污染日益突出 有效的惩罚措施，人们的环保意识不强，对环境事故发现迟缓，处理 改革开放以来，市场经济的快速发展和成熟不断刺激着各种商 不当，在无形中为环境污染创造的有力的滋生环境。 品的工业化批量生产，人口居住聚集越来越集中，城市的规模也不 近年来，我国的工业化飞速发展，新的环境污染因素需要更加 断扩大，人类的居住环境正发生着巨大的变化。在２０１３年１月，我 精确的环境监测数据，这就对于传统的环境监测技术和方法提高了 国的华北大范围出现了持续时间长，覆盖面积非常广，给人们的生 进一步的要求。在新的环境问题目前，传统的环境监测技术和方法 产生活和健康影响非常大的雾霾天气目。雾霾天气的出现为我国的 表现出很多的缺陷和不足，主要表现在以下几个方面。 空气污染敲响了警钟。空气重度污染，空气质量已经对人们的生活 １传统环境监测技术数据精确度不够 和健康带来了巨大的威胁 。 环境监测的数据精准度不够有多重原因，一方面部分商家出于 第二，生态问题不断涌现 商业利益考虑，为了获得更多的消费者对自身商品的关注度，故意 在工业生产过程中，不断有很多有毒有害的化学物质产生，这 夸大监测的结果，虚报环境污染的程度，在对消费者进行心理战，从 些有毒有害的化学物质不经过有效处理就排放在我们生活的环境 心理上让消费者对商品产生认同感，从而实现商家的利益收入。而 中来，特别是一些突发性的污染事故以及长期积累形成的污染事 检测的结果标准不一，正确的和错误的都有。另一方面监测方法和 生物多样性指数用某一斑块中物种数占整个区域中物种数的 ３不确定性分析 比例来表示：ｖ。＝Ｎ＿／Ｎ其中：ｖｉ为ｉ斑块的生物多样性指数，Ｎ 为ｉ斑 生态风险评价过程中存在很大不确定性。比如评价终点的外推 块中物种数，Ｎ为整个区域物种数。 ． 模型，从一种生物的毒性反应外推到另一种生物的毒性效应或由一 自然度与干扰强度呈负相关，干扰强度表示人类的干扰作用， 种有害化合物毒性外推到另一种化合物毒性，其中就存在不确定 可用单位面积斑块内的廊道（公路、沟渠等）长度来表示：Ｄ．＝Ｌ／ｓｉ，其 性，这是因为评价过程中研究者对危害程度或所考虑系统的知识不 中：Ｄ，为受干扰强度，Ｌ 为ｉ斑块内廊道（公路、铁路、沟渠）的总长 完全而产生的风险组成部分。不确定性存在并不是说会使得风险评 度，Ｓ，为ｉ斑块总面积。则Ｚｉ＝Ｉ／Ｄ 表示ｉ斑块的自然度。 价无效或者不能进行风险决策，只有承认不确定性的存在，才可以 根据以上公式计算出Ｏ 、Ｖ。和ｚ 三个指数后，进行归一化处 使评价结果更可信。 理，并加权合成各斑块的生态指数：Ｅ ＝ａＯ。＋ｂＶｉ＋ｃＺ。，其中，Ｅｉ是ｉ斑 ４结束语 块的生态指数＇ａ、ｂ、Ｃ是各指标的权重，ａ＋ｂ＋ｃ＝ｌ。 区域生态风险评价研究利用环境学、生态学、生态毒理学、生物 ２．２．３生态脆弱度指数（ＣＲ） 学等多学科的综合知识，分析和评价区域污染物暴露危害发生的概 景观或生态系统的脆弱性是各种环境因子相互作用相互影响 率、不确定性的灾害和事件对区域生态系统及其组分的损伤，在评 的结果，一定的气候条件下，区域各斑块生态系统的脆弱性主要表 价过程中要求对不确定性因素进行定性和定量化研究。与单一确定 现在地形地貌、植被退化、生物生产能力降低、水土流失、土壤质量 地点的生态风险评价相比，区域生态风险评价是在景观空间异质性 降低等方面，一般通过调查植被状况和土壤性质可以反映出生态脆 区域内对多风险源及受体的研究，建立区域风险分布图，为各级政 弱度。生态脆弱度计算公式： 府部门、环境决策部门提供科学依据，在区域可持续发展中指导环 境决策者进行环境风险管理，把风险减少到最小，促进区域环境一社 会一经济的协调发展。 参考文献 ［１］张学林，王金达，张博等．区域农业景观生态风险评价初步构想ｆＪ］． 公式中ＣＲ，为ｉ斑块生态脆弱度，ＣＲ。值越大表明斑块的生态 地球科学进展。２０００，１５（６）：７１２—７１６． 脆弱度越大Ｆ（Ａ）至Ｆ（Ｅ）：（Ａ）项到（Ｅ）项无量纲化后的数值，Ｆ＝１ ［２］许学工，林辉平，付在毅．黄河三角洲湿地区域生态风险评价『Ｍ１．北 为最大值ａ 至ａｓ为（Ａ）￣ＩＪ（Ｅ）项的权重。由物理事件风险的发生概 京大学学报ｆ自然科学版），２００１，３７ｆ１）：ｌｌｌ一１２０． 率／速率（滑坡、干旱、洪涝以及人类开发干扰等）和事件风险强度可 作者简介：刘斌（１９７７一），男，汉族，江苏淮安人，工程师，主要从 以计算出风险度，风险度与潜在生态损失度乘积可以得到风险值。 事环境影响评价技术与环境管理研究。 一ｌｌ９一
