基于PSR模型的城市河流湿地生态健康评价——以苏州市姑苏区为例

城市河流湿地的生态健康是城市生态可持续的重要基础。本研究以苏州市姑苏区河流湿地为研究对象,运用层次分析法与模糊综合评价法评价其河流湿地健康状况。结果表明:苏州市姑苏区河流湿地的生态健康状况处于“中等”等级,接近“亚健康”状态;准则层的排序权重为状态层指标>压力层指标>响应层指标,说明状态层指标能直观反映河流湿地的健康状态,其状态层的综合健康指数为0.658;各河段健康状态与其所对应的城市流域所承受的压力存在着密切联系,城市的建设强度和植被覆盖率因素对姑苏区河流湿地的健康状态具有显著影响。

滑坡在役防治工程缺陷分类和健康评价方法

为快速评估常见在役滑坡防治工程的运行状态并采取科学有效的维护手段,笔者在三峡库区、汶川震区和川东地区实地调查了160余处抗滑挡墙、抗滑桩和格构锚固工程,获取了上述三类滑坡防治工程表征损伤的第一手资料,总结分析了其变形破坏模式及特征,定义了滑坡防治工程缺陷的概念,定性地提出了缺陷程度分级标准。在统计分析滑坡防治工程损伤特征基础上,选取了墙身滑移距离、墙身沉陷位移、墙身倾斜程度、墙身裂缝密度、桩体倾斜程度、桩体剪切程度、桩体裂缝密度、格梁最大裂缝宽度、单根格构梁裂缝率和受损格构变形区比例等10个控制指标作为其缺陷分类指标,结合多元线性回归法,对单体工程结构进行综合量化评分评定,进而建立了半定量的滑坡防治工程健康评价方法。

汾河流域地表水金属元素分布特征与健康风险评价

为研究汾河流域地表水中金属污染特征及其健康危害程度,本文采集汾河流域主要支流入河口及干流断面水样39组,检测As、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni、Mn、Fe和Co共9种金属元素含量,利用多元统计分析法、水环境健康风险评价模型分析了流域地表水中金属元素分布特征及对成人与儿童产生的健康危害.结果表明,研究区主要超标元素为Hg、Fe和Mn,污染区主要分布于汾河干流中下游和支流.汾河干流上游Fe、Mn、Zn和Co变化幅度较大,中游、下游次之;各支流金属元素含量差异较大.多元统计分析显示,Hg和As主要来源于工业污染及农业污染等;Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Fe和Mn来源于工农业生产和交通运输.健康风险评价表明,汾河流域各河段健康总风险为汾河支流>汾河下游>汾河中游>汾河上游,汾河中下游和支流健康风险危害较大,健康风险均为中等;经饮用水途径造成的健康风险儿童是成人的1.15倍,儿童更易受到金属元素的危害;As为支流浍河和昌源河的主要致癌因子;各河段优先控制金属元素为As、Co、Pb、Fe和Hg.

2022年泰州市某区PM_(2.5)中金属元素含量测定及健康风险评价

目的分析2022年泰州市某区大气PM_(2.5)中金属元素的变化特征,评估其对人群的健康风险。方法2022年每月10—16日在监测点进行PM_(2.5)采样,采用电感耦合等离子体质谱法测定12种金属元素含量,利用富集因子(enrich factor,EF)法识别金属元素的来源,并进行人群健康风险评价。结果2022年泰州市某区大气PM_(2.5)中金属元素平均浓度由高到低为Mn>Pb>As>Se>Cr>Ni>Sb>Cd>Hg>Be>Tl,其中Al、Cd、Hg、Ni、Se、Tl浓度变化均有季节性差异(H值分别为13.932、11.817、15.836、8.423、7.876、14.316,P值圴<0.05);Cr、As、Sb、Cd等金属的EF值均>10。当人群暴露外环境时间达到3 h/d,Cr对成年男性、成年女性和儿童可能存在致癌风险;当暴露外环境中时间达到5 h/d,As对成年男性、成年女性可能存在致癌风险。结论该地区PM_(2.5)中金属元素主要来自于人为污染,季节性差异较为明显,Cr和As对人群的潜在健康风险较高,需引起重视。

西辽河平原浅层地下水中“三氮”分布特征及健康风险评价

通过测试地下水样品中“三氮”含量,采用非致癌风险评价模型进行健康风险评价.结果表明,与《地下水质量标准》(GB14848-2017)限值对比,硝酸盐氮超标率8%,主要分布在研究区东南部及西南部区域;氨氮超标率10%,主要分布在中部及南部区域.地下水中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质占比83%;Ⅳ及Ⅴ类水水质占比17%.地下水样品中“三氮”总非致癌风险指数及总致癌性风险指数均低于美国环境保护署推荐的健康风险评价标准.整体上研究区“三氮”污染程度相对较轻,“三氮”污染区域主要分布于人类活动密集地区.健康风险评价可为地区地下水中“三氮”污染监控和治理提供技术参考.

集美区初中学生体质健康水平评价与促进研究

运用Pearson卡方检验、离差法,对集美区24694名初中学生体质健康水平进行等级评价和分析,为促进学生体质健康发展提出相关策略。结果表明:集美区初中学生在身体机能和身体素质方面表现良好,身体形态方面存在超重现象;学生的体质健康与其BMI存在显著相关性;学生体质健康水平以C等级为主,达A等级率仅为13.33%,B等级还存在断层现象。结论:集美区初中学生的体质健康处于中等水平,超重现象需要重视,对此提出了建立政府、社会、学校和家庭四位一体的联动机制。

基于底栖动物生物完整性指数的黄河干流生态健康评价

黄河为世界上最长的多沙河流,全河段水沙异质性及其生态健康的空间差异明显。本文基于黄河干流全河段44个断面春秋两季(2019年)底栖动物的系统调查数据,构建黄河底栖动物生物完整性评价体系。该体系融入指示水沙过程变化的ASPT指数及EPT分类单元个体相对丰度,且参照点与受损点得分差异显著,适用于多沙河流生态健康评价。评价结果显示:黄河干流亚健康及以上状态的断面占比为秋季(75.0%)高于春季(54.5%);自源区沿河而下,底栖动物生物完整性指数值呈下降趋势;库区断面底栖动物生物完整性指数低于临近自然河段。回归分析表明,黄河干流底栖动物生物完整性指数与盐度、总氮、城镇及农田用地占比呈显著负相关,与林地及草地占比呈显著正相关。本研究结果可为黄河生态保护与管理提供科学依据。

太湖沿岸浅水湖泊生态修复过程中生态系统健康评价

为评估生态修复过程中太湖沿岸浅水湖泊的生态系统健康状况,于2022年对金墅港圩地水体进行了调查.构建了水生态健康综合评估指标体系,由目标层、准则层、指标层构成.其中,准则层由功能性、完整性、稳定性3项组成,指标层由综合水质、营养状态等14个大项参数和pH值、温度、溶解氧等28个小项参数构成,采用层次分析法分别确定了准则层和指标层的权重系数,再使用比值法统一量纲.结果表明,在生态修复过程中,功能评价指数在秋季达到最高,完整性评价指数在秋、冬两季优于春、夏两季,稳定性评价指数在夏季最高,有70%的点位处于“健康”水平,水生态健康综合评价指数持续上升.说明生态修复工程有效地促进了水生态系统的重建与恢复,这不仅对后续的修复和管理有重要意义,而且能为其他湖泊的水生态修复和评价提供借鉴.

朔州东部农田土壤–农作物重金属富集及健康风险评价

为研究重金属在农田土壤-作物之间的累积性及人群健康风险,采用富集因子(EF)、地累积指数(I_(geo))和潜在生态危害指数(RI)等指标对山西省朔州市东部三县市(山阴县、应县、怀仁市)131个样点农田土壤-作物系统(玉米、高粱和大豆)中重金属的含量、来源及富集程度进行调查,并采用EPA推荐的风险评估模型对人群健康风险进行了评估.结果表明:1)研究区土壤中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)含量均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中农用地土壤污染风险筛选值;而Cr、Hg、Pb的平均含量分别是研究区背景值的1.20倍、6.26倍和1.33倍.2)研究区土壤中Hg元素为显著富集,其余重金属无富集.地累积指数分级结果表明,土壤中Hg呈中度污染,其余为无污染.潜在生态危害指数结果表明研究区为中度污染水平.3)主成分分析结果表明,研究区Ni、Cr、Zn、Cu主要来源于“自然来源”,Hg主要来源于“直接工业源”,As、Pb主要来源于“大气沉降-工业源”,而Cd主要来自“农业来源”.4)8种重金属对儿童的非致癌风险高于成人.研究区Pb对儿童和成人均无致癌风险,Cd和As对儿童和成人的致癌风险均处于可接受范围内,而Cr、Ni是主要致癌风险因子.

城市商业建筑地下车库挥发性有机物(VOCs)污染特征及健康风险评价

为研究城市商业建筑地下车库中挥发性有机物(VOCs)的污染特征及潜在影响,在所选取盐城市3个典型商场的地下车库里进行了VOCs采样监测,获得了VOCs浓度水平、组成和日变化特征,评价了人体健康风险.观测期间,3个地下车库在9:00—13:00时间段内所有样品的总挥发性有机物(TVOCs)平均值分别为(2547.9±1595.2)μg·m^(−3)、(1376.7±122.7)μg·m^(−3)、(1689.1±93.1)μg·m^(−3);在所分析的75种VOCs中3个地下车库VOCs检出率分别为52.0%、36.0%和34.7%.各地下车库所测VOCs占前几位的组分分别为甲苯(30.5%—48.2%)、异丙醇(4.5%—27.2%)、2-丁酮(3.8%—12.4%)、甲基环戊烷(2.2%—2.8%)、苯(1.5%—2.6%)、1,2-二氯乙烷(1.7%—2.2%).VOCs日变化浓度主要与车流量有关,在11:00和21:00时刻出现浓度峰值,分别为3785.4μg·m^(−3)、8694.3μg·m^(−3).健康风险评价结果表明,3个地下车库内所监测的VOCs的非致癌风险危害指数(HI)分别为4.1、4.3和7.4,均超过了美国环境保护局推荐的最大可接受水平(HI=1);苯和乙苯的终生致癌风险因子值(Risk)分别在(1.2×10^(−4)—6.2×10^(−4))、(3.8×10^(−6)—2.5×10^(−5)),均超出了安全阈值范围(Risk≤1×10^(−6)),3个地下车库均存在一定健康风险.

基于蒙特卡罗模拟的拉萨城区土壤重金属健康风险评价

由于城市化的快速发展,城区土壤中重金属(HMs)的污染问题,目前已成为环境和人类健康风险的主要问题之一.为科学地评价城区土壤重金属的健康风险,降低评价结果的不确定性,研究以拉萨城区土壤为研究对象,将蒙特卡罗模拟引入USEPA模型,构建了土壤重金属不确定性健康风险评价模型.研究表明,拉萨城区表层土壤中Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg的含量均值分别为20.25、66.07、35.90、17.35、22.70、0.10、25.64、0.07 mg·kg^(−1).除As和Zn外,均未超过拉萨市土壤背景值,污染负荷指数(PLI_(zone))为0.83,整体为无污染水平.健康风险评价结果表明,拉萨城区表层土壤中,HMs对儿童和成人的总致癌风险(TCR)分别为1.30×10^(−5)—7.60×10^(−5)和1.03×10^(−5)—8.15×10^(−5),处于可接受水平;总非致癌风险(HI)分别为1.82×10^(−1)—1.27和3.91×10^(−2)—3.57×10^(−1),成人均处于可接受水平,但儿童可能存在3.61%的概率高于风险阈值;其中As是最主要的风险元素,皮肤接触和经口摄入分别是成人和儿童的主要暴露途径,皮肤黏附系数和体重分别是成人和儿童的主要影响参数.该模型可有效的降低健康风险评价中的不确定性,更加精确地反映区域健康风险状况,并能获取优先控制因子和暴露途径等信息.

浙江省钱塘江源区域山水林田湖草生命共同体健康评价

[目的]分析浙江省钱塘江源区域山水林田湖草生命共同体健康状况,为国土空间规划和生态管理提供科学参考。[方法]基于生命共同体理论与活力—组织力—恢复力(vitality-organization-resilience,VOR)生态模型理论,构建生命共同体健康评价指标体系。利用3S技术和社会经济统计资料,以县域为评价单元,对钱江源区域山水林田湖草生命共同体的健康状况进行评价和分级。[结果]①2020年,钱江源区域的淳安县处于生命共同体健康状态,建德市、开化县、常山县生命共同体均为亚健康状态。②2015—2020年4个县(市)生命共同体健康指数总体呈上升趋势,健康指数上升趋势大小依次为:建德市>常山县>淳安县>开化县。③2020年,4县(市)中山水林田湖草子系统健康状态最好的为常山县,最差的为淳安县;生态系统健康状态最好的为淳安县,最差的为常山县。④钱江源区域林、田子系统结构及其生态服务功能有待提升优化。⑤生态修复试点工程对于提升钱江源区域生命共同体健康状态在一定程度上起到了积极的推动作用。[结论]钱江源区域山水林田湖草生态修复工程取得了阶段性成果。4县(市)接下来应针对山、水、林、田、湖等子系统的不同问题开展相关修复工作,同时进行统筹规划与生态整治,实现山水林田湖草生命共同体系统的统筹共治、健康管理与持续经营。

桂林会仙湿地土壤中多环芳烃分布特征与健康风险评价

岩溶地貌由于其较薄的土壤层及高度发达的岩溶管道易导致污染物对地下环境产生威胁,因此有必要对岩溶区土壤即天然防护层中污染物水平与健康风险进行评价。以桂林会仙湿地土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)为研究对象,分析了桂林会仙湿地冬夏两季不同土地利用类型土壤中PAHs组成特征,解析其来源,并基于蒙特卡罗模拟开展了健康风险评价。结果表明:桂林会仙湿地土壤中PAHs的含量范围为8.57~1407.21 ng/g,以4环PAHs为主,园地土壤中PAHs含量最低;采用主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)方法开展的PAHs来源解析结果显示研究区PAHs主要来源于机动车排放源;相关性分析结果显示,人类活动是研究区土壤中PAHs含量的主要影响因素;健康风险评价结果显示研究区土壤中PAHs对人体的潜在致癌风险可忽略。

太湖底栖动物时空分布特征及基于底栖动物完整性指数的水生态健康评价

太湖地处长江三角洲核心区域,面对经济发展,其富营养化威胁到水生态健康.为摸清太湖底栖动物时空分布特征及其水生态健康状况,于2023年枯水期(2月)、平水期(5月)、丰水期(8月),在太湖北部、西部、南部、东部和中部湖区的16个采样点进行水样、底泥及底栖动物的分析鉴定.太湖共采集到1116个底栖动物,包含3门7纲15目18科38种.结果表明:太湖东部湖区底栖动物多样性较好,Shannon-Wiener指数平均值(4.86)和丰富度指数平均值(6.82)明显高于其他湖区,软体动物最多,节肢动物最少;北部湖区的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeistteri)、寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)以及摇蚊科等耐污物种个数显著高于其他湖区,摇蚊类的数量受水期变化的波动较大.太湖丰水期常见种最多,摇蚊类种类和数量明显降低,生物多样性较低.在构建底栖动物完整性指数(B-IBI)体系过程中,选出均匀度指数、丰富度指数、腹足纲相对丰度、耐污类群百分比、生物指数(BI)和粘附者相对丰度6个核心指标,采用三分法对太湖水生态健康结果进行评估.B-IBI值显示,太湖北部湖区的水生态状况相对较差(B-IBI平均值为18),东部湖区水生态较健康(B-IBI平均值为25);平水期的生态状况最好,枯水期次之,丰水期最差,三个时期健康点位占比分别为43.75%、62.50%和25.00%.冗余分析显示,水体和底泥中的氮、磷以及Chl-a是影响B-IBI值的关键因子.研究显示,太湖底栖动物群落和水生态健康状况在东部湖区明显优于其他湖区,西部湖区的水生态健康状况在枯水期和丰水期明显下降,对特定湖区在特定水期加强保护对太湖湖泊环境保护具有重要意义.

基于P-IBI指数的修河中下游水生态健康评价

修河流域为鄱阳湖流域五大支流之一,为掌握该流域水生态健康现状,该研究以2021年丰水期(8月)和枯水期(12月)14个样点的浮游植物类群和水体理化指标调查数据为基础,构建了浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价体系,系统评价了修河中下游水生态健康状况。调查结果表明,修河中下游共记录到浮游植物6门44属66种,其中丰水期、枯水期分别发现优势种17和5种;经分布范围检验、判别能力分析以及矩阵Pearson相关性分析筛选出6个核心评价指标,即硅藻属百分比、硅藻门细胞密度百分比、绿藻门细胞密度百分比、Shannon-Wiener指数、绿藻门细胞生物量以及硅藻门细胞生物量百分比;通过比值法统一量纲赋分并划分出4个健康评价等级,结果显示修河中下游水域整体处于“亚健康”,其中处于“健康”、“亚健康”、“一般”和“差”的点位占比分别为28.57%、21.43%、21.43%和28.57%;冗余分析表明,修河中下游水生态健康的主要环境驱动因子为透明度、水温和溶解氧。该研究可为鄱阳湖子流域水生态健康管理和水生态修复提供参考与科学依据。

产蛋高峰期蛋鸡亚健康评价指标体系的构建

[目的]产蛋高峰期是蛋鸡养殖的关键时期,构建产蛋高峰期蛋鸡亚健康评价指标体系,不仅有利于准确评估鸡群健康并根据鸡群健康状况展开精准饲养与管理调整,也可为无损监测产蛋高峰期蛋鸡健康状况提供参考指标和科学依据。[方法]本文基于对蛋鸡场调研、资料收集和专家咨询,并从鸡群的健康状况、行为表现、生产性能和环境与鸡群信息4个方面初步构建了产蛋高峰期蛋鸡亚健康评价指标集,运用专家咨询法筛选指标确立评价指标体系,通过层次分析法确定指标权重。[结果]共邀请了14位专家进行咨询,专家咨询问卷有效回收为100%,专家权威系数为0.875,肯德尔协调系数为0.386,表明专家积极性、权威程度、意见协调程度均较好,最终确立的评价指标体系包括4个一级指标,27个二级指标。健康状况、行为表现、生产性能和鸡舍环境4个一级指标的权重分别为0.254、0.245、0.253、0.248。[结论]构建的产蛋高峰期蛋鸡亚健康评价指标体系,专家咨询可靠性较好,评价指标覆盖较全面。

长江上游典型深潭生境健康评价研究

作为水生态保护与修复的重要理论,鱼类栖息地健康评价一直是研究重点,但缺少量化综合评价的深入研究。以长江上游中的5处典型深潭生境为例,构建了鱼类栖息地健康状况量化评价体系。研究通过长江上游典型深潭生境健康评价(一级指标)为基准,分为了栖息地环境和栖息地功能(二级指标),涵盖了水质特性、生物环境、水文环境、鱼类资源状况、栖息地质量5个三级指标以及29个四级指标,基于熵权法构建栖息地健康综合评价数学模型,通过栖息地健康综合指数(Comprehensive Health Indicator,ρ)表征典型栖息地健康状态,并对其健康状况进行综合评价。研究结果表明:长江上游典型深潭生境有1处健康等级评价为Ⅰ级,处于非常健康状态;3处评价为Ⅱ级,处于健康状态;1处评价为Ⅲ级,处于亚健康状态,无不健康或劣汰的点。总体来看,长江上游典型栖息地基本处于健康状态,且表现出较强的空间异质性,该评价结果在一定程度上客观反映了长江上游典型栖息地的健康状况,最后根据评分等级探讨了长江上游鱼类栖息地生态系统中亟需解决的问题,针对性地提出了生境修复的对策与建议。

仿生提取ICP-MS法测定冬虫夏草8种重金属含量及健康风险评价

目的:建立冬虫夏草中铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)、银(Ag)、锡(Sn)和锑(Sb)8种重金属的仿生提取含量测定方法,并对其健康风险进行评价。方法:采用人工胃液、人工肠液仿生提取冬虫夏草中可溶性重金属,ICP-MS法测定重金属含量,靶标危害系数(THQ)法评价健康风险。结果:8种重金属在各自质量浓度范围内线性关系良好(R2> 0.997 0),平均回收率84.05%~114.71%(RSD 2.9%~4.9%)。冬虫夏草中As、Hg、Cu、Cd、Sb、Pb、Ag总量均值依次为12.122、0.644、15.828、0.095、0.027、0.636、0.075 mg·kg-1,未检出Sn。As、Hg、Cu、Cd、Pb、Ag在人工胃液溶出率大于人工肠液,其在人工胃液中的溶出率均值为19.69%~52.62%,在人工肠液中的溶出率均值为0%~16.05%;Sb在人工肠液的溶出率25.54%大于人工胃液的溶出率14.68%。健康风险评价结果显示,As、Hg、Cu、Cd、Pb、Ag、Sb的THQ均<1,表明冬虫夏草中上述8种重金属不会对人体造成明显的健康危害。结论:建立的方法简便、准确、可靠,适用于冬虫夏草中上述8种重金属的测定和健康风险评价,仿生提取测定冬虫夏草8种重金属的含量数据及基于该数据的健康评价结果可为冬虫夏草重金属安全性深入研究提供参考。

若尔盖湿地土壤及水体重金属分布特征及健康风险评价

若尔盖湿地属典型的高寒湿地生态系统,是我国青藏高原生态屏障的重要组成部分.青藏高原地区重金属监测多集中在青藏高原西南部,针对若尔盖湿地重金属分布特征、污染来源及潜在人体健康风险尚未完全清楚.于2022年7月采集湿地土壤(退化湿地和未退化湿地)及地表水水样,分别对4种重金属(Cr、As、Cd和Pd)进行分析,阐述其浓度分布特征,并进行人体健康风险评估.结果表明:Cr、As、Cd和Pd在未退化湿地和退化湿地的浓度(mgkg-1)分别为6.23~26.19、2.06~45.00、0.01~0.63和1.32~10.87,7.56~23.56、5.10~21.87、0.01~0.43和2.16~11.13.参照《土壤环境质量——农用地土壤污染风险管控标准》,Cr、Pd、Cd和As达标率为100%、88%、94.4%、80%;地表水中Cd未检出,Cr、As和Pd浓度(μg·L-1)分别为0.04~1.14、0.15~23.77和0.01~0.94,符合国家地表水质量Ⅰ类标准.参照美国环保署(USEPA)和国际辐射防护委员(ICRP)标准,若尔盖湿地土壤总非致癌风险指数(HI)均小于1;总致癌风险(TCR)范围为2.53×10^(-6)~1.20×10^(-4),均在可接受致癌健康风险水平10-6~10-4数量级范围内;地表水中总健康风险指数(R)为1.97×10^(-6)~2.01×10^(-4),人体最大可接受风险水平为5.0×10^(-5),其中,21.4%地表水样品超过健康风险水平.As是导致健康风险的主导因子.研究结果可补充若尔盖地区环境背景值的基础数据库,为该地污染防治及环境质量改善提供一定的数据支撑.

黄河流域城市景观生态健康动态评价——以焦作市为例

以河南省焦作市为例,基于PSR模型与“活力-组织-弹性-功能”理论,使用相关遥感数据、社会经济数据等,选取可视化指标构建评价指标体系,使用层次分析法与熵权法集成模型确定指标权重,对2000—2020年景观生态健康进行评价。结果表明,2000年、2010年、2020年景观生态健康综合指数分别为0.45、0.53、0.52,整体呈南北高中间低的分布状况及先上升后下降的变化特征。景观生态健康变化较为稳定,区域改善面积大于退化面积,以相邻等级转化为主,但主要存在于中低值之间的转化,并具有向邻近区域等级转化的趋势。根据研究结果,以城市扩张及人类活动对景观生态健康影响为基础,从景观格局优化、完善生态网络布局、管控土地利用开发等出发对城市景观生态规划提出合理化建议。