一种多层次区域土壤生态风险的评估方法技术

本发明专利技术提供一种多层次区域土壤生态风险的评估方法，所述评估方法以区域稀土暴露数据和物种毒性数据为基础，经过相互耦合的筛选性风险评估、半概率风险评估和概率风险评估，筛选出区域内优先关注的稀土元素，并以优先关注的稀土元素的生态风险代表稀土元素混合物的综合生态风险。本发明专利技术建立了一套由定性到定量的评价方法，精确反映了区域性稀土污染的生态风险。风险。风险。

【技术实现步骤摘要】
一种多层次区域土壤生态风险的评估方法


[0001]本专利技术属于环境监测
，涉及一种生态风险的评估方法，尤其涉及一种多层次区域土壤生态风险的评估方法。

技术介绍

[0002]稀土资源是我国重用的战略资源，但稀土在开采过程中给环境带来不小的影响。我国土壤中稀土元素的生态风险评估的相关研究较少，并没有深入了解稀土元素在土壤中造成的生态风险。绝大多数稀土元素的生态风险评估仅仅采用简单的商指数法进行筛选性评估，而仅凭筛选性评估并不能准确地定量获得污染物的生态风险大小。稀土元素是17种元素的组合，所以稀土污染通常都是混合污染，只评估单个稀土元素的生态风险是不严谨的。因此，对于混合污染，需要综合评估不同元素的关注度，筛选出需要优先关注的元素。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多层次区域土壤生态风险的评估方法，建立了一套由定性到定量的评价方法，筛选出区域内优先关注的稀土元素，并以优先关注的稀土元素的生态风险代表稀土元素混合物的综合生态风险，从而精确反映了区域性稀土污染的生态风险。
[0005]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种多层次区域土壤生态风险的评估方法，其特征在于，所述评估方法以区域稀土暴露数据和物种毒性数据为基础，经过相互耦合的筛选性风险评估、半概率风险评估和概率风险评估，筛选出区域内优先关注的稀土元素，并以优先关注的稀土元素的生态风险代表稀土元素混合物的综合生态风险。
[0007]相较于传统评估方法仅采用筛选性评估，本专利技术在此基础上耦合了半概率风险评估和概率风险评估，进而获取稀土元素区域土壤生态风险的概率值，由此筛选出区域内优先关注的稀土元素，并以优先关注的稀土元素的生态风险代表稀土元素混合物的综合生态风险。与筛选性评估所获取的商值相比，利用概率值表示生态风险更为科学准确，且便于后期进行风险管理，这种由定性到定量的评价方法更加精确反映了区域性稀土污染的生态风险。
[0008]优选地，所述区域稀土暴露数据包括暴露浓度。
[0009]优选地，所述筛选性风险评估将区域地球化学基准浓度和所述暴露浓度相结合，计算得出每种稀土元素的生态风险指数，用于评估每种稀土元素和稀土元素整体的土壤生态风险。
[0010]优选地，所述区域地球化学基准浓度包括背景浓度。
[0011]优选地，所述生态风险指数包括暴露浓度相关指数和生态相关指数。
[0012]优选地，所述暴露浓度相关指数的计算过程将所述背景浓度和所述暴露浓度相结
合。
[0013]优选地，所述暴露浓度相关指数包括地质累积指数、污染指数或污染负荷指数中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括地质累积指数与污染指数的组合，污染指数与污染负荷指数的组合，地质累积指数与污染负荷指数的组合，或地质累积指数、污染指数与污染负荷指数的组合。
[0014]本专利技术中，所述地质累积指数(I
geo
)的计算公式如下：
[0015][0016]其中，C
n
表示稀土元素的暴露浓度(mg/kg)，B
n
表示稀土元素的背景浓度 (mg/kg)，常量1.5为一个因子，最小化由于岩石成因效应可能造成背景浓度发生变化。
[0017]对于地质累积指数，正值I
geo
通常表示人类活动对土壤生态造成影响，且基于I
geo
可将污染水平分为以下七类：未污染(I
geo
≤0)；未污染到中度污染(0<I
geo
≤1)；中度污染(1<I
geo
≤2)；中度至重度污染(2<I
geo
≤3)；重度污染(3<I
geo
≤4)；重度至严重污染(4<I
geo
≤5)；严重污染(I
geo
>5)。
[0018]本专利技术中，所述污染指数(PI)和污染负荷指数(PLI)是确定污染水平的有效指数，计算公式分别如下：
[0019]PI＝C
n
/B
n
[0020][0021]其中，C
n
表示稀土元素的暴露浓度(mg/kg)，B
n
表示稀土元素的背景浓度 (mg/kg)，N表示稀土元素的种类数。
[0022]基于PLI可将污染程度分为以下五类：低污染程度(PLI＜1)；中污染程度(1＜ PLI≤2)；重污染程度(2＜PLI≤5)；严重污染(PLI＞5)。
[0023]优选地，所述生态相关指数的计算过程将毒性系数和所述暴露浓度相结合。
[0024]优选地，所述毒性系数的计算依据Hakanson原则。
[0025]优选地，所述生态相关指数包括潜在生态风险指数和/或潜在生态风险因子。
[0026]本专利技术中，所述潜在生态风险指数(RI)是每种稀土元素的潜在生态风险因子 (E
ri
)的总和，计算公式分别如下：
[0027][0028]E
ri
＝T
i
×
PI
i
[0029]其中，T
i
表示稀土元素的毒性因子，PI
i
表示稀土元素的污染指数。
[0030]基于E
ri
可将风险水平分为以下五类：轻微风险(E
ri
≤17)；中等风险(17＜E
ri
≤34)；较严重风险(34＜E
ri
≤68)；严重风险(68＜E
ri
≤136)；非常严重风险(E
ri
＞ 136)。
[0031]基于RI可将风险水平分为以下四类：轻度生态风险(RI≤90)；中度生态风险 (90＜RI≤180)；相当大的生态风险(180＜RI≤360)；非常大的生态风险(RI＞ 360)。
[0032]优选地，所述半概率风险评估基于所述筛选性风险评估，计算得到每种稀土元素
的生态风险指数在不同污染水平所占的比例。
[0033]优选地，所述概率风险评估将暴露浓度分布和物种敏感性分布相结合，经过建模处理，从概率角度评估每种稀土元素和稀土元素整体的土壤生态风险。
[0034]优选地，所述暴露浓度分布的建立基于所述暴露浓度。
[0035]优选地，所述物种敏感性分布的建立基于所述物种毒性数据。
[0036]优选地，所述建模处理包括以下步骤：
[0037](1)根据环境保护目标和所述物种敏感性分布，获取稀土元素的生态风险阈值；
[0038](2)根据所述暴露浓度和所述物种敏感性分布，获取潜在物种影响比例作为风险值，评估每种稀土元素的土壤生态风险；
[0039](3)利用效应相加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层次区域土壤生态风险的评估方法，其特征在于，所述评估方法以区域稀土暴露数据和物种毒性数据为基础，经过相互耦合的筛选性风险评估、半概率风险评估和概率风险评估，筛选出区域内优先关注的稀土元素，并以优先关注的稀土元素的生态风险代表稀土元素混合物的综合生态风险。2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述区域稀土暴露数据包括暴露浓度。3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述筛选性风险评估将区域地球化学基准浓度和所述暴露浓度相结合，计算得出每种稀土元素的生态风险指数，用于评估每种稀土元素和稀土元素整体的土壤生态风险。4.根据权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述区域地球化学基准浓度包括背景浓度；优选地，所述生态风险指数包括暴露浓度相关指数和生态相关指数。5.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述暴露浓度相关指数的计算过程将所述背景浓度和所述暴露浓度相结合；优选地，所述暴露浓度相关指数包括地质累积指数、污染指数或污染负荷指数中的任意一种或至少两种的组合。6.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述生态相关指数的计算过程将毒性系数和所述暴露浓度相结合；优选地，所述毒性系数的计算依据Hakanson原则；优选地，所述生态相关指数包括潜在生态风险指数和/或潜在生态风险因...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春梅，甘程友，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：