基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法
【专利摘要】基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法，涉及河流生态系统风险评估【技术领域】。本发明的目的是提供一种基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法，以筛选出一种或几种重金属优控污染物来表征河流的重金属污染现状。本发明选取重金属毒性系数、污染指数和检出率3个指标分别计算水相、生物相和固相生态风险指数，构建了重金属优控污染物筛选模型，并将综合生态风险指数高的重金属筛选为研究区域河流重金属优控污染物。本文构建模型应用于松花江5种有毒重金属污染综合效应评价，研究结论与其他学者关于松花江的相关研究结果吻合。本发明用于基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选。
【专利说明】基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种重金属优控污染物筛选模型的建模方法，涉及河流生态系统风险评估【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着工业生产规模的不断扩大和城市化的快速发展，大量进入环境中的重金属对生物个体、种群产生影响，进而对生态系统产生不良的生态效应。如果重金属超过人体所能耐受的限度，就会造成人体急性或慢性中毒，导致致癌、致畸及致突变现象，对人体造成很大危害(Wang&Zhang, 2012)。重金属污染现已成为水环境污染评价的重要内容(Liu etal.，2006)，一直备受国内外学者的高度关注，但当前针对重金属污染对河流生态系统造成的危害大多关注单一介质中重金属的风险评价，如沉积物(Burton, 2010 ；ffu et at.，2013 ；Azmat et al.，2014)、鱼体(Tuzen Μ, 2009 ；Liu et al.，2013)或水体(Tao et al., 2013 ；Wang et al.，2010)等，而有关重金属在河流三相空间综合污染效应的研究尚未见报道。此外，关于水环境优控污染物的研究，国内外已提出多种筛选方法，但多用于有机物的筛选，对人体危害较大的重金属研究不多(Xu et al.，2013)。由于重金属检测对仪器设备及操作人员技能要求高， 费用昂贵，如何构建一个科学、客观、简便的评价模型，筛选出一种或几种重金属优控污染物来表征河流的重金属污染现状，已成为当前水环境重金属污染防治工作的迫切需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法，以筛选出一种或几种重金属优控污染物来表征河流的重金属污染现状。
[0004]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0005]—种基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法，所述方法的实现过程为:
[0006]步骤一、指标体系构建:
[0007]选取重金属的毒性系数、污染指数、检出率3个指标构建重金属优控污染物筛选模型；
[0008]重金属毒性系数V用于反映重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度；
[0009]重金属污染指数C/表征单一重金属的富集和污染程度，由公式I表示:
[0010]Cl=CICn公式 I
[0011]式中=Ci为单一重金属实测值，单位是mg/kg ；C为单一重金属环境背景参比值，单位是mg/kg ；[0012]重金属检出率Fs1表征单一重金属的污染范围和检出频次，由公式2表不:
[0013]
【权利要求】
1.一种基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法，其特征在于:所述方法的实现过程为: 步骤一、指标体系构建: 选取重金属的毒性系数、污染指数、检出率3个指标构建重金属优控污染物筛选模型； 重金属毒性系数T/用于反映重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度； 重金属污染指数(7表征单一重金属的富集和污染程度，由公式I表示:
2.根据权利要求1所述的一种基于河流生态系统的重金属优控污染物筛选模型的建模方法，其特征在于: 水相、生物相和固相三相空间重金属权重值ζ、Π和Θ的确定方法如下: (O分别判定水相、生物相和固相中重金属污染权重系数x、y和ζ ; x、y、z是采用层次分析法确定的，它们是计算ζ、η和θ的一个过程参数； (2)根据地表水环境质量功能区划分，按水质类别1- V类，采用层次分析法依次判定其权重系数α、β、y、δ和ε ； (3)三相空间中重金属污染权重系数x、y和z分别与不同水质类别下重金属权重系数α、β、Y、δ和ε相乘,得到每一水质类别下各相中重金属权重系数α P β P y” δ i和ε i ； i的取值范围是I~3，分别代表三相空间，i=l代表水相，i=2代表生物相，i=3代表固相；i与χ、y和z是对应的； (4)确定河流研究区间不同水质类别个数A、B、C、D和E; (5)计算出河流三相空间中不同水质类别下重金属权重系数的加权算术平均值a、b和c,进行归一化处理，从而得到水相、生物相和固相的重金属权重值ζ、η和θ ,如公式5 ；
【文档编号】G06F17/50GK103793580SQ201410074712
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】张宝杰, 周军, 马彪, 邢佳, 滕志坤 申请人:黑龙江省环境保护科学研究院