生態(tài)風(fēng)險評價方法精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇生態(tài)風(fēng)險評價方法，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：化學(xué)污染　生態(tài)風(fēng)險評價

一、引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)高速發(fā)展，各種化學(xué)物質(zhì)如農(nóng)藥、工業(yè)污染物等不斷進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，化學(xué)污染日益加重，成為生態(tài)風(fēng)險重要源頭。為減少化學(xué)污染物的危害，對化學(xué)污染進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價并采取相應(yīng)風(fēng)險控制措施十分重要。

生態(tài)風(fēng)險評價的定義是評估一種或多種壓力下有害生態(tài)效應(yīng)可能發(fā)生或正在發(fā)生的可能性的過程。現(xiàn)階段研究得較多的是對化學(xué)污染壓力的風(fēng)險評價。我國化學(xué)污染物生態(tài)風(fēng)險評價至今尚未形成統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)，針對評價各重點環(huán)節(jié)的實用方法進(jìn)行全面闡述的文獻(xiàn)較少見報，而這卻是風(fēng)險評價者在實際操作中所關(guān)心的內(nèi)容。本文對化學(xué)污染物生態(tài)風(fēng)險評價的方法進(jìn)行了應(yīng)用性的探討，重點針對風(fēng)險評價四部分核心內(nèi)容——危害識別、暴露表征、生態(tài)效應(yīng)表征和風(fēng)險表征進(jìn)行綜述。

二、生態(tài)風(fēng)險評價的程序

1.危害識別

危害識別主要包括三個內(nèi)容——風(fēng)險源識別、受體分析和評價終點確定。通過對調(diào)查、監(jiān)測和收集得到的有效信息進(jìn)行分析，確定造成風(fēng)險的主要暴露源，并確定可能因此受到危害的對象——生物受體。評價終點是反映受體遭受污染物損害的指標(biāo)體系，表征了生態(tài)系統(tǒng)的可測度特性，是風(fēng)險管理目標(biāo)的具體化和量化。

2.暴露表征

2.1暴露過程分析

研究暴露過程要充分考慮生態(tài)系統(tǒng)與受體的特征。污染物對受體的暴露途徑一般包括接觸與攝入。接觸是定量的，與受體接觸壓力的行為相關(guān)。攝入是受體對所接觸污染物的有效吸收，與食物鏈、生物吸收因子、生物有效性、環(huán)境因子等因素相關(guān)。暴露時間可分為急性、亞急性和慢性三類時間段，污染物生態(tài)風(fēng)險評價通常將暴露時段上的平均強(qiáng)度作為暴露強(qiáng)度。

2.2暴露量估算

暴露量一般通過公式或模型來估算。以無脊椎動物和植物為食的野生動物，可通過暴露公式來計算暴露量。對于水生生物而言，疏水模型是研究有機(jī)物富集的經(jīng)典模型，但由于過于簡化，與在實際環(huán)境中有較大差異，目前多用于水生生態(tài)營養(yǎng)級較低、定量要求不高的水生生物，如浮游生物和底棲生物等[4,5]。對處于較高營養(yǎng)級的魚類，根據(jù)其生理過程的研究成果，Nichols等[5]利用魚體生理富集動力學(xué)模型定量分析了魚體有機(jī)物富集的過程，研究具有較高的代表性。

評估化學(xué)污染影響時，全面顧及整個食物網(wǎng)而不減少受體，有利于得到更準(zhǔn)確的暴露量評估。Sharpe等[6]制定了估算食物網(wǎng)生物富集的框架，表征了水生物種、陸生物種以及鳥類的污染源及其轉(zhuǎn)化過程。

3.生態(tài)效應(yīng)表征

3.1劑量-效應(yīng)關(guān)系研究

生態(tài)毒理學(xué)研究是生態(tài)效應(yīng)表征的基礎(chǔ)，主要通過實驗室研究的生態(tài)毒性數(shù)據(jù)來建立劑量-反應(yīng)關(guān)系。目前美國EPA建立了比較詳盡的毒性數(shù)據(jù)庫ECOTOX，主要是針對水生和陸生動物和植物的單物種試驗，在美國的生態(tài)風(fēng)險評價中具有很高的參考價值。我國尚未形成一個系統(tǒng)的毒性數(shù)據(jù)庫，毒性數(shù)據(jù)的獲取也多參照ECOTOX數(shù)據(jù)庫。

3.2 生態(tài)效應(yīng)外推研究

由于現(xiàn)實條件的限制，劑量-反應(yīng)關(guān)系往往不是通過試驗直接得到的，而是應(yīng)用外推的手段，來拓展實驗室毒性數(shù)據(jù)的適用范圍，解決某些數(shù)據(jù)無法獲取的問題，從而建立劑量-反應(yīng)關(guān)系。通常外推包括物種間的外推，評價終點間的外推以及不同場所與條件的外推。許多外推方法受數(shù)據(jù)庫的限制，若缺少充分經(jīng)驗或?qū)ψ饔脵C(jī)理不了解，外推的不確定性很大[1]。

4.風(fēng)險表征

4.1 定性方法

風(fēng)險表征包括了定性和定量方法，定性評價所需的信息量少，評價結(jié)論包含的信息量也少，一般只有在低層次評價或者數(shù)據(jù)有限，評價無定量要求的場合中使用。Long等[7]對海洋和河口沉積物中化學(xué)污染物的生態(tài)風(fēng)險閾值進(jìn)行了研究，用風(fēng)險評價的低值ERL（effects rang-low，生物效應(yīng)幾率50%）及中間值ERL-ERM分別表示有生態(tài)風(fēng)險或偶爾存在生態(tài)風(fēng)險，來評估沉積物中有機(jī)污染物濃度可能對生物產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)。

4.2定量方法

定量評價方法在生態(tài)風(fēng)險評價中較為常用，主要包括風(fēng)險商法、指數(shù)法和概率風(fēng)險評價法，目前應(yīng)用最多的是風(fēng)險商法。風(fēng)險商法是用環(huán)境暴露濃度與相應(yīng)效應(yīng)表征中的毒性數(shù)據(jù)相比，得到風(fēng)險商值。用于表征生態(tài)效應(yīng)的毒性數(shù)據(jù)亦稱為毒性終點值，通常選用半致死濃度值、半數(shù)效應(yīng)濃度值、無可觀察效應(yīng)濃度值等。指數(shù)法主要有單因子指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法。以潛在生態(tài)危害指數(shù)法使用最為廣泛，它是1980年瑞典科學(xué)家Hakanson提出的針對沉積物中重金屬的生態(tài)風(fēng)險評價方法[8]。概率風(fēng)險評價法是將環(huán)境暴露濃度和毒性數(shù)據(jù)的點估計用其分布的概率來表示，以計算風(fēng)險存在的可能性。由于毒性數(shù)據(jù)是用概率表示，概率風(fēng)險評價考慮到了不同物種受體間的差異，已被用來估計種群或群落暴露于潛在危害物時對這些物質(zhì)的不良反應(yīng)[9]。概率風(fēng)險評價一般用圖形來表征，常見的有概率密度曲線、聯(lián)合概率曲線、累積分布曲線等。

三、展望

化學(xué)污染物生態(tài)風(fēng)險評價已經(jīng)引起人們的重視，也即將在國內(nèi)外更加廣泛地使用。展望未來，主要有以下四個發(fā)展趨勢：

1.評價趨向于更大尺度與更高層次。環(huán)境污染的區(qū)域性與嚴(yán)重性，決定了大尺度評價以及更準(zhǔn)確的風(fēng)險定量是必要的。

篇2

關(guān)鍵詞:金融生態(tài);生態(tài)風(fēng)險評價;區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險;評價指標(biāo)體系;能值分析

Abstract:Aimed to deepen the study on the financial ecology,we set definition of the regionally financial ecological risk according to the ecology theory about ecological risk assessment (ERA)for the first time,analyze the distinction between it and the traditional financial risk and also the financial ecology assessment,and discuss its assessment principle and methods. With the hope of decrease in its description difficulty,we further establish the simplified assessment framework and corresponding regionally financial ecological risk assessment indices and employ advanced emergy analysis theory from the ecology to depict total development quality of the regionally financial ecology and to boost its application in the financial practice.

Key Words:financial ecology,ecological risk assessment (ERA),the regionally financial ecological risk,assessment indices,emergy analysis

中圖分類號:F830.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-2265(2010)03-0018-05

開展區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險評價研究,是對區(qū)域金融生態(tài)乃至金融生態(tài)的深化研究,是金融生態(tài)觀念在金融發(fā)展實踐應(yīng)用層面的必然要求。解決了金融生態(tài)風(fēng)險評價問題,才能更好地指導(dǎo)人們?nèi)绾卫斫?、使用和評價金融生態(tài)思維模式與管理模式。本文提出區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險概念,并借助生態(tài)風(fēng)險評價(Ecological Risk Assessment,ERA)理論,通過對區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的界定,探討其評價方法。

一、文獻(xiàn)綜述

從白欽先2001年首先提出“金融生態(tài)環(huán)境”,到周小川2004年提出“金融生態(tài)”,國內(nèi)金融理論界和金融實業(yè)界普遍開展了金融生態(tài)本質(zhì)、金融生態(tài)環(huán)境評價、金融生態(tài)環(huán)境建設(shè)等諸多方面的研究和實踐,極大地推動了以金融生態(tài)為理念的金融發(fā)展模式。其中,徐諾金(2005),蘇寧(2005),林永軍(2005),謝太峰(2006),曾建中(2007)等分別多角度闡述了獨到的觀點,綜合起來可以認(rèn)為,金融生態(tài)是影響金融發(fā)展的、由金融內(nèi)外環(huán)境共同構(gòu)成又相互作用、具有生態(tài)特征(依存性、競爭性、進(jìn)化性、動態(tài)平衡性)的大金融環(huán)境,從而形成了金融生態(tài)的廣義概念。

不難發(fā)現(xiàn),金融生態(tài)具有宏觀層面的涵義,有利于金融業(yè)的宏觀調(diào)控、整體進(jìn)步以及與經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。但是,畢竟各地區(qū)、各領(lǐng)域發(fā)展千差萬別,這時,如果籠統(tǒng)提及金融生態(tài),難免空洞、缺乏可操作性。為此,區(qū)域金融生態(tài)概念應(yīng)運(yùn)而生,它在繼承金融生態(tài)總體特征的基礎(chǔ)上,較多地突出了區(qū)域發(fā)展的特殊性。張智峰、陳鑫(2005)闡述了區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境建設(shè)的理論基礎(chǔ),證明金融系統(tǒng)與環(huán)境之間存在密切的聯(lián)系,環(huán)境金融的協(xié)調(diào)發(fā)展是金融業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。汪祖杰、吳江區(qū)(2006)提出了區(qū)域金融安全指標(biāo)體系及其計量模型的構(gòu)建方法。劉煜輝(2007),李揚(yáng)、王國剛、劉煜輝(2005)等根據(jù)城市的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、企業(yè)誠信、金融發(fā)展、司法環(huán)境、政府誠信、金融部門獨立性、社會誠信文化、中介服務(wù)發(fā)展、社會保障等多個方面構(gòu)成一個城市的金融生態(tài)環(huán)境。以這些方面為投入,以城市金融生態(tài)現(xiàn)實表征為產(chǎn)出,通過數(shù)據(jù)包絡(luò)分析,得到了對50個大中城市的金融生態(tài)環(huán)境的綜合評價。人民銀行洛陽市中心支行課題組(2006)、人民銀行成都分行營業(yè)管理部課題組(2006)等也各自根據(jù)特定區(qū)域的實際提出了評價區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境的方法。

然而,還要看到,與金融生態(tài)有關(guān)的風(fēng)險即區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險還沒有進(jìn)入人們研究的重點范圍,它和傳統(tǒng)的金融風(fēng)險以及金融生態(tài)評價有何聯(lián)系,以及如何評價,相應(yīng)的研究較少。有鑒于此,本文的研究目標(biāo)將主要針對這些問題進(jìn)行展開。

二、區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的界定

(一)區(qū)域生態(tài)風(fēng)險及其評估

1. 生態(tài)風(fēng)險(Ecological Risk,ER)指一個種群、生態(tài)系統(tǒng)或整個景觀的正常功能受外界脅迫,從而在目前和將來減小該系統(tǒng)健康、生產(chǎn)力、遺傳結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)價值和美學(xué)價值的一種狀況。二十世紀(jì)90年代初,美國科學(xué)家Joshua Lipton等提出了一套規(guī)范化的生態(tài)評估框架,被普遍接受。因為它把生態(tài)風(fēng)險的最終受體不僅定義為人類自己,而且包括生命系統(tǒng)的各個組建水平(個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)乃至景觀),并且考慮了生物之間的相互作用以及不同組建水平的生態(tài)風(fēng)險之間的相互關(guān)系(即風(fēng)險級聯(lián))。

同樣,可比照生態(tài)風(fēng)險與生態(tài)風(fēng)險評估的定義來描述區(qū)域生態(tài)風(fēng)險與區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評估,只不過要注意區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價所涉及的風(fēng)險源以及評價受體等都在區(qū)域內(nèi)具有空間異質(zhì)性(即參與評價的風(fēng)險源和其危害的作用結(jié)果在區(qū)域內(nèi)的不同地點可能是不同的),因而比一般生態(tài)風(fēng)險評價更復(fù)雜。

2. 生態(tài)風(fēng)險評估(Ecological Risk Assessment,ERA)指受一個或多個脅迫因素影響后,對不利的生態(tài)后果出現(xiàn)的可能性進(jìn)行的評估。美國環(huán)保局(EPA)在1992年對生態(tài)風(fēng)險評價作了定義,即生態(tài)風(fēng)險評價是評估由于一種或多種外界因素導(dǎo)致可能發(fā)生或正在發(fā)生的不利生態(tài)影響的過程。其目的是幫助環(huán)境管理部門了解和預(yù)測外界生態(tài)影響因素和生態(tài)后果之間的關(guān)系,有利于環(huán)境決策的制定。生態(tài)風(fēng)險評價被認(rèn)為能夠用來預(yù)測未來的生態(tài)不利影響或評估因過去某種因素導(dǎo)致生態(tài)變化的可能性。生態(tài)風(fēng)險評價基于兩種因素:后果特征以及暴露特征。主要進(jìn)行三個階段的風(fēng)險評價:問題的提出、問題分析和風(fēng)險表征。

(二)區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險

根據(jù)生態(tài)學(xué)對生態(tài)風(fēng)險的界定,可將區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險定義如下:

區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險是考慮區(qū)域范圍內(nèi),由于外部干擾或內(nèi)部變化而導(dǎo)致的金融生態(tài)平衡被破壞所帶來的金融機(jī)構(gòu)、金融頭寸的損失以及與此相關(guān)的金融環(huán)境的惡性變化。它同傳統(tǒng)意義上的金融風(fēng)險以及金融生態(tài)評價有著聯(lián)系和區(qū)別。

同傳統(tǒng)意義上的金融風(fēng)險相比有如下共同特征:

1. 不確定性,即人們事先難以準(zhǔn)確預(yù)料危害性事件是否會發(fā)生以及發(fā)生的時間、地點、強(qiáng)度和范圍,最多具有這些事件先前發(fā)生的概率信息,從而根據(jù)這些信息去推斷和預(yù)測區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)所具有的風(fēng)險類型和大小。

2. 危害性,即區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險評價所關(guān)注的事件是災(zāi)害性事件,而危害性是指這些事件發(fā)生后的作用效果對風(fēng)險承受者(這里指生態(tài)系統(tǒng)及其組分)具有的負(fù)面影響。這些影響將有可能導(dǎo)致區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的損傷,區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)個體多樣性的減少、個體之間相互作用和相互影響關(guān)系及其機(jī)制的改變等。

3. 客觀性,即區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)不是封閉的和靜止不變的,它必然會受諸多具有不確定性和危害性因素的影響,也就必然存在風(fēng)險。

(三)區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的獨特性

區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險與傳統(tǒng)意義的金融風(fēng)險也存在不同點。金融風(fēng)險只強(qiáng)調(diào)某個金融機(jī)構(gòu)或某個金融頭寸的未來收益的不確定性,而生態(tài)風(fēng)險則通盤考慮了各個組建水平(個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)乃至景觀),并且考慮了生物之間的相互作用以及不同組建水平的生態(tài)風(fēng)險之間的相互關(guān)系,是對整個生態(tài)系統(tǒng)受到危害或損失的衡量。具體體現(xiàn)為:

首先,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險強(qiáng)調(diào)區(qū)域金融生態(tài)平衡被破壞所帶來的影響,這種影響是寬泛的,既包括金融機(jī)構(gòu)的運(yùn)營安全甚至區(qū)域金融體系的安全和金融頭寸的損失,又包括與金融生態(tài)平衡相比較而顯現(xiàn)出來的金融環(huán)境的惡性變化,如信用環(huán)境惡化、金融法律制度弱化、金融市場體制和機(jī)制出現(xiàn)短期不適應(yīng)、所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展環(huán)境由此表現(xiàn)出來的非良性變化,等等?？傊?和傳統(tǒng)意義上的金融風(fēng)險相比,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險既考慮了可直接貨幣化的價值損失,又考慮了與金融生態(tài)平衡相關(guān)的一切方面。這就要求理解區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險,既要了解通常“風(fēng)險”所具有的不確定性和危害性,又要了解其所具有的內(nèi)在價值性,即區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險評價的目的是評價具有危害和不確定性事件對生態(tài)系統(tǒng)及其組分可能造成的影響,在分析和表征區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險時應(yīng)體現(xiàn)區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)的整體價值變化和功能移位。

這一點與通常經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的風(fēng)險評價不同。在經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上,通常將風(fēng)險用經(jīng)濟(jì)損失來表示,但針對區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)所作的風(fēng)險評價是不可以將風(fēng)險值用簡單的物質(zhì)或經(jīng)濟(jì)損失來表示的。由于金融環(huán)境的惡化而帶來了具有某種功能的金融機(jī)構(gòu)、金融市場甚至是社會信用水平的缺失,由此造成的損失也是難以用經(jīng)濟(jì)價值來衡量的。因此,分析和表征區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險一定要與生態(tài)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)和功能相結(jié)合,以區(qū)域金融生態(tài)系統(tǒng)的整體價值變化為主要依據(jù)。這也就決定了區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險不可能完全實現(xiàn)定量化分析。

其次,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險發(fā)生的因素即風(fēng)險源來自與外部和內(nèi)部,或者兼而有之。外部因素主要有宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境與政策、法律法規(guī)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的外力等方面的變化,內(nèi)部因素主要有金融體系突發(fā)事件、所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展環(huán)境的自身變化等。

最后,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的受體即風(fēng)險承受者不一定是區(qū)域內(nèi)的金融體系。比如,由于區(qū)域內(nèi)信用環(huán)境惡化,導(dǎo)致金融機(jī)構(gòu)不良資產(chǎn)增多,進(jìn)而又影響金融機(jī)構(gòu)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的支持力度,最終結(jié)果很可能是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展遭受重創(chuàng)。顯然,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險能夠從整體上把握金融生態(tài)系統(tǒng)所受到的影響以及內(nèi)部之間的相互關(guān)系。因此,從風(fēng)險衡量和控制角度來看,存在系統(tǒng)籌劃和優(yōu)化問題,即為了降低區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險總量,要在系統(tǒng)內(nèi)部之間進(jìn)行收益和損失的權(quán)衡,所以,借助一些科學(xué)的分析方法,如區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和方法、金融生態(tài)的系統(tǒng)論方法,并可進(jìn)一步利用生態(tài)學(xué)處理生態(tài)風(fēng)險時的線性規(guī)劃。

(四)同金融生態(tài)評價的比較

現(xiàn)有金融生態(tài)評價大多數(shù)采用層次分析方法來研究金融生態(tài)的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量,得到的結(jié)論主要體現(xiàn)為表征金融生態(tài)質(zhì)量的系數(shù)或分值,是對金融生態(tài)環(huán)境的層級評價,從而判斷金融生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣。但是,這種評價方法只是定性分析,并沒有指出金融生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險值或者損失。而在這里提出的區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險是一個定量指標(biāo),是從價值角度來考慮的。它從理論上提出了一種定量分析區(qū)域金融生態(tài)價值損失的思路和估計方法,因而具有較高的適用性。

三、區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的評價

(一)區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的評價原則

由于同傳統(tǒng)金融風(fēng)險相比,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險無論從內(nèi)涵還是從度量范圍和方法上都發(fā)生了較大變化,因此,區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的評價方法也將發(fā)生相應(yīng)變動。概括起來,這些變動將表現(xiàn)在以下幾個方面:

1. 在強(qiáng)調(diào)量化分析的基礎(chǔ)上,定性分析也是非常重要的。由于金融生態(tài)涉及金融運(yùn)營的內(nèi)外各方面,單純用數(shù)據(jù)是不能直接和完全來描述這些方面的變化的。比如,不像經(jīng)濟(jì)總量可用數(shù)據(jù)直觀表示那樣,金融生態(tài)的內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)制、外部適應(yīng)機(jī)制等質(zhì)量就不能完全靠數(shù)據(jù)來表示其好壞的程度。

2. 除了繼續(xù)使用概率論、隨機(jī)過程等描述方法外,還要借助于其它技術(shù)和方法來完善。在衡量傳統(tǒng)金融風(fēng)險時,概率論、隨機(jī)過程知識較好地描述了未來收益不確定性和動態(tài)變化過程,但從金融生態(tài)的復(fù)雜性來看,仍需要其它學(xué)科知識來補(bǔ)充和完善。這時,系統(tǒng)論可以很好地揭示金融生態(tài)內(nèi)部各子系統(tǒng)及其之間的運(yùn)動規(guī)律和相互作用與聯(lián)系,從而從深層次衡量整個金融生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量優(yōu)劣和價值損益;規(guī)劃理論則在要求金融生態(tài)系統(tǒng)、某子系統(tǒng)、某組分滿足一定約束的情況下,尋求達(dá)到金融生態(tài)發(fā)展的最優(yōu)目標(biāo),充分體現(xiàn)出運(yùn)籌學(xué)的優(yōu)勢。

3. 考慮到在區(qū)域尺度內(nèi),金融生態(tài)的風(fēng)險源以及評價受體具有空間異質(zhì)性,因而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和風(fēng)險評價的難度。這時,應(yīng)該采取一定方法來克服這種復(fù)雜性。

(二)區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的評價方法

可參照區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的方法論基礎(chǔ),對區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行相應(yīng)的刻畫。

一般地,區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的方法基于風(fēng)險度量的基本公式:

(1)式中,R為災(zāi)難或事故的風(fēng)險,P為災(zāi)難或事故發(fā)生的概率,D為災(zāi)難或事故可能造成的損失。

因此,對于一個特定的災(zāi)害或事故x,它的風(fēng)險可以表示為:

對于一組災(zāi)害或事故,風(fēng)險可表示為:

在有些情況下,災(zāi)害或事故可能被認(rèn)為是連續(xù)的作用,它的概率和影響都隨x而變化,則這種風(fēng)險是一種積分形式,可表示為:

在(2)―(4)式中,x為一定類型的災(zāi)害或事故,P(x)為災(zāi)害或事故發(fā)生的概率,D(x)為災(zāi)害或事故造成的損失。

在這里,考慮到區(qū)域金融生態(tài)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和空間異質(zhì)性,需要對公式(4)進(jìn)行修正,以使區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險能夠充分反映這些特性,這時有:

(5)式中,系數(shù)表示區(qū)域金融生態(tài)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,顯然,不會小于1,具體取值情況可依據(jù)實踐經(jīng)驗決定,這時需要盡可能地利用一切有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)資料,掌握各種干擾對風(fēng)險受體的作用機(jī)理,提高評價的準(zhǔn)確性,同時,也要考慮綜合效應(yīng),即不同的干擾及其影響之間的相關(guān)性,有時這些干擾及其影響之間會呈現(xiàn)出不同的作用關(guān)系,或者相互抵消,或者相互增強(qiáng); 表示區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的空間異質(zhì)性,其取值應(yīng)具體分析所在區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境的結(jié)構(gòu)及其特殊性,依對風(fēng)險的抗沖擊強(qiáng)度而定。一般來講,若某地區(qū)對風(fēng)險的抗沖擊強(qiáng)度越大,則取值就越小。

就理論而言,利用公式(5)就可較完整地刻畫和衡量區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的大小。但是,也要注意到,在公式(5)中,往往不知道未來將有多少金融災(zāi)害或事故發(fā)生,并且,其發(fā)生的概率也不容易確定,因此,直接利用公式(5)計算區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險就非常困難,有時甚至不可能,尤其是在金融體系不健全、金融市場不完善、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不穩(wěn)定、前景不明朗、社會信用環(huán)境較差等情況下。

鑒于此,需要簡化區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的評價方法并建立相應(yīng)的框架與評價指標(biāo)體系,以便降低評價難度。

(三)區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險評價的簡化框架―指標(biāo)體系

主要從區(qū)域金融生態(tài)的構(gòu)成角度來分析,并針對金融體系內(nèi)部風(fēng)險、金融體系與外部相互作用關(guān)系以及區(qū)域金融生態(tài)整體發(fā)展質(zhì)量三個方面進(jìn)行探討。

1. 金融體系內(nèi)部風(fēng)險評價指標(biāo)?？蓞⒄諅鹘y(tǒng)金融風(fēng)險的衡量方法,采用波動率、系統(tǒng)風(fēng)險、非系統(tǒng)風(fēng)險、VaR(Value at Risk)等分析某個金融頭寸或某個金融機(jī)構(gòu)所面臨的未來收益的不確定性,并且這幾種衡量方法各自存在發(fā)揮優(yōu)勢的場合。如,VaR的出現(xiàn)不僅被各種金融機(jī)構(gòu)總裁、公司財務(wù)主管和基金經(jīng)理們廣泛地應(yīng)用,而且,來自金融監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求也促使VaR得到更進(jìn)一步地推廣。

2. 金融體系與外部相互作用關(guān)系―均衡發(fā)展?fàn)顟B(tài)的風(fēng)險評價指標(biāo)。由于金融體系的健康發(fā)展不僅受到內(nèi)部各子系統(tǒng)及其相互之間作用關(guān)系的影響,而且來自外部諸如社會、經(jīng)濟(jì)及其部門(政府、企業(yè)、個人)等其它方面的變化也將十分重要地影響金融體系的發(fā)展,這也是金融生態(tài)的本質(zhì)要求。

對于這部分評價指標(biāo),應(yīng)著重體現(xiàn)金融體系與外部之間相互作用、相互影響、彼此促進(jìn)的均衡關(guān)系及其動態(tài)變化,并反映這種變化的程度和狀態(tài)。可用以參考的指標(biāo)應(yīng)選擇相互關(guān)系、依存度與和諧性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性等兩方面的可量化或可定性分析的指標(biāo),以及相應(yīng)的評判原則和方法。甚至,還可以利用目前比較流行的連接函數(shù)(copula)技術(shù)來分析金融體系與外部的相互作用關(guān)系及其變化形態(tài)。

3.區(qū)域金融生態(tài)整體發(fā)展質(zhì)量的風(fēng)險評價指標(biāo)?？山柚谏鷳B(tài)學(xué)中的能值分析理論。能值(Emergy)是研究生態(tài)系統(tǒng)自組織過程的重要目標(biāo)函數(shù),通過對生態(tài)系統(tǒng)能量―價值過程的分析,為生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究提供了新的理論和方法,在應(yīng)用上從不同的角度表現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能,兩者的互補(bǔ)關(guān)系受到了生態(tài)學(xué)家的關(guān)注,并在實際應(yīng)用中取得了有益的研究成果。

能值分析法認(rèn)為,地球上的各種能量都直接或間接地來源于太陽能,任何資源都包含著一定的太陽能,因此可將一個區(qū)域(如國家、地區(qū)、企業(yè)等)內(nèi)不同種類、不同量綱的資源統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為太陽能值進(jìn)行比較分析。這需要以太陽能值轉(zhuǎn)換率為中介,計算區(qū)域內(nèi)各種資源的能值及總能值。計算公式為:

(6)式中, 、分別為第i種資源的總能量和能值, 為第i種資源的太陽能值轉(zhuǎn)換率(以單位資源的能量中所含的太陽能值確定),為區(qū)域內(nèi)各種資源的總能值。

基于上面能值分析理論,金融生態(tài)的能值分析就是以能值為基準(zhǔn),把金融生態(tài)系統(tǒng)中不同種類、不可比較的能量轉(zhuǎn)換成同一標(biāo)準(zhǔn)的能值來衡量和分析,從中評價其在系統(tǒng)中的作用和地位;綜合分析系統(tǒng)中各種金融生態(tài)流(能物流、貨幣流、信息流等),得出一系列能值綜合指標(biāo)(Emergy Indices),定量分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能特征與生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。那么,進(jìn)一步基于金融生態(tài)系統(tǒng)能值的變化(如波動率),可設(shè)計出金融生態(tài)整體發(fā)展質(zhì)量的風(fēng)險評價指標(biāo)。

四、結(jié)論

本文借鑒生態(tài)學(xué)關(guān)于生態(tài)風(fēng)險的評價理論,提出了區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險的定義,探討了評價原則和方法,并建立了簡化的評價框架和相應(yīng)的評價指標(biāo)體系;同時,進(jìn)一步利用生態(tài)學(xué)前沿研究成果―能值分析理論,評估區(qū)域金融生態(tài)整體發(fā)展質(zhì)量。區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險方法主要側(cè)重基于價值損失的定量分析,并同傳統(tǒng)的金融風(fēng)險概念以及金融生態(tài)評價方法存在著聯(lián)系和區(qū)別。但是,這種方法仍存在著一定局限性,如基于自然學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的實質(zhì)區(qū)別,以能值分析為基礎(chǔ)的評價方法存在較多問題,需要在完善區(qū)域金融生態(tài)風(fēng)險評價的能值理論和各種反映區(qū)域金融生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)的能值計算技術(shù)方面下功夫。盡管如此,該方法的提出仍具有理論意義,并且上述問題的突破性解決,將進(jìn)一步促進(jìn)該評價方法的深入研究,并將成為下步研究的方向和領(lǐng)域。

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篇3

關(guān)鍵詞: 高速鐵路;生態(tài)風(fēng)險評價;三角白化權(quán)函數(shù);壓力-狀態(tài)-響應(yīng)

中圖分類號:N941?5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2009)12-0116-03

0引言

高速鐵路是一種長距離、大范圍的人造工程,在切割自然環(huán)境的同時,會對沿線生態(tài)產(chǎn)生不可逆的深遠(yuǎn)影響,在建設(shè)和運(yùn)營過程中還會產(chǎn)生大量污染物質(zhì),從而帶來一定的生態(tài)風(fēng)險[1~2]。為保證高速鐵路路域生態(tài)安全,建立科學(xué)的生態(tài)風(fēng)險管理體系十分必要。對區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價,隨著環(huán)境觀念轉(zhuǎn)變和環(huán)境管理目標(biāo)深化而逐漸興起發(fā)展成為一個新領(lǐng)域[4～7],風(fēng)險評價重點也由當(dāng)初對人類健康發(fā)展到包括區(qū)域動植物以及景觀生態(tài)在內(nèi)的區(qū)域整體生態(tài)健康的影響。

目前,生態(tài)風(fēng)險評價的研究涉及鐵路的較少,對鐵路與生態(tài)環(huán)境關(guān)系研究[1~3]主要集中在野生動物、噪聲、振動和地質(zhì)災(zāi)害等方面。區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價方法一般是單個評價因子計算后賦權(quán)疊加,需要從多個定性、模糊的認(rèn)識中提取可用于評判的關(guān)鍵因子,且個別指標(biāo)很難甚至不能定量描述,同時各指標(biāo)之間無法直接準(zhǔn)確地進(jìn)行比較,因而單獨用定性、定量等方法很難實現(xiàn)整體目標(biāo)最優(yōu),影響對區(qū)域整體生態(tài)風(fēng)險做出有效評價和對管理決策提供有力支持。

鄧聚龍教授提出灰色系統(tǒng)理論,研究對象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統(tǒng),通過對“部分”已知信息的生成、開發(fā)實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的確切描述和認(rèn)識[8]。而高速鐵路建設(shè)涉及多種生態(tài)系統(tǒng),其路域生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成一個灰色系統(tǒng),且時態(tài)信息有很大的不確定性,因此本文結(jié)合京滬高速鐵路某段建設(shè)實際情況,采用劉思峰教授提出的基于三角白化權(quán)函數(shù)的灰色評估方法來建立高速鐵路建設(shè)路域生態(tài)風(fēng)險評價模型。

1高速鐵路建設(shè)生態(tài)風(fēng)險評價

1.1 生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系概念框架的選取

壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(Pressure-Situation-Response, PSR)框架模型是OECD(Organization for Economic Cooperation and Development,聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作開發(fā)署)針對環(huán)境問題而建立的[7]。PSR模型引入因果關(guān)系思維方式,環(huán)境指標(biāo)選取突出了環(huán)境受到壓力和環(huán)境退化之間的因果關(guān)系,與可持續(xù)的環(huán)境目標(biāo)聯(lián)系緊密;包含了人類對環(huán)境問題的響應(yīng),人類為減輕環(huán)境不斷惡化所做的努力,這是評價生態(tài)環(huán)境的一個重要方面,而以往在指標(biāo)研究中常被忽視。生態(tài)系統(tǒng)是多尺度的,評價模型應(yīng)是普遍適應(yīng)的。PSR模型在國際上被普遍認(rèn)同,能較好地將環(huán)境壓力、系統(tǒng)狀態(tài)和對問題響應(yīng)進(jìn)行全面評價,故作為本文生態(tài)風(fēng)險評價的基礎(chǔ)。

1.2 高速鐵路建設(shè)區(qū)生態(tài)風(fēng)險評價內(nèi)容

目前,區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的內(nèi)容主要關(guān)注風(fēng)險源分析和風(fēng)險受體分析[4~6]。風(fēng)險源分析指可能對生態(tài)系統(tǒng)或其組分產(chǎn)生不利作用的干擾進(jìn)行識別、分析和度量。高速鐵路建設(shè)區(qū)生態(tài)風(fēng)險主要是工程施工帶來邊坡滑坡災(zāi)害、使沿線土地利用類型變化而引起動植物棲息地破壞和生態(tài)環(huán)境污染、水環(huán)境污染而產(chǎn)生動植物死亡或間接影響人群健康。風(fēng)險受體分析包括受體選取和生態(tài)終點的確定?！笆荏w”即風(fēng)險承受者,是指生態(tài)系統(tǒng)中可能受到來自風(fēng)險源的不利作用的組成部分,可能是生物體或非生物體。生態(tài)系統(tǒng)可以分為不同層級,通常經(jīng)過判斷和分析,選取那些對風(fēng)險因子作用較為敏感或在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位的關(guān)鍵物種、種群、群落乃至生態(tài)系統(tǒng)類型作為風(fēng)險受體。高速鐵路建設(shè)過程中極大地改變了沿線景觀類型,破壞動植物生態(tài)環(huán)境,也間接或直接影響路域人群健康。因此本文選取路域人群、動植物及沿線景觀作為風(fēng)險受體。

此外,風(fēng)險評價不能忽視高速鐵路建設(shè)現(xiàn)場風(fēng)險管理的作用,國家和建設(shè)單位對其建設(shè)過程中的生態(tài)風(fēng)險會采取相應(yīng)管理措施,而措施實施的有效性必然會影響生態(tài)風(fēng)險表征值。

1.3 高速鐵路建設(shè)區(qū)生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系

根據(jù)PSR模型的指導(dǎo)思想,本文建立的生態(tài)風(fēng)險評價指標(biāo)體系從風(fēng)險源的危險性(壓力)、路域生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性(狀態(tài))和風(fēng)險管理的有效性(響應(yīng))三方面選取指標(biāo),來表征生態(tài)風(fēng)險大小,如圖1所示。

2評價模型及步驟

2.1 評價方法選取

1993年劉思峰教授提出端點三角白化權(quán)函數(shù)的灰色評估方法近年來大量應(yīng)用于各類評估實踐[9~10],但其理論本身仍有需要改進(jìn)的地方。經(jīng)研究,劉教授提出一種新的三角白化權(quán)函數(shù)構(gòu)造方法,即中心點三角白化權(quán)函數(shù)[8],較之端點三角白化權(quán)函數(shù)更為合理。端點三角白化權(quán)聚類存在兩個以上灰類交叉現(xiàn)象,而中心點三角白化權(quán)聚類不存在此現(xiàn)象;端點三角白化權(quán)聚類可能出現(xiàn)某指標(biāo)取值屬于各灰類聚類系數(shù)之和大于1或小于1的情況,而中心點三角白化權(quán)聚類某指標(biāo)取值屬于各灰類聚類系數(shù)之和為1,更為規(guī)范化。基于此,本文選用中心點白化權(quán)函數(shù)灰色評價方法來建立高速鐵路路域生態(tài)風(fēng)險評價模型。

2.2 評價步驟

設(shè)有n個對象,m個評價指標(biāo),s個不同灰類,對象i關(guān)于指標(biāo)j的樣本觀測值為xij,則基于中心點三角白化權(quán)函數(shù)灰色評價方法步驟,主要包括以下5步:

①根據(jù)高速鐵路路域生態(tài)風(fēng)險評價選取的指標(biāo),確定各指標(biāo){x■,x■,…,x■…,x■}的相應(yīng)權(quán)重{K■,K■,…,K■…K■}。確定權(quán)重的方法一般有層次分析法、因素分析法、組合賦權(quán)法和熵值法等。

②按照評價所需劃分的灰類數(shù)s,選取λ■,λ■…λ■為屬于灰類1,2,…,s的點(可以是重點,也可以不是,以屬于灰類最大可能性為選取依據(jù),稱為中心點),將各指標(biāo)取值范圍也相應(yīng)地劃分為s個灰類,如將j指標(biāo)取值范圍[λ■,λ■]劃分為s-1個小區(qū)間:

[λ■,λ■],…,[λ■,λ■],…[λ■,λ■]

③同時連接點(λ■,1)與第k-1個小區(qū)間的中心點(λ■,0)及(λ■,1)與第k+1個小區(qū)間的中心點(λ■,0),得到j(luò)指標(biāo)關(guān)于k灰類的三角白化權(quán)函數(shù)f■■(?),對于f■■(?)和f■■(?),可分別將j指標(biāo)取數(shù)域向左、右延拓至λ■,λ■,可得到j(luò)指標(biāo)關(guān)于灰類k的三角白化權(quán)函數(shù)f■■(?),如圖2所示。

對于指標(biāo)j的一個觀測值x,可由公式1計算出其屬于灰類k的隸屬度f■■(x):

f■■(x)= 0x?埸(λ■,λ■)■x∈(λ■,λ■)■x∈(λ■,λ■)(1)

④計算對象i關(guān)于灰類k的綜合聚類系數(shù)σ■■;其中f■■(x■)為j指標(biāo)k子類白化權(quán)函數(shù)。

σ■■=■f■■(x■)K■(2)

⑤由■{σ■■}=σ■■判斷對象i屬于灰類k*;當(dāng)多個對象同屬k*灰類時,則可進(jìn)一步根據(jù)綜合聚類系數(shù)大小確定同屬k*灰類的各對象優(yōu)劣或位次。

3應(yīng)用實例

本例以在建京滬高速鐵路某段實際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)上文評價指標(biāo),采用層次分析法對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。其基本思路是決策者將復(fù)雜問題分解成若干層次和若干要素,由專家打分,在單個要素間簡單比較、判斷;然后計算,獲得不同要素的權(quán)重[12]。通過層次分析法賦權(quán)得到評價對象風(fēng)險源風(fēng)險度、風(fēng)險受體脆弱性、風(fēng)險管理有效度權(quán)重分別為:0.524,0.197,0.279。

為使不能直接相互比較的指標(biāo)原始數(shù)據(jù)具有可比性,本文采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法將各指標(biāo)歸一化。但目前確定壓力和響應(yīng)歸一化中單項指標(biāo)閾值相當(dāng)困難,本研究主要依據(jù)國家、行業(yè)和地方法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等,并參考其他相關(guān)研究成果,對指標(biāo)閾值進(jìn)行確定。

參照相關(guān)文獻(xiàn)對風(fēng)險等級劃分[11],依據(jù)國外災(zāi)害風(fēng)險評估風(fēng)險等級劃分,結(jié)合中心點三角白化權(quán)函數(shù)評價方法,本文將路域生態(tài)風(fēng)險等級由劣到優(yōu)劃分成5級;①σ1重警狀態(tài)[0.1,0.2];②σ2中警狀態(tài)(0.2,0.4];③σ3預(yù)警狀態(tài)(0.4,0.6];④σ4低風(fēng)險狀態(tài)(0.6,0.8];⑤無風(fēng)險狀態(tài)σ5(0.8,0.9]。各指標(biāo)向左右延拓至0,1。這樣,根據(jù)各指標(biāo)實際值和權(quán)重系數(shù),利用本文構(gòu)建的評價模型,計算各指標(biāo)聚類系數(shù),如表1所列。

根據(jù)■{σ■■}=σ■■,對表1聚類結(jié)果分析可以看出:本段路域生態(tài)風(fēng)險總體屬于低風(fēng)險狀態(tài);風(fēng)險源風(fēng)險等級屬于低風(fēng)險狀態(tài);風(fēng)險受體脆弱性屬于中警狀態(tài);風(fēng)險管理有效度屬于無風(fēng)險狀態(tài)。說明風(fēng)險受體脆弱度是本段路域需要重點關(guān)注內(nèi)容,其主要原因是本路段受原有北京-上海線影響,對路域景觀生態(tài)的人為影響較嚴(yán)重,再加上該段路域地貌類型為波狀平原,殘丘和緩崗散布其中,人類對原有景觀生態(tài)破壞程度嚴(yán)重。故施工管理單位在建設(shè)過程中以建設(shè)一條生態(tài)鐵路為目標(biāo),應(yīng)注意生態(tài)文化體系和生態(tài)環(huán)境體系構(gòu)建,培養(yǎng)全社會生態(tài)意識,提升人民生活品質(zhì)。

4結(jié)論

通過將中心點三角白化權(quán)函數(shù)灰色評價方法應(yīng)用到路域生態(tài)風(fēng)險評價中,得到在建京滬高速鐵路該段路域生態(tài)風(fēng)險狀況,分析了影響路域生態(tài)風(fēng)險方面表征情況,有利于管理決策者確定風(fēng)險管理重點。本文引用的中心點三角白化權(quán)函數(shù)灰色評價方法,克服了以前的端點三角白化權(quán)函數(shù)灰色評價的缺點,評價結(jié)論更符合實際情況,科學(xué)可信。

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篇4

摘要:

礦區(qū)周邊土壤重金屬污染對區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品和人體健康危害極大，為對個舊市大屯鎮(zhèn)稻田土壤重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行定量評價及預(yù)警分析，計算了6種重金屬元素(Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr)的綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)、地累積指數(shù)(Igeo)和生態(tài)風(fēng)險預(yù)警指數(shù)(IER)。結(jié)果表明:研究區(qū)域6種重金屬平均風(fēng)險指數(shù)的大小順序為:Cd＞砷＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn，Cd和砷元素的生態(tài)風(fēng)險指數(shù)平均值＞40，94.4%的土壤樣品處于中等風(fēng)險以上水平;重金屬元素的Igeo順序為Cd＞砷＞Pb＞Cr＞Cu＞Zn，Cd和砷元素有超過94.4%的土壤樣品處于中等污染以上水平。生態(tài)風(fēng)險預(yù)警評價結(jié)果顯示，66.7%采樣點處于生態(tài)風(fēng)險無警級別，33.3%采樣點處于生態(tài)風(fēng)險重警級別。綜合分析認(rèn)為，該區(qū)域主要是以Cd和砷為主的土壤重金屬復(fù)合污染，對已經(jīng)達(dá)到生態(tài)風(fēng)險重警級別的區(qū)域應(yīng)該采取相應(yīng)的土壤修復(fù)措施，對無警區(qū)域應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)控防止污染。

關(guān)鍵詞:

重金屬;生態(tài)風(fēng)險;風(fēng)險預(yù)警;個舊

云南省個舊市素以“錫都”著稱，是我國最大的錫礦所在地，長期的土法采礦煉礦不僅導(dǎo)致礦產(chǎn)資源有效利用率低，而且破壞了當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來了嚴(yán)重的影響。黃玉等［1］對個舊錫礦區(qū)的不同輻射范圍進(jìn)行土壤污染調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)個舊市礦業(yè)活動區(qū)Pb、Cd、砷給當(dāng)?shù)卦斐蓸O高風(fēng)險。肖青青等［2］對個舊市雞街鎮(zhèn)的土壤重金屬污染調(diào)查評價發(fā)現(xiàn)土壤中Pb、Cd、Zn和Cu含量均超出《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)。土壤中的重金屬長期停留和積累在環(huán)境中，對生態(tài)環(huán)境和人體健康存在諸多現(xiàn)實和潛在風(fēng)險，選用一種或幾種正確的評價方式評價土壤中的重金屬污染程度對于環(huán)境和健康問題有著重要意義。前人對個舊礦區(qū)重金屬污染分布和風(fēng)險評價采用的主要方法有:Hakanson指數(shù)法［3］、單因子指數(shù)法［4］、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法［5］和地積累指數(shù)［6］。這些方法各有其適用條件和優(yōu)點，但也存在一定的局限［7－8］。生態(tài)風(fēng)險預(yù)警評價源于生態(tài)風(fēng)險評價，既具有Hakanson指數(shù)法、地積累指數(shù)法、臉譜圖法、綜合指數(shù)法、尼梅羅綜合指數(shù)法和污染負(fù)荷指數(shù)法等評價方法定量評價的特點，也能通過定量評價值與警度內(nèi)涵之間的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)定性評價分析［9］。前期關(guān)于區(qū)域土壤污染評價的研究多采用單一的分析方法進(jìn)行重金屬風(fēng)險評價，針對個舊市大屯鎮(zhèn)水稻土的污染評價也僅局限于單因子指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法的污染分級評價，采用重金屬生態(tài)風(fēng)險評價和風(fēng)險預(yù)警的研究鮮見報道。本研究以云南省個舊市大屯鎮(zhèn)稻田土壤為研究對象，采用Ha-kanson指數(shù)法和地積累指數(shù)法對6種重金屬(Pb、Cd、砷、Zn、Cu、Cr)的含量進(jìn)行分析計算，評估其污染程度，定量評價生態(tài)風(fēng)險并作出風(fēng)險預(yù)警，以期為個舊市水稻土生態(tài)風(fēng)險預(yù)警和農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1土壤樣品的采集

個舊地區(qū)水稻生產(chǎn)區(qū)域主要集中在大屯鎮(zhèn)，本試驗地點位于云南省個舊市礦區(qū)周邊大屯鎮(zhèn)稻田種植區(qū)。采樣點集中在23°2'56″～24°2'56″N和103°14'11″～104°22'55″E的研究稻田。2015年3月12日，參照《NY/T395－2000農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求，分別按照不同的取樣地塊采集0～20cm土壤樣品，每個樣品由5個五點法取樣的子樣品混合而成，共采集54個樣品。土壤樣品自然風(fēng)干，去除雜物，磨碎后過100目尼龍篩，用自封袋保存待測。

1.2樣品的測定

土壤pH值用酸度計(STARTER3100，奧豪斯儀器(上海)有限公司)測定，固液比值為1∶2.5［10］;重金屬總量測定采用HF－HClO4－HNO3消解法［11］。所用試劑為優(yōu)級純，試驗用水為去離子水。樣品溶液中重金屬元素鉛、鎘、砷、鋅、銅和鉻采用ICP－MS(ELANDRC－e型，美國PerkinElmer公司)進(jìn)行分析測定。

1.3評價方法

1.3.1潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法

評價潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法是1980年由瑞典科學(xué)家Hakanson［12］提出的評價方法。該方法綜合考慮了重金屬含量、環(huán)境效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)和重金屬毒性等因素而被廣泛用于土壤中重金屬污染風(fēng)險分析［13－14］。其計算公式如下:Cri=Ci/Cni(1)Eri=Tri×Cri(2)RI=∑ni=1(Eri)=∑ni=1(Tir×Cir)(3)式中:Cri為土壤中重金屬i的富集系數(shù);Ci為重金屬i的實測數(shù)據(jù);Cni為計算所需的參比值，本文采用云南省土壤質(zhì)量背景值作為參比值;Eri為土壤中重金屬i的潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù);Tri為沉積物中重金屬i的毒性系數(shù)，本研究中Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr6種元素的毒性系數(shù)分別為5、30、10、1、5和2;RI為土壤中多種重金屬的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。潛在生態(tài)風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2地累積指數(shù)法

地積累指數(shù)法是在1969年由Muller［15］提出的用于評價水環(huán)境沉積物中重金屬的方法。該方法考慮了自然成巖作用對背景值的影響，也考慮了人為活動對環(huán)境的影響，近年來，被國內(nèi)外學(xué)者用于評價土壤重金屬的污染程度［16－17］。計算公式為:Igeo=log2［Ci/(K×Cin)］(4)式中:Ci是土壤中元素n的實測值;Cni為普通頁巖中元素i的地球化學(xué)背景值，本文采用云南省土壤質(zhì)量背景值作為參比值;K為消除各地巖石差異可能引起背景值的差異(一般取值為1.5)。其污染等級分為0～6級，見表2。

1.3.3重金屬生態(tài)風(fēng)險預(yù)警

對于個舊市大屯鎮(zhèn)稻田土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險預(yù)警，采用Rapant等［18］提出的生態(tài)風(fēng)險預(yù)警指數(shù)法進(jìn)行預(yù)警評估，預(yù)警分級標(biāo)準(zhǔn)見表3。公式為:IER=∑ni=1IERi=∑ni=1(CAi/CRi－1)(5)式中:CAi表示重金屬i的實測數(shù)據(jù);CRi表示重金屬i的背景參比值，本文的背景參比值采用《GB15618－95國家土壤二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估》(表4);IERi為重金屬i的生態(tài)風(fēng)險預(yù)警指數(shù);IER表示各采樣點土壤樣品的生態(tài)風(fēng)險預(yù)警指數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1水稻土重金屬基本參數(shù)統(tǒng)計特征分析

土壤重金屬基本參數(shù)統(tǒng)計描述如表4所示。結(jié)果表明，土壤樣品中Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr含量的平均值分別為180.57、1.96、136.55、133.44、84.09和145.71mg/kg。研究地土壤pH值為7.03±0.44，按照《GB15618－1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)，重金屬超標(biāo)的元素有Cd和砷，超標(biāo)倍數(shù)分別為2.27、4.46。與喬鵬煒等［19］2014年調(diào)查研究云南個舊錫礦區(qū)大屯盆地農(nóng)田土壤重金屬平均值相比，本研究中Pb和Zn元素明顯較低，Cr元素明顯較高，其他元素含量平均值相差不大。6種重金屬元素的變異系數(shù)在12.17%～74.54%，屬于中等變異程度，其中Pb、Cd和砷3種元素變異程度相對較大，說明其易受外源因子干擾。土壤重金屬元素和pH值相關(guān)分析結(jié)果見表5。大屯鎮(zhèn)礦區(qū)周邊水稻土多數(shù)重金屬元素之間存在相關(guān)性，Pb與Cd、砷和Zn的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。Cd與砷和Zn的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。Cu與Cr的相關(guān)系數(shù)為0.757，相關(guān)性達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。這表明，該區(qū)域水稻土Pb、Cd、砷和Zn可能具有相似的來源，呈現(xiàn)相互伴隨的復(fù)合污染現(xiàn)象，而Cu和Cr的來源途徑也具有相似性。土壤pH與Pb呈極顯著正相關(guān)，與Cd和砷呈顯著正相關(guān)，而與Zn、Cu和Cr相關(guān)性不顯著。

2.2土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險評價

經(jīng)計算，研究區(qū)域稻田土壤重金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)(Ei)和綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(Ri)如表6所示。從單個重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)可以看出，研究區(qū)域6種重金屬平均風(fēng)險指數(shù)的大小順序為:Cd＞砷＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn，Pb、Zn、Cu、Cr這4種元素的風(fēng)險指數(shù)平均值＜40，均屬于輕度生態(tài)危害，對該區(qū)域土壤生態(tài)污染的貢獻(xiàn)率較低;其中Cd平均潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)為267.33，達(dá)到很強(qiáng)生態(tài)危害程度，砷平均潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)為74.21，達(dá)到中度生態(tài)危害程度，其余元素均未達(dá)到輕度生態(tài)危害的上限標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)土壤重金屬潛在危害系數(shù)所對應(yīng)的潛在危害程度頻數(shù)的統(tǒng)計(表7)，按照污染程度分級，Cd元素潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)達(dá)到強(qiáng)度、很強(qiáng)和極強(qiáng)生態(tài)危害的比例分別為11.1%、61.1%和22.2%;砷元素潛在生態(tài)風(fēng)險系數(shù)達(dá)到中等、強(qiáng)度和很強(qiáng)生態(tài)危害的比例分別為77.8%、5.6%和11.1%。這表明Cd和砷元素對該區(qū)域土壤生態(tài)污染的貢獻(xiàn)率較高。土壤重金屬綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)平均值為1114.98，屬于很強(qiáng)生態(tài)危害水平;輕度、很強(qiáng)和極強(qiáng)生態(tài)危害的比例分別為16.7%、50.0%和33.3%。

2.3土壤重金屬地積累指數(shù)

以土壤環(huán)境背景值作為地球化學(xué)背景值，計算稻田土壤中重金屬的Igeo并進(jìn)行分級，結(jié)果如表8。從表中可以看出，除Zn外，其余5種重金屬元素的地積累指數(shù)平均值均＞0。Pb、Cd、砷和Cu元素的最大值都＞1，達(dá)到中等污染程度以上。從土壤樣品污染分級比例可以看出，Cd元素污染比例最大，達(dá)94.4%，其中有11.1%的土壤樣品屬于中等污染，66.7%屬于中等－強(qiáng)污染，11.1%屬于強(qiáng)污染，5.6%土壤樣品到達(dá)強(qiáng)－極嚴(yán)重污染。砷元素的污染比例也達(dá)到94.4%，其中有22.2%的土壤樣品屬于中等污染，61.1%屬于中等－強(qiáng)污染，有11.1%達(dá)到強(qiáng)污染水平。Zn元素的污染比例最低，僅有44.4%的土壤樣品屬于輕度污染。整體統(tǒng)計分析各元素可知，Pb、Cd和砷元素的地積累指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差較大，表明土壤樣品中這3種元素地積累指數(shù)值離散程度較大，即變異程度較大。

2.4重金屬生態(tài)風(fēng)險預(yù)警

采用生態(tài)風(fēng)險預(yù)警評估法分別計算了研究區(qū)域稻田土壤中重金屬Pb、Cd、砷、Zn、Cu和Cr的生態(tài)風(fēng)險預(yù)警指數(shù)，評估了土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險預(yù)警級別，結(jié)果見表9。從IER分級比例可以看出，該研究區(qū)域稻田土壤中主要重金屬污染為砷、Cd。按照生態(tài)風(fēng)險分級，砷元素生態(tài)風(fēng)險指數(shù)達(dá)到輕警、中警和重警的比例分別為11.1%、66.7%和16.7%;Cd元素生態(tài)風(fēng)險指數(shù)達(dá)到輕警、中警和重警的比例分別為61.1%、16.7%和5.6%。從綜合指數(shù)來看，該區(qū)域有66.7%樣點處在無警級別，屬于最低生態(tài)風(fēng)險，有33.3%樣點處于重警級風(fēng)險狀態(tài)，屬于高生態(tài)風(fēng)險。

3討論

李江燕等［20］對個舊市大屯鎮(zhèn)蔬菜地土壤進(jìn)行健康風(fēng)險評價，發(fā)現(xiàn)Zn、Cu、Cd質(zhì)量比嚴(yán)重超標(biāo)，分別達(dá)到412.73mg/kg、132.86mg/kg、1.60mg/kg。喬鵬偉等［19］采用潛在生態(tài)危害指數(shù)法對大屯盆地農(nóng)田土壤進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價發(fā)現(xiàn)，Cd和砷兩種元素對危害的貢獻(xiàn)率高達(dá)87%。本研究結(jié)果也表明，個舊市大屯鎮(zhèn)稻田土壤重金屬污染特征主要表現(xiàn)為以Cd和砷為主的重金屬復(fù)合污染，Cd和砷分別超出《GB15618－1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)2.27、4.46倍。因此，研究區(qū)域稻田土壤Cd和砷具有較大的潛在生態(tài)危害，應(yīng)作為該區(qū)域主要的修復(fù)和防控目標(biāo)。本研究所采用的兩種土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險評估方法的評價結(jié)果存在一定的差異。土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)評價結(jié)果表明，6種重金屬元素，有83.3%的土壤樣點超過很強(qiáng)污染程度。研究區(qū)域重金屬平均風(fēng)險指數(shù)的從大到小排序為:Cd＞砷＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn，Cd和砷元素達(dá)到中等生態(tài)危害及以上的比例為94.4%，其余元素均處于輕度生態(tài)危害程度。土壤重金屬地積累指數(shù)評價結(jié)果表明，除Zn和Cr元素其余元素都有不同比例處于中等污染程度，按照每種元素的地積累指數(shù)平均值，從大到小的順序為:Cd＞砷＞Pb＞Cr＞Cu＞Zn。兩種評價方法的結(jié)果都表明Cd和砷對土壤重金屬污染的貢獻(xiàn)率最大，其他元素貢獻(xiàn)率大小的差異可能在于生態(tài)風(fēng)險指數(shù)評價法對不同重金屬賦予了相應(yīng)的毒性系數(shù)，而地積累指數(shù)法為消除各地巖石差異而引入系數(shù)K(一般取值為1.5)，重金屬元素之間沒有差別［20－21］。采用生態(tài)風(fēng)險預(yù)警指數(shù)(IER)進(jìn)行預(yù)警分析認(rèn)為，研究區(qū)域稻田土壤受到Cd和砷元素的污染，Pb和Cu有一部分預(yù)警級別是預(yù)警，Zn和Cr元素的預(yù)警級別是無警。總體評估研究區(qū)域IER有33.3%預(yù)警類型為重警，說明該研究區(qū)域有1/3的稻田土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能嚴(yán)重退化，生態(tài)環(huán)境受到較大破壞，且受外界干擾后恢復(fù)困難，生態(tài)問題較大，生態(tài)災(zāi)害較多［23］。土壤中Cd和砷對水稻安全質(zhì)量影響較大，建議調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)種植較好的高梁抗性品種［24］，或采取種植低累積重金屬水稻品種［25］，使用降低土壤重金屬有效性的鈍化劑和施用技術(shù)［26－27］、稻田水分管理技術(shù)［28］、鈍化劑與農(nóng)藝聯(lián)合調(diào)控技術(shù)［29－30］等措施對區(qū)域農(nóng)田進(jìn)行修復(fù)和安全利用。

4結(jié)論

(1)研究地稻田土壤中的Cd、砷、Cu質(zhì)量比均超出《GB15618－1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)，水稻土Pb、Cd、砷和Zn可能具有相似的來源，呈現(xiàn)相互伴隨的復(fù)合污染現(xiàn)象。

(2)根據(jù)土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)的評價結(jié)果，研究區(qū)域6種重金屬平均風(fēng)險指數(shù)的大小順序為:Cd＞砷＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn，其中Cd和砷元素對該區(qū)域土壤生態(tài)污染的貢獻(xiàn)率較高，有超過94.4%的土壤樣品處于中等生態(tài)風(fēng)險以上水平。土壤重金屬綜合生態(tài)風(fēng)險指數(shù)(RI)僅有83.3%處于很強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險以上水平。

(3)土壤重金屬地積累指數(shù)的評價結(jié)果表明，6種重金屬元素含量的平均值只有Zn元素尚處于無污染水平，Cd、砷元素有超過72.2%的土壤樣品處于中等污染以上水平，需要嚴(yán)格控制人為活動引入這幾種元素，避免重金屬的累積對土壤生態(tài)環(huán)境的危害。

(4)從土壤重金屬生態(tài)風(fēng)險預(yù)警的評價結(jié)果可知，研究區(qū)域33.3%屬于重警區(qū)，應(yīng)該采取相應(yīng)的土壤修復(fù)措施，在農(nóng)耕區(qū)改種非食用作物，必要時可以進(jìn)行土壤污染治理，提高當(dāng)?shù)鼐用竦沫h(huán)境保護(hù)意識。對無警區(qū)應(yīng)該監(jiān)控可能引起土壤污染來源，防止土壤污染。

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篇5

關(guān)鍵詞：生態(tài)風(fēng)險評價；水源地；生態(tài)風(fēng)險因子；黃河新城橋段

中圖分類號：FX820.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2015）02-0078-04

生態(tài)風(fēng)險是指生態(tài)系統(tǒng)及其組分所承受的風(fēng)險。是一個種群、生態(tài)系統(tǒng)或整個景觀的正常功能受外界脅迫，從而在目前和將來減少該系統(tǒng)內(nèi)部某些要素或其本身的健康、生產(chǎn)力、遺傳結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)價值和美學(xué)價值的可能性[1，2]。生態(tài)風(fēng)險評價在20世紀(jì)80年代由安全風(fēng)險和健康風(fēng)險評價發(fā)展而來，在美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用[3-5]，被視為環(huán)境決策的重要基礎(chǔ)[6]。我國目前的環(huán)境風(fēng)險研究主要集中在危險化學(xué)品的突發(fā)事故上，對生態(tài)風(fēng)險評價還沒有明確的法律規(guī)定[6-8]。生態(tài)風(fēng)險評價的研究也多側(cè)重于重金屬污染、難降解有機(jī)毒物方面[9-11 ]。對區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的危害分析和綜合評價都建立在生態(tài)脆弱性和生態(tài)損失度的基礎(chǔ)上，對城市水源地生態(tài)風(fēng)險評價的研究關(guān)注較少[12-14]。

水源地是一個城市生存和發(fā)展的必要條件，目前隨著城市化進(jìn)程的加快，城市供水遇到前所未有的壓力，引入環(huán)境風(fēng)險管理，對城市水源地進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價成為城市水源地保護(hù)研究的重點內(nèi)容之一[6]。本文參考依據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署（US EPA）分布的生態(tài)風(fēng)險評價導(dǎo)則提出的城市水源地生態(tài)風(fēng)險評價的基本框架對蘭州市水源地――黃河蘭州新城橋段進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價，以期為當(dāng)?shù)卣x擇城市水源地或加強(qiáng)水源地的保護(hù)提供相關(guān)依據(jù)。

一、城市水源地生態(tài)風(fēng)險評價方法

US EPA將生態(tài)風(fēng)險評價的基本內(nèi)容分為問題的形成、分析過程、風(fēng)險表征及風(fēng)險管理等部分。國內(nèi)學(xué)者按照該原則提出為以研究區(qū)的界定與分析、受體分析、風(fēng)險源分析、暴露與危害分析及生態(tài)風(fēng)險綜合評價為主要步驟的城市水源地生態(tài)風(fēng)險評價的基本框架[6]。

（一）研究區(qū)的界定與分析

進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價首先要確定擬評價的區(qū)域，即評價的范圍，同時要對擬評價的區(qū)域有充分的了解和認(rèn)識。根據(jù)水源地類型的不同，研究區(qū)域的界定方法也有差別：地下水水源地以地下水的補(bǔ)給范圍來界定，以水文地質(zhì)單元來劃分，重點考慮地面環(huán)境因素（如固體廢物和生活垃圾堆場等）對地下水的影響；湖泊以湖泊主體及小流域來確定；河流以流域范圍來確定[15]。

（二）受體分析

1.受體

“受體”即風(fēng)險承擔(dān)著，在風(fēng)險評價中指生態(tài)系統(tǒng)中可能受到來自險源的不利作用的組成部分，它可能是生物體，也可能是非生物體；通常是生態(tài)系統(tǒng)中對外部風(fēng)險壓力最敏感的因子[10]。

2.評價終點

區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價中的評價終點是指在具有不確定性風(fēng)險源的作用下，風(fēng)險受體可能受到的損害，以及由此發(fā)生的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的損傷。評價終點的選擇主要基于生態(tài)相關(guān)性，對脅迫因子（污染物）的易感性，以及管理目標(biāo)的相關(guān)性[16]。

（三）風(fēng)險源分析

“風(fēng)險源分析”是指對區(qū)域中可能對生態(tài)系統(tǒng)或其組分產(chǎn)生不利作用的干擾進(jìn)行識別、分析和度量[6]。這一過程又可分為風(fēng)險識別和風(fēng)險源描述兩部分。根據(jù)評價目的找出具有風(fēng)險的因素，即進(jìn)行風(fēng)險識別。水源地區(qū)域的基本風(fēng)險源見表1。風(fēng)險源描述是對研究區(qū)域內(nèi)各種風(fēng)險源進(jìn)行定性、定量分析，確定風(fēng)險發(fā)生的概率、強(qiáng)度、時間和空間的變化。

（四）暴露與危害分析

“暴露分析”是研究各風(fēng)險源在評價區(qū)域中的分布、流動及其與風(fēng)險受體之間的接觸暴露關(guān)系[10]。各風(fēng)險源對水源地的脅迫作用都通過一定的形式表現(xiàn)出來，如通過水量及水質(zhì)的變化趨勢、富營養(yǎng)化狀態(tài)等進(jìn)行分析[6]。

危害分析是確定風(fēng)險源對生態(tài)系統(tǒng)及其風(fēng)險受體的損害程度。風(fēng)險源產(chǎn)生的壓力會影響或降低生態(tài)環(huán)境因子的質(zhì)量和功能，危及經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展。水源地的風(fēng)險危害主要是造成供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失、城市居民生活缺水、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展受限以及飲用不合格水而帶來的人體健康危害等[17]。“危害分析”是區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的重要部分，其目的是確定風(fēng)險源對生態(tài)系統(tǒng)及其風(fēng)險受體的損害程度。

（五）生態(tài)風(fēng)險綜合評價

風(fēng)險評價是前述各評價部分的綜合階段，它將暴露分析和危害分析的結(jié)果結(jié)合起來，并考慮綜合效應(yīng)，將區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價的其他組分有機(jī)結(jié)合起來，得出區(qū)域范圍內(nèi)的綜合生態(tài)風(fēng)險值[18]。

二、結(jié)果與分析

（一）研究區(qū)的界定與分析

蘭州市水源地類型為河流，因此以流域范圍來進(jìn)行界定。黃河蘭州新城橋段是蘭州市主要的水源地，穿行于峽谷與川地之間，由于深居內(nèi)陸，海洋暖濕氣流不易到達(dá)，所以成雨機(jī)會較少，大部分地區(qū)十年九旱，氣候干燥，多年平均降水量在200～400mm之間，水量很不穩(wěn)定，91%的降水集中在夏秋雨季（5～10月），11月至次年4月為枯水季節(jié)。

（二）受體分析

1.受體

新城橋水源地屬于黃河蘭州段的一部分，在對新城橋進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價時，選擇水生生態(tài)系統(tǒng)作為生態(tài)風(fēng)險評價的受體。

2.評價終點

評價終點可以在任意組織水平上被確認(rèn)，包括個體水平、種群水平、群落水平，以及生態(tài)系統(tǒng)水平與景觀層次上確認(rèn)[19]。新城橋水域目前最重要的功能為城市水源地功能，因此以水質(zhì)變化作為評價終點。

（三）風(fēng)險源分析

1.風(fēng)險識別

蘭州新城橋段分布著大量工廠，而大多數(shù)工廠直接將廢水排入河水中，造成點源污染。同時，上游的大面積農(nóng)田以渠道灌溉為主，大量的殘留農(nóng)藥、化肥隨河水流入水源地造成直接的面源污染。綜合表1分析后，確定新城橋水域的主要生態(tài)風(fēng)險源為：點源污染、面源污染和內(nèi)污染。

2.風(fēng)險源描述

（1）點源污染

點源污染是指工業(yè)廢水與城市生活污水在小范圍內(nèi)的大量集中排放。甘肅蘭州市自來水廠的安全直接受其上游甘肅劉化集團(tuán)、蘭州新西部維尼綸有限責(zé)任公司排污的影響，國家和甘肅省環(huán)保局都非常重視，已將其列為治理的重點。

（2）面源污染

面源污染是指分散的小企業(yè)和分散的居民在大面積上的少量分散排放，如夾帶著化肥、農(nóng)藥的農(nóng)田徑流，無序排放的農(nóng)村廢棄物，水土流失等；另外，還包括大量鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)就地?zé)o序排放的廢水，畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的廢水、廢物以及農(nóng)戶生活污水等。

流域內(nèi)大量的化肥、農(nóng)藥隨雨水或灌溉流入排水溝后匯入黃河，成為重要的面源污染。此外，畜禽糞便的還田率只有30%多，大部分未被利用或處理就直接通過排水溝匯入黃河。流域內(nèi)土壤疏松，水土流失嚴(yán)重，隨暴雨徑流進(jìn)入河流的泥沙，往往攜帶大量氮、磷元素，影響河流水質(zhì)。在農(nóng)業(yè)方面，不合理的大量使用農(nóng)藥、化肥，畜禽養(yǎng)殖、秸稈腐爛等污染隨水土流失和農(nóng)田退水進(jìn)入水體，增加了水體中COD和TN、TP的污染物總量，成為影響水質(zhì)的重要因素。

（3）內(nèi)污染

內(nèi)污染又稱二次污染，是指江河湖庫水體內(nèi)部由于長期污染的積累產(chǎn)生的污染再次排放，黃河干支流與水庫中的沉積物以及水庫的養(yǎng)殖場，是主要的內(nèi)污染源。

（四）暴露分析

從新城橋水域的水質(zhì)變化方面對其進(jìn)行暴露分析。根據(jù)黃河蘭州段污染物監(jiān)測中的22項主要指標(biāo)的統(tǒng)計結(jié)果[20]分析，各暴露因子的權(quán)重層次排序中揮發(fā)酚和石油類在前兩位，糞大腸桿菌群和總大腸桿菌群所占權(quán)重居第二，重金屬汞居第三，pH指標(biāo)在層次總排序中較為靠后，總硬度和水溫所占權(quán)重最小。

（五）危害分析

蘭州黃河上游流域內(nèi)排放的點源污染和面源污染等不利風(fēng)險因素對黃河的累積作用，可能會引發(fā)大的污染事件，水質(zhì)下降，導(dǎo)致完全喪失其特有功能，如飲用水源地功能；更為重要的是，一旦黃河水源地遭到嚴(yán)重污染，則蘭州市上百萬居民的生活用水無法保障，蘭州市的經(jīng)濟(jì)將會迅速衰退，城市的發(fā)展將會遇到瓶頸，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會受到制約，帶來嚴(yán)重的社會影響。保證黃河的水源地功能，就要控制分析黃河水各污染物指標(biāo)，提早做出預(yù)防和處理，防止水質(zhì)進(jìn)一步惡化。

（六）生態(tài)風(fēng)險綜合評價

通過以上分析，確定理化指標(biāo)、營養(yǎng)鹽及有機(jī)污染綜合指標(biāo)、無機(jī)陰離子、金屬及其化合物、有機(jī)污染物和生物指標(biāo)6大類指標(biāo)作為蘭州黃河新橋段城市水源地生態(tài)風(fēng)險評價的指標(biāo)。

由于各主要風(fēng)險源對風(fēng)險受體的作用強(qiáng)度是不同的，對形成區(qū)域性生態(tài)風(fēng)險的作用大小也有差異，因此，我們采取層次分析法對新城橋段水域進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險綜合評價，確定各風(fēng)險指數(shù)的權(quán)重[21]，據(jù)此進(jìn)行綜合評價。

將新城橋段主要生態(tài)風(fēng)險源兩兩相互比較，按比較重要性大小根據(jù)表2進(jìn)行仿數(shù)量化，得到的數(shù)量值構(gòu)成一個判斷矩陣，并且通過一致性檢驗。從而獲得黃河蘭州新城橋段水源地生態(tài)風(fēng)險的權(quán)重分別為理化指標(biāo)0.054、營養(yǎng)鹽及有機(jī)污染0.217、無機(jī)陰離子0.078、金屬及其化合物0.217、有機(jī)污染物0.246、生物指標(biāo)0.187（表3）。

三、討論

暴露分析結(jié)果顯示各暴露因子權(quán)重大小為揮發(fā)酚和石油類>糞大腸桿菌群和總大腸桿菌群>重金屬汞居第三>pH指標(biāo)>總硬度和水溫所。說明其上游甘肅劉化集團(tuán)、蘭州新西部維尼綸有限責(zé)任公司等化工企業(yè)排污引起的點源污染主要的風(fēng)險暴露因子，其次是農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)養(yǎng)殖引起的生物性及化學(xué)性面源污染。

生態(tài)風(fēng)險綜合評價結(jié)果顯示水質(zhì)綜合評價6類大指標(biāo)所占權(quán)重有機(jī)污染物>營養(yǎng)鹽及有機(jī)污染綜合指標(biāo)和金屬及其化合物>生物指標(biāo)>無機(jī)陰離子>理化指標(biāo)，說明有機(jī)污染物對水質(zhì)影響最大，也就是說有機(jī)污染物對水源地生態(tài)風(fēng)險的貢獻(xiàn)率最大，營養(yǎng)鹽及有機(jī)污染綜合指標(biāo)和重金屬污染物指次之，而只是影響感官的理化指標(biāo)貢獻(xiàn)率最小。說明各種點源污染、面源污染及內(nèi)污染是蘭州市水源地主要的生態(tài)風(fēng)險因子。而由化工企業(yè)排污及農(nóng)業(yè)施肥、污灌等引起的有機(jī)物污染及重金屬污染是重點控制對象。

四、結(jié)論

1.識別出新城橋水源地的主要生態(tài)風(fēng)險源為：電源污染、面源污染和內(nèi)污染。

2.位于該水域上游的化工企業(yè)排污引起的點源污染和由農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)養(yǎng)殖引起的生物性及化學(xué)性面源污染是主要的生態(tài)風(fēng)險暴露因子。

3.在地表水水質(zhì)綜合評價體系6類大的指標(biāo)中，有機(jī)污染物對蘭州市水源地生態(tài)風(fēng)險的貢獻(xiàn)率最大，其次是營養(yǎng)鹽及有機(jī)物然綜合指標(biāo)和重金屬污染物指標(biāo)，是風(fēng)險管理的重點控制對象。

4.蘭州黃河新城橋段處于污染和水土流失嚴(yán)重的的黃河流域，多種污染源及不同污染物的復(fù)合污染的脅迫下，水質(zhì)惡化不斷加劇，對居民的用水安全造成極大威脅。為保障蘭州市居民用水安全，必須將生態(tài)風(fēng)險評價及管理引入到對水源地的保護(hù)中，加強(qiáng)對水源地復(fù)合風(fēng)險、多種污染的協(xié)同作用、累積作用的研究，制定出針對各種污染源及污染物的綜合、宏觀的水源地管理和保護(hù)模式。

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