一种地表水中有机污染物足迹表征方法及系统与流程

本发明属于环境风险评价，具体涉及一种地表水中有机污染物足迹表征方法及系统。

背景技术：

1、推进有机污染物环境风险管理，健全有机污染物治理体系是环境保护行业的共识。而实现可持续的新污染物治理的前提，是准确评价新污染物的环境健康风险。目前，基于环境暴露水平与毒性效应阈值的熵值法，是评价有机污染物环境风险的重要指标。但是，熵值法往往指向零碎的毒性终点，不能给出整体性指标来定量表征生态系统所承受的损害，亦不能衡量人类活动排放的有机污染物总量与环境承载容量的相对大小。

2、足迹是一类评估性指标，在表征生态可持续性的指标中，足迹技术已广泛应用于表征自然资源占用、温室气体排放、水资源消耗等方面，但目前缺乏针对有机污染物环境风险的足迹评估指标，无法表征排放对生态系统的影响。

技术实现思路

1、本发明提供一种地表水中有机污染物足迹表征的方法，通过建立有机污染物足迹评估体系，表征有机污染物排放对生态系统的影响，进而识别区域有机污染物的空间占有量、环境风险及环境承载容量，实现对区域有机污染物排放的可持续评估。

2、本申请的第一方面，提供一种地表水中有机污染物足迹表征的方法，包括：

3、目标污染物识别：根据待评价区域有机污染物监测分析结果，筛选目标污染物；所述监测分析结果包括污染物的种类和浓度；

4、水生毒性数据收集：从生态毒理数据库中获取目标污染物的水生毒性数据；

5、环境安全阈值计算：根据所述水生毒性数据，计算各目标污染物的环境风险熵值rcr；当rcr＞1时，计算环境安全阈值csafe；

6、所述环境安全阈值csafe按以下公式计算：

7、

8、当获得的目标污染物的水生毒性数据满足ssd拟合要求时，通过ssd曲线拟合，获得目标污染物的hc5和物种影响比例paf，公式中的af取值5；

9、当获得的目标污染物的水生毒性数据不满足ssd拟合要求时，使用外推因子计算hc5，公式中的af取值1；

10、足迹及污染物指数表征：根据环境安全阈值csafe，分别按以下公式计算有机污染物足迹chf和有机污染物指数cpi；

11、

12、式中：c为监测分析获得的目标污染物的浓度，v为污染物进入的区域水环境体积；

13、

14、式中：dc为区域水资源总量。

15、可选的，所述水生毒性数据包括ec50、lc50、noec或noel中的任意一种或多种。

16、可选的，所述计算各目标污染物的环境风险熵值rcr包括：

17、

18、式中：pec指监测分析获得的目标污染物的浓度；pnec指淡水环境生物的预测无效应浓度。

19、可选的，所述ssd拟合要求为：从生态毒理数据库中能够获得的目标污染物的水生毒性数据包括至少3个营养级8个物种的noec、noel、ec50或lc50数据。

20、可选的，所述生态毒理数据库为ecotox数据库；当目标污染物在ecotox数据库中无水生毒性数据时，使用epi sujisuite的ecoasr模型进行预测，获得水生毒性数据；预测获得的水生毒性数据包括ec50。

21、可选的，所述使用外推因子计算hc5包括：目标污染物的水生毒性数据有ec50时，取该目标污染物的noec值作为计算csafe所需的hc5。

22、可选的，所述该目标污染物的noec值以hc5(noec)表示，hc5(noec)的计算方法包括：根据目标污染物的ec50通过外推因子转化获得noec值，转化获得的noec值以hc50(noec)表示，按以下公式计算：

23、

24、式中，当目标污染物的ec50值为急性数据时，r1取3.3；当目标污染物的ec50值为慢性数据时，r1取4.8；

25、根据计算获得的hc50(noec)，按以下公式计算hc5(noec)；

26、

27、式中，r2取9.8，β取0.4。

28、可选的，所述根据待评价区域有机污染物监测分析结果，筛选目标污染物，包括：从监测分析结果中筛选新污染物的监测结果，根据目标污染物识别原则，从各新污染物中识别目标污染物；所述新污染物包括pfass、bps、ppcps、opes、paes或pesticide等；所述目标污染物识别原则为：地表水检出率>30％，且污染物暂无或不满足环境质量标准限值要求。

29、可选的，当某一污染物的cpi>1时，判定区域内该污染物的占用的水环境空间超过了区域内的水资源总量，具有较高的环境风险。

30、本发明的第二方面，提供一种地表水中有机污染物足迹表征的系统，包括：

31、目标污染物识别模块，用于根据待评价区域有机污染物监测分析结果，筛选目标污染物；水生毒性数据收集模块，用于从生态毒理数据库中获取目标污染物的水生毒性数据；环境风险熵值计算模块，用于根据所述水生毒性数据，计算各目标污染物的环境风险熵值；判定模块，用于判定环境风险熵值的大小，使符合判定条件的目标污染物进入下一级模块进行处理；环境安全阈值计算模块，用于计算符合判定条件的目标污染物的环境安全阈值；足迹及污染物指数表征模块，用于根据环境安全阈值，计算有机污染物足迹和有机污染物指数。

32、上述方案可见，本发明提供了一种有机污染物足迹表征方法及系统。本发明定义了有机污染物足迹这一指标的评估方法，构建了有机污染物足迹评估体系。通过本发明的有机污染物足迹表征方法，能够表征有机污染物排放对生态系统的影响，并进而识别区域有机污染物的空间占有量、环境风险及环境承载容量，实现对区域有机污染物排放的可持续评估。

技术特征：

1.一种地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，所述水生毒性数据包括ec50、lc50、noec或noel中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，所述计算各目标污染物的环境风险熵值rcr包括：

4.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，所述ssd拟合要求为：从生态毒理数据库中能够获得的目标污染物的水生毒性数据包括至少3个营养级8个物种的noec、noel、ec50或lc50数据。

5.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，所述生态毒理数据库为ecotox数据库；当目标污染物在ecotox数据库中无水生毒性数据时，使用episujisuite的ecoasr模型进行预测，获得水生毒性数据；预测获得的水生毒性数据包括ec50。

6.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，所述使用外推因子计算hc5包括：目标污染物的水生毒性数据有ec50时，取该目标污染物的noec值作为计算csafe所需的hc5。

7.根据权利要求6所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，所述根据待评价区域有机污染物监测分析结果，筛选目标污染物，包括：

9.根据权利要求1所述的地表水中有机污染物足迹表征方法，其特征在于，当某一污染物的cpi>1时，判定区域内该污染物的占用的水环境空间超过了区域内的水资源总量，具有较高的环境风险。

10.一种地表水中有机污染物足迹表征系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及环境风险评价技术领域，提供一种地表水中有机污染物足迹表征的方法及系统。方法包括：根据区域周边流域有机污染物监测分析结果，筛选目标污染物；从生态毒理数据库中获取目标污染物的水生毒性数据；根据所述水生毒性数据，计算各目标污染物的环境风险熵值RCR；当RCR＞1时，计算环境安全阈值；根据环境安全阈值，计算有机污染物足迹ChF和有机污染物指数CPI。本发明通过建立有机污染物足迹评估体系，表征有机污染物排放对生态系统的影响，进而识别区域有机污染物的空间占有量、环境风险及环境承载容量，实现对区域有机污染物排放的可持续评估。

技术研发人员：周海云,姚烘烨,王伟霞,顾凰琳,赵笛,包健,涂勇
受保护的技术使用者：江苏省环境工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15