生态风险评价的程序及方法

第 4 期 l。, 6年1 2月 水 运 科 学 研 究 所 学 报 Jo u r n a l o f W a te r bo r n e T r a n sp o r ta tio n In s ti tu te N o 。 4 D e c 。 1 9 9 6 生态风险评价的程序及方法 赵 前 摘 要 生态风 险评价(E R A )作为一 门新兴的环境学科近年 来 发 展 迅 速 , 美国国家环保局 (E PA )的E R A 准则为 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 E R A 程序和 方 法 起 到 了 重要作 用并得到 了广泛认可 , 本文根据该准则对 E R A 程序的三个阶段 (问题确定阶段 , 分析阶段和风险评价阶段) 以及 有关方法进行 了介绍 , 并时 有关问题 进 行 了 研 讨。 关. 祠 生态风险 环境 评价 E R A 1 发展背景 E R A源于生态毒理学的发展及其在环境科学方面的应用。人们最早用急性毒性试验 来检测污染物对生态系统的有害作用, 以后 , 又通过对急性毒性试验结果的修正使之更 具有实用价值 , 例如, 使用安全系数制定污染物在水体中的安全浓度 , 或者使用应用系 数来估测污染物的长期毒性作用 。 最早的 E R A 方法由S o te r等人于 80 年代中期提出, 随 着这门新兴学科的迅速发展 , 到 90 年代初, 逐渐形成了一些评价程序和方法 , 其中以美 国E PA 的E R A准则最为完善并得到了广泛的认可 。 近几年E R A 在北美地区已进入应用 阶段 , 解决了很多具体的环境问题 。 E R A 本身也在技术上日趋成熟 , 它和生物毒性 试 验 、 E IA (环境影响评价 ) 一样, 已成为环境保护的重要手段 , 特别是对敏感生 态 系 统 的保护 , E R A 起到了重要作用。 2 E R A 的程序和方法 2 . 1 定义 E R A是当生态因子与一种或多种有害因子接触时 , 对有害因子产生的生态危害作用 或产生这种作用的可能性进行的评价和估测 。 所谓有害因子 , 指能对生态因子 (如 : 生物个体 、 生物种群 、 生物群落 、 和生态 系 统) 产生物理 、 化学和生物有害作用的物质。 而生态危害作用则指小到生物个 体 的死 亡 , 大到某种生态系统功能丧失的各类影响 。 另外, 根据该定丸 生态风险的存在有两 个前提 : 首先, 有害因子必须具备固有的危害性, 其次 , 一定强度的有害因子必须与生 收稿日期: 1 99 6一 09一26 」 生态风险评价的程序及方法 3 9 ———一一一—一一— 一——一 - . 一 ~—一一一态因子接触 (或可能接触 ) 一定时间进而产生可 以判定的危害作用。 因此 , 这也是进行E R A 的前提 。2 . 2 E R A 的三个阶段根据 E R A 的进行过程·, 大致可分为三个阶段 (图 1 ) : l , 问题确定阶段 ; 2 , 分析阶段 , 3 , 风险评估阶段 。 这三个阶段只是为了让人们能够简便清楚地 了解E R A 的结构而人为划分的。 实际进行E R A 时 , 这三部分 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 互相交叉 , 是 进个有机的整体 , 投有明显 的界限 。 2 . 3 向 . 确定阶段 该阶段要选择确定进行E R A 的有关原 贝lJ, 为后面的工作尘f下旅础。 因此它是 E R A 的计划阶段。 这一阶段的主要内容包括 : ( 1 ) 现场概述 : 通过现场调查, 了解生态状况 , 确定并描述潜在的污染漏 ( 2 ) 评价目的: E R A所要解决的具体问题或要达到的具体 目标 , ( 3 ) 污 染 物 的 危害性 : 了解有关污染物的危害作用及特性以筛选确定相关的化 学品 (CO C) 类别多 ( 4 ) 生物特性: 了 解 有 关 生物的生态 习性, 分布状况等, 以确定生物受体的类 别 (R O C ) , ‘5 ) 接触途径 : 分 析 确 定污染物与生物受体之间可能存在的接触途径, 包括经 食物链的接触途径 ; 《6 ) 评价指标 : 根据评价 目的而确定的某种具体生态价值 , (7) 检测指标 : 根 据评 价 目的 、 评价指标以及有关的法规 、 管理条例 , 确定能 够通过定量检测而达到的生态毒理学指标 , 在此基础上 , 形成E R A评价大纲 (图 2 ) , 该评价大纲是E R A 问题确定阶段的 最 ! EEE R AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA !!!吧确定衅 ‘ }定阶段 ‘‘‘一一一一一一一一一一一一分分分分分折阶段 ..........................卿卿卿到匣平〕汾析析析 生态危害性分析析析析rrrrr ,,,风风风险评估阶段段段风风险的防治与管理理 危危害因 子的的的 生态系统统统 对生态的的特特性性性 潜在的风险险险 危害作用用指指标选择择一一 评价价一一 检测测,, 评价大纲纲分分析阶段段 图 1 E R A 的组 成 图 2 E R A 问题确定阶段 水 运 科 学 研 究 所 学 报 1 , 9 6年 第 4 期 终产标 同时也 是后面两个阶段的工作的墓础。 它包括第一阶段所要确定的主要内容, 如 : 评价对象 、 评价目的 、 评价范围 、 相应 的评价方法、 评检指标 、 总的技术路线 。 2 . 4 分析阶段 如前所述 , 所谓风险的存在有两个 前提 , 即污染物固有的危害性和生物与 污染物 接 触的程度 。 E R A 的分析阶段 正是根据前一阶段评价大纲确定的评价 月的 、评检指标 、技术路线等对这两个方 面进行定且分析 。 接触程度分析与污染物危害性分析 并非独 沈的两部分 , 二者之间有着密切 的联系 , 这种联系的基础即是在评价大 纲中所确定的评价原则 (评价对象 , 评价 指标) , 它们分析的生物种类和污染物种 类必须是一致的 , 指标也必须是相关的 。 分析阶段最终形成接触程度和污染物危 害性定量分析报告 。 该报告将为下一个 阶段的风险评沽提供分析数据(图 3 )。 2 . 4 . 1 接触程度分析 该阶段对污染物与生物接触为程度进行确定和估测 。 其主要内容和工作程序如下 : ( l) 分析确定污染物与生物的接触途径 ; ( 2 ) 分析确定污染物的强度 、 出现频率 、 持续时间和分布状况 , ( 3 ) 分析确定相关生物的生态特性 (生物习性, 分布状况 等夕 ; ( 4 ) 定t 确定或沽测污染物与生物接触的程度。 另外, 与该部分有关的伎术内容还包括 : ( l) 接触限度分沂必须与评价大纲中的评检指标相一致 , 井要建立接触状况情景 模拟 , 它包括生物受休的选择和接触途径的确定、 ( 2 ) 生物受体的选择: 口!三物受沐的选择应符合评检指标灼要求, 它可能是生物个 体 (成体, 幼体, 幼虫 , 卵) , 也可 以是 更 高级的生物阶层 (如 : 群落) 。 ( 3 ) 接触途径 : 接触途径山四部分组成, 缺一不可 : l ) 污染源或污染物的排放 , 2 ) 污染物被运送至接触地点, 3 ) 与生物发生接触 , 4 ) 生物体吸收了污染物。 生物受体与污染物的接触可能是通过下述途径 : 1 ) 水 (经 口 , 摄入 ) , ( 生态风险评价的程 序及方法 2 ) 食物 (摄食) , 3 (尘土 (吸入) 。 ( 4 ) 接触状况模拟 : 所谓接触抉况模拟指综和考虑所有的接触途径 , 并对不同途 径的接触程度进行分析, 最终确定出主要途径 。 ( 5 ) 接触程度的定量分析 : 这种定盆分析可以通过试验测定直接得 到真 实 数 据 , 也可以通过模型模拟得到估测值 。 但试验测定的缺点是它只能反应短时间内特定条 件下的接触状况 : 该部分最终形成接触程度分析报告 , 为风险评估阶段提供依据 J , . 4 . 2 污染物危害性分析 污染物危害性分析主要针对污染物对主物受体的危害作用进行分析, 并根据评价大 纲中制定的评检指标确定出与之相符的污 染物闽优 。 该部分工作的主要内容包括 : ( 1 ) 分析污染物对生物受体危害性的剂量一效应关系 , ( 2 ) 建立污染物与评检指标之间的联系 ; ( 3 ) 确定与评价大纲 有关原则相符的污染物闭值 , 要完成上述内容, 详实可靠的试验数据就显得十分重要 , 只有通过对有关试验数据 的分析 , 才可能了解污染物剂量一效应的定量关系, 才可能确定污染物与评检指标 间 的 定盆关系 , 进而确定相应的污染物参量一阂限值 。 因此 , 有关资料的选择使用是该部分 工作的基础 , 同时也是需要详细介绍的一项 内容 。 另外 , 在有关资料陇用过程中, 不可能所有资料都能满足危害性分析的要求 , 也 不 可能为满足这些要求 : (厅全部进行试验测定 , 因此 , 一部分试验数据需要在现有资料的豁 础上进行推测。 这种推测可能是种间试验数据的推MlJ · 也可脂是实验室和现场试验数据 间的推测。 这种试验数据的推测通常是按经验公式迸行的 , 但这种推测是E R A 不 可 靠 性的来源之一 。 除了资料使用和试验数据推测外, 危害性分析还应考虑间接危害作用 , 妞对生境的 影响 , 对食物链的影响以及对竞争性种类生物的影响等 、 危害性分析最终形成污染物危害性定量分析报告 , 它和接触程度定量分 析报告一样 为凤险评估阶段提供依据 ) 2 . 5 风隆评估阶段 该阶段通过特定的方法对分析阶段的有关数据进行技术处理 , 进 l’li 得出污染物对生 物受体产生危害性风险的结论 。 风险评估是E R A的最后一个阶段 , 其主要内容有三个部分 (图 4 ) : ( 1 ) 根据危害性和接触程度分析报告中的数据按待之方法 ’止行双险评l占, ( 2 ) 对E R A过程中的所有环节进行可靠性分析, ( 3 ) 形成E R A 总结报告 ‘ 2 。 5 。 1 风险评估方法 风脸评估方法指对危害性和接触程度分析报告中的数据进行处理的方禹 它是E R A 最盆要的环节之一 , 直接决定了E R A结论的形式。 4幼 成熟的风险评估方法有多种 , 如比值 去 种群模型法 , 综和指数分析法, 联合 概率分析法等, 其中最简便常用的是比值 法 (Q u o ti e n t M e th o d) 。 所谓比值脚 是把接触程度分析时估测的环境中与生物 受体接触的污染物的量值E E C (如 : 浓度 值) 与危害性分析中所确定的能产生有害 作用的污染物的闺限值或参考值B C (如 : M A T C , L C。 。) 相比 , 根据比值的大 小 来评定风险的大小 。 Q u o tie n t = E E C / BC 该方法的优点是 : l ) 计算简单, 分析阶段 ·风险估测 } 风灿综研司 · }苛靠性绝乒饭」 风险描述 绮态风险评价结论 声 l态风险的危害性 图 4 E R .气的风险评估 阶段 2 ) 结论直狐 易于解释 (有风险或无风险) , 3 ) 所需数据不多, 4 ) 可使用现存常用的一些基准。 该方法的映点是: 1 ) 没有完全基于剂量一效应原 理 , 2 ) 没有真正把风险定 t 化 , 3 ) 必须有污染物的毒性阂限值 。 比值法的程序如下 : ( 1 ) 选择相对保守的污染物毒性阂值 , ( 2 ) 对之量分析过程中的有关假设进行分析 , 确定最 坏情 景 (W or : t 。as e ) 的 条件 , ( 3 ) 在此基础上 , 对最终的比值进行解释, ( 4 ) 针对评价大纲中的评检指标进行风险大小的解释, ( 5 ) 进行可靠性分析 。 2 . 5 . 2 可靠性分析 可靠性分析是E R A风险评估阶段另一项重要内容, 不可靠性不仅发生在危害性评价 中又引武验数据进行推测时, 它也可能出现在E R A 过程中任何一个阶段 , 这是 因为 当资 料 、 试验数据不足时 , 评价者往往根据经验进行假设或推测加以弥补, 从而产 生 偏差, 而所有这些偏差都会增大最终评价结果的偏差 。 因此 , 进行可命性分析十分 必要 , 它不仅 是评价者修正评价结论的依据 , 同时也使管理方对E R A 的结论有一个客观的认识 , 2 . 5 . 3 E R A总结报告 E R A 总结报告向管理方提供两个内容 : ( l ) E R A 结论 , ( 2 ) E R A 重要信息。 招生态风险评价的程序及方法一—~ — ~ -一一 ~一-一一一一 -一一一一一— 一 一—一 . . , . 卜 2 . 5 . 3 . 1 E R A结论 1 ) 评价者对E R A结果及置信程度进行总结, 2 ) 根据评价大纲中的评价目的作出评价结论 。 2 . 5 . 3 . 2 E R A 重要信息 E R A 重要信息包括 : 1 ) 评价 目的 , 2 ) 评价口的和评检指标之间的关系 , 3 ) 污染物危害性存在的强度以及时空分布 , 4 ) E R A 过程中使用的假设条件以及不可靠性因素的确之、 5 ) 风险评沽的结果以及使用的方法 ; 6 ) 污染物产生其它有害作用的可能性 。 今 考 文 献 1 2 3 4 5 沙 6 7 8 9 Br u e e , H . e t a l . 1 9 9 5 . E e o lo ‘云e a l r is k a s se s , m e n t i n Pr o j亡e t 口a n a‘e口e n t e o . te x t T石e E n v - 三r o n 。 Pr o fo s s玄o n a l。1 0 1 1 7 : PP g 一 19 G a u d e t C 。 , Be th p o 贾 e r e t a l。 19 9 5 : A Fr a m 。了o r k fo r E e o lo g ic a l R i s k 人s s e s s皿。 n t ‘t C o - n t也二n a te d S ite s 三n C a n a d a Po r t l, H u口 . E e o l。 R i sk A s se : s 。 V o l 。 1 , N o 。 2 , pP 4 3一 1 10 N a t io ” a l R e se a r e h C o u n e il 19 5 3 R is k a s se s s m o n t ‘n t五e fe d e r . 1 ‘o v e r 皿m e n t M的一‘三”‘ 让e Pr o c e s s - N o r to n , S 。 e t a l 。 1 , 8 8 。 R e 丫 ie , o f E e o lo ‘ie a l R i‘k 人s s e s s边 e n t M o t ho d s N o e i to J . 人 e t a l。 1 9 89 , 人”1 ; c a t; o n o f a R is k 人 : : e s s m e n t F ra m e , o r k fo r M a r s. e D i一p o : a l o f s。甘a g e S l u d g e a t M ’d s 五e lf a . d o ffs卜e lf S ite s A q . 云t ic T o x ie o lo g y a ”d E ”v ; r o ” 。 Fa te : V o l 1 1 , p P 1 0 1 一 12 0 Pa r k五u r s t, R 。 e t a l。 19 g O E 下a lu a tio n o f Pr o to c o ls fo r 人q ”a t ’e E e o lo g ie a 1 R ’ sk 人 s s e s sm e n t 。 n d R 三s k M a ” a g e m e n t s u t e r , G 。 w . ll i , 9 0 E o d p o in t s fo r r e g i o n 二 1 e c o lo g三c a l r i s k a s : e s s口e n t s . E n r ir o ” 。 M a n o g e 。 1 4 : PP g 一 2 3 T o c h” se a l N o te s E E D P 一0 6 一 25 , D e e . 19 9 i : E n v 三r o 二 m e o t E ffe e t s o f D re d g东n g 。 U s E P人 E CO U Pda te P u b l玉e a t三o n 9 34 5 。 0 一 0 5 1 M a y . 19 9 2 : D e v e lo p i” 9 a W o r k S c o pe E e o l- o g ie a l A s s e s s川 e n t s 。