[发明专利]一种湖泊沉积物环境质量综合评价和风险因子识别方法

说明书

本发明公开了一种湖泊沉积物环境质量综合评价和风险因子识别方法，包括：采集湖泊不同点位的沉积物样品，分析沉积物传统污染物和微量/痕量污染物的污染赋存特征，并基于已有数据库推导污染物沉积相预测无效应浓度数据；根据污染物沉积相预测无效应浓度将实测污染物浓度数据降维成三个参数，基于所述三个参数建立沉积物环境质量综合评价方程；根据环境实测浓度数据利用所述方程计算沉积物环境质量综合得分，划分沉积物环境质量等级，识别沉积物主要风险因子。本发明的方法可实现快速、准确、全面评价湖泊沉积环境质量并识别主要风险因子。

技术领域

本发明属于水环境管理技术领域，具体涉及一种湖泊沉积物环境质量综合评价和风险因子识别方法。

背景技术

沉积物是水生态系统的重要组成部分，是底栖生物等多种水生生物的必要栖息场所。湖泊流域社会经济的快速发展，导致人为源污染物的排放量急剧增加，通过污废水排放、地表径流输入等不断地进入地表水环境，并在介质分配和沉降作用的影响下最终蓄积在沉积物中。湖泊作为重要的地表水资源，与江河海洋相比，换水周期较长，水体稳定性较好，对污染物稀释能力低，沉积物中污染物蓄积负荷较高。但对于大多数污染物而言，沉积物物化条件、水文水动力等环境条件的改变将促使污染物再次释放到上覆水体中。因此，沉积物在污染物的环境归趋过程中扮演者“汇”和“源”的双重角色。同时，湖泊生物营养层次较多，在区域生物多样性维持和生态系统平衡方面发挥着重要的生态系统服务功能，大量亲脂疏水性污染物向水生生物体内蓄积，经由食物链传递进行生物富集和生物放大，对高营养级生物和人群健康造成潜在危害。综上，湖泊沉积物污染物赋存环境质量状况关乎上覆水体水质以及水生态安全和健康，开展湖泊沉积物环境质量综合评价，是科学评估湖泊水环境风险的重要依据，对于制定准确、有效的湖泊沉积物污染治理与修复策略，完善水环境管理方法具有重要的指导意义。

相对于水体质量评价，沉积物环境质量评价工作起步较晚。目前，对于湖泊沉积物环境质量评价，主要表现为评价指标从化学组成、生物毒性等单一指标发展到“化学组成-生物毒性-生态特征”的多重指标，评价方法也由单因子向多因子综合评价方向演变的趋势，但仍未建立统一的沉积物环境质量评价方法。沉积物环境质量评价依赖于污染物基准值的建立，主要包括生物效应数据库法(Biologicaleffectdatabaseforsediment,BEDS)和相平衡分配法(Equilibriumpartitioningapproach，EqPA)等。BEDS方法通过收集污染物的生物效应数据建立相应的生物效应数据库，借助统计分析手段建立目标污染物的沉积物环境质量基准(Sedimentqualityguideline，SQGs)，如美国NOAA、加拿大CCME等国家和机构；EqPA是依据相平衡分配原理，依据污染物水相基准建立沉积相基准，如荷兰、英国等均建立了数值型污染物质量基准。现阶段，我国淡水沉积物环境质量评价主要采用美国、加拿大和欧洲等发达国家建立的SQGs进行，但不同区域生物物种组成存在较大的空间异质性，导致应用SQGs获取的评价结果存在较大的不确定性。此外，虽有学者采用EqPA法建立了重金属等在内的污染物数值型沉积物基准，但多针对单一化合物进行评价，对于污染物的联合风险评估不足。因此，亟需从我国湖泊本土生物区系组成出发，基于生物效应数据库、相平衡分配法等理论基础，综合沉积物污染物化学组成、生物毒性、生态响应特征，建立适用于我国淡水湖泊沉积物环境质量综合评价方法，以科学、全面评估沉积物质量，识别主要污染源区和风险因子，为沉积物污染精准治理提供科技支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湖泊沉积物环境质量综合评价和风险因子识别方法。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种湖泊沉积物环境质量综合评价和风险因子识别方法，包括：

采集湖泊不同点位的沉积物样品，分析沉积物传统污染物和微量/痕量污染物的污染赋存特征，并基于已有数据库推导污染物沉积相预测无效应浓度数据；