[發明專利]一種河流、湖泊沉積物重金屬生態毒性風險的綜合評價方法

有效

• 申請號: 201910364910.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110135714B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 張芳;魏雨泉;李廣賀;張昊;趙贏雙;張旭
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種河流、湖泊沉積物重金屬生態毒性風險的綜合評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)取河湖底泥沉積物為環境樣品，確定底泥沉積物中重金屬污染物含量基礎數據，同時獲取相應的氮磷營養指標；

2)根據底泥重金屬含量使用公式計算樣品環境污染富集指數PLI和毒理熵TQ，初步評價底泥重金屬毒性分布特征，其中計算公式如下：

式中CF_n為第n種重金屬的污染指數，CF_n＝C_n(重金屬)/C_n(背景)，C_n(重金屬)和C_n(背景)分別為第n種重金屬在評價樣品和參考區的濃度，n為測定重金屬種類個數，TS_i為第i種金屬毒性打分，C_i為第i種金屬濃度，TS_AS為砷毒性打分，TS_AS＝1674，各金屬打分參考美國有毒物質和疾病登記處危險物質優先列表；

根據所述環境污染富集指數PLI和毒理熵TQ對沉積物樣品重金屬污染毒性及分布特征進行初步評價，若PLI小于1，視為無污染負荷，PLI大于1則存在污染負荷，進一步通過TQ初步判斷污染毒性，TQ10為不存在毒性，10TQ50為中度毒性風險，50TQ100為高度毒性風險，TQ100為超高度毒性風險，對于毒性風險為中度及中度以上水平的樣品，進一步結合有機污染負荷指數進行綜合評價；

3)利用氮磷營養濃度和組分數據集，計算有機污染負荷指數OPI，結合樣品重金屬毒理熵，構建結構方程模型，有機污染負荷指數OPI的計算公式如下：

OPI＝TOC(％)×ON(％)

式中TOC為總有機碳含量，ON為總有機氮含量，％為質量濃度百分比；

所述有機污染負荷指數OPI0.05為無有機污染，0.05OPI0.2為低風險有機污染，0.2OPI0.5為中度風險有機污染，OPI0.5為高風險有機污染，樣品為無有機污染或低風險有機污染，則終止綜合評價，重金屬生態毒性風險即為中高毒性風險計算值，若樣品為中度風險有機污染或高風險有機污染，則進一步通過結構方程模型進行綜合毒性評價；

所述結構方程模型通過樣品氮磷養分含量、有機營養組分、重金屬濃度、有機污染指數、重金屬污染負荷以及重金屬毒理熵進行構建，利用AMOS軟件建立因變量為重金屬毒理熵的結構方程模型，獲取有機污染對重金屬生態毒性的貢獻系數r，所述有機污染對重金屬生態毒性的貢獻系數r為模型路徑解釋度，若r0，則存在有機污染對重金屬生態毒性的疊加效應，若r0，則存在有機物質對重金屬生態毒性的削減；

4)擬合有機污染對重金屬毒理的疊加指數，中度及中度以上水平重金屬毒性風險的樣品毒理熵，通過有機污染貢獻系數進行校正，最終獲得樣品的重金屬生態毒性綜合風險指數，再通過對比毒理熵TQ風險級別標準進行重金屬綜合危害評價。

2.根據權利要求1所述河流、湖泊沉積物重金屬生態毒性風險的綜合評價方法，其特征在于，所述環境樣品為江、河、湖底泥沉積物中的一種或者多種。

3.根據權利要求1所述河流、湖泊沉積物重金屬生態毒性風險的綜合評價方法，其特征在于，所述底泥沉積物中重金屬污染物含量基礎數據基于中國國家土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準GB36600——2018測定，所述氮磷營養指標包括氮磷含量和有機營養組分指標。