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《環(huán)境與健康論文:基于動態(tài)聚類分析的水環(huán)境健康風險綜合評價》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、環(huán)境與健康論文:基于動態(tài)聚類分析的水環(huán)境健康風險綜合評價摘要:考慮各水期的濃度差異,提出濃度參數綜合評判的概念,建立了基于濃度參數綜合評判的水環(huán)境健康風險評價模型.運用動態(tài)聚類分析法將評價結果進行歸類,得出風險管理的優(yōu)先控制等級.將該方法應用于2007年湘江18個斷面的健康風險評價研究中.結果表明:各監(jiān)測斷面中砷、六價鉻和鎘三種物質的健康危害較大,其中砷的健康危害最大;采用動態(tài)聚類分析將風險評價結果歸為四類:高風險、高-中風險、中風險和低風險.其中松柏下斷面健康風險最高,達到3.79E-04,屬于高
2、風險級別,應進行優(yōu)先控制;黃茶嶺屬于高-中風險;歸陽鎮(zhèn)、熬洲、朱亭鎮(zhèn)、楓溪、白石、霞灣、馬家河、五星、易家灣、樟樹港斷面為中風險;另外6個斷面為低風險.根據綜合評判,大部分斷面水質已受到不同程度的污染,必須加強湘江水環(huán)境污染的控制. 關鍵詞:不確定性;健康風險評價;動態(tài)聚類分析;綜合評判健康風險評價是以風險度作為評價指標,把環(huán)境污染與人體健康聯系起來,定量描述污染物對人體產生危害的風險[1].健康風險評價作為環(huán)境風險評價的一個重要分支,一般包括危害識別、暴露評價、毒性評價和風險表征[2].不確定性
3、貫穿于環(huán)境風險評價的整個過程,不確定性在健康風險評價過程中主要表現在三個方面:事件背景的不確定性、參數選擇的不確定性以及模型本身的不確定性[3]. 其中最重要的是參數的不確定性,近年來有關參數的不確定性已由許多專家進行了研究.張應華等[4]利用可傳遞參數差異的蒙特卡羅技術方法來解決評價過程中各輸入參數的不確定性;李如忠等[5]運用模糊集理論將風險評價模型的參數定義為三角模糊數,構建了水環(huán)境健康風險評價模糊模型,在一定程度上解決了參數的不確定性;吳義鋒等[6]運用未確知數學理論來處理評價參數的不確定
4、性,建立了基于未確知性水質風險評價模式.本文采用綜合評判對濃度參數進行處理從而減少評價過程中由于濃度參數而產生的不確定性.梁婕[7]等同時考慮參數的隨機性和模糊性,提出了基于隨即-模糊模型的地下水污染風險評價方法.蘇小康[8]等考慮不確定性,進行了湘江水質隨機模擬與風險的分析.除了參數的不確定性對評價結果有影響之外,在水環(huán)境健康風險評價過程中評價標準也直接影響評價結果.目前采用較多的評價標準主要有美國環(huán)保局的健康風險可接受水平,國際防輻射委員會推薦的最大可接受限值,以及瑞典環(huán)保局、荷蘭建設和環(huán)境部推
5、薦的危害風險度最大可接受限值.由于各種評價標準差別較大,使用不同的評價標準評價結果將會有很大的差別.而評價結果是水環(huán)境管理的重要依據,如何解決這一問題,是環(huán)境管理的重要難題.李建兵[9]曾根據各種調查將風險評價分為不同的等級,筆者[10]也曾建立了模糊綜合評價標準.而本文將從另一個角度來對水環(huán)境管理進行研究,一方面運用濃度的綜合評判在一定程度上解決了濃度參數的不確定性,另一方面采用動態(tài)聚類分析將各斷面的評價結果進行分類,最終將水環(huán)境健康風險分為不同的級別,得出水環(huán)境污染的優(yōu)先控制級別,為風險管理確定
6、優(yōu)先控制對象提供理論依據.1模糊綜合評價模型建立 1.1濃度參數的綜合評判模型 水環(huán)境健康風險評價一般采用美國環(huán)保局的評價模型,模型中存在很多具有不確定性因素的參數.在各種參數中,污染物濃度的不確定性是較為突出也較為明顯的.濃度的不確定性表現在多個方面,筆者曾運用區(qū)間數對濃度的不確定性進行處理[10],本文試圖用綜合評判處理污染物濃度參數的不確定性. 常規(guī)評價中以年均或者平均濃度作為評價參數,但由于平均數作為一個概括性的度量指標存在一定得缺陷,它掩蓋了被觀察個體的差異.因此本文預采用河流枯水期
7、、平水期以及豐水期的濃度進行綜合評判,最終得到等量的河流污染物的濃度,在一定程度程度上解決了濃度參數的不確定性. 綜合評判[11]是綜合決策的數學工具,根據綜合評判定義,得到濃度參數的綜合評判模型.綜合濃度的計算公式: =A?B(1) A={A1,A2,A3}(2) B={B1,B2,B3}(3) 其中:A為各水期權重因素,A1、A2、A3分別代表枯水期、平水期以及豐水期在年內所占有的權重;B為各水期濃度因素,B1、B2、B3分別代表河流枯水期、平水期以及豐水期污染物的濃度;?代表內積.
8、 1.2基于濃度參數綜合評判的水環(huán)境健康風險評價模型 水環(huán)境健康風險一般采用美國環(huán)保局推薦的健康風險評價模型[12],目前水環(huán)境健康風險評價過程中一般僅考慮化學致癌物和軀體毒物質[1,14]. 1.2.1基于的化學致癌物健康危害風險模型 (4) (5) (6) 式中:為化學致癌物i經食入途徑的個人平均致癌年風險值(a-1);為化學致癌物i經食入途徑的致癌強度系數(mg/kg/d);為水環(huán)境中化學致癌物i的濃度(mg/L),其值為經過濃度參數的綜合評判模型計