快速城市化地区工业污染累积风险研究

Pollutants emitted by large scale industrial activities in rapid urbanization area aggregate in urban environmental medium. Because of its low degradability in environmental medium, damage to human health along the food chain, the research of potential aggregate risk is increasingly important. We integrate the spatial distrribution with aggregate toxicity effect of pollutants to study the aggregate risk of urban industrial pollution,discuss the quantitive relationship between industrial activities and aggregate risk, and reveal the formation,evolution and spatial distribution rule of aggregate risk. Nanjing is chosen as a case, a combination between recent ten yeas'monitoring data and relevant external parameters will be made to establish calss IV fugacity model, which is in order to simulate the mobility and transformation of new pollutants emission in an unsteady- unequilibrium system. The chemical compositions and toxicity traits of pollutants in Nanjing will be acquired to establish the mathematic function among new emission volume, concentration and risk to find the turning point of aggregate risk.Finally, a model will be formed to assess and forecastthe aggregate risk of urban industrial pollution.This research aims at solving and preventing the environmental problems in urbannization area,the achievments can be used to avoid aggregate risk of urban industrial zone construction,guide the establishment of longrun ecological risk mangment mechanism,and can improve the level of human health risk assessment.

快速城市化地区的大规模工业活动排放的污染物难以及时降解或无法降解而累积在城市环境介质中，并通过食物链最终对人体健康产生危害，这种潜在的累积风险研究日益迫切。本项目从污染物空间分布和毒性累积效应双向研究城市工业污染的累积风险，探讨城市工业活动与累积风险的定量关系，揭示累积风险的形成、演变与空间分布规律。选择南京市为案例，结合近十年监测数据及相关环境参数，构建IV级逸度模型模拟新增污染物在非稳态非平衡系统中的迁移与分布规律，并通过理化和生物实验获得案例区污染物的化学组成及生物毒性特征，建立污染物'新增量-浓度-风险'函数，寻找工业污染累积风险的"拐点"，形成城市工业污染累积风险评价与预测模型及分区。本研究是为预防和解决快速城市化过程中已出现或可能出现的生态环境问题而开展的，研究成果可用于有效规避快速城市化地区的累积风险，指导建立长期的风险管理机制，以保障人群健康与安全。

快速城市化以工业化和人口城市化为主要特征，其中工业化为驱动城市化的“内核”，消耗大量原材料和能源，排放大量废弃物。新增污染和污染背景值叠加，尤其是一些不易降解的有毒有害物质，在环境中大量累积，通过空气、水、土壤和食物链等在人体和生物体内富集。针对这一问题，项目组重点开展了风险发生机制模拟、工业污染的累积风险预测、风险防范和管理的长效机制构建等研究工作。主要内容和成果包括：1）基本理论方面，从风险成因、传递机制、受体暴露和分级四方面，表征了城市复合生态系统的动态变化，建立了城市人居环境安全评价体系，开展了城市人群的大气灰尘暴露实地研究，揭示了风险源对城市产生压力到灾害发生这一“量变到质变”的过程；2）评价方法和模型方面，对风险链条中的“浓度-时间”、“浓度-空间”、“浓度-暴露”，及“暴露-风险”关系进行量化，提出了基于城市热环境的大气可吸入颗粒物健康风险评价方法，构建了基于多途径暴露的城市人居环境累积暴露评价模型，构建了基于多介质逸度模型和地理信息系统的城市工业化累积风险评价模型，将城市空间异质性和不透水界面的影响纳入，动态揭示城市生态系统内污染物迁移转化的规律；3）管理方法研究方面，从受体保护出发，利用或然值评估方法，评估了城市人居环境中空气颗粒物引起的健康效应的外部经济损失及福利损失，从风险源管控出发，利用相对风险模型对城市工业化风险源展开筛选和分级，为建立长效环境风险管理机制提供建议。本课题意义：1）全面揭示城市风险源污染排放、风险物质传播累积、风险受体多途径暴露的过程，对累积风险开展了评价和预测，据此指导风险源管理和风险评价方法，完善了城市生态风险理论体系；（2）以北京、南京、重庆和广东省为案例区开展采样、模拟和风险预测评价，为污染物排放标准的修订提供科学依据，评价城市工业化过程中污染物的累积风险，优化城市发展规划，实现城市人居环境安全的保障。