作者单位
摘要
1 天津师范大学天津市水资源与水环境重点实验室, 天津 300387
2 天津师范大学地理与环境科学学院, 天津 300387
燃放烟花爆竹造成大气中PM2.5浓度急剧上升, 从而引起空气严重污染。 全球大多数国家在重要时刻均有燃放烟花爆竹的习惯。 但是, 迄今为止烟花爆竹产生的PM2.5中重金属的污染特征及生态健康风险研究仍不多见。 利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)结合地累积指数、 潜在生态危害指数和健康风险模型等方法评价了北京烟花爆竹PM2.5中重金属的污染程度、 潜在生态危害和健康风险。 样品首先使用纯化硝酸溶液在120 ℃下消解2 h; 然后用超纯水稀释定容; 最后使用ICP-MS进行测试。 ICP-MS测试的元素包括As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V和Zn。 测试时样品中加入Rh作为内标元素, 控制仪器信号漂移和信号衰减。 研究结果表明: 烟花燃放期烟花爆竹产生的PM2.5浓度为(93±117) μg·m-3, 超过国家标准二级浓度限值; 燃放烟花爆竹对Cu, Cr, Ba, Pb, Zn和As等6种重金属的浓度影响更为显著, 它们的浓度分别是研究背景值的17.8, 16.6, 8.1, 5.8, 1.8和1.3倍。 烟花爆竹PM2.5中重金属的地累积指数大小顺序为: Cu>Pb>Cd>Zn>As>Ba>Cr, Mn, Ni, Co, V, Fe; 烟花燃放期重金属的污染主要来自于Cu, Pb和Cd, 同时As, Zn和Ba也会造成中等强度的污染。 除夕20: 00至春节8: 00烟花爆竹造成的污染较为严重, 该时间段内污染程度在中等级别以上; 除夕22: 00-春节5: 00污染严重, 污染程度甚至可达强-极强级别。 烟花爆竹PM2.5中重金属的生态危害系数大小顺序为: Cd>Cu>Pb>As>Zn, Cr, Co, Ni, Mn, V, 烟花燃放期重金属的潜在生态危害主要来自于Cd, Cu和Pb。 除夕20: 00-春节8: 00燃放烟花爆竹产生的潜在生态危害程度在中等以上; 春节00: 00-4: 00潜在生态风险严重, 潜在生态危害程度可达极强。 烟花爆竹PM2.5中重金属对人体产生的HI值和ILCR值分别小于1和1×10-6, 这表明现行的禁限放政策下燃放烟花爆竹不会对人体产生健康风险。
重金属 烟花爆竹 污染特征 生态危害 健康风险评价 PM2.5 PM2.5 Heavy metals Fireworks Pollution characteristics Ecological risk Health risk assessment 
光谱学与光谱分析
2023, 43(2): 644
作者单位
摘要
1 空军工程大学, 西安 710000
2 西安财经大学, 西安 710000
3 中国人民解放军94810部队, 南京 211000
为解决航空安全风险评价过程中指标难以定量描述, 且存在指标数据不确定性的问题, 提出了航空安全风险评价的模糊证据推理方法。基于“人-机-环”系统安全理论, 从“人员、飞机、环境、管理”4个方面构建了航空安全风险评价指标体系。在此基础上, 以三角模糊数及其运算规则为逻辑基础, 确定每个评价指标的安全风险值和信度结构表示, 进而运用证据推理算法综合计算总体安全风险值, 以确定航空系统安全风险等级。最后通过实例分析验证了该方法的有效性和合理性。
安全风险评价 证据推理 三角模糊数 信度结构 safety risk evaluation evidence reasoning triangular fuzzy numbers reliability structure 
电光与控制
2022, 29(7): 81
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 电子工程研究所,四川 绵阳 621999
在基于多属性决策(MCDM)的风险优先数(RPN)分析中,如何有效确定参与故障模式、影响与危害性分析(FMECA)专家的权重至关重要。针对FMECA分析中应用较为广泛的区间数评价信息,以工作年限、工作经验、对分析对象的熟悉度为指标体系,提出了专家主观权重的确定方法;以专家评价信息的相似度为标准,提出了区间数信息下专家客观权重的确定方法;两者综合,得到复合权重,对多源区间信息进行融合和RPN评价。通过矿用本安电源危害性分析的案例,表明了所提出方法的合理性和有效性。
故障模式、影响与危害性分析 风险评价 风险优先数 区间数 主客观综合赋权 Failure Mode, Effects and Criticality Analysis risk evaluation Risk Priority Number interval number subjective and objective integrated weighting 
太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1057
作者单位
摘要
北京化工大学化学工程学院, 北京 100029
水系沉积物中重金属元素的生态风险评价对流域重金属的污染程度和迁移转化规律等研究具有十分重要的意义。 北运河是京津冀地区重要的纳污河道, 全流域重金属的分布特征和生态风险尚不清楚。 为全面了解北运河全流域沉积物中重金属的赋存水平, 该研究在上、 中、 下游共选取17个国控及省控断面采集表层沉积物。 使用王水提取-水浴消解以及连续提取法对沉积物样品进行前处理, 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)同时测定As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb和Zn八种元素的含量及形态, 并对其进行生态风险评价。 结果表明, 北运河表层沉积物中重金属平均含量为Mn>Pb>Zn>Cu>Cr>Ni>Cd>As。 重金属元素Pb, Zn和Cu平均含量高于背景值, 其中Pb元素平均含量为背景值4倍以上。 不同重金属空间变化差异性较大, 中下游含量相对较高。 通过形态分析发现, Cd和Zn元素的形态以酸可溶态和可还原态为主, 生物活性较强, 对环境危害较大; As, Mn, Cr, Cu, Ni和Pb元素的形态以可氧化态和残渣态为主, 生物活性较弱, 对环境危害较小。 地质累积指数(Igeo)表明重金属外源污染严重, Pb(Igeo=2.24)污染水平较重, Cu(Igeo=1.44)和Cd(Igeo=1.45)污染水平中等, Zn(Igeo=0.99)污染水平较轻, 其他元素均处于无污染水平。 潜在生态风险指数表明, 北运河流域表层沉积物重金属的综合生态风险较低, 仅有Cd元素的存在使北运河具有中等风险, 其他元素均未给北运河带来风险(低风险)。 主成分分析表明北运河流域表层沉积物重金属主要来源于农药和化肥的不合理使用、 大气沉降以及工业与交通的排放。 与我国其他典型流域相比, 北运河流域表层沉积物重金属含量相对较低, 这主要归因于近些年来京津冀地区产业结构调整、 大气污染控制以及河道修复工作的有效实施, 该研究可为后续北运河治理和管理提供数据支持。
沉积物 重金属 形态分析 风险评价 源解析 ICP-OES Surface sediments Heavy metals Speciation analysis Ecological risk assessment Source apportionment ICP-OES 
光谱学与光谱分析
2020, 40(12): 3912
作者单位
摘要
1 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081
2 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心, 北京 100081
砷(As)污染不仅会影响土壤肥力和作物生长, 而且还会通过空气、 土壤、 水和食物等途径暴露于人类, 对人体健康产生重大威胁。 矿产开采是As环境问题产生的重要来源之一。 本文选择云南省某开采历史悠久的铅锌矿区周边9个村落(S1—S9)为研究区域, 以20 km外的县城(S10)为对照区域, 采集了76份土壤、 306份农作物和86份人发, 利用微波消解对样品进行前处理, 通过控制酸用量、 温度和持续时间三个变量得到不同样品的最佳消解方案, 并采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定各样品中As含量, 以探究多介质中As污染水平并对人体暴露和健康风险进行评估, 对当地矿产资源开采引起的As污染提出防治或改善建议。 结果表明: (1) 经微波消解前处理后获得的土壤、 农作物和人发样的As检出限为0.01~0.12 μg·L-1, 回收率分别为92.43%~112.23%, 97.88%~114.72%和91.44%~109.65%, 相对偏差小于5%, 结果令人满意。 (2) 土壤中As的平均含量为70.66 mg·kg-1, 是云南土壤背景值3.84倍。 参照GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准和单因子污染指数结果, 农田土壤受As污染为中度污染; 在S1采样点As含量最高, 这可能与矿区多年开采、 冶炼和运输密切相关。 农作物样品中, 块茎类蔬菜的As平均含量为1.75 mg·kg-1, 其次叶菜类为0.77 mg·kg-1, 玉米和根茎类蔬菜分别为0.52和0.51 mg·kg-1。 参照我国《食品中污染物限量》标准, 研究区域的农作物样品中As含量超标率为80.64%。 (3) 采用风险评价指数(HI)、 总致癌风险(TCR)、 目标危害商数(THQ)和致癌风险(CR)对研究区域As通过多暴露途径对暴露人群产生的致癌风险和非致癌风险进行评价和分析。 结果表明, 土壤和农作物中As对成人和儿童的非致癌风险总和分别为1.13~1.20, 为不可接受风险, 而致癌风险均在10-3水平, 大于美国环保局(USEPA)推荐的最高接受水平10-4 , 研究区居民有较大的致癌风险。 饮食摄入是As主要暴露途径, 研究区人群食用蔬菜的致癌风险均超过10-4, 且儿童的总致癌风险高于成人。 鉴于矿区周边蔬菜受As污染的高风险, 我们建议当地居民可以通过外地食物的输入来规避当地As污染带来的健康风险, 也可以考虑在污染的耕地上种植食用部位不易积累As的农作物来替代原有作物以减小As污染带来的危害。 (4) 矿区人发中As含量均显著高于县城(S20 km, p<0.05)。 其中矿区居民头发As平均含量 (0.97 μg·g-1) 是县城发As含量 (0.22 μg·g-1)的4.41倍, 超出卫生部推荐发As标准值(0.6 μg·g-1)。 矿区男性发样As含量高于女性, 随着年龄增长, 矿区人发样中As含量水平呈现第二年龄组(Group Ⅱ, 19~40岁)高于第三年龄组(Group Ⅲ, ≥41岁)的趋势。 这是因为处于19~40岁的男性是采矿冶炼等活动的主要参与者, 是As的易感人群, 具有较高的As暴露风险。 (5) 本文为矿区多介质的As污染研究和居民人体健康风险暴露和评估提供有力的依据。
 风险评价 矿区 电感耦合等离子体质谱法 Arsenic Risk assessments Mining area Inductively coupled plasma mass spectrometry 
光谱学与光谱分析
2019, 39(3): 990
作者单位
摘要
1 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081
2 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心, 北京 100081
重金属污染已经成为全球性问题, 由于其毒性、 持久性和在食物链中的生物富集特点, 对水生环境构成严重威胁。 本研究选取乌梁素海为研究区域, 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定、 分析了该湖泊中上覆水、 沉积物、 龙须眼子菜、 芦苇和四种鱼类样品中重金属的含量, 以探究其空间分布、 富集特征、 风险评估和可能的来源。 结果表明: (1) Cr, Ni, Cu, Mn, Pb和Zn的平均含量大小顺序为: 沉积物>龙须眼子菜(沉水植物) >芦苇(挺水植物) >鱼类>上覆水; 但是上覆水中As的浓度高于芦苇和鱼类。 芦苇中Cd的含量几乎是普通植物的50倍, 且鱼类中Cd的含量是中国允许标准阈值的3.3倍。 因此, 推测Cd可能通过食物链生物累积对鱼类和人类的健康造成潜在危害。 (2) 在沉积物中, As和Cd属于中度严重的富集程度。 龙须眼子菜具有较高的生物富集因子(BCF)和较低的生物-沉积物积累因子(BASF), 表明该物种更有可能从上覆水中积累重金属, 并可以作为超积累植物去除乌梁素海的重金属。 (3) 沉积物中的Eri和RI值表明, Cd具有相当高的生态风险, 可能对周围环境产生高风险。 由于湖泊的入口、 出口处及西北部重金属污染程度较高, 因此应被当作金属污染监测和管理的优先区域。 (4) 重金属源解析结果表明, Zn和Cd是来自采矿和工业废水, 而As与农业的面源污染有关。 本研究结果可为改善水环境质量、 减少重金属污染对乌梁素海和黄河水质管理带来的风险提供重要信息。
重金属 富集系数 风险评价 乌梁素海 电感耦合等离子体质谱法 Heavy metals Enrichment factors Risk assessment The Wuliangsuhai Lake Inductively coupled plasma mass spectrometry 
光谱学与光谱分析
2019, 39(2): 652
高博 1,2,*李强 3周怀东 1,2高继军 1[ ... ]黄勇 4
作者单位
摘要
1 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京100038
2 中国水利水电科学研究院水环境研究所, 北京100038
3 华北水利水电学院资源与环境学院, 河南 郑州450011
4 吉林农业大学园艺学院, 吉林 长春130118
对辽河流域水库饮用水源地水样中重金属元素(Cr, As, Cd, Cu, Zn和Pb)浓度进行了调查研究, 并采用美国环保署推荐的健康风险评价模型对水库中重金属污染做了初步的健康风险评价。 结果表明, 辽河流域5个水库中6种重金属元素Cr, Cu, Zn, As, Cd和Pb的平均浓度分别为3.36, 1.03, 2.70, 1.23, 0.02, 0.03 μg·L-1, 均未超过国家生活饮用水卫生标准(GB 5749—2006)。 健康风险评价结果表明, 研究区域的金属致癌风险较高, 致癌重金属的健康风险大小依次为Cr>As>Cd。 其中, 水库中Cr元素致癌风险最高, 成人和儿童分别为4.50×10-5~7.53×10-5和6.29×10-5~1.05×10-4 a-1。 非致癌重金属引起的健康风险值为10-13~10-10 a-1, 均在国际辐射防护委员会(ICRP)所规定的可接受范围内, 健康风险大小为Cu>Zn>Pb。 重金属总健康风险成人为1.07×10-4~1.72×10-4 a-1, 儿童为1.49×10-4~2.40×10-4 a-1, 均超过ICRP推荐的5×10-5 a-1。 辽河流域饮用水源地致癌重金属的风险明显高于非致癌重金属。
水库 重金属 饮用水 健康风险评价 ICP-MS ICP-MS Reservoirs Heavy metals Drinking water Health risk assessment 
光谱学与光谱分析
2014, 34(5): 1398
作者单位
摘要
中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081
黄河是中国西北地区最重要的水源, 为了研究黄河上游甘宁蒙段水体的重金属含量及其潜在生态风险, 本文分别使用AFS和HR-ICP-MS对黄河甘宁蒙段12个采样点过滤水和悬浮物中As, Hg, Cd, Pb, Cr, Ni, Cu 和 Zn等重金属元素的含量进行了测定。 结果表明: 各采样点过滤水中, 除Cr (56.9~71.5 μg·L-1)外, 其他重金属元素的含量均低于饮用水水质标准限值。 TN, TP和 pH等水质参数的测定结果显示, 除 S1 (2.48) 和 S9 (2.38)采样点的TN超过国家地表水环境质量标准第Ⅴ类标准外, 其他各采样点参数值均较低。 悬浮物中, Hg, Cd, Pb 和Zn的含量均高于各采样点所在地区相应元素土壤背景值。 聚类分析结果显示Ni, Cu, Cr, Zn和Pb有相同污染来源, 主要来源于不锈钢产业和石油产业;As, Cd和Hg三种重金属元素的来源各不相同, 主要可能来自于农药, 化肥, 采矿和燃料以及煤的燃烧。 应用RI和Er对各采样点以及单个重金属元素的潜在生态风险进行了评价。 结果显示, 除S1采样点为中度生态风险外, 其他采样点均为显著生态风险(300.6< RI< 508.6), Er指数显示Hg在内蒙段为显著-高生态风险, Cd在S11 (396.0), S9 (384.0) 和 S5 (373.3)采样点为极高风险, 说明Hg和Cd在这些采样点污染较为严重。 以上研究结果可以为相关部门提供可靠的实验数据和理论依据。
重金属 过滤水 悬浮物 黄河 生态风险评价 Heavy metals Filtered water Suspended particles Yellow River Ecological risk assessment 
光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3249

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