|
生態風險評估的難點及體系構建
生態風險評估主要包括危害識別、暴露評估、效應評估、風險表征、風險預警和風險決策等幾部分。
(一)危害識別
危害識別是生態風險評估的基礎,是評估前認識并確定區域內危險源,查找和描述風險要素的過程,包括風險源識別、風險受體識別、暴露—響應過程識別和生態終點識別等。這一階段的目標是建立風險評價的目標,確定存在的問題及制定數據分析和風險表征的計劃,提供有價值的系統方法,組織關鍵信息。
(1)收集整合有效信息。收集、整合有污染物來源特征、暴露特征、生態系統特征以及生態效應方面的有效信息,并評估信息的質量和有效性,確定重要信息的缺失情況。在此基礎上,根據評價目標初步估計風險評價的復雜程度和評價范圍。(2)選擇評價終點。根據要保護的生態價值和評價目標選擇評價終點,考慮生態相關性、評價終點對污染物的敏感性、終點與管理目標的相關性。(3)建立概念模型。在整合有效信息的基礎上,對評價終點的污染物、暴露特征和生態效應特征作出假設,綜合考慮有效信息數量和質量對風險假設準確性的影響。根據假設建立概念模型框架,包括圖框和箭頭、用來闡述關系的流程圖。(4)制定分析計劃。根據概念模型制定分析計劃,確定風險評價方案、資料需求、風險分析方法。
(二)暴露評估的內涵及意義
暴露評估是指對終點受體的暴露強度以及時空分布進行分析預測,主要包括對暴露介質、途徑、強度(如濃度、平均劑量、最大濃度)進行表述,以及時空分布和相關不確定性(如采樣的變化、分析的精密度、模型的不確定性)。暴露評估主要有實際測量和模型計算兩種途徑,首先計算或者測量污染物在各環境中的濃度,然后確定用于風險評估的環境濃度。暴露評估有4個關鍵組成部分:源的識別與表征,采樣、分析和檢測,化學物質遷移和歸趨的數學模型,化學物質和其它動因的暴露。對污染區域進行暴露評估,應該包括目前存在的暴露以及這一區域將來可能發生的污染物暴露。暴露評估的結果與效應評估一起用于風險表征中,應該說風險評估是暴露評估與效應評估的結合。
(三)效應評估的內涵及科學問題
效應評估是對暴露之后,估計預測可能產生的生態效應,完成生態效應表征。效應評估的內容是評價生態毒性數據的來源、需求和可獲得性,分析污染物的暴露表征結果,研究暴露水平和生態效應的關系(定量劑量效應關系)。效應分析就是劑量決定毒性,確定暴露程度與反應之間的關系。一般而言,效應評估可以通過實驗、野外觀察以及數學模擬進行。
效應評價的關鍵問題是建立暴露—反應關系式。其可以解決3方面問題:估計某污染物的未來可能風險;估算環境基準;利用暴露—反應關系,結合基準值,可以明確告訴企業、公眾和環境管理者這一污染濃度(暴露水平)是否可以接受。建立暴露—反應關系式的方法主要包括4種方式:機理模型、回歸模型、統計顯著性和內插法。
生態風險評估中效應評估的難點主要體現在以下3方面。(1)一般來說暴露—反應關系是非常復雜的,受多種因素影響。時間長短也可以引起暴露—反應關系的變化,如急性毒性暴露值通常大于慢性毒性暴露值,并且存在明顯差異。(2)非單調關系。某些污染物的暴露—反應關系不是單調函數,而是存在臨界點。如N、P等營養物質,超過臨界濃度時可以引起水華,成為污染物。微量營養素如Zn,超過臨界濃度時也具有毒性。(3)野外數據的合理利用。基于實驗室數據建立的暴露—反應關系式可能無法反映環境真實狀況。同樣,基于環境樣品建立的暴露—反應關系,難以甄別多因素協同作用。因此,野外數據的合理利用非常重要。
(四)風險表征的意義及難點
風險表征是通過對暴露評估和效應評估綜合分析后,對風險進行估計并描述風險大小。風險表征階段的內容是結合暴露和危害分析的結果,評價生物危害性的發生概率,分析風險評價中的不確定性,闡述各種風險的生態學意義,主要有定性和定量兩種形式。
風險表征是生態風險評價的最后一個階段。這一階段又分為3步:第一步是風險評估,應用分析階段的結果對暴露和效應數據進行整合并評價相關的不確定性;第二步是風險描述,對一系列支持或反駁上述風險評估的證據進行評價,并闡明對評價目標產生不利效應的重要性;第三步是報告風險,對各種不確定性及假設進行總結,并將結論報告提交給風險管理者。
風險表征的難點在于,在確定定量關系時需要大量暴露評價和效應評價信息,以及這些信息的量化程度和可靠程度,需要進行大量的實驗、監測和復雜的模型計算。同時,由于各部分都存在不確定性因素的影響,可能導致最終的風險評價結果不可靠。因此,對不確定性的定量化處理是風險評價必須解決的關鍵技術問題。以種群和生態系統為受體的生態風險表征是風險評價領域的另一個難點。由于生態系統的復雜性,目前尚無一個合適的、可以準確描述生態系統健康狀況的指標體系。因此,開發群落和生態系統以上層次生態風險評價的指標體系,建立風險評價標準,發展各種定量評價方法和技術是今后生態風險評價的發展趨勢。
目前,表征生態風險的方法很多,傳統的有商值法和概率風險評價法,被廣泛應用于單一污染物的生態風險評價。對于多種污染物共同作用導致的生態危害,大多采用推廣風險系數的方法。
(五)風險預警和風險決策
風險預警是依據風險評估的結果,對生態區域內的已經發生或可能發生的環境事故所造成的環境影響進行分析、預測與評價,確定在環境事故影響下生態系統質量演變的趨勢和速度,及達到某一狀態的時間等,并按環境管理的需要提出各種警戒信息和相應措施。風險預警是一種主動性的風險管理手段,目的是預防和控制風險。科學有效的風險預警,一方面通過環境管理中的污染控制降低生態風險發生的概率;另一方面,通過環境事故發生后的及時應對降低事故造成的生態風險。目前,我國急需建立相應的風險預警體系來規避環境事故產生的生態損害及風險,增強處置突發性環境事故能力。
但是,我國風險預警存在預警模型不夠專業科學、指標體系不夠完善和統一等問題。我國預警指標多為宏觀性指標,不能滿足對污染事件的生態預警需求。因此,需要研發預警指標篩選技術,建立科學的指標體系。風險預警模型是準確進行風險預測的關鍵部分。我國目前缺乏涉及生態系統風險預警的模型,需要加大預警模型的研究力度。此外,還存在環境事故預警平臺的研究和應用薄弱,預警技術和設備較為落后等問題。未來,需要針對風險預警指標體系和模型建立進行系統研究,研發預警設備,構建風險預警體系和平臺。
風險決策是根據生態風險評估和預警結果,完成環境風險評估報告,提出相應管理措施,為風險管理提供直接信息和技術支持。風險決策是一個考慮到調整、修復或恢復的需要和內容的決策過程。通過這一途徑,風險評價者向風險管理者報告風險表征結果,參與決策過程,陳述支持決策分析的結果。