【关键技术】基于水生态系统服务功能的新污染物优控清单构建技术
一、技术简介
本技术面向地表水环境优先污染物筛查与管控需求,针对现有优控污染物筛选方法多采用统一评价体系、难以兼顾不同生态功能区常规污染物与新污染物复合风险特征的突出难题,创新性地构建了“分区评估—多准则评价—主客观综合赋权—优先级排序—差异化管控”的全链条技术体系。技术首次将生态功能分区理念引入大型河流优控污染物筛选,构建了融合环境暴露、持久性、生物累积性、生态毒性和人体健康风险的多维评价框架。在权重确定方面,采用层次分析法与熵权法相结合的混合赋权方法,根据不同生态功能区的风险控制目标动态优化指标权重,并结合NR-TOPSIS综合评价模型实现污染物的科学优先排序,从而建立了面向功能分区的差异化优控污染物筛选技术体系,为流域尺度上常规与新污染物的协同管控提供了系统性的方法支撑。
二、技术内容
收集目标流域自然地理、水文气象、水环境质量及污染源分布等多维度数据,结合相关政策文件划分生态功能区;综合国内外优控化学品名录及水质标准,构建涵盖常规污染物与新污染物的候选污染物初始清单,通过实地采样与仪器分析测定各污染物环境赋存浓度。在此基础上,构建包含环境检出水平、环境持久性、生物累积性、生态毒性及人体健康风险五大指标的评价体系,针对不同功能区的保护目标对预测无效应浓度等关键参数实行差异化取值;采用主客观综合赋权法确定各指标权重——客观权重通过信息熵计算数据离散程度获得,主观权重通过专家两两比较构建判断矩阵并经一致性检验后确定,引入变异系数加权法构建优化模型,结合拉格朗日乘子法求解得到融合专家经验与数据信息的综合权重;采用改进的逼近理想解排序法计算各污染物相对贴近度并转化为标准化排序得分,按得分划分为I至V级优先级,生成各功能区专属的优先管控污染物清单,其中I级和II级污染物纳入重点管控范围。

图1 基于水生态系统服务功能的新污染物优控清单构建技术流程图
三、技术优势
四、应用场景
不同生态服务功能区的差异化污染物风险评估与自适应管控。
五、典型案例
该技术在我国某河流中下游流域优先污染物筛查与分区管控中取得应用。研究团队综合饮用水源地、自然保护区和水产种质资源保护区等空间信息,将222个采样点划分为饮用水源区、生态敏感区和一般生态区三类生态功能分区,构建覆盖200余种污染物的综合数据库,涵盖氨氮、重金属等常规污染物,以及抗生素、邻苯二甲酸酯类、全氟和多氟烷基物质(PFASs)等典型新污染物。
研究结果表明,全氟辛烷磺酸(PFOS)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是该中下游三类生态功能区共同的高风险污染物,在饮用水源区、生态敏感区和一般生态区均具有较高综合风险,是威胁区域水环境安全的共性优先控制对象。同时,不同生态功能分区的污染风险特征差异显著,优控污染物组成呈现明显的区域分异。饮用水源区应重点关注砷、铬等重金属以及滴滴涕(DDTs)、甲氧氯等高人体健康风险污染物;生态敏感区应重点防控芘、铜、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和林可霉素等高生态毒性和生物累积性污染物;一般生态区则仍以营养盐和重金属等传统污染物为主要管控对象。研究表明,该流域不同生态功能区的优控污染物存在明显差异,应根据生态服务功能实施差异化风险管控。
六、科技支撑
赵中华,龚雄虎,丁琪琪,金苗,张路. 一种地表水环境优先污染物清单的构建方法. 专利号:ZL202110775861.7
赵中华,龚雄虎,张路,蔡永久,姚晓龙. 一种面向生态服务功能差异的水环境污染物自适应分区管控方法. 专利号:ZL202610178255.X
标准规范:
城镇水环境中优先控制新污染物筛选指南(T/CSUS107-2025)
七、联系方式
联系人:赵中华
科技处:姚老师,025-86882023,zbyao@niglas.ac.cn
