论文部分内容阅读
本文针对城市灰尘重金属潜在生态风险评价系统中涉及的随机性、模糊性及未确知性等多种不确定信息共存的特点,尝试将随机模拟与三角模糊数理论引入城市灰尘重金属潜在生态风险评价领域,旨在降低评价中的不确定性和提高评价结果的可信水平,并结合来源分析辨识重金属污染来源,以期为决策者提供更科学、更全面的评价结果。本文首先总结了城市灰尘重金属污染评价的各种常用方法,并对其进行了对比分析,综述了4种主要的不确定性理论以及说明了评价过程中出现不确定性的主要原因。故本研究针对评价过程中出现的不确定性,通过将各重金属实测含量及地球化学背景值进行三角模糊化,然后进行随机模拟,并结合潜在生态风险指数模拟值隶属于各级生态风险的可信度进行区域潜在生态综合风险分析,建立了基于随机模拟与三角模糊数(SS-TFN, the stochastic simulation and triangular fuzzy numbers)耦合的城市灰尘中重金属的潜在生态风险评价方法。将此方法应用于先导区城市灰尘重金属的潜在生态风险评价,结果表明,先导区域灰尘中Cd、 Cr、 Zn分别属于极强的潜在生态风险、轻微的潜在生态风险和轻微的潜在生态风险等级,并且As的潜在生态风险有99.97%的概率属于轻微的潜在生态风险。然而,Hg的潜在生态风险系数模拟值的隶属度分布表明,在区域重金属的潜在生态风险评价中确实存在可以误导决策的不确定性,Hg有77.04%的可能性隶属于中等的潜在生态风险等级,并有22.89%的可能性隶属于强潜在生态风险,而隶属于轻微潜在生态风险的可信度(0.07%)较低,故该区域应该将Cd和Hg作为潜在生态风险优先控制因子,但鉴于国家公布的相关背景值的时效性有限和Cd污染的空间异质性,建议对该区域灰尘中Cd污染进行进一步分区域调查确认。来源分析表明：先导区城市灰尘中重金属重点污染因子为Cd和Hg,重点污染区域为先导区的中西和南部地区,主要污染来源为工矿企业的生产、交通污染以及居民生活废气排放。研究所建的方法可得出重金属潜在生态风险系数的可能值区间,同时可定量给出重金属隶属于各潜在生态风险程度的可信度水平,通过实例验证和对比分析可知它弥补了传统确定性方法的不足,其评价结果涵盖了更全面的城市灰尘环境信息,且计算效率高于单纯基于三角模糊数的评价方法的计算效率,而相比于单纯基于随机模拟理论的评价方法来说,其对于少样本和贫数据适应能力更强,故可以更真实、更客观地表征了评价区域城市灰尘重金属的潜在生态风险程度,为科学决策提供更全面、更科学的基础。