環境問題嚴重：全面推進生態風險評估勢在必行

時間：2014-09-30 09:25:00 作者： 　來源：中國環境報

隨著我國經濟快速發展，環境污染問題日益突出，很多地區的生態環境遭遇到嚴重的環境風險危害，導致各地環境風險管理的壓力在不斷增大。

作為環境風險管理的重要組成部分及科學支撐，生態風險評估是當前環境管理領域中的重點和難點。其主要是評估人為活動引起生態系統的不利改變，幫助環境管理部門了解和預測外界生態影響因素和生態后果之間的關系，最終為風險管理提供決策支持。

全面推進生態風險評估，可以提高環境風險防控水平，降低環境風險事件發生頻次和危害，為建設資源節約型、環境友好型社會保駕護航。

生態風險評估的內涵及發展趨勢

“生態風險”是指生態系統及其組分所承受的風險，指在一定區域內，具有不確定性的事故或災害對生態系統及其組分可能產生的作用，這些作用的結果可能導致生態系統結構和功能的損傷，從而危及生態系統的安全和健康。導致生態風險的因素有多種，可能是化學的（如化學物質）、物理的（如土地利用、建筑物建造）、生物的（如外來種、病毒）因素，也可能是自然的因素（如全球氣候變化引起的水資源危機、土地沙漠化與鹽漬化）。按風險發生與否分為前瞻性和回顧性風險；按風險發生的方式分為突發性和累積型風險。

“生態風險評估”（Ecological Risk Assessment，ERA）是環境風險評估的重要組成部分，是指針對潛在的生態風險，利用生物學、毒理學、生態學、環境學、化學、地理學等多學科的綜合知識，采用數學、概率論等風險分析的技術手段來預測、評價其對生態系統及其組分可能造成損傷的可能性和程度，并據此提出相應的措施。生態風險評價的目的是為人類活動提供指導，使風險管理者根據風險程度作出合理的環境保護決策。

生態風險評價主要有3種類型。

一是針對風險源進行的生態風險評價。按照風險源性質可劃分為洪澇災害、水土流失等自然災害的生態風險評價，化學污染物、重金屬等人類活動引起的生態風險評價以及復合風險源的生態風險評價；根據風險源數量可分為單一風險源與多重風險源的生態風險評價。

二是針對風險受體的生態風險評價。根據風險受體水平可劃分為種群、群落和生態系統的生態風險評價，按照受體數量可劃分為單一受體與多種受體的生態風險評價。

三是針對生態終點發生的尺度進行劃分，可劃分為湖泊、河流、河口及整個流域的生態風險評價。

生態風險評價是近30年來逐漸興起并得到發展的一個研究領域。生態風險評價的研究始于上世紀80年代初，目前已經在美國和其他歐洲國家的環境管理中得到廣泛應用。上世紀90年代，美國環保局先后發布了《生態風險評價框架》和《生態風險評價指南》，比較系統地提出了生態風險評估的理論方法。上世紀90年代后發展為區域生態風險評估，開始關注大尺度（流域或更大尺度）的生態風險評價，認識到區域環境特征的重要性，強調區域社會、經濟、自然環境狀況等是區域風險評估的基礎。我國的生態風險評價工作起步較晚，雖然做過很多研究性的工作，但是還沒有導則參照執行，沒有系統地應用于我國的環境管理之中。

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�；�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。

大力推進我國生態風險評估工作

當前，我國的環境形勢非常嚴峻，生態安全面臨各種威脅，急需大力推進生態風險評估工作。

尤其是在水環境方面，生態安全現狀不容樂觀，很多地區水污染嚴重、水生態失衡等較為普遍，整體水環境生態系統非常脆弱，已經威脅到了國民經濟的正常運行和人民的正常生產生活，以及經濟的可持續發展和國家安全�，F階段，我國急需開展有關水環境質量安全的系統研究，分析水環境存在的主要問題和風險特征，建立和完善科學的區域水環境生態風險評估系統工作，為政府制定切實有效的決策模式和措施，以保障我國水環境生態安全，支撐社會經濟的可持續發展。

要大力推進生態風險評估工作，筆者建議應結合國家重大水專項風險評估預警項目和國家其他重要項目，從以下幾方面進行。

第一， 在理念和關鍵技術上實現突破。應系統研究生態風險評估的理論方法，在引進國外成熟的方法體系的同時，要根據我國的國情進行本土化改造，結合我國的水環境特征，構建適用于我國國情的水環境生態風險評估框架和指南。同時，需要選擇合適的評價指標體系，研究適合我國水環境特征的評價模型。

第二， 形成技術體系和平臺。要系統開展污染物的毒性效應數據研究，在生物體和種群水平上建立污染物的行為和生態毒理數據庫。同時，整理已經獲得的文獻資料，進一步積累污染物的生態毒理研究，開展急需的毒理學研究，為建立全國統一的毒性數據庫提供基礎。此外，廣泛調研污染物在水相、沉積物和水生生物等各環境相中的暴露數據，建設成為可共享的數據庫，為風險評估提供基礎數據和必要參數。

第三， 開展重點流域技術示范和應用。總結國家重大水專項在江蘇和遼河重點流域示范區和重點行業應用的成功經驗，加強在全國層面的推廣和運用。通過加強區域生態方面的大尺度風險評價研究及其在環境管理中的應用，加強生態風險評估與預警的平臺建設，將生態風險評估的理論研究充分進行業務化應用，為我國的環境管理提供理論依據和科學支持。例如，研究風險評估在環境責任保險和環境稅中的應用，為環境責任保險和環境稅的順利推行提供科學支持。

第四，形成完善的相關法律法規。完善的法律體系可以保障我國生態風險評估的順利進行，為風險評估和環境管理提供法律支撐。同時，要加強水環境風險管理的宣傳和普及，增強公眾的環境保護和風險管理意識，為我國生態風險評估的開展奠定堅實的群眾基礎。