[发明专利]一种河口生态风险评价模型的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种河口生态风险评价模型的构建方法，属于河口生态环境与生态风险评价技术领域。

背景技术

河口生态系统位于河流入海口，是介于河流与海洋之间的生态交错区，也是陆海相互作用最强烈的区域。同时，河口区域是人类活动集中的区域，再加之特殊的地理位置和物理化学特征，导致其更易接收和存储来自上游水域的污染物质，使得河口区比一些流动性差的区域更容易恶化。我国社会经济经过几十年的快速发展，大量污染物经河流汇聚到河口进入海洋，大部分河口都存在严重的污染问题，富营养化严重、生态退化、河口湿地面积萎缩，已经影响了河口生态功能的正常发挥，并对区域生态安全构成了严重威胁。

现有的区域生态风险评价模型主要针对陆地生态环境和淡水生态系统，并没有专门针对河口区的生态风险评价模型。虽然国内外在河口生态风险研究领域中已经取得一些重要进展，主要集中在水质、沉积物、生态毒理、灾害和景观等层面，但其中涉及的评价模型、指标、标准和方法则较多沿用陆地生态系统模式。此外，区域生态风险评价不同于单一地点评价的显著特点是，前者所涉及风险源和风险受体存在区域差异的现象和规律，即风险分布的空间异质性。由于现有的评价模式和评价方法存在上述欠缺，使得现有的河口生态风险评价方法多将河口生态系统视为统一整体，忽略其由于盐度和其他变量的动态变化而导致河口生态风险的时空分布差异。因此如何体现河口异质性和复杂性特点，建立具有针对性的评价模型是目前河口区域生态风险评价技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种河口生态风险评价模型的构建方法，首次以水期、盐度和污染源作为划分研究区段的主要因素，揭示河口区生态风险时空分布差异规律，甄别导致河口区域风险值较高的主要环境因素，为区域生态风险研究提供理论和技术支持，以克服目前河口生态风险评价技术领域中存在的不足。

为了达到以上目的，本发明的技术方案如下：

一种河口生态风险评价模型的构建方法，包括测量河口地区不同站点的生物多样性指数和综合污染指数，以及获取河口地区的社会经济发展压力指数，其特征在于该方法包括以下步骤：

第一步评估河口区域生态风险程度，包括

(1)首先构建河口区的生态风险评价指标体系，即构建河口区各个站点的涵盖上述生物多样性指数、综合污染指数和社会经济发展压力指数的生态风险评价指标体系；

(2)其次，依据已有标准值确定上述指标体系内各项指标的风险上限和风险下限的标准值，对各个站点的数据进行标准化处理；

(3)然后进行风险程度计算：使用层次分析法确定各指标权重，通过加权加和获得各个站点的生态风险值；

第二步揭示河口区域生态风险的时空分布差异，包括对河口区进行时空区段划分：时间区段划分为枯水期、平水期和丰水期；空间区段划分是通过建立河口区盐度分布数值模型，然后以各等盐线为界限将各个站点分属到具有不同盐度的河口区段；同时进行污染源划分：按照是否有污染源将河口区各个站点划分为无源区和有源区；

以上述经时空区段划分后的河口区段为基础，得到各河口区段的风险值，揭示河口区生态风险时空分布格局，从而甄别出导致河口区域风险的主要因素。

上述第一步中，步骤(1)所述的生物多样性旨数可以包括浮游植物多样性指数、浮游动物多样性指数与底栖生物多样性指数；所述的综合污染指数包括由高锰酸盐指数(mg/L)、PH、石油烃(mg/L)与壬积酚(ng/L)组成的常规污染指数，由TN(mg/L)、TP(mg/L)与DO(mg/L)组成的富营养化指数，由每千克沉积物中所含Cu、Pb、Zn与Cr的毫克数组成的沉积物重金属指数；所述的社会经济发展压力指数包括由河口区的人口密度、人口增长率和城市化率组成的社会发展压力指数，以及由人均生产总值、工业废水排放达标率和万元GDP废水排放总量组成的经济发展压力指数。

上述第一步中，步骤(2)对生物多样性指数，可以选择1和3分别作为风险上限和风险下限的标准值；

对综合污染指数，选择国家地表水水质标准中的V类水和I类水的水质标准分别作为风险上限和风险下限的标准值；

对于社会经济发展压力指数，以河流流域内该指数出现的最劣值作为风险上限的标准值，以河流流域内该指标出现的最优值作为风险下限的标准值，采用极差标准化方法对指标进行标准化。