现代生物地球化学：环境风险评价

第1部分生物地球化学循环与污染暴露1
第1章 生态系统风险评价2
1.1 环境影响评价、风险评价的概念以及二者的结合使用方法2
1.2 环境风险评价的生物地球化学方法4
1.3 风险评价与环境影响评价相结合以更好地处理生态相关问题4
1.4 EIA中生态系统影响评价：方法的机遇与挑战5
1.5 用于生态系统风险评价的临界负荷与分级（CLL）方法8
1.6 IER和REA计算的不确定性12
1.7 在EIA中应用CLL的益处13
第2章 生态系统的生物地球化学结构14
2.1 陆地生态系统的土壤生物地球化学特征14
2.2 生物圈内有机体的生物地球化学分类与模拟17
2.2.1 生物圈的生物地球化学分类17
2.2.2 生物地球化学循环模拟方法进行生物圈绘图18
2.3 大陆、区域与地方范围内环境风险评价的生物地球化学绘图22
2.3.1 生物地球化学绘图方法22
2.3.2 亚欧大陆北部区域的生物地球化学绘图23
第3章 生物地球化学标准27
3.1 作为成酸化学物质的生物地球化学标准的临界负荷27
3.1.1 计算临界负荷的一般方法27
3.1.2 应用生物地球化学模型PROFILE计算临界酸度负荷29
3.1.3 临界酸度负荷的生物地球化学参数起源30
3.2 作为重金属生物地球化学标准的临界负荷33
3.2.1 重金属临界负荷计算的一般方法33
3.2.2 与重金属临界负荷受体选择有关的生物地球化学参数34
3.2.3 重金属临界负荷的计算方法39
第4章 探究生态系统临界点的生物地球化学方法43
4.1 依据临界负荷计算的环境风险评价43
4.1.1 ERA框架及导致酸化的项目开发的临界点43
4.1.2 应用CL和ERA计算生态系统酸度负荷的比较分析45
4.2 重金属临界负荷计算的生物地球化学临界点46
4.2.1 德国重金属临界负荷的计算和绘图46
4.2.2 俄罗斯的欧洲部分中Cd和Pb的临界负荷的计算与绘图47
第5章 人类暴露评价的生物地球化学方法54
5.1 人类健康的生物地球化学和生理学特性54
5.1.1 生态系统的生物地球化学结构和癌症临界点55
5.1.2 不同生物地球化学亚区内癌症风险的临界点56
5.2 人为生物地球化学亚区和农业生物地球化学亚区中人类健康的临界点66
5.2.1 人类生物地球化学研究的生理临界点66
5.2.2 人类健康临界点与克里米亚（半岛）干草原地区污染之间相互关系的案例研究68
第2部分自然界生物地球化学特征的暴露评价75
第6章 北极苔原带76
6.1 生物地球化学循环和污染物暴露的地理特征76
6.1.1 景观和植被的影响76
6.1.2 植物的污染物暴露和化学成分77
6.1.3 土壤对污染物暴露的影响78
6.2 极地地区的生物地球化学循环和暴露评价79
6.2.1 生物地球化学循环79
6.2.2 空气和地面污染物暴露80
6.3 苔原带生物地球化学循环和暴露评价80
6.3.1 植物对污染物的吸收80
6.3.2 苔原土壤和污染物暴露80
6.3.3 污染物暴露与苔原生态系统生产力80
第7章 寒带和亚寒带82
7.1 森林生态系统中元素的生物地球化学循环与污染物暴露82
7.1.1 氮循环和暴露途径83
7.1.2 硫循环与暴露途径84
7.1.3 磷循环与暴露途径84
7.1.4 碳循环与暴露途径85
7.2 生物地球化学循环和污染物暴露的地理特征87
7.2.1 北美森林生态系统87
7.2.2 西北欧亚大陆的云杉森林生态系统88
7.2.3 北欧亚大陆的沼泽生态系统91
7.2.4 中欧落叶阔叶林生态系统92
7.3 寒带和亚寒带的土壤水系统中生物地球化学通量及暴露途径93
7.3.1 土壤介质特征93
7.3.2 土壤水系统中的生物地球化学暴露过程95
第8章 干旱和半干旱气候带99
8.1 干旱半干旱气候带中元素的生物地球化学循环和污染物暴露99
8.1.1 干旱生态系统中的生物地球化学循环和暴露途径99
8.1.2 水和空气迁移在污染物暴露中的作用100
8.1.3 土壤的生物地球化学循环在干旱生态系统暴露途径中的作用102
8.1.4 湿度在草原和沙漠生态系统的土壤暴露途径形成中的作用103
8.2 生物地球化学循环和污染物暴露的地理特征103
8.2.1 欧亚大陆南乌拉尔地区干旱草原生态系统103
8.2.2 东欧平原的草甸草原生态系统104
8.2.3 中欧亚地区的干旱沙漠生态系统105
第9章 亚热带和热带气候带107
9.1 亚热带和热带气候带中元素的生物地球化学循环和污染物暴露107
9.1.1 热带生态系统中的生物地球化学循环与化学物质的暴露途径107
9.1.2 热带土壤的生物地球化学循环与暴露特征107
9.1.3 土壤水系统的生物地球化学暴露途径109
9.2 生物地球化学循环和污染物暴露的地理特征110
9.2.1 热带雨林生态系统中的生物地球化学循环与污染物暴露110
9.2.2 季节性落叶热带林和多树热带草原生态系统中的生物地球化学循环与污染物暴露112
9.2.3 干旱热带沙漠生态系统中的生物地球化学循环与污染物暴露113
9.2.4 红树林生态系统中的生物地球化学循环与污染物暴露114
第3部分人工生物地球化学亚区的暴露评价117
第10章 石油与天然气的生物地球化学亚区118
10.1 油气形成的生物地球化学进程118
10.2 石油组分形成（过程中）的地质学和生物学因素120
10.3 关于石油的人工生物地球化学亚区中的生态风险评价特性122
10.3.1 石油的纵向迁移122
10.3.2 石油的横向迁移123
10.3.3 石油污染区域时空演化124
10.3.4 环境风险评价的生物地球化学特性126
第11章 金属矿的生物地球化学亚区127
11.1 金属毒性的环境排名127
11.1.1 生物地球化学食物网中的重金属迁移127
11.1.2 重金属来源及其在环境中的分布128
11.2 金属的应用130
11.2.1 汞的人为负荷130
11.2.2 铅的人为负荷130
11.2.3 镉的人为负荷131
11.3 金属暴露区域的生物地球化学技术构成132
11.3.1 铁矿区132
11.3.2 非铁矿区132
11.3.3 铀矿133
11.3.4 农肥矿产134
第12章 城市生物地球化学亚区135
12.1 市区分级标准135
12.2 城市化（进程中）的生态问题135
12.3 城市生物地球化学特征136
12.4 市区暴露评价的现代方法136
12.5 亚洲城市空气污染的实例研究137
12.5.1 室外污染137
12.5.2 室内空气质量140
12.5.3 城市空气污染及健康影响141
第13章 农业生物地球化学亚区144
13.1 农业化学品对生物地球化学循环的影响144
13.1.1 无机肥料144
13.1.2 农业景观中氮生物地球化学循环的扰动145
13.1.3 农业景观中磷生物地球化学循环的扰动145
13.2 农业景观中农药的影响147
13.2.1 亚洲国家的农药147
13.2.2 环境暴露的主要途径148
13.2.3 DDT环境暴露途径的实例150
第4部分区域尺度上的环境风险评价153
第14章 加州案例研究154
14.1 硒的影响研究154
14.1.1 加州的圣华金流域154
14.1.2 美国饲料作物中的硒156
14.2 污染物暴露途径156
14.2.1 化学暴露156
14.2.2 个人、室内和室外颗粒物暴露的特征157
14.2.3 铍的暴露158
14.3 职业性暴露158
14.3.1 对多种农药的职业性暴露158
14.3.2 对砷的职业性暴露158
14.3.3 空气污染物159
14.4 癌症研究160
14.4.1 儿童癌症研究计划160
14.4.2 成人癌症研究计划160
14.5 呼吸影响的研究161
第15章 欧亚大陆案例研究162
15.1 硒引发疾病的环境风险评价162
15.1.1 北欧亚大陆162
15.1.2 中国生态系统中的硒163
15.2 钴锌镍引发疾病的环境风险评价165
15.2.1 俄罗斯南乌拉尔地区重金属的生物地球化学循环165
15.2.2 地方病的生物地球化学暴露途径167
15.3 空气污染引发疾病的环境风险评价168
15.3.1 城市空气污染的健康影响评估168
15.3.2 人类健康风险评估168
15.3.3 流行病学案例研究169
第16章 里海环境172
16.1 环境现状172
16.1.1 地质生态情况172
16.1.2 油气相关的污染174
16.1.3 油气运输问题174
16.1.4 农业、工业和城市废物的排放176
16.1.5 过度捕捞和偷捕176
16.1.6 海平面的波动177
16.1.7 关于ERA的环境立法和环境法规177
16.1.8 里海环境展望178
16.2 生物地球化学特征179
16.2.1 生物地球化学食物网179
16.2.2 重金属179
16.2.3 有机氯污染物182
16.2.4 有机氯杀虫剂的环境风险管理184
16.3 输入里海的污染物环境风险评价的概念模型184
16.3.1 DDT和HCH杀虫剂184
16.3.2 工业用PCBs186
16.3.3 其他能够增加POCs环境风险的因素187
16.3.4 概念模型的使用范例188
第17章 氮和硫的越境空气污染192
17.1 欧洲酸沉降的环境风险评价192
17.1.1 临界负荷和其超标量的绘图192
17.1.2 酸化193
17.1.3 富营养化195
17.2 北美地区酸沉降的环境风险评价197
17.2.1 加拿大和美国的酸雨197
17.2.2 酸性物质在美国和加拿大的排放情况198
17.2.3 北美东部硫酸盐的湿沉降198
17.2.4 北美东部酸沉降的生态影响200
17.2.5 运用结果导向型临界负荷实现二氧化硫减排战略202
17.2.6 根据临界负荷及其超标量来制定北美地区二氧化硫减排方案205
17.3 亚洲酸沉降的环境风险评价206
17.3.1 亚洲的环境现状206
17.3.2 亚洲地区的酸雨监测206
17.3.3 东北亚生态系统中各种成酸化合物的临界负荷值208
17.3.4 中国生态系统中硫和酸度的临界负荷210
17.3.5 韩国（生态系统中）硫的临界负荷211
17.3.6 酸沉降对重金属在食物网中生物地球化学迁移的影响214
第18章 重金属的越境空气污染216
18.1 欧洲的重金属监测216
18.1.1 欧洲的重金属排放216
18.1.2 汞的二次排放217
18.2 重金属循环的建模217
18.2.1 大气迁移218
18.2.2 汞转化路径218
18.2.3 去除过程218
18.2.4 模型的发展219
18.3 欧洲铅、镉和汞的越境空气污染219
18.3.1 欧洲的污染等级219
18.3.2 海域的沉降情况222
18.4 北半球特别是中亚地区的重金属污染评价223
18.4.1 汞223
18.4.2 铅224
18.4.3 对欧洲生态系统的影响225
18.5 生物地球化学案例研究226
18.5.1 瑞典南部，波罗的海地区226
18.5.2 美国HubbardBrook实验森林228
第19章 POPs的越境迁移231
19.1 POPs在欧洲国家的沉降评价231
19.1.1 POPs的循环模型231
19.1.2 欧洲的POPs排放231
19.1.3 欧洲的POPs沉降232
19.1.4 在各环境介质中PCDD／Fs含量的空间分布图232
19.1.5 欧洲范围内的越境污染234
19.1.6 POPs在北半球的迁移235
19.2 POPs在土壤介质中的行为模拟237
19.2.1 优先POPs及其在土壤中的允许浓度237
19.2.2 POPs在土壤介质中的迁移238
19.2.3 POPs在土壤中的累积和去除评价240
19.3 二英和二英异构体多氯联苯对于人类的暴露途径241
19.3.1 二英的基本描述241
19.3.2 长程越境空气污染的潜力242
19.3.3 LRTAP衍生物对于人类的暴露途径244
19.3.4 健康风险描述246
19.3.5 与LRTAP有关的人类健康评价248
第20章 天然气和石油管线引起的越境迁移249
20.1 石油和天然气管网249
20.1.1 俄罗斯管网249
20.1.2 美国管网249
20.2 天然气主管线“亚玛尔半岛西欧”管线250
20.2.1 临界负荷方法评价环境风险250
20.2.2 污染物的临界负荷250
20.2.3 天然气管线周围的生态系统中污染物临界负荷的超标值253
20.3 暴露地区的生物地球化学水平255
参考文献256