南京大学-黄蕾(优青)团队-ES&T||适应性地下水管理:复杂污染场地的分级环境健康风险评估与分区

导语：近期，环境科学顶级期刊Environmental Science & Technology（IF=11.3，中科院1区TOP，自然指数期刊）发表题为“Adaptive Groundwater Management: Tiered Environmental Health Risk Assessment and Zonation at Complex Contaminated Sites”的论文，实现复杂地下水系统混合毒物风险的分级量化与精准分区。

摘要：本研究整合长江下游化工园区367个监测点101.659万条季度浓度数据（277种毒物），构建环境健康风险指数（EHRI），融合生态风险（浓度加和→响应加和模型）与人类健康风险（蒙特卡洛模拟）。结果显示，仅≤10%的毒物（无机物、金属、BTEXs、卤代烷等）贡献>95%累积EHRI。象限分析识别四类共存模式，其中高频-高浓度毒物（如NH3-N、As、Mn）主导风险。空间插值显示，基线EHRI>0.60的高风险区达19 km²，但移除45种关键毒物后缩减至<0.1 km²（降幅99%）。提出的“源-羽流-缓冲带”分级管控框架，为全球地下水混合污染治理提供可转移方案。

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图 1. 大规模区域中混合风险表征和分区管理的分层框架。

图2. 毒物检测率(a)、超标率(b)与对数浓度关系；三维参数空间(c)突出高风险毒物；相关性网络(d)揭示共存模块

图3. 22类毒物组的风险商数（RQ）模式：峰值（红）与中值（蓝）对比，虚线标记风险阈值

图4. 毒物组混合风险：峰值(a,b)与中值(c,d)暴露下msPAF；加权后(e,f)高贡献毒物占比；逐步累积风险(g,h)

图5. 四年龄组健康风险：确定性（Det）与概率性（Pro）评估对比，阴影区标记可接受风险范围

图6. 监测点三维自组织映射（SOM）聚类：X轴（毒物数量）、Y轴（EHRI）、Z轴（聚类）；桑基图展示毒物-监测点关联。

图7. 网格级EHRI在毒物逐步移除前后变化：全毒物(a,b)、移除无机物/金属(c,d)、追加移除top15有机毒物(e,f)；中值条件对比(g-j)

作者简介

第一作者：Futian Ren，南京大学环境学院水污染控制与绿色资源回收国家重点实验室博士研究生。

通讯作者：王鹏，江苏大学土木工程与力学学院教授，博士生导师，九三学社社员。研究方向聚焦区域系统韧性与安全管理领域。发表论文百余篇，6篇入选ESI高被引论文；获授权国家发明专利6项、软件著作权8项；参编国家标准与团体标准2项。主持包括国家自然科学基金等多项国家级、省部级科研项目。获中国发明协会发明成果奖；中国环境科学学会科技进步奖等荣誉。担任KPA学会（韩国规划学会）常任理事、KRDA学会（韩国区域发展学会）专任理事；《环境生态学》《项目管理技术》青年编委，IJUS、JKPA期刊副主编等学术职务。

声  明