大同市城区公园表层土壤重金属污染特征和健康风险及来源解析

【目的】为了解大同市城区公园表层土壤中重金属污染特征、健康风险和污染来源。【方法】于2021年4月在大同市7个公园共采集54个0～10 cm表层土壤样品,测定铬（Cr）、锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）含量,利用地累积污染指数法、潜在生态风险指数法和健康风险评价模型评价土壤重金属污染程度,并采用绝对主成分-多元线性回归模型解析重金属污染来源及其贡献率。【结果】大同市公园表层土壤中9种重金属含量均高于山西省A层土壤背景值。其中,所调查的公园土壤中As、Cd和Pb含量分别是土壤背景值的2.27、18.93和2.77倍。文瀛湖公园表层土壤重金属污染最严重,其次是御河公园,Cd是主要污染因子。Mn对成人和儿童造成的非致癌健康风险最大,其次是As和Cr;经呼吸吸入途径造成的非致癌健康风险高于经口摄入途径和皮肤接触途径。【结论】大同市各公园表层土壤中重金属对成人造成的非致癌健康风险指数均在可接受范围内,而对儿童造成的非致癌健康风险指数均远大于1.0,存在非致癌风险。Co对成人和儿童造成的致癌健康风险指数均大于1×10-4,存在致癌风险。...     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区(自然背景区、农业种植区和矿区)表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数(I_(geo))对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数(RI)及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明:贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_(geo)值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

锡矿山土壤重金属生态健康风险评价及重金属在优势植物的分布

为探明湖南锡矿山矿区周边土壤重金属污染程度及重金属在优势植物中的分布,通过野外调查,分析锡矿山地区土壤重金属的含量、来源、生态风险及重金属在优势植物中的富集和迁移情况。结果表明,锡矿山土壤中重金属Sb、Cd和Hg的平均值远超湖南省土壤背景值,超标率均达到100%。来源分析表明,Sb、Hg、Zn、Cd、Pb、As主要受人为活动的影响,但重金属污染来源不完全一致,存在复合污染。生态风险评价结果显示,Sb、Cd和Hg是锡矿山地区极高的生态风险因子,62.50%的样点具有极高生态风险。健康风险评价结果显示,经口摄入是土壤重金属暴露的主要途径,且儿童受到的非致癌和致癌风险均高于成人。Sb和As分别是主要的非致癌和致癌健康风险因子。苎麻对As、Sb的富集系数和转移系数值均大于1,且在重度污染地区的根系滞留率低于其他6种优势植物。研究表明,锡矿山地区存在较高程度的生态风险和健康风险,苎麻具有较高的修复矿区土壤重金属潜力,可作为锡矿山地区重金属污染的修复植物。     

武汉城市街道灰尘Cd和Pb的季节变化规律及健康风险评价

按季节采集武汉街道灰尘,分析Cd和Pb在夏季和冬季的含量和化学形态。结果发现:武汉市街道灰尘中Cd和Pb的平均含量分别是1.61 mg kg-1、93.3 mg kg-1,分别是湖北省土壤背景值的9.5倍和3.5倍。街道灰尘中Cd含量夏季高于冬季;Pb含量冬季高于夏季。Cd和Pb的化学形态分布特征在同一季节是相似的,且重金属在冬季的化学活动性高于夏季。暴露及健康风险评价结果表明:成人和儿童重金属的非致癌风险顺序均为PbCd,重金属元素对人体不构成非致癌健康威胁;儿童重金属暴露的健康风险高于成人,但非致癌风险控制在安全限内。致癌元素Cd基本不具致癌风险。     

滇东南农田土壤重金属分布特征及污染风险评价

为了解滇东南农田土壤重金属污染及其环境风险状况,测定分析了该区域农田土壤8种重金属含量,并使用相关统计方法对其重金属进行了来源解析及污染评价。结果表明,研究区土壤Cd、Zn、Ni、Cr和Hg的平均含量均超过了云南省土壤重金属背景值,其中Cd的点位超标率最高、达77.78%。As、Hg主要来源于人类活动,Cu、Zn来源可能受自然和人为叠加影响,Pb、Cd主要来源于工业活动。污染评价结果表明,6.5

相似文献   

长春市城区土壤重金属健康风险评价

为评价长春市城区表层土壤重金属人体健康风险,采集了352件表层土壤样品,测定了Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg和Cd含量。统计分析、环境背景值法和地质累积指数法分析表明所监测的7种重金属元素均为健康风险因子。采用《污染场地风险评估技术导则》推荐健康风险模型对表层土壤进行了健康风险评价,结果表明:除Cd外,各元素经口摄入暴露是人体城市表层土壤重金属暴露的最主要途径,Cd主要通过吸入和经口摄入两种方式暴露;从各元素的总非致癌危害指数(HIn)来看,As的非致癌健康风险最高,其次依次为Cr、Pb、Cu、Hg、Cd和Zn;叠加后的总非致癌风险指数平均值为1.13,表明研究区表层土壤金属污染已对城市居民构成了潜在健康风险,As对总风险的贡献最大。叠加后的总致癌风险指数(CRT)平均值为6.25×10-5,处于安全值范围内,不会对当地居民的健康构成较大风险,但应加强防范,As污染是主要风险因子。     

淮南城区小学校园石楠叶面尘重金属污染特征及健康风险评价

叶面尘能够反映一定区域及时间内近地面大气颗粒物污染情况,可以模拟儿童在特定区域的灰尘暴露情况。以典型煤矿资源型城市淮南城区小学校园中石楠叶面尘及地表灰尘为研究对象,对比分析了其重金属含量、污染特征及来源的差异,并对叶面尘中重金属含量进行健康风险评价。结果表明:叶面尘重金属污染程度为ZnPbAsCuNiCoCr,其中Zn和Pb为中度污染,As和Cu为轻度-中度污染;地表灰尘中重金属污染程度为ZnPbCrCuNiCoAs,其中Zn为中度—强度污染,Pb为中度污染,Cr和Cu为轻度—中度污染。校园地表灰尘中重金属含量一般高于叶面尘。叶面尘主要来源于工业、交通排放、煤炭燃烧,还可能来自于二次扬尘和土壤母质。地表灰尘的来源主要为交通排放,其次是建筑物及公共设施磨损和土壤母质。手-口摄入是儿童灰尘重金属暴露的主要途径,重金属非致癌风险大小为PbAsCrCuZnCoNi,均不构成健康威胁,As、Co、Cr和Ni致癌风险均低于风险阈值,不存在致癌风险。     

齐齐哈尔市主城区城市绿地土壤重金属来源解析与健康风险评价

为了解齐齐哈尔市建城区城市绿地土壤重金属来源与健康风险,在生产绿地、居住绿地、公园绿地、工业绿地、附属绿地、防护绿地、道路绿地内采集表层0～20 cm土壤样品,测定重金属含量,并用单因子指数法表征污染水平。应用美国环境保护部(US EPA)健康风险评价模型评估人群暴露土壤重金属的健康风险,以期为城市绿地系统规划和开敞空间规划提供有益的指导。结果表明:各绿地土壤中均有重金属元素含量超过黑龙江省土壤背景值,其中Cu、Zn、Pb、Cr、As表现更为突出;Cr在生产绿地、居住绿地、公园绿地、防护绿地及道路绿地土壤中最高,Hg最低,而工业绿地和附属绿地土壤中Zn最高,Hg最低;单向污染评价显示,居住绿地中的As、公园绿地中的As和Cr、防护绿地中Hg的单因子污染指数大于1,已产生污染。Cu、Pb、Cr、Zn含量高值点主要出现在公园绿地,该绿地土壤中Cu、Pb、Cr、Zn的累积可能受到居民生活和交通活动的多重影响;As含量的高值点主要分布在工业绿地土壤中,源于市区内的工业性企业在各个生产环节产生的污染物和煤炭燃烧的排放富集于土壤。Hg含量的高值点出现在防护绿地中,略超出黑龙江省土壤背景值,需要关注。城市绿地土壤中重金属对成人不存在非致癌健康风险;而居住绿地、公园绿地的土壤中As、Cr和生产绿地土壤中的Cr对儿童存有潜在的非致癌健康风险,需要引起注意。城市绿地土壤中,As、Cr呼吸对成人和儿童的致癌风险指数(CR)平均值均大于US EPA推荐的土壤治理标准(10~(-6)),但未超过有关专家所建议的土壤治理标准(10~(-6)～10~(-4)),其致癌风险已达到了较高的水平,应引起重视;不同绿地类型内人群暴露土壤重金属的非致癌风险和致癌风险存在一定的差异,进行城市绿地系统规划时要科学制定绿地空间布局,降低对人类健康的风险。     

煤矿区周边农田土壤重金属积累特征及生态风险评价

为揭示开采活动对周边农田土壤重金属性质的影响,以贵州省织金县煤矿区废弃地周边农田土壤为研究对象,分别对距离矿区50 m、100 m、400 m的农田区A1、A2、A3表层土壤进行取样调查,分析了土样重金属含量及其分布特征,利用因子分析法对土壤重金属污染来源进行分析,分别采用内梅罗综合指数法、潜在生态危害指数法对其污染程度和生态风险进行评价。结果表明,农田区A1、A2、A3样点重金属含量均高于对照点,且距离矿区越近,农田土壤重金属积累越严重。因子分析结果表明,Cd、Cu、Ni、Zn主要来源于煤炭开采过程中的三废排放,Cr和Pb可能来源于成土母质,Hg、As可能来源于采矿产生的粉尘和当地煤炭燃烧产生的降尘。内梅罗综合指数评价结果表明,Hg、Cd、Cu、Cr是土壤重金属污染的主要因子,农田区A1、A2、A3的综合污染程度达到重污染水平的样点比例分别为66.7%、52.6%、6.2%;潜在生态危害指数评价结果表明,Cd、Hg是土壤重金属最主要的潜在生态风险因子,农田区A1、A2分别有50%、21.1%的样点处于强生态危害水平,内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数均表现为距离矿区越近,土壤重金属污染越严重,潜在生态风险越强。     

平度市金矿区农田土壤-玉米系统重金属污染风险评价

本研究以平度市典型金矿区农田土壤-玉米系统为研究对象,采用地累积指数法和内梅罗指数法评价农田土壤重金属污染生态风险,采用靶标危害系数法评价重金属人体健康风险。结果表明,研究区农田土壤中4种重金属潜在风险程度为:CdZnPbCr,均表现出中等及以上污染风险,其中Cd呈极严重污染风险;采样点的农田土壤重金属综合污染均处于轻度以上污染程度,其中一半以上处于中等以上污染等级。矿区居民经玉米途径摄入的单一重金属元素对健康的损害风险不大;4种重金属叠加的总危害指数分别是2.99×10~(-3)(成人)和7.13×10~(-3)(儿童),摄食玉米后,矿区居民可能遭受一定的健康风险危害,其中Cd贡献率最高(60.30%),且对儿童造成的健康风险明显高于成年人。     

土壤重金属健康风险时空预测及管控目标研究

土壤重金属健康风险研究对于保障区域人体健康、完善土壤风险防控体系和维护土壤可持续利用等具有积极的意义。以土壤重金属Cr、Pb、Cd、As和Hg调查数据为基础，利用黑箱理论、健康风险评估模型和反距离权重插值法，预测分析土壤重金属健康风险的时空变化特征，并基于健康风险视角探究土壤重金属管控目标。研究结果表明，Cr、As、Pb、Cd和Hg在2007年至2017期间的年平均累积速率分别为-0.711、0.558、0.0055、-0.0858和0.0133 mg·(kg·a)-1，且Pb、Cd、As和Hg在2007年和2017年均处于中度或高度变异；Cr和As的儿童致癌风险在2017年的最小值分别为13.308×10-6和4.548×10-6，Pb对应的儿童非致癌风险的最大值1.366，且高于1的点位占所有调查点位的11.58%，Cr、Pb和As是六合区土壤重金健康风险的主要风险特征因子；2017年至2030年，Pb的非致致癌风险呈上升趋势，且在2025年和2030年Pb的最大值分别为1.60和1.84，高于1点位占比分别为20.00%和28.42%，Cr和As的儿童致癌风险总体呈下降趋势，但是其平均值分别为19.5693×10-6和10.0926×10-6、18.6698×10-6和9.5635×10-6，总体水平依然高于健康风险管控目标；基于2030年致癌风险管控目标下，Cr和As的含量需要降低到37.500和4.1667 mg/kg，Cr和As的降低速率分别处于0.9783 ~ 8.1218 和0.3050 ~ 0.7472 mg·(kg·a)-1，对应的均值分别为3.1755和0.3813 mg·(kg·a)-1，其Cr降低速率高值区域主分别主要分布在以六合经济开发区周边的区域以及冶山镇南部区域、As主要分布在以竹镇镇西部、冶山镇北部以及马鞍街道北部的六合区北区区域。     

典型城市化地区蔬菜重金属的累积特征与健康风险研究

工业化和城市化带来的重金属污染对环境质量、食品安全、人体健康及社会经济可持续发展构成严重威胁和挑战。为了掌握典型城市化区域蔬菜生产的重金属污染特征与食用健康风险，从而为快速城市化区域的农业实践提供依据，本研究选取珠三角电镀、染织等工业密集典型城市化区域的蔬菜和土壤为研究对象，通过采集蔬菜和表层土壤样品，使用单因子污染评价和内梅罗综合污染指数法对蔬菜样品中Cd、Ni、Cr、As、Pb 5种重金属进行污染评价，使用目标危害商数法进行健康风险评价。研究发现，该地区菜地土壤存在Cd污染。研究区蔬菜中重金属的富集吸收能力为Cd > Ni > Cr > As > Pb，叶菜类对Cd的富集最多，豆角类对Ni的富集较多。单因子污染评价结果显示蔬菜中重金属超标率按大小排序为Ni > Cr > Cd > Pb=As，Ni、Cr和Cd超标率分别为10.53%、2.63%和1.32%，Pb和As均未超标；综合污染指数的评价显示叶菜类样品处于轻度污染水平，豆角类处于中度污染水平，瓜类尚未受到重金属污染。健康风险评价结果表明，叶菜类和豆角类的综合目标危害商数（TTHQ）均大于1，长期食用叶菜类和豆角类会对健康造成影响，成人和儿童的综合目标危害商数排序均为叶菜类 > 豆角类 > 瓜类，儿童摄食蔬菜的重金属健康风险高于成人。总体来说，研究区蔬菜重金属健康风险基本处于可接受范围，但叶菜类Cd和豆角类Ni造成的健康风险需引起重视。     

金乡县大蒜产区土壤重金属特征及潜在生态风险评价

应用地积累指数、潜在生态风险指数、健康风险指数法和因子分析法对金乡县典型大蒜产区土壤重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）特征、污染源头及其潜在生态风险进行了评价分析。结果表明:该县大蒜产区土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量分别为16.27、0.18、63.05、32.79、0.15、32.05、20.71和80.47 mg kg?1,未超过《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ 332—2006）规定的上限值,即多数点位土壤重金属含量处于清洁水平。土壤重金属潜在生态风险低,且没有显著的人体健康风险。土壤中的Cd、Cr、Cu、Pb和Zn可能主要来自施肥、施药和灌溉等农业生产活动,As和Hg可能来自当地煤炭生产等工业活动产生的大气沉降。总体而言,从重金属含量角度评价,该地区土壤质量处于清洁水平,建议今后继续加强大蒜产地投入品的监管和当地煤炭生产及相关工业活动的脱尘处理,以保障大蒜产区土壤具有绿色可持续的生产能力。     

沈抚灌区土壤重金属污染健康风险初步评价

采用现场采样及室内测试方法对沈抚灌区农田土壤中Cu、Hg、Ni和Cd等重金属的含量进行了测定分析，利用污染指数法对灌区土壤环境质量进行了评价，并应用美国环保局推荐的健康风险评价模型对灌区土壤重金属通过土壤摄食途径所引起的健康风险作了初步评价。结果表明，灌区土壤中重金属的平均浓度范围分别为Cu：22．1～40．8mg·kg^-1，Hg：0．036-0．310mg·kg^-1，Ni：29．8～44．4mg·kg^-1，Cd：0．145～0．956mg·kg^-1。4种重金属浓度平均值大小为Ni〉Cu〉Cd〉Hg；土壤中Cu、Hg、Ni和Cd所引起的成人和儿童的平均个人风险均低于可接受水平10^-6，且在这两类调查人群中，健康风险大小顺序均为Cd〉Ni〉Hg〉Cu；儿童比成人更易受到土壤重金属的影响，致癌风险是成年的3倍；灌区土壤环境质量环境评价结果显示，灌区土壤重金属污染处于轻微水平。     

西安市地表灰尘中重金属污染水平与健康风险评价

在西安市三环内采集58个地表灰尘样品,分析了其中重金属含量,利用单因子污染指数法和污染负荷指数法对西安市地表灰尘中重金属污染进行了评价,应用美国环境保护部(US EPA)人体暴露风险评价模型对人群暴露地表灰尘中重金属的健康风险进行了分析。结果表明,地表灰尘中Zn、Pb、Cu、Cr、Ni、As、Co和Mn的平均含量分别为231.0、145.4、59.4、213.0、48.7、9.8、12.6和417.0 mg kg~(-1),其中Zn、Pb、Cu、Cr和Ni的含量是陕西省土壤元素背景值的1.7~6.8倍。地表灰尘中Zn、Cr和Pb达到了重度污染,Cu处于中度污染,Ni、Co、As和Mn为轻度或无污染。人群暴露地表灰尘中重金属的主要途径是手-口直接摄入,且儿童大于成人。西安市及其不同功能区地表灰尘中重金属的非致癌风险均低于风险阈值,8种重金属不存在明显非致癌危害。Cr、Co、As和Ni的致癌风险在可接受范围内。     

洛川苹果园地土壤重金属污染调查与评价

通过对洛川苹果园地土壤样品的采集、监测,依据无公害果园产地土壤环境质量标准和绿色食品产地土壤环境质量标准,重点分析评价了对土壤环境及人体危害较大的Cd、As、Cr、Pb等重金属元素的污染现状。评价结果表明:以无公害果园产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As>Cr>Cd>Pb的特征,土壤重金属综合污染指数为0.51,土壤Cd、As、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤环境中的重金属元素含量现状水平符合无公害苹果生产的要求;以绿色食品产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As>Pb>Cr>Cd的特征,土壤重金属综合污染指数为0.64,土壤Cd、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤As单项污染指数平均值大于0.7,但小于1。土壤环境中的重金属含量现状水平符合绿色食品苹果生产的要求。但土壤As单项污染指数平均值为0.74,已超过绿色食品产地土壤污染警戒线。洛川苹果园地土壤重金属As污染程度较高,主要是由于人为长期不合理使用含As农药、化肥所致。因而,洛川苹果生产中应将土壤环境中的As作为严控的土壤污染物。     

典型煤矿工业园区土壤重金属污染评价

随着工业化进程的加快,一些农业用地转为工业用地,土地用途的转变可能会影响周围土壤的质量。该研究以河南省东部某煤矿工业园区为对象,分成不同小区采集土壤样品,分析工业园区内表层土壤的Hg、Cd、Zn、As、Pb、Cr六种重金属含量及污染评价,并同时与周边土壤重金属含量进行比较,分析可能造成土壤环境污染的因子。结果表明,根据土壤环境质量标准,工业园区域内土壤污染指数小于0.7,土壤清洁;但与周边土壤比较存在污染的风险,潜在重金属威胁主要表现为Hg,其他重金属污染风险趋势为Cd>Zn>As>Pb>Cr;在空间分布上,除Cr外,随着与工业园区距离的加大,其他五种重金属其含量有降低的趋势;同时根据结果提出合理土壤污染防控建议。     

北京城郊污灌土壤-小麦（Triticum aestivum）体系重金属潜在健康风险评价

为探讨城郊污灌土壤-小麦体系中重金属Cu、Cd、Cr、Pb和Zn的迁移富集特征及潜在健康风险,选取北京城郊污灌区24块代表性小麦（Triticumaestivum）样地,运用高分辨电感耦合等离子体质谱仪（HR-ICP-MS）测定了土壤及小麦籽粒中消解态Cu、Cd、Cr、Pb和Zn含量。结果表明,污灌土壤中Cu、Cd、Cr、Pb和Zn的均值含量分别为26.51、0.24、101.29、28.04mg.kg-1和85.59mg.kg-1,高于北京土壤元素背景值,已出现积累现象;小麦籽粒中5种重金属含量顺序为Zn（52.38mg.kg-1）〉Cu（6.09mg.kg-1）〉C（r4.62mg.kg-1）〉Pb（0.17mg.kg-1）〉Cd（0.04mg.kg-1）,其中Cr、Zn含量超出国家标准限值,食品安全需引起关注。在以污灌区小麦粉为主要食源条件下,健康风险评价显示：北京城郊污灌区单一重金属风险系数（HQ）尚未达到显著水平,但是郊区成人和儿童的5种重金属综合健康风险均大于1,4种不同人群的风险系数（HQ）和风险指数（HI）有相同的影响顺序,即郊区儿童〉郊区成人〉城区儿童〉城区成人;5种重金属中,Cr所占风险比例最小,由Cu和Zn所引起的健康风险所占比例最高。表明对北京城郊污灌区小麦籽粒主要消费区域和流通渠道以及由此引发的居民（尤其郊区儿童和成人）重金属健康风险需要予以关注,预防食品安全危害的发生。     

污灌区作物根与秸秆不同处置的重金属健康风险评价

为了评估污灌区作物秸秆不同处理方式的重金属健康风险，以天津污灌区为例，估算了该污灌区3类农作物根和秸秆中的Cd、As、Pb、Cu、Zn总量及其分布特征，采用健康风险评价模型对根和秸秆采取直接还田、燃用、直接还田+燃用处置可能引起的重金属健康风险进行评价。结果表明：作物中重金属的分布格局为“根多茎少”；还田处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为6.08×10-9和1.95×10-8，非致癌风险值分别为1.01×10-5和6.45×10-6，不会造成健康伤害；燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2.89×10-8和4.67×10-8，非致癌风险值分别为1.76×10-3和9.43×10-4，还田+燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2.05×10-8和4.28×10-8，非致癌风险值分别为8.88×10-4和3.78×10-4，这2种处置对儿童和成人造成的非致癌性健康风险是不可接受的。污灌区作物初级废弃物由于重金属总量大，在进行处置时，应优先考虑还田，其次谨慎考虑燃用，为农业固体废弃物管理提供了科学依据。