基于健康风险的土壤和地下水修复目标分析——以某石油化工污染场地为例

以某石油化工污染场地为研究对象,参照国家环保部颁布的HJ25.3—2014《污染场地风险评估技术导则》,确定健康风险评价中的相关参数,对该场地污染土壤和地下水进行健康风险分析。监测结果表明,土壤和地下水中有机污染物苯超过了其风险筛选值。基于经口摄入、皮肤接触、呼吸吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物和吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物6种暴露途径计算了土壤污染造成的健康风险,并基于吸入室外空气中来自地下水的气态污染物和吸入室内空气中来自地下水的气态污染物污染2种暴露途径计算了地下水污染造成的健康风险。结果显示,土壤对人体产生的叠加致癌风险(cancer risk,简称CR)和非致癌危害商(hazard quotient,简称HQ)分别达到1.62×10~(-3)、9.78,地下水对人体产生的叠加致癌风险CR和非致癌危害商HQ分别达到1.33×10~(-3)、81.80,会对该场地上的工人产生较大健康危害。结合可接受致癌风险(acceptable cancer risk,简称ACR)、可接受危害商(acceptable hazard quotient,简称AHQ)的取值10~(-6)、1.00,最终将土壤、地下水中苯修复目标值分别确定为0.34 mg/kg、0.21 mg/L。     

浙中地区水生蔬菜及其生长环境重金属风险评价

为了解浙中地区水生蔬菜及其生长环境重金属健康风险,采集水生蔬菜及其生长环境土壤、水样品,测定铅、镉、铬、铜、锌、砷含量,采用美国环境保护署（US EPA）推荐的健康风险评价模型展开健康风险评价。结果表明,水生蔬菜单一重金属的目标危害系数（target hazard quotient,THQ）值依次为铬＞铅＞锌＞铜＞镉＞砷,成人铬和儿童铅、铬的单一重金属THQ值均超过1,表明食用样品水生蔬菜,成人存在铬暴露健康风险,儿童存在铅、铬暴露健康风险。土壤中铜、锌、砷各暴露途径的非致癌风险在儿童和成人中均为口腔摄入＞皮肤接触＞呼吸暴露,铅、镉、铬各暴露途径的非致癌风险均为皮肤接触＞口腔摄入＞呼吸暴露。同一暴露途径儿童的非致癌风险普遍比成人高。铬对儿童和成人的致癌风险指数都高于10-4,表明铬对人体健康存在致癌风险。水环境中镉、砷、铬引起的致癌风险平均值分别为541×10-6 a-1、214×10-5 a-1、791×10-4 a-1,风险等级从低到高。所有调查区域水环境中铬的致癌风险值均高于10-4 a-1,说明铬已成为浙中地区水生蔬菜基地水环境中的主要致癌因素之一。     

山东省东营市农田土壤PAHs污染特征及风险评估

以山东省东营市80个表层农田土样为研究对象,研究16种多环芳烃(PAHs)含量、来源、空间分布特征及致癌、非致癌健康风险。结果表明,PAHs总质量浓度为4.25～119.94 mg·kg~(-1),平均值36.08 mg·kg~(-1),高于国内、京津冀地区和西欧暴露风险评价水平,表层土壤PAHs含量处于较高水平。克里金空间插值结果显示,PAHs空间分布呈"南高北低"分布特征,高污染区域主要集中于南部东营区和垦利区;特征比值法源解析揭示,石油开采、加工、输送、利用、泄露及化石燃料燃烧是东营市南部表层土壤PAHs主要来源;PAHs致癌风险水平在1.12×10~(-8)～1.33×10~(-5),整体处于潜在致癌风险和高致癌风险水平之间,其中苯并[a]芘(BaP)致癌风险最高,贡献率达80%以上。非致癌风险低于可接受非致癌危害指数,非致癌风险不明显。克里金空间插值结果表明,高致癌风险集中分布于利津县、广饶县、垦利区及东营区,建议加强该地区表层土壤有机污染防治。     

广东罗非鱼养殖区水体及鱼体中多环芳烃的含量与健康风险

利用气相色谱质谱仪(GC-MS)对广东罗非鱼主要养殖区水体及罗非鱼肌肉中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行检测,并用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型对罗非鱼食用安全进行健康风险评价。结果表明:水体中16种多环芳烃总量为272.53 ng·L-1,范围为53.55~679.97 ng·L-1;罗非鱼肌肉PAHs残留含量范围为182.66~717.20 ng·g-1,平均含量为355.28 ng·g-1;多环芳烃的组成以低环为主,在水体及罗非鱼肌肉所占比例分别为69.64%~97.09%和59.70%~74.46%;罗非鱼经食用所含6种致癌PAHs造成个人年致癌风险值范围为2.87×10-6~1.56×10-5a-1,低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平(5.0×10-5a-1),但存在一定的致癌风险,8种非致癌PAHs有害污染物对人体的总非致癌风险为2.51×10-10~1.54×10-9a-1,低于国际标准值,健康风险较低。     

沈北新区土壤中多环芳烃潜在风险评价

为对区域土壤环境质量和人体健康风险评价提供数据支持,采用均匀网格布点法在沈阳市沈北新区采集了不同利用类型的表层(0~20 cm)土壤样品101个,利用超声提取-硅胶柱净化-高效液相色谱检测的方法分析了土壤中美国环保局优先控制的16种多环芳烃(PAHs)的含量,并对土壤中PAHs潜在的生态风险和健康风险进行了评价。结果表明,沈北新区表土中PAHs总量为123.7~932.5μg·kg~(-1),与荷兰土壤质量标准相比,城区绿地部分点位PAHs含量超标严重,最高达10倍以上。内梅罗综合污染指数分析结果显示,研究区有23.8%的样点达到重度污染级别,空间分布呈现由南向北逐渐递减的显著特征;基于毒性当量因子风险评价法的生态风险评价结果显示,PAHs毒性当量范围为1.39~96.41μg·kg~(-1),平均值为(17.96±6.59)μg·kg~(-1),整体潜在生态风险较低。对研究区人群分别进行非致癌和致癌风险分析,结果显示:研究区土壤中PAHs不会对儿童和成人产生明显的非致癌风险;土壤PAHs的致癌风险均低于10-6,经口直接摄入PAHs是致癌风险最高的暴露途径,且致癌风险较高的区域集中于城区绿地。研究区土壤整体生态风险较低,健康风险较高区域主要集中于人类活动频繁的城区绿地等,建议采取相应管理措施避免人体直接接触该区域土壤。     

重庆市街道灰尘重金属污染的健康风险评价

采集了重庆市主城区的商贸区、居民区、交通区、文教区、旅游区、工业区、农业区共40个街道灰尘样品,分析了样品中As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb,Zn等8个重金属元素总量,采用美国EPA人体暴露风险评价方法对街道灰尘中重金属含量进行了非致癌健康风险和致癌健康风险评估.结果表明,重庆市街道灰尘中重金属含量呈累积趋势.其中,Hg,Cr,Cu,Pb的变异系数超过了30%,受人为影响较大;儿童和成人对几种重金属的3种摄入方式大小依次为:手口暴露、皮肤暴露、呼吸暴露,儿童受到的伤害高于成人;重金属Cd和Ni的致癌风险度分别为3.6×10-8,5.3×10-7,低于国际防辐射委员会推荐的最大可接受风险值5×10-5,显示较低的致癌风险;Cr的致癌风险度为6.5×10-5,存在一定的致癌风险效应,应引起重视;其中,Cr元素中,商贸区和交通区的致癌风险度高于其他功能区.     

福建闽南沿海养殖牡蛎食用健康风险评估

牡蛎能富集栖息环境中多种污染物,可做为监测海域污染状况的指示生物。为评估牡蛎食用安全性,采用2015年对福建闽南沿海主要牡蛎产区养殖牡蛎监测数据,计算不同海区牡蛎中主要污染物:无机砷、甲基汞、铅、镉、铜、多环芳烃、多氯联苯、六六六、DDT的暴露边界值(MOE)和总致癌风险指数(RTC),评估食用健康风险。结果表明:各污染物的平均暴露边界值在1.00×10~(-6)~0.111之间,均小于1;平均总致癌风险指数在2.88×10~(-5)~3.16×10~(-5)之间,未超过可接受风险水平1×10~(-4)。因此,闽南沿海养殖牡蛎的食用健康风险在可接受范围内。通过比较牡蛎中各种污染物的食用健康风险值及分析主要风险因子的分布与变化特征,发现闽南沿海养殖牡蛎食用健康风险主要来源于重金属,镉、铅、甲基汞的暴露边界值较高,无机砷对总致癌风险指数贡献率大;在所监测持久性有机污染物中,多氯联苯不仅暴露边界值远高于其他几种持久性有机污染物,其对总致癌风险指数的贡献也高于其他几种持久性有机污染物。因此,镉、铅、甲基汞、无机砷和多氯联苯应是闽南养殖牡蛎食用健康风险监控的重点。     

浙江省农田土壤多环芳烃污染及风险评价

为探究浙江省农田土壤中16种优控多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)含量、来源及生态和健康风险,用网格布点法采集了62个农田土壤样品并进行实验分析。结果表明,∑PAHs浓度范围为34.04～1 990.38 ng·g~(-1),污染物以高环类PAHs为主,研究区域内所有土样苯并[a]芘(BaP)浓度均未超过我国新颁布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的风险筛选值。采用比值法及主成分分析研究其环境来源,结果显示主要来自于交通污染、煤炭和薪柴燃烧。内梅罗综合污染指数法评价结果表明,研究区有87.10%的样点存在生态风险。毒性当量因子风险评价法分析结果显示,PAHs的毒性当量浓度范围为1.53～268.27 ng·g~(-1),7种致癌PAHs为污染主体,平均占比高达99.18%。暴露量估算结果显示,经口摄入是PAHs致癌风险最高的暴露途径。健康风险评价显示,土壤中PAHs暴露暂时不会对人群产生明显的非致癌风险,但儿童的综合致癌风险已超过可接受范围,需引起重视。     

细河流域地下水中多环芳烃污染健康风险评价

为了保障细河流域沿岸居民的生活用水安全,采集细河流域9个地下水样品并分析了其中16种多环芳烃(PAHs)的含量,根据毒性当量因子方法和荷兰公共卫生和环境国家研究院提出的土壤地下水污染现场暴露评价模型(CSOIL模型)对多环芳烃的健康风险进行了初步评价.结果表明,细河流域各采样点地下水中∑PAHs含量为159.1～483.7 ng·L-1,低于生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)的浓度限值,表现出规模较大的城镇或乡镇处∑PAHs含量高于其他位置的规律性.作物食入、饮水等经口摄入途径是地下水环境健康风险评价中最主要的暴露途径,各采样点地下水中PAHs在作物食入、饮水、洗澡过程中呼吸吸入和皮肤接触等4种暴露途径产生的总的平均个人年健康风险值为1.19×10-6～3.10×l0-5,其健康风险排序为翟家＞前庙＞富官＞前余＞双树＞土西＞大潘＞黄蜡坨＞大兀拉.虽然该风险值低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值,基本属于可接受范围,但其健康危害已不容忽视.     

黄河兰州段多环芳烃类有机污染物健康风险评价

近年来黄河兰州段的多环芳烃污染日渐严重.为研究黄河兰州段水体中多环芳烃类有机污染物对人体产生的潜在健康危害风险,根据黄河兰州段2004年11个采样点水质监测数据,应用美国环境保护局(USEPA)的健康风险评价方法对黄河兰州段多环芳烃类有机污染物通过饮水和皮肤接触途径进入人体的健康风险进行了初步评价.结果表明:黄河兰州段多环芳烃类有机污染物的非敛癌风险指数值均小于1,其中萘的非致癌风险指数值在10-3数量级,偏高于其他污染物.苯并(a)芘的致癌风险指数值在10-4数量级以下.从位于西固八盘峡的1号采样点(S1)采集的水样中萘的非敛癌风险指数值偏高.在所有采样点中,西固八盘峡的1号采样点(S1)污染较重,具有较高的健康风险.与国内其他地区相比,黄河兰州段萘的非致痛风险亦较高.常规的自来水处理工艺不能有效地去除源水中微量PAHs等有机污染物,凼此地面水特别是饮用源水PAHs污染具有较大的健康风险.     

土壤和植物样品的多环芳烃分析方法研究

采用超声提取的前处理方法并结合HPLC/UV分离和分析技术,研究了土壤和植物样品的多环芳烃(PAHs)分析方法。结果表明,植物样品中供试6种PAHs的方法回收率为76.00%￣103.1%,相对标准偏差(RSD)均小于4.1%。土壤样品(干土或湿土,湿土含水量为50%田间持水量)中6种PAHs的方法回收率均高于85%,RSD则低于3.1%;但干土的方法回收率要高于湿土,RSD则比湿土略低。所建立的分析方法具有操作简单、省时的优点,有可接受的回收率和较好的重复性,可用于污染土壤和植物样品的PAHs检测分析。     

北京市郊农田土壤中多环芳烃污染特征及风险评价

对北京市郊农田土壤中多环芳烃（PAHs）的种类、含量进行研究,并对其来源和生态风险进行探讨,以期了解京郊农田土壤中PAHs的污染现状和潜在风险,为农业环境保护提供科学依据和理论支持。结果表明：16种PAHs全部检出的检出率为74.4%,PAHs总含量（∑PAHs）范围为7.19~1 811.99 ng·g^-1,平均值为460.75 ng·g^-1;土壤中PAHs的组成结构主要以2~4环为主,占总含量的78.2%,主要来源为石油和煤的高温燃烧。风险评价结果显示,京郊农田土壤已受到PAHs污染,并具有潜在生态风险。     

福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

为了解福建闽西矿区周边农田土壤中重金属Cd、Pb、Cr积累特征及健康风险,分别测定了农田土壤中Cd、Pb和Cr含量。通过污染指数法和潜在生态危害指数法评价了研究区农田土壤的污染状况和生态危害程度,并应用概率评估模型评价了3种重金属对人体造成的健康风险。结果表明:研究区农田土壤受到不同程度的Cd、Pb、Cr污染,土壤中各元素的单因子污染指数均值大小顺序为CdPbCr,综合污染指数为1.21,整体处于轻度污染等级。土壤中重金属的潜在生态风险指数均值大小顺序为CdPbCr,综合潜在生态风险指数为226,整体处于中度生态危害等级。研究区土壤中Cd的致癌风险商尚未超过有关专家所建议的风险阈值10~(-4),对人体造成致癌风险的可能性较低;Pb的非致癌风险商基本都低于其风险阈值1,不产生健康风险;Cr的致癌风险商有12.9%超过风险阈值(10~(-4)),存在对人体健康构成威胁的可能。     

油菜-紫花苜蓿混种对土壤中菲、芘的修复作用

 【目的】探讨混种模式下植物对土壤中多环芳烃（PAHs）污染的联合修复、积累效应。【方法】采用盆栽试验法,对比研究油菜、紫花苜蓿在不同栽培模式下对土壤中芘、菲的去除效果与修复机制。【结果】在试验浓度范围内,混种模式下芘、菲的修复效果明显超过单种模式。油菜、紫花苜蓿联合种植70 d后,土壤中菲、芘平均去除率为75.06%、68.22%,分别比二者单独种植时高出43.26%、40.38%和11.03%、16.29%,强化效果明显。植物本身能够吸收与累积在一定量的菲和芘,累积量与土壤中菲、芘的添加浓度正相关。相同污染水平下,茎叶部积累量低于根部、菲小于芘、混种模式低于单种模式。在植物-微生物系统中,微生物降解、植物-微生物联合效应是菲、芘去除的主要途径,但植物-微生物联合效应是混种模式下强化修复PAHs污染的主要原因。【结论】混种模式能强化PAHs污染土壤的修复效果、减少植物积累、缓解污染风险。     

白银市土壤多环芳烃污染特征

选取甘肃省白银市为研究区域,采集23个具有代表性的不同功能区表层土壤样品,分析土壤样品中美国环保署规定的16种优控多环芳烃（PAHs）的含量和组分特征,并采用同分异构体比率研究其污染来源。研究表明,该区土壤中PAHs含量为64.96～3 043.86ng/g,远超出土壤内源性PAHs含量,有52.2%、13.0%和21.7%的土壤样品分别达到PAHs的轻度、中度、重度污染水平。多环芳烃浓度在不同类型土壤中的含量由高到低依次为河流下游底泥〉生活区〉工业生产区〉污灌区。白银市土壤样品中4环及4环以上高分子量的PAHs所占比例较大。源解析结果表明,该市土壤PAHs来源主要是木材、煤的燃烧和化石燃料的燃烧。     

望城饮用水源地周边土壤多环芳烃的污染特征和风险评价

以长沙市望城区集中式饮用水源地一级和二级保护区周边0～20 cm土壤为研究对象,于2018年采用网格布点法在一级和二级保护区分别布设3个(1#～3#)和12个(4#～15#)采样点,其中11#～15#采样点于2014年布设,探究土壤中苊(Ace)、苊烯(Acy)、蒽(Ant)、菲(Phe)、芴(Flu)、苯并[a]蒽(BaA)、芘(Pyr)、屈(Chr)、荧蒽(Fla)、苯并[a]芘(BaP)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、二苯并[a,h]蒽(DBA)、苯并[g,h,i]苝(BghiP)、茚并[1,2,3–c,d]芘(IcdP)共15种多环芳烃(PAHs)的污染水平及来源,运用毒性当量浓度值及终生癌症风险增量模型对土壤中PAHs进行风险评价。结果表明:水源地保护区土壤中15种PAHs总含量为75.22～5 617.86 ng/g,均值为670.96 ng/g,其中7种致癌PAHs(BaA、Chr、BbF、BkF、BaP、DBA、IcdP)的含量为12.13～2 989.26 ng/g,均值为319.80 ng/g;2#和4#土壤样品中多环芳烃均为中度污染,12#土壤样品中多环芳烃为重度污染,其他点位土壤均处于轻度污染或未受污染;荧蒽、芘、菲是水源地保护区土壤中的主要污染因子;除一级保护区土壤中芴含量稍高于二级保护区外,水源地一级保护区土壤中其余14种PAHs单体含量均低于二级保护区;除12#点位样品外,其他点位样品土壤中3环和4环PAHs占比均大于60%;采用特征比值法分析污染物来源,显示水源地一级保护区土壤中PAHs主要来源于石油源和燃烧源的混合污染,主要受区域内交通因素与上游工业、生活废弃物中PAHs迁移与沉降影响,二级保护区土壤中PAHs主要来源于石油源和生物质、煤燃烧的混合污染,可能与区域内人为活动和交通因素有关;健康风险评价结果表明,水源地一级和二级保护区土壤中PAHs的总致癌风险值均在10~(–6)～10~(–4),存在潜在健康风险。     

呼和浩特周边农田土壤中多环芳烃污染特征与生态风险评价

[目的]为呼和浩特市农田土壤污染预警和农业规划用地提供科学理论依据.[方法]对呼和浩特市农田土壤60个采样点位中15种多环芳烃进行污染特征、 来源解析和生态风险评价.[结果]ΣPAHs含量范围为114~948μg/kg,平均含量为338μg/kg,参照相关研究评价标准判定,呼和浩特市农田土壤中70%以上属于轻微污染,不存在严重污染点位;研究区农田土壤中高分子量多环芳烃污染占总含量的74%,以近郊农田土壤污染最为严重;定量解析来源主要是煤、焦炭和木材的燃烧以及汽车尾气的排放.[结论]采用生态效应区间法评价和苯并(a)芘毒性等效当量法评价均证明呼和浩特市农田土壤存在一定的潜在生态风险,其中苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽等高分子量多环芳烃是主要潜在的污染物.     

云南会泽铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染特征及健康风险评价

为进一步探讨云南会泽铅锌冶炼厂历史遗留的环境问题,掌握新址所在区域土壤环境质量状况,以会泽铅锌冶炼厂新、旧场址周边土壤作为研究对象,随机布设14个采样点,采集42个土壤样品,采用电感耦合等离子体发射光谱仪和原子荧光光谱仪测定土壤样品中的Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、As、Hg。采用综合污染指数法、地积累指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评价方法对土壤中重金属污染特征及其健康风险进行评价。结果表明,云南会泽铅锌冶炼厂周边土壤中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、As和Hg的平均含量水平分别为92.25、226.81、1567.45、65.16、394.66、1451.63、11.16、43.81、0.47mg·kg^-1,除Cr、Hg外,其他重金属含量均超过《国家土壤环境质量标准》二级标准值,其中Cd的最高超标倍数为274倍。地积累指数评价结果表明,该区域土壤中Cd污染最为严重,处于偏重-极重污染范畴;潜在生态危害综合指数评价结果显示:该区域重金属污染处于强-很强的生态风险程度;健康风险评价结果表明:旧场址周边土壤中Pb、Cd对儿童均具有显著的潜在健康风险。     

广西钦州湾近岸表层沉积物多环芳烃分布特征及生态风险评价

对广西钦州近岸海域9个表层沉积物样品的多环芳烃（PAHs）含量进行分析,结果表明,研究区表层沉积物中PAHs总体含量介于1.9～44.7 ng/g,平均值为23.4 ng/g,与国内其他近岸区相比处于较低的含量水平,表明人类活动对区域环境的影响较小LMW/HMW（低分子质量/高分子质量）和异构体比值分析表明,广西钦州湾近岸表层沉积物中PAHls可能主要来源于石油热解-燃油污染.PAHs的生态风险评价结果显示,虽然沉积物中PAHs含量对生态环境的影响较低,但一些没有最低安全值的PAHs化合物（如苯并（b）荧蒽和苯并（k）荧蒽）的存在,也可能会对区域生态环境造成不利的影响.