城市供水水源地洞塘水库水质健康风险分析

为了了解重庆市黔江区洞塘水库水环境质量,分析其对人体健康产生风险的水平,文章对2017～2019年洞塘水库水环境质量进行了分析,并应用水环境健康风险评价模型对其进行健康风险的初步评价。结果表明,2017～2019年洞塘水库以化学致癌污染物质引起的健康风险为主,风险度为Cr~(6+)AsCd,化学致癌物引起的健康风险水平比非致癌物所致的健康风险水平高5个数量级;洞塘水库水源各类污染物所致健康危害的个人年总风险为5.60 E-05～7.96 E-05,超过ICRP推荐的最大可接受值5.0×10~(-5)a~(-1)和瑞典环保局等推荐的最大可接受水平1.0×10~(-5)a~(-1)。为此,需重视洞塘水库水质健康风险水平,加强对洞塘水库水环境的保护和治理,将化学致癌物六价铬作为洞塘水库优先治理和排放控制。     

铜仁矿区农村地下饮用水重金属含量与健康风险评价

为探明铜仁矿区农村地下饮用水重金属含量特征,于2018年1月和5月对铜仁松桃锰矿区和万山汞矿区的地下饮用水中重金属含量进行分析检测,并运用USEPA推荐的健康风险模型对研究区地下饮用水进行健康风险评价。结果表明:除W2号样点Hg超标外,其余各样点9种重金属含量均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006),万山汞矿区地下饮用水重金属平均含量均远超于松桃寨英锰矿区。Pearson相关性分析表明,Zn与Cr、Cd、Pb、Cu、Ni、Mn均存在极显著正相关,相关系数分别为0.414、0.614、0.589、0.428、0.714、0.445,As与Cu存在极显著正相关,相关系数为0.489,As与Cr、Hg之间存在显著正相关,相关系数分别为0.339、0.333。USEPA健康风险评价表明,非化学致癌物对成人和儿童所致健康危害风险均值集中在10~(-12)～10~(-10)之间,均属于可忽略水平;化学致癌物Cr和As对成人和儿童所引起的健康风险的均值均超过瑞典环境保护署、荷兰建设与环境部和英国皇家协会推荐的健康风险等级(1.0×10~(-6)),儿童人群总致癌风险在3.08×10~(-6)～1.48×10~(-4)/a之间,明显高于成人2.66×10~(-6)～1.28×10~(-4)/a的水平。Cr和As为铜仁矿区地下饮用水的主要污染物,应予以优先关注和管控。     

北京典型灌区土壤和农产品多氯联苯污染风险评估

为明确北京东南郊灌区表层土壤和农作物多氯联苯(PCBs)含量和污染水平以及人体健康风险,2015年在该灌区采集了20个土壤样品和28个作物样品,利用气相色谱-质谱联用仪分析了样品中7大类PCBs含量。研究结果表明,灌区表层土壤PCBs质量比为ND(低于检出限)到0.711 776μg/kg,均值为0.43μg/kg,总体上土壤PCBs含量随污灌历史年限增加而增加。本研究区表层土壤PCBs含量处于较低水平,土壤未受到PCBs污染且其生态风险概率均小于10%。灌区采集的冬小麦籽粒、大葱、茄子、梨、白薯、芥蓝PCBs含量均低于实验检出限,未检出;夏玉米籽粒、菜心和油菜PCBs总量分别为0.17~0.47μg/kg、1.63μg/kg和5.91μg/kg。不同污灌历史年限并未显著影响夏玉米籽粒PCBs含量。本研究区农产品PCBs含量处于较低水平,均低于美国卫生及公共服务部建议限量。采集的土壤和农产品样品仅四氯联苯含量高于实验检出限,能检测出;一氯联苯到三氯联苯和五氯联苯到七氯联苯均低于实验检出限,未检出。本研究中成人和儿童PCBs致癌风险分别为8.49×10-7和4.66×10-7,非致癌风险分别为1.41×10-1和3.88×10-1,均低于US EPA规定限值,说明PCBs未对人群产生明显的健康危害。致癌危害和非致癌危害均以口-作物(玉米和蔬菜)为主,其对人体健康所造成的风险占总个人年风险的比例分别为99.79%~99.95%和99.81%~99.94%。     

北京东南郊灌区多环芳烃污染风险与人体健康风险评估

为明确北京东南郊灌区表层土壤和农作物多环芳烃(PAHs)含量及污染水平,2015年在该灌区采集了31个土壤样品和38个作物样品,采用气象色谱-质谱仪分析了样品中16种优先控制PAHs含量。研究结果表明灌区表层土壤16种PAHs总量为113.5~449.8μg/kg(均值为258.5μg/kg),与荷兰土壤环境质量标准相比,本研究表层土壤中相应10种PAHs的总量为83~307μg/kg,土壤10种PAHs的苯并(a)芘毒性当量浓度均值为19.0μg/kg,灌区土壤总体上受到PAHs轻度污染,但土壤PAHs含量远低于荷兰土壤环境质量标准中的干预值,土壤PAHs潜在生态风险不显著。小麦籽粒、玉米籽粒和蔬菜PAHs含量分别为368.7~389.9、87.7~113.5、51.8~291.8μg/kg。粮食作物籽粒PAHs主要以苯并(g,h,i)苝为主,蔬菜PAHs以菲含量最高。粮食作物籽粒苯并(a)芘含量均低于食品安全国家标准限值。燃烧源是土壤和粮食作物PAHs主要污染源,而蔬菜PAHs主要污染源为燃烧源和石油源混合来源。成人和儿童PAHs致癌风险分别为4.02×10~(-5)和1.76×10~(-5),非致癌指数分别为2.72×10~(-2)和4.78×10~(-2),均低于US EPA相应标准参考值。人体健康风险主要暴露途径和介质是口-作物,对致癌风险贡献最大的组分为苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽,对非致癌风险贡献最大的组分是苯并(g,h,i)苝和菲。     

微山湖水域中有机氯农药健康风险评价

为研究微山湖水体中有机污染物对人体健康的潜在风险，以微山湖水域中水体、沉积物与生物体为研究对象，在采集和提取有机氯农药含量的基础上，结合健康风险评价方法，以有机氯农药的非致癌风险指数与致癌风险指数为评价指标，对微山湖水域中有机氯农药进行健康风险评价。结果表明，①水体中有机氯农药的非致癌风险指数均值0.80，处于低风险水平；致癌风险指数均值为1.68×10-3，处于较高风险水平。②沉积物中有机氯农药的非致癌风险指数均值为1.88×10-5，致癌风险指数均值为3.71×10-8，均处于可接受风险范围。③生物体中有机氯农药的非致癌风险指数均小于10-4，认为是可接受的非致癌风险；致癌风险指数均小于10-5，认为是可接受的致癌风险。     

开封市污灌区土壤重金属污染预测预警研究

在对开封市惠济河污灌区耕作层土壤污染现状调查的基础上,选取灌区土壤中Pb、Cd、Cr、Cu为评价因子,根据情景预测法估算重金属的累积现速率和累积加速度,建立含量变化预测预警模型,在乐观情景和无突变情景下对土壤中重金属含量变化趋势进行预测;以及在匀速累积模式和加速累积模式下对土壤重金属污染趋势进行预警,提出了应对由污水灌溉造成土壤重金属污染的措施。     

再生水滴灌土壤中重金属Cd分布运移实验研究

对生育期内大棚蔬菜进行再生水滴灌试验,与地下水滴灌为对照,分析研究了再生水滴灌后8 d内土壤不同深度中重金属Cd积累分布和运移情况。结果表明:滴灌后第2 d,表层土壤Cd浓度最大,滴灌后第4 d 100 cm深度处Cd浓度最大,表层土壤Cd浓度略有降低,第6~8 d,各层土壤Cd浓度接近,0~40和80~120 cm处浓度最大,深度低于120 cm时Cd浓度随深度增加降低。适当浓度再生水滴灌情况下,土壤深层Cd浓度符合GB15618-1995标准限值,适当浓度的再生水滴灌不会造成Cd污染。     

重金属污染对土壤介电特性的影响规律研究

研究重金属污染对土壤介电特性的影响规律,可为高频物探设备及地质雷达探测重金属污染以及评价提供重要的理论依据。以土壤铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)污染为例,在细砂、粉土、黏土3种土样中分别加入不同质量浓度的Cr、Cd、Pb污染液,利用介电常数仪测定不同含水率下土样的介电常数的变化特征,分析Cr、Cd、Pb污染液质量浓度、土壤含水率以及土壤颗粒粗细对介电常数的影响规律。结果表明,细砂、粉土、黏土在无污染条件下,控制介电常数变化的主导因素是土壤含水率和颗粒粒度径;在加入Cr、Cd、Pb污染液的情况下,当含水率大于15%,尤其是大于20%时,3种土样的介电常数均随重金属污染液质量浓度的增大而显著增大。土壤颗粒越细、越偏黏性,其介电常数对重金属污染质量浓度的变化越敏感。利用高频物探设备和地质雷达探测土壤重金属污染时,在黏性介质中,对Cr、Cd、Pb污染的探测效果好。     

矿区农田土壤重金属分布特征与污染风险研究

对渭北旱原矿区130个农田土壤样品的Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量进行了测定,结果显示,Cd、Cu、Pb平均含量均高于陕西省土壤背景值,而Cr和Zn含量低于背景值。利用地统计方法得到的土壤重金属含量分布图显示,土壤各重金属含量由西向东呈下降趋势,水泥厂周边土壤重金属含量最高。相关性分析和主成分分析结果表明,5种重金属之间呈极显著正相关,说明其存在较高的同源性或复合关系。第1主成分主要由Cd构成,且主要反映了人为活动的影响,而第2主成分中的Cr所占负荷最高,体现了成土母质的作用,Cu、Pb和Zn含量受人为活动和成土母质共同影响。分别利用污染负荷指数(PLI)法和潜在生态危害指数(PER)法对研究区域土壤污染风险进行了评价,评价结果为煤矿区呈无污染或轻微到中度污染,水泥厂区土壤呈中度污染水平,单一元素污染程度由高到低依次为Cd、Pb、Cu、Cr、Zn。     

沼肥对重金属Cr作用效应的研究

随着配合饲料养殖法的应用,使得以畜禽粪便为主要发酵原料的沼气工程产生的沼肥中重金属含量发生了明显的变化。施用沼肥后能否造成土壤重金属污染?这直接影响着沼肥(沼渣和沼液)的安全合理利用。文章通过油菜盆栽试验,以重金属Cr为研究对象,采取2种土壤样品(未受污染的棕壤土及受污染的棕壤土),对沼渣沼液施肥后土壤和油菜中重金属的含量及形态进行分析。得出:1)施用沼肥能增加未受污染棕壤土重金属Cr含量,而施用猪粪化肥能降低未受污染棕壤土Cr含量;施用沼肥能降低污灌区棕壤土Cr含量;2)对于未受污染棕壤土来说,施用沼肥有利于降低油菜食用部位茎部、叶部Cr含量;施用沼肥能有效降低污灌区棕壤土-油菜根部、叶部Cr的含量;3)对未受污染棕壤土来说,除过量沼渣沼液试验处理,其他试验处理的Cr各形态含量占总量的比例大小为:残渣态可还原态可氧化态酸溶态;对污灌区棕壤土来说,各个试验处理前后的Cr各形态含量占总量的比例大小几乎不变,为:残渣态可还原态可氧化态酸提取态;4)试验后未受污染棕壤土Cr有效态含量百分比的大小顺序为:原土样、猪粪化肥处理、空白处理、沼渣沼液处理;对污灌区棕壤土,试验后常量猪粪化肥处理Cr有效态含量百分比最大,过量沼肥处理最小。可见过量沼渣沼液试验处理对土壤中重金属Cr的有效态含量的减少有较为明显的作用。     

东北地区典型石油污染场地的地下水土污染健康风险评价

以中国东北地区一典型的石油污染场地为研究对象,首先对采集的地下水和土壤样本进行分析,确定场地内石油烃类污染物(苯和萘)的浓度分布情况,然后结合污染场地实际特征及当地人群特点,对该污染场地进行地下水水土污染健康风险评价,并根据评价结果拟定污染场地的优先修复顺序及修复目标。结果表明:该场地地下水及土壤明显受石油烃类污染物的污染,致癌及非致癌效应的风险值均超过可接受水平,需对场地进行修复;场地土壤及地下水致癌污染物的优先修复顺序为苯、萘。两种污染物的修复限值为苯:33.162 mg/kg(土壤)、0.213 mg/L(地下水);萘:165.510mg/kg(土壤)、21.292mg/L(地下水)。     

山西晋中吕梁地区土壤重金属背景值研究

土壤重金属背景值浓度是土壤环境质量评估的重要标准。通过进行系统、大规模的采样,计算提出了山西中部地区土壤重金属含量背景值。研究结果表明,山西中部地区土壤Cd含量的背景值为0.087 mg/kg、Cr为46.90 mg/kg、Cu为17.62 mg/kg、Ni为26.50 mg/kg、Pb为26.02 mg/kg、Zn为57.95 mg/kg,这六种土壤重金属元素背景值均低于国家土壤环境质量一级标准（GB15618-1995）。与全国土壤背景值比较,山西省中部地区的Cd、Ni、Pb含量与全国水平基本一致,而Cr、Cu、Zn均小于全国对应值。     

三峡库区不同土地利用土壤重金属分布特征与污染评价

为揭示不同土地利用方式土壤重金属的含量、分布及污染特征,选取三峡库区典型小流域不同土地利用方式:柑橘果园(CO)、林地(FL)、旱坡麦地(WD)、旱坡菜地(VD)、温室大棚蔬菜地(VG)、水稻田(PL)作为研究对象,研究了不同土地利用方式土壤重金属的含量变化、分布规律,并进行污染评价。研究结果表明,6种土地利用类型土壤重金属元素Pb含量由大到小表现为:VG、CO、PL、VD、FL、WD,土壤重金属元素Cr含量由大到小表现为:CO、VG、PL、VD、FL、WD,土壤重金属元素Cu含量由大到小表现为:VG、VD、CO、PL、FL、WD,土壤重金属元素Zn含量由大到小表现为:CO、VG、PL、WD、VD、FL,土壤重金属元素Cd含量由大到小表现为:VG、CO、WD、PL、VD、FL。土壤重金属Pb含量与Cr、Cu、Zn、Cd含量均存在极显著正相关关系(p0.01),Cr含量与Cu和Cd含量呈极显著正相关(p0.01),与Zn含量呈显著正相关(p0.05)。6种土地利用类型土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Cd的单项污染指数变化分别为0.06、0.14、0.15、0.14和1.70,综合污染指数为0.91,污染等级为警戒线,污染水平属于Ⅱ级,尚清洁,6种土地利用类型土壤重金属的综合污染指数由大到小表现为:VG、CO、VD、PL、WD、FL。潜在生态风险评价表明,6种土地利用类型土壤的重金属Pb、Cr、Cu和Zn均属于轻度生态危害。土壤重金属元素Cd在林地、旱坡麦地和水稻田土壤中属于中度生态危害,而在柑橘果园、旱坡菜地和温室大棚蔬菜地土壤中属于较强生态危害。5种土壤重金属潜在生态危害系数从大到小分别为:Cd、Pb、Cu、Cr、Zn。     

重庆市南川区东部水稻根系土重金属含量特征与来源

对重庆市南川区东部地区水稻土壤中As等7种元素进行采样监测，采用加权综合指数等方法对土壤环境质量进行评价，并对土壤重金属来源进行解析。结果表明，土壤中重金属Hg、Cr、Cu、Pb和Zn等元素均未超过国家农用地土壤标准筛选值，As和Cd分别有1和5个样品超标，总体呈重污染状态及中等危害生态风险，Cd为最主要的生态风险因子。土壤中Cr、Cu、Pb、Zn和As重金属主要来源于成土母质，Hg主要来源于铝冶炼，Cd受成土母质和农业活动共同控制。      

三峡库区干流沉积物重金属质量分数及污染评价

【目的】全面了解三峡库区干流沉积物重金属质量分数及污染情况,更好地为库区重金属污染的预防与治理提供依据。【方法】于2015年6月在三峡库区干流采集表层沉积物,总数为37个,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了重金属元素的质量分数,采用地积累指数法和潜在生态风险评价方法评价了重金属的污染情况。【结果】三峡库区干流沉积物中重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg的平均质量分数分别为106.14、42.44、60.54、151.21、12.15、0.92、54.39、0.12 mg/kg,相对于长江沉积物背景值,各元素质量分数的平均值均偏高。Ni、Cu、Pb、As元素质量分数整体呈沿程增加趋势;Zn、Cd、Hg元素质量分数源头较高,沿程呈先减小后增加趋势;Cr元素质量分数整体呈不明显增加趋势,在某些特殊位置有极值出现。Cd元素在库区干流上、下游段已达到中等污染水平;Pb元素整体处于轻度污染水平;Cu和Zn元素容易通过积累在下游产生轻度污染;Cr、As、Ni元素只有极个别断面产生污染。【结论】总体而言,Cd元素污染应该引起重视。     

再生水灌溉对稻田重金属分布的影响

以南方稻田为研究对象,以再生水安全灌溉调控为目标,基于田间试验,研究了不同灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、生态塘净化水R3和河道清水R4)、不同灌溉调控(低水位W1、中水位W2和高水位W3)对土壤-作物典型重金属(镉Cd、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn)质量比变化的影响,分析了农村生活再生水灌溉调控对土壤重金属生态风险.研究表明,农村生活污水再生灌溉稻田Cd,Pb质量比略有升高,Cr,Cu,Zn含量下降;水稻植株各部分器官重金属质量比按植株器官排序从大到小依次为茎,稻米≈叶,重金属组成从大到小依次为Zn,Cr,Pb,Cd,相对灌溉水源,水位调控对水稻植株各部分器官重金属质量比累积影响较小,再生水灌溉条件下水稻籽粒重金属质量比并未明显增加,符合稻谷污染物的限量要求;农村生活污水再生灌溉稻田Cd生态风险系数最高,Cu和Pb次之,Cr和Zn风险系数锌较低,R3水源灌溉下土壤重金属污染潜在生态风险最低,总体上,再生水灌溉并未对土壤造成严重污染,但长期进行再生水灌溉是否会造成重金属污染风险持续增加有待研究.     

污水灌溉重金属在农田土壤中的运移分布规律研究

通过试验,研究了污水灌溉重金属(Pb,Cd,Cr,Cu)在农田土壤中的运移分布规律,其中包括重金属在土壤水平方向上的分布特征、重金属在土壤垂直方向上的分布特征以及土壤重金属迁移率。研究成果对于合理开发利用污灌水资源,减轻土壤污染,改善土壤生态环境都具有一定的参考价值。     

沼渣生物菌肥改良2,4-二氯苯酚污染土壤急性毒性和健康风险研究

针对农田中残留大量农药的问题,文章从南京某废弃农药厂的土壤中筛选出了一株能降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的生物菌,将其与养猪场沼渣复配制成沼渣生物菌肥,对2,4-DCP农药污染土壤进行改良,利用发光菌法对改良前后土壤浸提液和土壤中种植的水稻、花生果实毒性进行检测、分析,对沼渣生物菌肥改良后2,4-DCP污染土壤进行健康风险评价。结果表明,施加沼渣生物菌肥后土壤浸提液急性毒性明显降低,由原土的“剧毒”降低到“重毒”,污染土壤中种植的水稻与花生果实浸提液毒性级别为“无毒”。GC-MS污染物产物解析表明改良后的土壤中主要污染物为2,4-DCP,2,6-二硝基甲苯,邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,其致癌风险分别为2.74×10^-8,1.5×10^-8,2.15×10^-10小于10^-6(即可接受水平),非致癌危害商值小于1,污染土壤的致癌和非致癌风险基本消除,说明沼渣生物菌肥能有效修复2,4-DCP农药污染土壤,恢复土壤微生物多样性,降低土壤急性毒性、致癌和非致癌风险。该研究实现了沼渣生物菌肥改良2,4-DCP污染土壤,为污染土壤生态系统重构提供了一种绿色、环保的新方法,实现了“以废治污”。     

孝新合气田区地下水铁锰污染分析及环境健康风险评价

【目的】研究孝新合气田区地下水铁锰污染成因及环境健康风险。【方法】在37个地下水水样和8个土壤样品分析基础上,利用地理信息系统(GIS)和数量统计分析工具(SPSS)对地下水中铁、锰离子质量浓度的影响因素进行研究,并采用单因子指数、加权综合水质指数和健康风险评价法对研究区农村分散式饮用水源进行环境健康风险评价。【结果】研究区主要特征污染物为总铁、锰和总氮,其重要来源是地下水铁锰离子,在还原环境下有机质和总氮的输入是造成该区地下水中铁、锰离子量较高的原因,而地下水总氮超标主要受到农田灌溉和施肥的氮污染影响;综合水质等级从优良水质到极差水质,极差水质样品数占27%,表现为同时受总铁、锰和总氮超标影响;铁、锰离子非致癌风险指数均小于1,为风险可接受水平,即对饮水居民健康不会产生致癌慢性毒害效应,但铁锰污染需给予充分重视。【结论】为提高研究区农村饮用水安全,建议饮用之前应该进行预处理,并将铁锰作为重点控制污染物。     

矿区复垦土壤种植小麦的重金属安全性

为分析矿区充填复垦土壤种植农作物的生态安全性,以中国徐州市柳新矿区复垦场地为例,对照当地农田土壤,对充填场地种植小麦不同部位As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn 7种重金属元素含量进行检测,分析了Cd、Cr在成熟小麦不同器官中的分布、富集情况,并利用单项污染指数法和综合指数法对小麦籽粒进行了风险评价。结果表明,三场地中Cd 和Hg在未成熟苗中的含量小于成熟茎中的含量,Cr、Cu和Zn则与之相反,Pb和As的含量规律性不太明显;复垦场地小麦未成熟根的重金属含量都小于成熟根中的含量;比照地中除Cr 和Zn之外,其余元素在未成熟根中的含量均大于成熟根的含量;参照粮食污染限量标准,小麦籽粒中Cd和Cr含量均超标。风险评价显示三场地小麦籽粒中Cd、Cr单项污染指数达到轻度至重度水平,综合污染指数处于轻度污染至中度污染水平之间。该研究对矿区粮食安全的监控具有重要的实际应用价值。