土壤重金属的健康风险评价及其参数不确定性的量化研究

基于美国环保署现行健康风险评价体系的理论、方法和实例污染场址情景构建了土壤重金属污染的多途径健康风险评价模型,而后利用Monte-Carlo模拟法和敏感度分析技术初步量化研究了评价中参数不确定性的影响程度,并筛选得出相关敏感参数.结果表明:确定性评价下实例区域土壤中Cd和Ni的非致癌风险(HI)均小于1(HICdHINi),对目标受体暂时不会造成非致癌健康风险;而Cd的致癌风险(RCd)大于1.0×10-6,已可能对目标受体造成致癌风险;在参数Monte-Carlo模拟的辅助下,参数不确定性对于非致癌风险值的影响波动在0.1~0.2以内,而其引起致癌风险值的波动在1个数量级以内,实例中RCd的模拟值区间横跨1.0×10-6,可能误导决策;敏感度分析结果表明应重点对实例区域蔬菜和土壤中的Cd浓度及区域目标受体体重这3个敏感参数进行资料搜集,如此可以在有效提高风险评价可信度的同时降低不必要的预算开支.     

107国道新乡某段土壤重金属的多受体暴露风险评价

为定量研究交通源重金属污染给公路附近人群健康带来的潜在风险,基于美国环保署(US EPA)"四步评价法",对107国道新乡某段两侧的土壤重金属污染进行了多受体暴露风险评价.结果表明:国道新乡某段两侧的土壤重金属含量随距路基距离的增大基本呈现先增大再减小,而后趋于相对稳定的趋势,但距路基的东、西两侧污染分布特征不尽相同;研究区域重金属总非致癌风险值(HI)均<1,排序为HICd>HICu>HINi,对受体暂时不会造成非致癌健康危害,但儿童作为敏感受体,其HICd接近于1,应引起有关部门重视;重金属总致癌风险对于两类目标受体而言都超过了可接受致癌风险限值1×10-5,R蔬菜经口暴露途径>R误食土壤暴露途径>R皮肤直接接触途径>R土壤颗粒呼吸摄入暴露途径,总风险的主要贡献因子为RCd,主要致癌风险暴露途径为蔬菜经口暴露途径和误食土壤暴露途径,并且路基西侧的污染风险更为严重.     

典型峡谷城市地表灰尘中汞的分布及健康风险评价

以典型峡谷城市黔江区城区地表灰尘作为研究对象，分析了地表灰尘中汞的分布及健康风险评价。结果表明：黔江城区地表灰尘中汞含量平均值为0.173 mg/kg,高于重庆市主城区地表灰尘中汞的平均含量，为重庆市土壤背景值的3.3倍，表明黔江城区地表灰尘受到一定程度汞污染。地表灰尘中汞对儿童(6～17岁)和成人的总非致癌风险分别为1.90×10^-3和4.05×10^-4,均低于1,儿童的非致癌风险明显高于成人，表明黔江城区地表灰尘中汞对人体的非致癌风险在可接受范围内。从暴露途径来看，地表灰尘中汞通过手-口摄入方式风险最高；从功能区看，商业区地表灰尘中汞的非致癌风险值最大。     

垃圾焚烧厂周边土壤的重金属污染风险评价

为全面评价珠三角某垃圾焚烧厂周边土壤重金属污染的风险,于2016—2019年在其周边采集表层土壤样品, 并分析As、Hg、Pb、Cu、Zn和Cd的质量分数,采用单因子污染指数(P_i)、潜在生态风险指数(RI)和美国环保署风险评价方法(USEPA模型)评价了该区域潜在生态风险和健康风险.各重金属质量分数的平均值均低于GB15618-2018中农用地土壤污染的风险筛选值,但Hg、Pb、Cd和Cu的质量分数平均值分别超过该区域背景值的7.00、0.91、0.15和1.40倍. As、Hg和Zn的P_i值为0.012~0.838,属于低污染(P_i < 1);而Pb、Cd和Cu的P_i范围0.083~1.608,部分属于中度污染(1≤P_i < 3),其中Pb中度污染的样品比例最高,约占50%;潜在生态风险指数RI结果显示为轻微污染,RI范围为8.687~49.983,其中Hg和Pb对RI平均值贡献最大(平均值分别占35.9%和26.2%).非致癌总风险(HI范围0.092~0.731)和致癌总风险(CR范围3.72×10-7~1.56×10-5)结果均在可接受范围,说明健康风险较低.但儿童非致癌风险计算结果的第95百分位值(0.717)与风险安全值(1)较接近,同时Pb是HI中的主要占比重金属(在男性、女性和儿童的HI均值分别占92.2%、69.0%和73.4%).综上,建议对该研究区域的Hg和Pb质量分数进行重点监控和风险管控.     

垃圾焚烧厂的环境空气、飞灰和土壤二噁英水平研究及风险评价

为评价珠三角某垃圾焚烧厂内工人和周边村民的二噁英健康风险,采集并分析了该垃圾焚烧厂的厂内环境(空气和飞灰)邻近敏感点(邻近村落)环境(空气和土壤)的二噁英(PCDD/Fs)质量水平,运用美国环保署(USEPA)风险评价体系和蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation)对厂内工人、邻近敏感点村民(成人、青少年和儿童)在呼吸吸入、皮肤接触和经口摄入等暴露途径的健康风险进行评估.结果表明:(1)该垃圾焚烧厂固化飞灰中的PCDD/Fs毒性当量(以I-TEQ计)范围为8.99~240.00 ng TEQ/kg,环境空气中的为0.03~0.20 pg TEQ/m3,邻近敏感点土壤中的为0.81~2.04 ng TEQ/kg. (2)飞灰、厂内环境空气和邻近敏感点环境空气的PCDD/Fs单体分布特征更加接近,土壤中PCDD/Fs单体分布稍有差别. (3)厂内工人和村民(成人、青少年和儿童)的致癌风险(CR)合计第95%值范围为4.55×10-7~6.04×10-6,为可接受风险范围(＜10-5);非致癌风险(HI)合计第95%值范围为4.61×10-3~4.28×10-2,远低于1,非致癌风险极低;(4)厂内工人和成人村民的CR较高, 第95%值分别占风险安全值的60%和39%.厂内工人的CR从环境空气吸入(包括在厂内和敏感点)和飞灰意外经口摄入方式占比最高,分别达55.12%和38.43%;成人村民的CR中从环境空气吸入占主导(占97.79%).建议加强对环境空气二噁英监控和飞灰经口摄入的风险管控.     

某砒霜厂场地砷污染特征及风险评估

对广西某一遗留砒霜厂的场地进行砷(As)污染状况的调查,并对场地的废渣进行浸出毒性的测定,同时对该场地表层土壤As进行了风险评估,结果表明:该场地的土壤pH值为1.40～6.60,场地的表层土壤(0～0.5 m)的As污染情况严重,全量最高值达到144 000.00 mg/kg,超过了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)的其他农用地土壤As污染风险筛选值的3 599倍。随着土壤深度的增加,土壤中As含量明显降低,但当土壤深度4.0 m,土壤中As污染指数大于1,仍处于污染状态。场地内部分废渣属于危险废物,急需处理。对场地表层土壤进行风险评估,土壤As致癌风险指数为1.72×10~(-2),非致癌危险商为5.50×10~2,远远超过可接受的水平(10~(-6)和1)。对周边的人体和环境造成了极高的健康风险。     

官厅水库水体多环芳烃残留特征及健康风险评价?

选用GC-MS分析官厅水库水体中16种多环芳烃(PAHs)的残留情况,并探讨该区域水体PAHs残留特征及其可能的健康风险.研究结果表明,12种PAHs均有不同程度的检出,PAHs总质量浓度为66.20~368.35ng·L-1,与国内其他地区相比,残留水平较低.利用健康风险评价模型对水体中PAHs所致健康风险的评价结果表明,水体中的PAHs的非致癌风险在5.84×10-13~4.90×10-12a-1之间,致癌风险低于2.89×10-9a-1,均低于国际辐射防护委员会推荐水平,目前研究区水体中PAHs类污染物对人体产生的健康风险处于较低水平.     

佛山市农村饮用水中重金属的健康风险评价

初步评价了佛山市农村生活饮用水源水中重金属污染物对人体健康产生的潜在危害.按照美国国家环保署(USEPA)推荐的方法,建立了水环境污染健康风险评价模型,并对佛山市A村的生活饮用水中砷(As)、铬(Cr6+)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)和硒(Se)6种重金属通过饮水途径所引起的健康风险评价,做出初步评价.结果表明,上述6种重金属的总的健康风险为7.39×10-5·a-1,其中致癌物健康风险为7.39×10-5·a-1,非致癌有毒化学物健康风险为2.19×10-10·a-1,其中,在致癌污染物中Cr6+是最主要的健康风险因素.水体中致癌重金属引起的健康风险的大小顺序为Cr6+AsCd,非致癌重金属引起的健康风险的大小顺序PbHgSe.结果显示致癌重金属的健康风险值是非致癌物质的105倍,说明致癌物质对人体的危害远大于非致癌物质.致癌物质Cd、As、Cr6+的健康风险平均值以Cr6+最大.     

珠江三角洲垃圾焚烧发电厂烟气污染物的呼吸暴露风险研究

以珠江三角洲中心地带的3座生活垃圾焚烧发电厂(MSWIPPs)为研究对象,利用大气扩散模型(AERMOD)模拟烟气特征污染物的扩散特性,研究了3座生活垃圾焚烧发电厂周边的大气污染现状,并应用美国环境保护署健康风险评价方法评估其对人体健康的影响.结果表明:3座生活垃圾焚烧发电厂的烟气中颗粒物(PM₁₀、PM_2.5)、HCl、NO_x、SO₂、Pb、Cd、Cr和PCDD/Fs(二噁英)等的年平均排放质量浓度范围为1.98×10-9~93.87 mg/m3,预测周边环境大气中各污染物的全时段平均质量浓度范围为5.00×10-14~1.49×10-3 mg/m3,均远低于评价标准限值.呼吸暴露健康风险评价结果显示:HCl、NO_x、SO₂和Pb对人群产生的非致癌风险范围为2.71×10-7~1.38×10-2,Cd、Cr和PCDD/Fs的致癌风险范围为7.12×10-10~2.04×10-5,均处于可接受范围.在成人群体中,所有烟气特征污染物对男性造成的健康风险普遍高于女性,在儿童群体中则相反;儿童的非致癌和致癌风险均明显高于成人.在3座生活垃圾焚烧发电厂的下风向均分布有小学、幼儿园等,建议根据人群分布、风向变化、春夏季节更替等特点做出相应的防护措施,最大程度地保障项目周边环境的空气质量和敏感人群的身体健康.     

辽宁省地下饮用水源水环境健康风险评价

目的研究辽宁省10个地下水源水环境健康风险,得出定量的健康风险指标,为地下水源风险管理提供依据.方法采用"水环境健康风险评价模型"对辽宁省10个主要地下饮用水源,2009—2012年的水环境健康进行风险评价,该模型将环境污染健康的风险评价模型与人体的健康结合至一起,再引入到饮用水环境中.结果饮用水源地中污染物总体所致健康风险的个人年风险在6.8×10~(-5)~1.3×10~(-4),水环境健康个人年风险基本符合美国环境保护署(EPA)的标准,但都超过其他组织和国家的标准.化学致癌物对人体健康危害在总体所致的健康危害中占据主体地位,远高于非化学致癌物的危害,其中主要的危险因子为六价铬和砷;对于非致癌有毒物质人年风险水平的顺序为:铅氟化物铜汞氰化物氨氮挥发酚.结论风险评价模型可计算每个指标对人体健康的影响,也能够决定优先治理的污染物,增强了保护饮用水安全的可能,为环境风险管理提供科学证据.     

采煤沉陷区水体有机氯农药的污染特征及风险评价

为研究采煤塌陷水域不同深度水体有机氯农药（Organochlorine Pesticides,OCPs）的污染特征及风险评价,使用GC-MS对淮南谢桥矿农田塌陷区水体中的OCPs进行质量浓度测定,利用ArcGIS进行OCPs特征污染物六六六和滴滴涕分布特征及来源研究,并选择美国环境保护署（U.S EPA）推荐的健康风险评价模型进行评价。结果表明：OCPs平均含量范围为583.45~797.62 ng·L-1,悬浮物中OCPs平均含量范围为418.03~610.11 ng·L-1,整体呈现出由表层到底层逐渐递增的趋势,研究区水域的OCPs质量浓度在中国水域中处于中等偏上水平,水体中HCHs主要来源于近期林丹等杀虫剂的使用,DDTs主要来源于农业三氯杀螨醇的污染。水体的非致癌健康风险指数为2.320×10-3～6.813×10-3,致癌健康风险指数为6.814×10-7～1.575×10-6,表明沉陷区水体中OCPs对人体未达到致癌风险。     

基于Monte Carlo模拟的某污染场地土壤重金属健康风险评估研究

文章针对土壤重金属健康风险评价中存在的不确定性问题,参照相关规范中的计算模型,采用Monte Carlo模拟技术模拟某搬迁铅蓄电池场地中Pb、Cr、As、Cd 4种重金属元素质量比的分布特征,进而评价其人体健康风险水平.研究结果表明:研究区重金属元素存在致癌风险和非致癌风险,其中致癌风险和非致癌风险均以重金属C r6+...     

合肥市城区大气挥发性有机物污染特征及健康风险评价

利用苏玛罐采样、大气预浓缩-气相色谱质谱联用技术,于2016年对合肥市区大气中挥发性有机物(VOCs)进行监测,对4个不同季节的VOCs主要组成、浓度水平和变化特征进行了分析研究,并进行健康风险评价.结果表明:合肥市大气中共检出48种VOCs,主要包括烷烃、芳香烃以及卤代烃等;合肥市区TVOCs(检出VOCs化合物之和)年平均浓度(体积分数)为15.61×10~(-9),最高浓度为47.64×10~(-9);合肥市区TVOCs浓度呈明显季节变化,冬季最高,春秋次之,夏季最低,日均浓度具有早晚高、中午低的变化特征;化合物非致癌风险商值均在安全范围内,检出的苯等致癌性VOCs的致癌风险超过美国环保局给出的风险限值,存在较大的致癌风险.     

典型地膜残留地区土壤重金属残留测定及其健康风险评价

以典型地膜残留区——河南省开封县郭庄西瓜种植区的土壤和农产品中重金属残留为研究对象,开展了重金属分布和污染状况分析,并对食用西瓜引起的健康风险进行了评价.结果表明：土壤中Cd的含量是国家标准值的3.25倍,处于中度污染级别,且还存在一定程度的Pb污染;由膳食途径所致的健康风险评价中,化学致癌物质Cr的年健康风险值较大,为4.39×10^-3a^-1,高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）.化学致癌重金属的个人年风险占总年风险的87.7%,且与非致癌重金属的个人年风险值相差4个数量级,这表明开封县西瓜中的重金属对人体存在一定的健康风险.     

黄河濮阳段水体中多环芳烃的健康风险评价

根据黄河濮阳段多环芳烃的监测数据,应用美国环保局(USEPA)的健康风险评价方法对多环芳烃通过饮水、皮肤接触和食用水产品3种途径进入人体的健康风险进行了初步评价.结果表明,黄河濮阳段人群由于多环芳烃暴露引起的致癌风险为1.85×10-6～5.51×10-6a-1,苯并(a)芘的致癌风险指数最高.多环芳烃暴露引起的非致癌风险为2.14×10-8～2.10×10-9a-1,平均为1.17×10-8a-1,远低于国际辐射防护委员会推荐水平.不同暴露途径导致的健康风险的对比表明,食用水产品是水体中多环芳烃危害人体健康的最主要途径,其对人体健康总风险的贡献远大于饮水和皮肤接触.     

珠江广州段微表层和次表层水中重金属分布与风险的初步评价

2009年2月至7月对珠江广州段4个站位的微表层与次表层水中As、Cd、Cr、Cu、Zn和Pb的质量浓度进行调查研究,并对健康风险作了初步评价.结果表明:珠江广州段水体均不同程度地受到6种重金属的污染;除Zn以外,微表层对其余5种重金属均具有较强的富集作用;通过饮水途径所致健康风险中,微表层平均总致癌风险为1.7×10-4.a-1,是次表层平均总致癌风险1.5×10-4.a-1的1.1倍,是国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5.a-1的3.4倍;总致癌风险(As、Cd和Cr)约占总风险的99.8%,远高于总非致癌风险(Cu、Zn和Pb)的0.2%,控制含Cr和As废水的排放是降低该河段重金属污染物健康风险的有效途径.     

莱芜市城区街道灰尘重金属含量及其健康风险评价

对莱芜市城区交通干道灰尘中重金属的污染特征及其基本理化性质进行了研究,分析了重金属元素的空间分布及其相关性,并对街道灰尘重金属的健康风险进行了评价.结果表明,街道灰尘中Hg,As,Cr,Pb,Zn和Cu的平均含量分别为0.170、11.7、60.6、52.9、96.3和30.3mg·kg~(-1),街道灰尘呈碱性,pH的平均值为9.40,有机质平均含量为54.06g·kg~(-1),街道灰尘中6种重金属的平均含量均符合土壤环境质量标准(GB 15618-1995)二级标准,除Cr外其他元素平均值均超过山东省土壤背景值.除Pb外,各元素含量均表现为从西向东降低的趋势;Cr、Zn和Cu两两之间具有显著的相关性,Hg和As与其他元素的相关性较弱;交通和工业生产可能是城区街道灰尘重金属的主要来源.健康风险评价的结果表明,不同暴露途径非致癌风险熵均由大到小表现为口摄入途径、皮肤接触途径、吸入途径,口摄入为城区街道灰尘暴露风险的主要途径;各重金属对于人体的非致癌风险由大到小表现为As,Cr,Pb,Cu,Hg,Zn,儿童的非致癌风险大于成人,但均小于风险阈值1;As和Cr形成的致癌风险较低.     

室内外灰尘中多氯联苯的质量分数及人体健康风险评估

分析了湖南醴陵市某国道附近室内外灰尘中的多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)的质量分数.其中室内ΣPCBs的质量分数为156~507 ng/g,中位值为362 ng/g;室外灰尘中ΣPCBs的质量分数为106~955 ng/g,中位值为406 ng/g.室内外灰尘中PCBs都是以Penta-PCBs和Hexa-PCBs为主.人体健康风险评估的结果显示:在采用高风险斜率因子时,人体通过摄取灰尘中PCBs的致癌风险取值范围为1.28×10-7~2.97×10-7,中位值为2.31×10-7;在采用中风险斜率因子时,取值范围为6.38×10-8~1.49×10-7,中位值为1.16×10-7,皆低于可接受的风险水平(1×10-6).     

重金属污染场地修复效果评价研究

污染场地土壤修复是一项复杂工程,为检验土壤修复效果,依据《污染场地修复验收技术规范》,对福州XX化工厂进行场地修复效果评价.土壤样品检测结果表明,原来超标的Pb、Hg的含量均明显低于修复目标值,坑底采样的4个样品中,Cd和As的含量也低于修复目标值,场地修复效果显著.但是,侧壁采样的15个样品中,Cd和As的含量仍存在超标现象.采用人体健康.风险评价方法对两种目标污染物进行健康风险评价,结果显示,Cd和As的非致癌风险指数对儿童和成人都大于1,As的致癌风险指数对儿童和成人都大于1×10-6.场地还存在潜在健康风险,在投入使用前需要进行进一步修复.     

某涂料企业遗留生产场地污染调查及风险评估

为充分摸清某涂料企业遗留生产场地的污染情况,评估其按最新规划用地开发后对周边环境和人体健康的风险,开展了该生产场地的污染调查和风险评估工作. 场地调查结果表明,生产场地主要存在重金属污染,关注污染物为As、Cr、Cu、Zn、Pb,未发现有机污染物,地下水符合地下水质量标准. 风险评估结果表明,土壤中As、Cr通过所有途径的致癌风险和危害商分别大于可接受风险水平10-6和1,Cu、Zn通过所有途径的危害商均小于1. As、Cr的致癌危害及非致癌危害均对人体健康有潜在的健康风险,Cu、Zn的非致癌危害不会对人体健康造成危害. 最后,确定了场地污染物的土壤清理目标值为As 50 mg/kg、Cr 400 mg/kg、Cu 300 mg/kg、Zn 500 mg/kg和Pb 280 mg/kg,建议对污染的土壤采取修复措施,确保土壤质量满足规划用地要求.