中国西北某煤化工区土壤中砷的人体健康风险及其安全阈值

本研究对中国西北某大型煤化工区的土壤样品进行采集。通过密闭消解后应用ICP CCT MS法对土壤样品中砷（As）含量进行测定,选取吸入土壤颗粒、皮肤接触、经口摄入3种主要的暴露途径,对煤化工区3个不同煤气化单元土壤中As的人体健康风险进行评价。结果表明,煤化工区土壤中As的单物质综合致癌风险为可接受水平的6~9倍,As的危害商则在可接受水平范围之内。煤化工区土壤中As的人体健康风险以经口摄入为主体暴露途径,该途径下致癌风险的贡献率占全部致癌风险的68.64%。在对各暴露途径致癌风险控制值计算的基础上选择致癌风险贡献率最高、控制值最低的经口摄入途径的控制值1.59 mg/kg作为该煤化工区土壤中As的参考安全阈值。结合中国煤化工行业发展特点、区域土壤中As的背景值水平、地区气候和地质特点等,考虑不同国家和地区As的人体健康风险可接受水平差异和可行性,才能综合确定特定煤化工区域土壤环境中As的安全阈值。     

重庆秀山西北部农田土壤重金属生态健康风险评价

为了解矿业活动较多的重庆秀山县西北部农田土壤重金属污染状况,采集了表层土壤样品386件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Mn等9种重金属元素,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型,对该区土壤重金属污染程度、生态风险和健康风险进行评估。结果表明,该区农田土壤9种重金属平均值都高于重庆市土壤背景值,呈现不同程度的积累;Cd、Hg明显超出国家农用地土壤污染风险筛选值,超标率分别为75.2%和44.6%。土壤中Hg污染较严重,处于中污染或重污染状态,Mn、As、Cd总体呈轻污染,其余重金属基本无污染。生态风险评价显示,Hg、Cd为主要生态危害元素,Hg以强、很强和极强风险为主,Cd以中等风险为主。人体健康风险评价显示,儿童更易受到重金属污染威胁,重金属对成人不具有非致癌风险,对儿童具有非致癌风险,As、Cr是主要非致癌因子;成人致癌风险在可接受范围内,个别土壤样对儿童具有致癌风险,As致癌风险最大。     

鄱阳湖平原地下水重金属含量特征与健康风险评估

鄱阳湖平原作为长江中下游平原的重要组成部分,随着城镇化进程的快速推进,由于工矿业污染物、农村生活污水和农业生产废水向地下水的过量排放,农村地下水污染程度和范围不断扩大,为了解鄱阳湖平原地下水重金属污染状况,本研究在大量的水文地质调查和水化学样品测试基础上,分析该区地下水中重金属Cu、As、Cr、Hg、Pb、Cd含量特征,利用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型对鄱阳湖平原地下水重金属进行健康风险评价。研究区171个地下水样品中Cd、Cu、Hg、As、Pb、Cr等6种重金属元素含量变化幅度大,其中Hg、Cd和As平均值超过《地下水环境质量标准》(GB/T14848—2017)Ⅲ类标准,结果表明鄱阳湖平原地下水水质受人为影响大,局部地下水存在严重的污染。致癌物健康风险评价结果显示,Cr、As和Cd的平均个人年健康风险值均大于可接受风险值,Cr的健康风险值最大,是主要的致癌因子,As次之,Cd最低;非致癌物质健康风险结果显示,Hg、Pb和Cu的健康风险水平表现为Hg>Pb>Cu,属于可忽略风险。区域饮水途径上的健康风险主要来自致癌物质,总体上男性健康风险大于女性的健康风险。鄱阳湖平原地下水水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他区域地下水重金属的监测和质量控制提供参考和借鉴。     

某金矿区农田土壤重金属污染的人体健康风险

环境重金属污染的人体健康效应是当今社会最为关注的重大环境问题。某金矿区矿业活动导致土壤、地下水、农作物中重金属元素存在不同程度的累积或超标。通过土壤、地下水、蔬菜及粮食作物的样品采集,人群暴露问卷调查,获得了暴露人群的膳食结构参数。以农田土壤中7种重金属元素的综合污染分区内的土壤、地下水、蔬菜、小麦玉米等样品中的重金属元素的平均含量为依据,采用USEPA推荐的人体健康风险评价模型,计算了经口食入、皮肤接触等暴露途径对成年人的健康风险概率。研究表明,研究区存在因重金属导致的不可接受的人体健康高非致癌风险和致癌风险。总体而言,土壤重金属污染愈重地区,区内人体健康风险愈高。地下水中的Cr元素、土壤综合污染区内的Hg元素、污染区内的蔬菜及粮食是危害人体健康的重要因素。因此,禁饮Cr含量高的地下水、禁食污染区内的农作物、修复土壤重金属污染、调整农作物种植结构是保护研究区人群健康的重要环境管理工作。     

陕西省泾惠渠灌区地下水污染与人体健康风险评价

为了研究陕西省泾惠渠灌区地下水污染特征及人体健康风险状况,采集地下水样品进行分析测定,首先运用单因子指数法进行污染评价,再利用GIS获取主要污染物As、Cr （Ⅵ）和NO₃^--N的空间分布特征,最后借鉴美国环境保护署的人体健康风险评价模型对灌区地下水污染物的人体健康风险做出评价。结果表明：研究区地下水中As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的质量浓度均超标,As对成人的致癌风险最高达3.50×10^-4,明显超出限值1.00×10^-4,长期暴露对当地居民带来罹患癌症的健康风险较高;As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的非致癌风险从大到小排序为Cr （Ⅵ）、NO₃^--N、As,其中Cr （Ⅵ）对儿童的非致癌风险最高,达8.693 7,远超限值1.000 0,危害性最大。空间分布特征方面,As的致癌风险区域面积比例最高,为42.82%,As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的非致癌风险区域面积比例分别高达69.19%、69.06%和66.55%,水安全问题突出。     

新疆库尔勒市道路积尘重金属污染及健康风险评价

为探究绿洲城市道路积尘重金属污染风险,在新疆库尔勒市采集54个代表性道路积尘样品,分析其中Hg、Cd、As、Pb、Cr和Cu等6种元素含量,基于GIS技术与地学统计法,采用污染负荷指数法和US EPA健康风险评价模型,对道路积尘中重金属污染及潜在健康风险进行评价。结果表明：库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb和Cu等元素含量的平均值均小于土壤环境质量—建设用地土壤污染风险管控标准（GB 36600—2018）中的筛选值,但Cr元素含量平均值为相应筛选值的9.90倍。污染评价结果表明,研究区道路积尘中Cr呈现重度污染,Hg、Cd、As、Pb和Cu呈无污染。道路积尘中重金属元素的污染负荷指数介于0.0142~0.0522,平均值为0.0266,处于无污染水平。从道路积尘重金属污染空间分布格局来看,库尔勒市东北部和北部区域出现污染高值区。健康风险评估结果表明,经手-口摄入途径是库尔勒市道路积尘重金属日均暴露量及健康风险的主要途径,儿童受到的健康风险高于成人。库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb、Cr与Cu等元素的非致癌风险及致癌风险处于安全范围内,As对非致癌风险的贡献最大,Cr对致癌风险的贡献最大。     

南方某城市地下水高铁、锰来源分析及健康风险评价

为探究南方某城市地下水中高Mn、Fe的来源以及地下水中Mn、Fe重金属污染对人类健康产生危害的风险,采集了18个地下水监测井样品,测试分析了Fe、Mn、Zn、Cu、Al、Ba、Sr和Pb八种重金属。结合研究区水文地质条件,统计分析认为：研究区高浓度Mn、Fe主要受氧化还原环境和含水质成分控制。8种重金属元素检出率由高到底依次Ba≥Zn≥Sr>Mn>Zn>Fe>Ba>Cu>A。在所选监测井中Mn对地下水中的污染程度最重,Fe在大部分采样点中没有造成污染,但在个别采样点中造成严重污染,需要特别的重视。Mn和Fe重金属总体高于ICRP和USEPA的最大可接受风险水平,通过饮水途径非致癌化学物质(Mn、Fe)所引起的健康风险较高,对暴露人群构成危害。因此,Mn、Fe应为该区地下水优先控制的污染物。     

冀北山区某有色多金属尾矿库周边农用地重金属污染特征与生态健康风险评价

为了解冀北山区有色金属尾矿库对周边农用地的重金属污染特征和生态健康风险,通过资料搜集和调研,最终确定一处具有代表性的金铅锌尾矿库及周边农用地作为研究区。针对研究区农用地进行了样品采集与测试分析工作,并总结了农用地重金属污染特征,同时通过重金属累积分析、潜在生态风险和人体健康风险3种评价方法,开展了农用地土壤重金属污染评价工作。主要研究结果如下：农用地表层土壤不同程度地受到Zn、Cu、Cd、Pb和As的污染较为严重,其中Cd、Pb、Zn和Cu表现为重度累积;农用地土壤重金属潜在生态危害处于极强的水平,应引起高度重视,重点关注重金属Cd、Pb和Hg;人体健康暴露风险方面,农用地土壤重金属非致癌与致癌暴露途径均应重点关注手口摄入,单元素非致癌与致癌日平均暴露量方面,均应重点关注Zn、Pb、Cu和Cr;人体健康儿童手口途径非致癌风险不可接受,单元素Pb和As手口途径非致癌风险指数分别为11.23和1.75,故应特别关注Pb和As手口途径对儿童的非致癌风险,成人手口途径非致癌风险也不可接受,重点关注单元素Pb手口途径对成人的非致癌风险;人体健康致癌风险方面,单元素Cd手口途径儿童与成人致癌风险不...     

长江沉积物环境地球化学特征及生态风险评价

为了进行长江流域沉积物生态风险评价,对长江流域干流以及主要支流的沉积物统一进行采样分析。首先对其元素的组成特征及重金属元素的富集特征进行分析。常量元素含量在流域空间上的变化主要受其携带矿物含量变化的影响;Cu、Pb、Cd、As、Hg 5种微量元素富集程度较大,存在异常。同时采用潜在生态风险指数法对长江沉积物Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg 10种元素进行了评价研究。结果表明,潜在生态风险指数较大的地区分布在湖南湘江、安徽铜陵等地区,中等的地区分布在四川、重庆及江西等地区,这些潜在污染指数与矿产的开采冶炼以及工业的布局有一定的关系,很大程度上是由人为因素造成的。从元素的潜在污染程度看,长江流域Cd、As、Hg污染程度较重,Cu、Zn、Pb次之,而Cr、Mn、Co、Ni基本没有污染。本研究为探讨长江流域沉积地球化学过程和环境保护提供了科学依据。     

基于随机模拟与三角模糊数耦合的电镀厂周边地表水重金属健康风险评价

为了更准确地研究地表水环境中重金属对人体的潜在健康危害,在美国环保署US EPA提出的健康风险评价模型的基础上构建随机模拟与三角模糊数耦合的健康风险评价模型(SS-TFN模型),对东莞市西部地区A镇、B镇、C镇、D镇和E镇电镀厂周边地表水中8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)引起的健康风险进行评价。结果表明:研究区各镇总健康风险较高,地表水中重金属经饮水途径引起的成人和儿童健康风险均高于最大可接受风险水平(5. 0×10-5a-1),风险级别均在IV级风险及以上,儿童健康风险均大于成人健康风险,更容易受到重金属所致健康风险的威胁。重金属平均健康风险大小从高到低顺序依次为CrAsCdPbNiCuHgZn。健康风险主要来自致癌性重金属,其中,As和Cr引起的成人和儿童健康风险空间分布较不均匀,应将其作为风险决策管理的优先控制对象。     

农田表层土壤中重金属潜在生态风险效应研究

皖江经济区南陵县是我国商品粮生产基地之一,该区农田表层土壤中重金属元素潜在生态风险效应研究对于提高粮食安全具有重要意义。文章以南陵县基本农田区作为主要研究区,按土地质量地球化学调查评价要求,布设和采集了0~20 cm深度的表层土壤样品500组,分别监测了土壤中Cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu、Fe、Mn和Zn等重金属含量现状,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法量化解析了这些重金属在土壤中的潜在生态风险效应。结果表明:（1）土壤中除了Cr元素,其余重金属元素都不同程度存在异常;（2）局部土壤中Cd、Hg和Fe等元素含量存在异常,平均含量分别是所在区域背景值的1.92,1.95,7.13倍,存在潜在生态风险的影响;（3）土壤中重金属元素的潜在生态风险值（平均RI值）为164.5,Cd和Hg元素为主要影响元素。     

内蒙古五原县某地土壤重金属生态健康风险评价

【研究目的 】五原县位于河套平原,为查明该地区农田土壤重金属污染状况,系统采集了表层土壤样品1985件,农作物样品30件,饮用水样品5件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素含量。【研究方法 】通过地累积指数法、内梅罗综合污染指数法和健康风险评估模型,对该区土壤、农作物及饮用水中的重金属污染程度和健康风险等进行评估。【研究结果 】内梅罗综合污染指数评价该地区土壤尚清洁,局部地区存在As元素轻污染;人体健康风险评估显示,在口和皮肤多重摄入途径下,土壤会对居民造成致癌风险(9.97×10^-6),饮用水摄入As(1.62)对居民有一定的健康风险。【结论 】Hg受人为影响较大,在临近五原县环城公路三叉口存在明显的强异常,其余元素主要受成土母质控制,As在建丰农场等地局部含量较高,超出风险筛选值。As在饮用水健康风险中贡献最大,应引起关注。     

山东省沂南县东部土壤重金属生态健康风险评价

【研究目的】 山东是中国矿业与农业发达省份、沂南县东部堪称其代表。掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护有重要意义。【研究方法】 系统调查分析表层土壤样品4779件,获取Hg、Cd、Cr、Ni、As、Cu、Pb、Zn等元素分布最新数据,并用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型等评价研究了生态健康风险及相关问题。【研究结果】 （1）上述重金属均量与临沂市土壤背景值大致相当,仅Hg略偏高且变异系数最大,指示当地土壤Hg受人类活动影响明显。与国家农用地土壤污染风险筛选值相比,Cu、Cr、Ni是相对主要超标元素,As、Cd、Cu、Pb超标倍数大,它们均可能会产生生态健康危害;（2）据地累积指数平均值,该区土壤总体无污染,据单样值,Hg、Cu污染最突出,其他6元素污染较轻;（3）生态风险方面,Hg、Cd是主要生态风险元素,As、Cu次之。高生态风险区为铜井镇南东部、界湖镇西北金场附近以及县城西部主城区3个片区;（4）人体健康风险方面,重金属对成人不具有非致癌风险和致癌风险,极个别地区对儿童具有非致癌风险和致癌风险,Cr、As是主要非致癌风险元素,As致癌风险最大。【结论】 沂南县东部土壤质量总体较好,铜井镇南东部、界湖镇西北金场附近以及县城西部主城区3个片区为高生态风险区,Hg、Cr、As为主要生态健康风险元素。     

基于最小数据集的周至地区土壤重金属地球化学特征及成因分析

周至县是陕西省乃至全国的猕猴桃主产区之一，为了查明周至地区土壤重金属地球化学特征及其成因，采集了周至地区8个典型农用田中226件土壤样品，分析测试了Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg、Sn、Co、Mn、V和Fe含量，通过地球化学数据分析、主成分分析、Norm值计算，构建由Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr和As组成的最小数据集对周至地区土壤重金属生态风险进行评价，并分析了其成因。结果显示，最小数据集7种重金属的单因子污染指数和综合污染指数值均小于1，潜在生态风险指数为30.90，说明研究区土壤重金属于安全级别。通过相关性分析及主成分分析认为，第1主成分包括Cu、Ni、Cr、Co、Mn和V，其含量与地质背景密切相关；第2主成分包括Pb、Zn和Cd，主要受人为活动影响；第3主成分是As、Sn和Hg，可能受土壤组成的影响或者人为活动的影响。     

陕西潼关县金矿矿区周边农田土壤重金属生态健康风险评价

为了解潼关金矿矿区早期粗放式的矿业活动对矿区周边农田土壤的重金属污染状况的影响以及对暴露人群的不良健康效应的评价,采用地质调查工程选取了矿区附近6块农田土壤为研究对象,通过X射线荧光光谱分析法测定了68个土壤样本中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn等8种土壤重金属含量,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型分别评价该区土壤重金属污染程度、潜在生态风险和人体健康风险。结果表明,该区农田土壤中Cd、Hg、Pb、Cu、Ni、Zn 6种重金属平均值高于潼关县土壤背景值,呈现不同程度的积累;Pb、Hg、Cd的土壤积累含量不仅超出了土壤重金属污染对农产品质量存在安全风险的最低限值农用地土壤污染风险筛选值,还分别以41.2%、72.1%、14.7%的超标率超出了土壤重金属污染对农产品质量存在安全风险的最高限值农用地土壤污染风险管制值;研究区土壤重金属污染评价显示,土壤中Hg、Cd、Pb总体污染程度最重,Cu、Zn总体呈现轻—重污染,Ni、Cr、As总体呈现无污染状态。生态风险评价显示,Hg、Cd、Pb为主要生态危害元素,Hg为极强风险,Cd和Pb为强风险。人体健康风险表明,研究区重金属对儿童的非致癌风险显著,Pb、Hg为主要非致癌因子;致癌风险均在合理范围,Cd致癌风险最大,手-口摄入为最主要的暴露途经,儿童更易受到重金属污染威胁。     

二道松花江沉积物重金属特征及其潜在生态风险

为了查明第二松花江河源区水体环境状况,通过测定二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的质量分数,探讨了沉积物中的重金属浓度特征,并采用潜在生态风险指数法对该河流沉积物中重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明：二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素分布不均匀,As、Cd、Cr、Cu、Hg质量分数平均值分别为4.47×10^-6、0.158×10^-6、35.81×10^-6、10.57×10^-6、0.040×10^-6,总体处于较低水平;沉积物中重金属潜在生态风险总体上处于轻微生态危害程度,但在金银别河处于极强生态危害程度,以Hg的生态风险为主。     

基于重金属的区域健康风险评价——以成都经济区为例

开展重金属的区域健康风险评价,对于探讨重金属的风险及为区域的生态地球化学预测预警服务有重要的意义。以成都经济区植物和大气为研究对象,应用国外的风险评价理论对As、Cd、Hg和Pb 4种重金属进行了健康风险评价,探讨了区域风险评价的填图思路。对于非致癌效应,计算通过食物摄入和空气吸入2种暴露途径产生的危害指数。对于致癌效应,计算由吸入Cd引起的致癌风险。结果表明,对于非致癌效应,成都经济区生态风险较高的重金属为Cd和Pb,从总的风险来看,地域差别较明显,以德阳和成都存在的风险最高。谷类对总风险的贡献比例最高,其中又以Cd的贡献最大,其次为Pb。对于致癌效应,研究区的平均致癌风险为7.6×10-6,基本上处于可接受的风险水平,高风险区主要为德阳西部的什邡、广汉和乐山市周围地区,这些地区的大气环境问题应该引起更多的关注。     

某储油库地下水有机污染健康风险评价

本文以USEPA推荐使用的污染场地健康风险评价方法为基础, 结合污染场地实际情况, 分析、评价了某储油库地下水有机污染对场址内暴露人群造成的健康风险。评价结果表明: 该储油库地下水有机污染物为1,2-二氯乙烷、苯、三氯甲烷和甲苯。污染场址内的工人和居民受到的非致癌风险均小于1, 在可接受范围; 而污染对场址内的工人和居民产生的致癌风险较大, 分别为1.7×10?4、9.0×10?3, 是不可接受的。产生致癌风险的主要污染物为1, 2-二氯乙烷, 占总致癌风险的99.80%, 可致人产生多种形态的肿瘤, 并具有潜在的遗传毒性。主要暴露途径是吸入吸收, 占总致癌风险比例大于70%, 其次为口入吸收。皮肤接触暴露途径产生的致癌风险较小, 占总致癌风险比例小于1%。     

北京城乡接合部地表颗粒物中重金属污染负荷及健康风险评价

随着我国城市建设的不断推进,城市径流污染越来越受到关注。地表颗粒物(RDS)是重金属的重要载体,雨水径流对地表颗粒物的冲刷引起的径流重金属污染问题凸显。本研究选取北京市城乡接合部作为研究区域,研究区域内地表颗粒物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn)污染负荷并进行健康风险评估。结果表明,地表颗粒物含有的重金属中,除Mn外,As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的平均浓度均超过背景值。其中,Cd的平均浓度是其背景值的3倍,Cr的平均浓度是其背景值的4倍之多。在径流冲刷条件下,Cr的污染负荷在各研究区域均最高,为其他重金属的3~4倍。暴露模型计算表明,重金属非致癌日平均暴露量为手口摄入量＞皮肤吸收量＞吸入空气量,经手口接触是人体地表灰尘暴露风险的主要途径。对于非致癌风险,在芦求路主路以及黄鹅路十字路口区域存在对于儿童的非致癌风险,整体区域内成人所受非致癌风险较低。各研究区域内重金属呼吸暴露途径的总致癌风险均低于环境阈值,致癌风险较低。     

四川德阳地区农田生态系统重金属健康风险评价

环境健康风险评价是定量描述环境中污染物对人体产生健康危害的风险的重要方法。文中结合国内外健康风险评价理论,利用美国环保总署健康风险评价模型,计算了四川德阳地区居民经呼吸(大气颗粒物)、食入(粮食)、饮用(饮用水)和皮肤接触途径摄入重金属而引起的健康风险。研究结果显示:德阳地区所有市县的非致癌风险指数都大于1,表明存在一定的风险。绵竹和旌阳区的风险最高,二者的非致癌风险指数分别达到7.76和4.36。从不同暴露途径的贡献来看,主要是经食物暴露的贡献,各市县都达到了90%以上。虽然计算结果存在一定的不确定性,但对研究区进行风险管理具有重要的参考价值。