部分中国城市公园重金属生态风险及健康风险评价

城市公园土壤环境质量会对城市环境质量和人体身心健康造成潜在影响.研究中国城市公园土壤重金属的含量并对其进行生态风险评价和健康风险评价,有利于了解城市环境质量,控制重金属对人体的危害.本研究在收集的全国25个省38个地区公园土壤重金属数据的基础上,应用美国EPA人体暴露风险评价方法对全国公园土壤重金属进行健康风险评价,采用地积累指数法分析其污染程度.结果表明,公园土壤重金属Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Cd和Hg等9种重金属的平均含量分别为66.02、39.47、498.65、24.97、48.11、148.32、12.82、0.67、0.26 mg·kg~(-1),除了Mn和Ni外均高于中国土壤背景值,存在不同程度的积累;健康风险评价表明,3种途径中儿童和成人的日均暴露剂量排序均为MnZnPbCuCrNiAsHgCd;儿童和成人的致癌排序均为AsCrNiCd.土壤重金属的致癌风险指数除了As元素外均小于致癌风险值范围.总体而言,公园土壤与城市土壤重金属的含量大致相当,人们在游园时应注意其潜在的健康风险.     

某污灌区土壤与蔬菜重金属污染状况及健康风险评价

对安徽蚌埠某污灌区的土壤及蔬菜进行取样调查,分别测定其重金属As、Pb、Cr、Cd和Hg含量,利用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价污灌区土壤及蔬菜的污染状况,并结合EPA MMSOILS模型评价了当地食用蔬菜对人体造成的健康风险。结果表明,研究区土壤中As、Pb、Cr、Cd和Hg含量平均值分别为4.182、3.685、1.397、0.381和0.151 mg·kg-1,与GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准(pH值为6.5~7.5)相比,Cd含量超标,其单因子污染指数为1.27。土壤内梅罗综合污染指数为0.931,表明土壤污染情况已处于警戒范围内,主要因素是Cd污染。蔬菜中各重金属含量符合GB 2762—2012《食品中污染物限量》,各重金属含量由高到低分别为Pb、As、Cr、Cd和Hg。食用蔬菜中Pb、Cd、Hg和Cr对人体造成的健康风险均较低,风险指数分别为0.40、0.07、0.12和0.06,而As的风险指数达1.12,暴露风险较大。     

微塑料的人群暴露途径及其健康危害

微塑料污染是近几年来出现的新环境问题,但目前对人群的微塑料暴露途径及其可能的健康危害并不清楚.本文基于现有微塑料研究的相关文献,重点分析了人类通过食物摄取、饮水以及空气接触的微塑料暴露途径,估算了中国人通过海鲜和食盐可能摄取的微塑料量,并对微塑料的多种潜在生理毒性进行了综述.进一步提出了今后需要系统研究微塑料的人体暴露途径、探索自然环境微塑料浓度下的人体健康风险、关注微塑料对人体肠道微生物的影响等优先研究方向,为正确评价微塑料的人体健康风险提供了理论依据.     

重庆汞矿区耕地土壤和农作物重金属污染状况及健康风险评价

为了解重庆汞矿区耕地土壤-农作物重金属污染状况,在研究区采集水稻45件、玉米32件、红薯18件及其种植土壤样品90件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、 Ni、Pb、Zn等8种重金属含量,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,对该区土壤重金属污染程度、生态风险和食用农作物的健康风险进行评估.结果 ...     

准东煤矿区土壤镉污染风险评价及敏感性分析

镉是一种毒性很强的重金属元素,易通过食物链进入人体,对人体健康产生影响。新疆地区的煤炭资源开发已引起重金属污染问题,但目前有关镉污染风险评价的研究相对不足。本研究采用地质累积指数法、潜在生态危害指数法、美国环保局(US EPA)健康风险评估方法和缓冲区分析方法,对准东红沙泉和北山煤矿土壤中镉的污染现状、生态风险水平和健康风险水平做了分析与评价。结果显示:1)研究区土壤镉含量普遍超过国家土壤环境质量Ⅱ级标准,处于重污染水平;2)研究区的镉污染具有极高生态风险;3)镉污染水平和生态风险系数具有明显空间性,它们在研究区的强度排序为堆煤场矿区生活区芨芨湖雀仁乡;4)手-口途径是最主要的健康风险暴露途径,所有人群中儿童暴露风险最高;5)准东煤矿区镉污染水平较高,但其非致癌水平和致癌水平均未超过风险限值;6)矿区周边0~30 km区域内属于健康风险高敏感区域。综上可知:准东地区煤矿开采引起了周边环境镉污染。镉污染对人类健康,特别是儿童的健康具有较高的暴露风险。当地镉污染虽未达到致病水平,但也应引起足够重视。     

福建九龙江流域水稻土重金属污染评价及生态风险

为研究九龙江流域水稻土中重金属污染及生态风险,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析测定了九龙江流域农田土壤中22种重金属的含量.运用地质累积指数法、潜在生态风险指数法和次生相与原生相分布比值法评价重金属污染特征及潜在生态风险.结果表明,九龙江流域水稻土中除Ni和Mo元素外,其余重金属的总平均含量均超过福建省土壤元素背景值.Cd、Pb、Mn、Hg和Cu的生物有效态含量较高,分别占总量的66.86%、59.20%、55.90%、53.73%和52.18%,说明这些元素较易迁移且对农作物具有较高潜在生物毒性.结合3种评价方法结果表明,九龙江流域水稻土已受到Cd的中度污染和Hg、Pb、Sr、As、Co、Zn、Cu、Mn、Se的轻度污染.水稻土中重金属存在较高的综合潜在生态风险,其中Cd为高潜在生态风险,Hg为较高潜在生态风险,两者对综合潜在生态风险的贡献率分别为57.0%和25.1%.Cd和Hg,应作为九龙江流域水稻土质量评价的重点关注对象.     

土壤-油用牡丹系统重金属含量及生态健康风险分析

油用牡丹产区土壤重金属污染状况直接关系到其产品安全和人体健康。为了解研究区土壤-油用牡丹系统中重金属含量及生态健康风险,分别测定了土壤和籽粒中Pb、Cd、Hg、As、Cu、Cr元素含量,并对其污染状况进行分析。结果表明,土壤中仅Cd、Cu和Cr平均含量分别超中国土壤元素背景值0.27、0.06和0.21倍,其他3种元素均低于背景值。所测元素含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)中的风险筛选值,其中Cd、Hg为强变异。单因子污染指数、内梅罗综合污染指数分别显示土壤中所测元素污染等级为无污染,地累积指数评价污染等级为0级,潜在生态风险评价有33.33%的土壤样本为中等生态风险并以Cd为主要贡献因子。基于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中指标,油用牡丹籽粒中仅见Pb超标率达100%,超标倍数介于1.4—2.45倍。该土壤-油用牡丹系统中Pb、Cu的来源相似性较大,呈现相互伴随的复合污染现象,应引起足够重视。     

工业城市不同功能区土壤和蔬菜中重金属污染及其健康风险评价

为了研究和评价工业城市不同功能区的土壤和蔬菜中重金属污染和健康风险状况,以株洲市为例,在工业区（石峰区）、农业区（芦淞区）和旅游区（大京风景区）分别采集土壤和蔬菜样品,分析重金属Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的质量分数,并采用地质累积指数法（Igeo）和健康风险评价模型分别对土壤和蔬菜中重金属进行评价。结果表明：工业区、农业区和旅游区土壤中Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的平均质量分数都超出湖南省土壤背景值,部分重金属甚至超出国家土壤环境质量二级标准。不同功能区土壤中重金属的地质累积指数（Igeo）表明：工业区、农业区和旅游区土壤受到不同程度的重金属污染,其中Cd和Hg的污染最为严重,污染程度依次是工业区〉农业区〉旅游区。不同功能区蔬菜中Cd、As、Pb和Zn的危害商（HQ）值都大于1.0,而Cu和Cr的危害商（HQ）都小于1.0。不同功能区蔬菜中重金属危害指数（HI）都大于10.0,尤其是工业区蔬菜的危害指数（HI）〉100.0,当地成年人食用受到重金属污染的蔬菜会导致严重的健康危害,其中Cd和As,是危害指数（HI）的主要贡献者,两者贡献率之和的范围为75%~89%,而Cr的贡献率几乎为0。     

湘中某工矿区农户菜园重金属污染分析与健康风险评价

为研究湘中某工矿区对周边农户菜园土壤和蔬菜的影响,采集矿区周边18个蔬菜样地15个品种计80个蔬菜样品,分析土壤及蔬菜中重金属Pb、Cd、Cu、Zn的含量,并采用污染指数法和健康风险评价模型对土壤和蔬菜重金属污染进行评价.研究表明,矿区蔬菜地土壤受到严重的重金属污染,Cd污染最为严重.从综合污染指数来看,蔬菜均受到中、重度污染,苋菜污染最严重.各元素在蔬菜中的富集能力大小为:Cd>Zn>Cu>Pb.重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明,蔬菜可食部分Cd与Pb的危险度(HQ)均大于1,居民通过蔬菜途径摄入的Pb和Cd对人体健康存在较大的潜在风险.建议农户菜园在不能改制改种的情况下,种植根茎类蔬菜.     

长江三角洲典型地区土壤中重金属的污染评价

以长江三角洲典型地区张家港市为例,运用不同评价标准和方法评价土壤中Cd,Hg,Pb,Cu,As和Cr的污染现状,探讨了不同评价标准和方法评价结果的异同.结果表明,以国家土壤环境质量二级标准为标准,Hg,Cu和Cd出现超标,但超标率都很小.以环境背景值为标准,六种元素超标的样点数明显增加.以环境背景值为标准,元素污染指数比地积累指数更能反映外源污染物导致的土壤中重金属的富集状况,而元素潜在生态风险指数则能反映Cd和Hg等对生态系统的危害风险.在六种元素综合污染评价上,内梅罗综合污染指数(P综)和多金属综合生态风险指数(RI)对土壤的污染评价总体趋势反映一致.     

南方某水库水体中抗生素生态与健康风险研究

环境中大量残留的抗生素将对生态环境和人体健康造成潜在危害。本研究采用风险商值法(RQ)评价了林肯霉素、红霉素(脱水)、罗红霉素、磺胺甲噁唑、磺胺二甲嘧啶、头孢呋辛、头孢氨苄、甲硝唑、阿莫西林和氯霉素10种抗生素对南方某水库水体产生的生态风险,并对10种抗生素进行了化学非致癌物风险评价。结果表明,7个采样点中共检出8种抗生素,残留量在1.2~130.0 ng·L~(-1)之间。红霉素(脱水)、林肯霉素、磺胺甲噁唑这3种抗生素在丰水期、枯水期的所有采样点均有检出,磺胺二甲嘧啶和头孢呋辛在枯水期的检出率也为100%,而氯霉素和阿莫西林在7个样点均未检出。风险评价结果表明,除个别样点外,该水库抗生素残留的整体风险不高。丰水期和枯水期A河水体中磺胺甲噁唑的生态风险商大于1,A河(丰水期和枯水期)、B河(丰水期)和库中3号样点(枯水期)的联合毒性风险商大于1,表明这3个样点的抗生素残留对生态环境存在较严重的威胁,其余采样点抗生素的联合毒性风险商处于0.1到1之间,需长期观测其抗生素的环境动态,以避免高风险危害的发生。该水库10种抗生素残留引起的非致癌物风险数量级在10~(-1)5到10~(-1)2之间,说明该水库中10种抗生素通过饮水途径引起的非致癌风险很低,远低于可接受风险水平,甚至远低于可忽略风险水平。     

我国涉汞危废处置企业中汞分布特征及风险评价

为了解涉汞危废企业对周边环境的影响及其潜在风险,加强涉汞危险废物的监督管理,通过2007年至2013年对13个持环保部发证的涉汞危废处置企业每年一次的监督性监测,分析了我国涉汞危废处置企业不同环境介质中汞分布特征及其风险。研究结果显示,2007年至2013年我国涉汞危废处置企业土壤、地下水、无组织排放气体中汞的浓度范围分别为0.75~28.4 mg·kg-1、1.0×10-5~1.3×10-4mg·L-1、3.9×10-4~4.0×10-3mg·m-3。利用风险商的方法对不同介质中汞进行初步的生态风险评价,结果显示土壤中汞存在较高的风险(RQ≥1),除2009年和2012年,其他所有年份高风险的企业超过50%,风险商的范围为0.44~56.8,呈逐渐上升趋势。地下水中汞存在潜在的风险(0.1RQ1)。无组织排放气体中汞的风险较低(RQ≤0.1),可以忽略。     

典型石化企业排放有毒有害大气污染物人体健康风险评估

石化行业生产过程中会产生有毒有害大气污染物,并可能对人体健康产生危害。为贯彻落实《大气污染防治法》第七十八条中对有毒有害大气污染物(hazardous air pollutants,HAPs)实行风险管理,评估环境风险的要求,有必要开展石化企业排放HAPs的人体健康风险评估。本研究采用美国环境保护局(US EPA)发布的人体健康风险评估手册F部分吸入风险评估指南中的方法,推算出HAPs物质对人体健康的致癌风险值和非致癌风险值;通过CALPUFF模型模拟预测出典型石化企业HAPs物质扩散范围及空气中的浓度,并将模拟预测得到的污染物浓度与推算得到的风险值进行比较,进而表征园区内该企业排放HAPs对人体健康的风险。结果表明,基于最坏情况分析,该石化企业排放的HAPs致癌风险值为0.421μg·m-3,非致癌风险值为2.212μg·m-3,CALPUFF模拟预测空气中污染物浓度最大为0.62μg·m-3,且模型预测的月均浓度均未超过致癌和非致癌风险值,风险表征结果表明,该石化企业排放的HAPs物质对人体健康不存在致癌和非致癌风险。但本研究仅针对某石化企业开展人体健康风险评估,并不能代表石化行业排放有毒有害大气污染物对人体健康风险的整体水平。     

Assessment and management of urbanization-induced ecological risks

The urban ecological risk incurred during the processes of urbanization has been constantly accumulating, creating a severe challenge for China to achieve sustainable urban development. At present, research on systematic evaluation of urban ecological risks is still inadequate, especially at an urban ecosystem level. In this special issue, we use Xiamen City as an example to identify the sources and receptors of urban ecological risks, to develop a methodology system of urban ecological risk assessment, and to propose a method for the management of urban ecological risks. This special issue contains 11 research articles resulting from a comprehensive research project funded by China’s National Natural Science Foundation. The innovations reported in this special issue include a framework of urban ecological risk assessment and a standardized procedure for carrying out urban ecological risk assessment using multiple stressors and endpoints.     

基于国际经验的环境和健康风险管理框架的构建(International-Based Development of Risk Management Framework for Environmental and Human Health Risks)

通过对欧洲国家及澳大利亚、新西兰所使用的风险评价与风险管理方法的全面回顾和综合分析,探讨了各种不同方法的异同及利弊,辨识了环境和人类健康风险的有效、通用和综合方法中所遵循的决策清单.根据先进国家的经验,提出了构建中国环境风险管理的标准、结构及流程,以期为我国环境风险管理提供决策支持.     

Ecological and health risks of DDTs and HCHs in surface water from the upper reaches of the Huaihe River

Based on the available toxicity data and the concentrations of DDTs and HCHs in surface water from the upper reaches of the Huaihe River, overlapping areas of probability density and margin of safety (MOS₁₀) were used to estimate the risk levels of DDTs and HCHs to aquatic organisms. The overlapping areas of α-HCH, γ-HCH, p,p′-DDE, p,p′-DDD, and p,p′-DDT were found to be 9.3 × 10^?5, 4.6 × 10^?3, 4.3 × 10^?2, 2.2 × 10^?2, and 4.2 × 10^?2, respectively. The risks from DDTs were higher than those from HCHs, the risk from α-HCH being the smallest. The MOS₁₀ values of α-HCH, γ-HCH, p,p′-DDE, p,p′-DDD, and p,p′-DDT were 2.6 × 10³, 97, 5.9, 15, and 8.6, respectively, i.e. greater than 1.0, indicating limited overlaps between the distributions of exposure concentrations and of toxicity data, and thus minimal ecological risk. Health risk calculations based on incremental lifetime risks for HCHs and DDTs were conducted to evaluate human cancer risk and non-carcinogenic hazard. The total cancer risks from organochlorine pesticides (OCPs) in the studied area were in the range of 10^?8–10^?7, lower than the baseline value of acceptable risk (10^?6). Non-carcinogenic hazard indices of OCPs ranging from 10^?6 to 10^?5 were much lower than the threshold values (1.0). These results suggest that the water from the upper reaches of the Huaihe River does not pose any health risk for local residents using river water as a source for drinking water.     

Pharmaceutical compounds in aquatic environment in China: locally screening and environmental risk assessment

An environmental risk assessment was performed for pharmaceutical compounds present in the aquatic environment of China. Predicted environmental concentration (PEC) of the compounds were calculated according to European Medicines Evaluation Agency (EMEA) guidelines. Available ecotoxicological data compromised by applying a very conservative assessment factor (AF) were employed to calculate the predicted no-effect concentration (PNEC). The screening principle and the risk assessment were based on risk quotient (RQ), which derived from the PEC and related PNEC values. PEC results indicated that all the compounds except sulfadimethoxine and levocarnitine, should carry out phase II risk assessment in EMEA guideline. RQ values suggested that more than 36 pharmaceuticals may be imposed health threats to the aquatic environment; especially the antibiotic therapeutic class including amoxicillin, sulfasalazine, trimethoprim, oxytetracycline and erythromycin showed high RQ values. These substances with high RQ value (RQ≥1) were regarded as top-priority pharmaceuticals for control in the aquatic environment of China. However, the antibiotic substances which had low risk quotient (RQ <1), should be reassessed by its potentially induced resistance under low concentration in future.     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其风险评价——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染现状及其暴露风险，以武汉市墨水湖为研究对象，测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量，分析了其污染程度、分布特征，并对其稳定度进行了分析.结果表明，墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重，在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值（LEL），多数采样点甚至超过了严重效应阈值（SEL）.该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性：排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带；其稳定程度依次为：Zn < Cu < Ni < Pb < Cr，其中Zn交换态及碳酸盐结合态比例超过50%，稳定程度极低.而Pb、Cr稳定程度较高，其交换态及碳酸盐结合态比例小于10%.像墨水湖这样受纳高污染负荷市政污水、暴雨径流的城市湖泊，其潜在的重金属生物活性，必须引起足够的重视.     

我国重点流域地表水中29种农药污染及其生态风险评价

针对我国重点流域水体,包括长江流域、黄河流域、太湖流域、松花江流域、黑龙江流域、东江流域、南水北调中线和东线等,分析了29种农药(18种有机氯农药、6种有机磷农药、3种三嗪类农药、1种酰胺类和1种取代杂环类农药)在流域地表水中浓度,并使用风险商的方法进行了生态风险评价。结果显示,在27个采样点地表水样中一共检出9种农药,包括α-六六六、α-氯丹、γ-氯丹、西玛津、阿特拉津、乙草胺、扑草净、敌敌畏和噁草酮。其中,阿特拉津、乙草胺、扑草净、噁草酮和敌敌畏的检出率分别为100.0%,74.1%,59.3%,37.0%和33.3%;α-六六六、α-氯丹、γ-氯丹和西玛津均只有1~2个采样点检出。阿特拉津在各采样点浓度范围为7.0 ng·L-1~1 289.5 ng·L-1;乙草胺浓度范围为未检出(ND)~579.9 ng·L-1;扑草净浓度范围为ND~104.2 ng·L-1;噁草酮浓度范围为ND~32.6 ng·L-1;敌敌畏的浓度范围为ND~204.5 ng·L-1。研究发现,阿特拉津在太湖流域、黑龙江流域和松花江流域具有潜在生态风险;乙草胺在松花江流域有潜在生态风险;噁草酮在长江流域、太湖流域、松花江流域和黑龙江流域有潜在生态风险;敌敌畏在长江流域、黄河流域和东江流域具有潜在生态风险。上述4种需要重点关注的水体污染物中,仅阿特拉津和敌敌畏被列入地表水环境质量标准(GB3838-2002),但都没有保护水生生物或保护水生态的标准。     

钴在土壤和植物系统中的迁移转化行为及其毒性

钴是人与动植物必需的微量元素,但土壤环境中过量的钴可通过土壤-粮食/蔬菜-人与动物等途径进入人体或动植物体内,对其产生危害,因此有必要了解土壤中钴的含量,应该将钴纳入必须检测与掌控的指标。然而,我国目前对于土壤中钴的含量却没有一个明确的评价体系,致使无法有效地对土壤中钴的含量进行评价和管控,从而给土壤以及人和动植物的健康都带来一定的风险。本文通过整理近20多年的国内外文献资料,综述了钴的特点、应用、形态、含量、毒性、评估方法,指出了现行对土壤中钴污染风险评估体系中存在的问题,并提出了今后的研究方向。