滹沱河冲洪积扇地下水中酞酸酯的污染现状与分布特征

2014年9月采集石家庄地区滹沱河冲洪积扇地下水水样,采用气相色谱-质谱法测定了US EPA优先控制的6种酞酸酯(PAEs),对PAEs分布特征与风险进行了分析.结果表明,研究区内51个点位仅1个点位未检出PAEs,检出的ΣPAEs范围为nd~28 873.1 ng·L~(-1),与国内其他研究区相比,研究区地下水中PAEs污染水平较重.PAEs及各组分的空间分布存在显著差异.3个地下水单元PAEs的平均污染水平总体表现为山间沟谷河谷裂隙孔隙水单元(G1)滹沱河冲洪积扇扇顶部孔隙水单元(G2)滹沱河冲洪积扇扇中部孔隙水单元(G3).在G2、G3单元共计39个点位中,有23个点位地下水中的PAEs以邻苯二甲酸甲酯(DMP)为主,而其余点位均因临近周边污染源,地下水中PAEs含量较高,且以邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸丁酯(DBP)为主.研究区人群饮用受PAEs污染地下水的总非致癌风险指数和总致癌风险指数范围分别为7.6×10-9~1.1×10-2、nd~1.2×10-6,均小于US EPA推荐的可接受的水平,风险较小.     

滹沱河冲洪积扇地下水中多环芳烃的污染特征

为调查滹沱河冲洪积扇地下水中多环芳烃（PAHs）的污染状况,采用气相色谱-质谱法对该区16种US EPA优先控制的PAHs进行了分析,并对PAHs的污染水平,空间分布,来源与饮水健康风险进行了调查与评估.结果表明,51个点位中仅有2个点位未检出PAHs, PAHs的浓度范围为未检出~334.3ng/L,平均值为58.0ng/L,低于国内报道的其他地区的污染水平.研究区岗黄水库之间河谷裂隙孔隙水单元（G1）,滹沱河冲洪积扇扇顶部孔隙水单元（G2）,滹沱河冲洪积扇扇中部孔隙水单元（G3）3个水文地质单元PAHs平均浓度分别为215.2ng/L, 9.8ng/L,9.2ng/L, 其中G1以3~4环PAHs为主,而G2, G3以2~3环PAHs为主.分子比值法污染源解析表明,G1单元地下水PAHs污染源主要为煤与生物质燃烧,而G2, G3单元污染源主要为石油制品.采用US EPA推荐的方法对研究区地下水饮水健康风险进行评价,发现研究区G1单元PAHs饮水终生致癌风险平均值为2.1×10^-5,超过可接受水平,应当引起关注.     

石家庄市滹沱河冲洪积扇地下水中BHT和TEP的污染水平及风险评价

为了解华北平原地下水的有机污染状况,在石家庄市滹沱河冲洪积扇采集44个地下水水样,测定了被广泛应用的抗老剂BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)和增塑剂TEP(磷酸三乙酯)的污染水平,分析了其分布受水文地质的影响及其对人体健康的风险.结果表明,ρ(BHT)在ND(低于检出限)～7.158 μg/L之间,中位值为0.010 μg/L,检出率为98%;ρ(TEP)在ND～5.081 μg/L之间,中位值为0.177 μg/L,检出率为70%.地下水的水文特性(如导水性、富水性和渗透系数)影响BHT和TEP的分布,二者在导水性、富水性较好和渗透性差的滹沱河冲洪积扇中部浅层孔隙水单元的质量浓度较高,分别为0.001～7.158和ND～3.604 μg/L.石家庄市滹沱河冲洪积扇地下水中ρ(BHT)和ρ(TEP)均低于国外报道值,但检出率高于国外报道值,其中11%的地下水水样中ρ(TEP)高于OECD(经济合作与发展组织)规定的饮用水风险特征阈值(2.4 μg/L).研究显示,石家庄市滹沱河冲洪积扇地区来自于地表的化工产品已淋溶到地下,并对该地区地下水造成了污染.      

太原公共场所空气中挥发性有机物的暴露特征

采用苏玛罐采样,预浓缩Entech 7100-Agilent 7890A GC/5975C MSD联用系统分析,分析太原市5个居民休闲公共场所非周末与周末时段空气中VOCs(挥发性有机物)的暴露特征. 结果表明:全部样品中51种VOCs均有检出,总平均暴露水平为94.83 μg/m3,ρ(烷烃)、ρ(芳香烃)和ρ(烯烃)最高,三者分别占ρ(总VOCs)的47.27%、43.40%和9.33%. 苯暴露水平为5.22 μg/m3,是欧盟规定的环境空气中ρ(苯)年均值的1.04倍. VOCs暴露水平在儿童公园(为151.39 μg/m3)最高,在龙潭公园 (64.55 μg/m3)最低. 这可能与儿童公园位于太原市最大商业区且周围建筑密集污染物不易扩散,而龙潭公园周围地势开阔污染物易扩散有关. 儿童公园周末时段VOCs的暴露水平明显大于非周末时段,反映了人为活动对环境空气中VOCs的影响. 太原市公共场所非周末与周末时段的VOCs非致癌风险系数较低;周末时段空气中苯对人体的致癌风险(8.44×10-7)是非周末时段(3.39×10-7)的2.49倍,但均未超过苯的人体致癌风险值(1.0×10-6). 来源分析显示,燃煤和机动车尾气排放是太原市公共场所空气中VOCs的主要来源.      

滹沱河冲洪积扇深层孔隙水中多环芳烃和酞酸酯的污染水平与饮水健康风险评估

2015年2月采集石家庄地区滹沱河冲洪积扇深层孔隙水地下水水样,采用气相色谱-质谱法测定了US EPA优先控制的多环芳烃（PAHs）和酞酸酯（PAEs）,并对PAEs的饮水健康风险进行了评估.结果显示,7个采样点均检出PAHs和PAEs,∑PAHs范围为34.4~598.5ng/L,且2~3环PAHs的质量分数介于50%~83%;∑PAEs范围为27.6~25236.7ng/L,其中有3个点位∑PAEs达到20μg/L水平,且7个点位均以DBP、DEHP为主.与国内其他研究区相比,本研究区∑PAHs浓度与国内非岩溶地下水的污染水平接近,而∑PAEs浓度较高.饮水健康风险评估结果显示,仅G2点位的PAHs终生致癌风险指数小于US EPA推荐的可接受的水平（10^-6）,其致癌风险可以忽略外,其他点位均具有潜在致癌风险;而对于PAEs饮水终生致癌风险而言,G1、G6、G73个点位的PAEs终生致癌风险也均高于10^-6,因此,研究区深层孔隙水中的PAHs和PAEs污染均应当引起重视.     

湖南某地饮用水中多环芳烃的健康风险评价

以湖南某地区的饮用水源——某河流流经之处所涉3个乡镇的居民饮用水为研究对象,对水体中16种优控PAHs的质量浓度及其分布特征进行调查,并结合当地人群实际暴露参数进行健康风险评价. 结果表明:饮用水中ρ(∑PAHs)平均值为253.13 ng/L,分布范围为70.22～673.80 ng/L;其中,ρ(萘)和ρ(菲)最高,分别占ρ(∑PAHs)的39%和32%;毒性相对较大的苯并芘的检出率为67.5%,ρ(苯并芘)最高值为8.95 ng/L,满足GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》要求;研究区PAHs的致癌风险、一般人群的致癌风险均在可接受范围内,但是塘溪乡居民和其他部分特殊人群(如男性、城市地区和60～79岁人群)的致癌风险均大于10-6,值得关注;研究区PAHs暴露的非致癌风险均小于10-6,在可接受范围内.      

VOCs污染场地风险管理策略的筛选及评估

以某VOCs(volatile organic compounds,挥发性有机化合物)污染场地为例,结合实地调查,将健康风险评估用于场地风险管理策略的筛选. 结果表明:①该场地不同深度土壤均受到氯仿、二氯甲烷和苯的污染,污染物垂向迁移特征明显,最大迁移深度达25.8 m,其中深度≤15.0 m的土壤污染较重. ②基于保守的通用场地概念模型对将其规划为居住用地时的健康风险进行评估显示,氯仿、二氯甲烷和苯的致癌风险分别达6.0×10-2、2.9×10-4、7.4×10-5,均超过可接受风险水平(1.0×10-6),三者修复目标分别为0.22、12.00和0.64 mg/kg. 如采取策略一,即将场地内超过修复目标的土壤进行清除,需修复的土壤深度达24.0 m,修复土方量为33.4×104 m3. ③结合污染物垂向分布及场地未来地下空间开发规划,提出策略二,即对0~15.0 m深度范围内重污染土壤进行清除异位修复、>15 m深度范围内土壤采取工程控制措施. 实施策略二后的风险评估结果显示,虽然>15.0 m深度范围内土壤中依然存在w(氯仿)超过修复目标的采样点,但致癌风险(8.3×10-8)远低于可接受水平;概率风险评估显示,该风险值对应的累计频率为99.5%,考虑各参数取值的不确定性后,风险模拟结果最大值也仅为1.06×10-7. 可见,策略二足够保守,能够保障未来居民的身体健康;与策略一相比,策略二可减少修复土方量6.4×104 m3,因此更具经济性,为风险管理策略的优选方案.      

蒸气入侵暴露情景下土壤气筛选值推导与比较

采用J&E模型推导了典型蒸气入侵暴露情形下土壤气中ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(氯仿)及ρ(1,1-二氯乙烯)的筛选值,并与US EPA(美国国家环境保护局)及美国各州的颁布值进行比较. 结果表明,具有致癌效应的苯、氯仿相同暴露情形下的筛选值低于非致癌效应的甲苯、1,1-二氯乙烯3~4个数量级,表明VOCs污染场地应重点关注致癌性污染物. 其中,浅层土壤气居住暴露情形下ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(氯仿)及ρ(1,1-二氯乙烯)的筛选值分别为9.6×102、2.7×102、1.1×107、4.0×105μg/m3,工商业暴露情形下分别为4.6×103、1.3×103、6.3×107、2.4×106μg/m3. 深层土壤气居住暴露情形下ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(氯仿)及ρ(1,1-二氯乙烯)的筛选值分别为1.1×103、3.1×102、1.2×107、4.5×105μg/m3,工商业暴露情形下分别为5.2×103、1.5×103、7.1×107、2.7×106μg/m3. 筛选值大小的决定因素包括污染物的室内允许浓度、土壤气衰减系数及建筑物参数. 浅层与深层土壤气中各污染物筛选值无明显差异,但与US EPA及美国各州的颁布值差异较大,这主要是由污染物室内允许浓度及衰减系数确定方法的不同所致. 浅层土壤气平均衰减系数为2.3×10-4,与深层土壤气平均衰减系数(2.0×10-4)无明显差异,但均低于US EPA对应经验值〔0.1(浅层)、0.01(深层)〕2~3个数量级. 在不考虑吸附及生物降解时,污染源上方清洁土壤对污染物的衰减作用不明显.      

南京市机动车排放VOCs的污染特征与健康风险评价

在南京富贵山隧道开展机动车排放的挥发性有机物(VOCs)对环境及人群健康的影响研究,对VOCs浓度水平与变化特征、组成与化学反应活性进行了分析,并通过美国环境保护局(US EPA)的健康风险评价模型对VOCs的健康风险进行了评价.结果表明,隧道进口与出口空气中共检测出93种物质,隧道进口处样品的总VOCs浓度(87.28±7.08)μg/m3;隧道出口处总VOCs浓度(225.63±59.19)μg/m3.隧道出口检测到的烷烃和芳香烃这两类物质浓度比进口浓度高.隧道进口与出口处的VOCs总臭氧生成潜势为101.48μg O3/m3和402.01μg O3/m3.健康风险评价结果表明,隧道进口处14种主要VOCs的非致癌风险危害商值(HQ)在8.07×10-5~2.66×10-1之间,而在隧道出口处的HQ范围为3.18×10-4~2.92×10-1.隧道进口与出口处的VOCs的非致癌风险危险指数(HI)均小于1,非致癌风险值在安全范围之内.但1,3-丁二烯、氯仿、四氯化碳、苯和1,1,2-三氯乙烷的致癌风险较大,对人体健康具有明显的影响.     

武汉典型饮用水水源中典型POPs污染特征与健康风险评估

为了揭示武汉典型饮用水水源中典型持久性有机污染物(POPs)的污染特征与风险水平,采用固相萃取-气相色谱-质谱定性定量分析法,对武汉长江及其支流上18个典型集中式饮用水水源地,共26个采样点水体中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)浓度进行了检测,分析了 POPs的污染水平,并开展健康风险评估.结果表明,26个采样点均有PAHs检出,除苯并[k]荧蒽检出率为88.46％外,其他15种单体检出率均为100.00％,多环芳烃累积ρ(∑PAHs)检出范围为57.04～475.79 ng·L-1,平均值为173.86 ng·L-1.PAHs污染程度总体较低,PAHs主要以中低环芳烃为主,来源于以石油源为主的混合源.共有8种OCPs被检出,(∑OCPs)范围为ND-4.57 ng.L-1,平均值为0.78 ng·L-1,OCPs浓度水平相对较低.共有24种PCBs被检出,ρ(∑PCBs)范围为ND-77.49 ng·L-1,平均值为9.88 ng·L-1,PCBs主要以不易降解的高氯联苯为主,部分点位PCBs浓度超过我国地表水环境质量标准限值,HeptaCBs-180物质需要引起持续关注.健康风险评估结果显示,研究区域内PAHs和PCBs的致癌风险指数均处于10-6～10-4,对人体可能产生潜在的致癌风险;OCPs和PCBs的非致癌风险指数均小于1,不会对人体产生非致癌风险.     

突发性苯污染饮用水的健康风险评价

突发性环境污染事件由于具有污染物浓度高、不易察觉、常规处理难度大等特点,因此环境健康风险较高. 以饮用水受到突发性苯污染为例,模拟研究了苯随着自来水进入居民家庭后,分别通过饮用、皮肤接触和呼吸等暴露途径对人体造成的健康风险. 结果表明,3种暴露途径下,皮肤接触暴露的健康风险最高,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险分别为4.09×10-3和1.19×10-4. 饮用暴露的健康风险最低,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险最大值为4.61×10-6,最小值趋近于0,这主要是由于苯极易挥发,而我国居民饮用煮沸后的开水,开水中苯的残留量较低. 经过3种暴露途径进入人体的苯的日均综合暴露健康风险最大值为4.33×10-3,最小值为1.26×10-4,超过了US EPA(美国国家环境保护局)人体健康风险建议最大值(1×10-4).      

餐饮油烟中挥发性有机物风险评估

餐饮油烟中的挥发性有机物(VOCs)通过参与大气化学反应、气味效应、毒性效应影响室内外环境及人体健康. 分别于冬夏两季(6月和12月)用餐高峰时段对天津某中型餐馆排放油烟中VOCs进行实地监测,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析得出厨房油烟VOCs中主要污染物为乙醇和丙烷;餐馆油烟去除效率不足30%,对环境影响显著;醛类是影响油烟排放源臭气指数的主要污染物,油烟平均嗅阈值与丁醛嗅阈值相当;厨房排放油烟中含氧有机物和烯烃是其光化学活性的主要贡献者,油烟单位数浓度活性为3.8×10-12,与正己烷相当;厨房油烟中1,3-丁二烯、苯的致癌风险分别为1.3×10-3和1.6×10-5,存在较大的人群潜在致癌风险.      

PRA在焦化厂污染土壤健康风险评价中的应用

以北京市某炼焦化学厂场地污染调查为依据,采用PRA(概率风险评价)研究了15个人体暴露参数和土壤中污染物浓度不确定性对苯、苯并芘健康风险评价结果的影响. 结果表明:对于表层和深层土壤,苯、苯并芘各暴露途径及总暴露途径PRA95％分位值均小于相应DRA(确定性风险评价)风险值;该场地整个土层中苯的PRA总风险值为1.5×10-8~6.9×10-3,苯并芘为2.3×10-9~2.2×10-3,二者95％分位值分别为3.8×10-4和1.1×10-4;苯、苯并芘的DRA总风险值分别为PRA96.8％和99.1％分位值,并且二者的DRA总风险值/PRA95％分位值分别为1.5和3.2,表明DRA风险值偏保守. 参数敏感性分析表明,对苯总风险不确定性贡献较大的为深层土壤中的苯浓度(贡献率为94.63%,下同)和成人暴露周期(4.12%),苯并芘为表层土壤中苯并芘浓度(92.63%)、成人暴露周期(2.40%)、儿童每日土壤摄入量(2.12%)和儿童暴露周期(1.21%).      

基于用地规划的大型污染场地健康风险评估

以某焦化类大型污染场地苯污染土壤为例,针对S1(单一用地)、S2(多种用地)、S3(考虑建筑设计)3种暴露情景,分析不同情景下场地土壤中苯污染的暴露途径并进行健康风险评估. S1情景下的苯致癌风险为9.2×10-5. 在S2情景下,规划的5个分区中仅E区(居住用地)苯的致癌风险(4.3×10-4)高于可接受水平(1.0×10-6), 考虑到各功能区累积致癌风险,则E区高污染可导致其他4个功能区〔A区(商业用地)、B区(城市绿地)、C区(居住用地)、D区(商业用地)〕的累积致癌风险(分别为6.5×10-6、2.2×10-6、7.3×10-6、2.2×10-5)均高于可接受水平,表明单一用地会低估污染物聚集区的风险. 在S3情景下,A、B、C区土壤中苯的致癌风险(分别为1.2×10-7、2.7×10-7、2.5×10-7)均未超过可接受致癌风险水平;D区由于污染土壤被完全清除,不存在健康风险;E区开发后由剩余土壤产生的苯致癌风险为2.7×10-5,D区受E区影响产生的累积致癌风险(1.5×10-6)高于可接受水平. 进一步分析表明,场地的用地规划与建筑设计等因素将影响风险评估中关键参数(包括污染源浓度、水文地质参数、暴露参数、受体参数等)的取值,从而影响风险评估结果;此外,各功能区之间的风险影响也不容忽视. 对于大型污染场地,结合用地规划进行暴露情景分析与风险评估更为科学合理.      

基于土壤气调查的废弃工业场地人体健康风险评估研究

土壤气采样和分析是蒸气侵入评估的一个常用的工具.以某废弃化工场地为研究区,采集污染区域10个点位处的土壤气（编号SG1至SG10）,并分析土壤气中的苯、乙苯、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯和三氯甲烷等挥发性有机物.根据测定的土壤气体浓度,结合Johnson ＆amp;Ettinger（J＆amp;E）侵入模型评估了该废弃场地土壤气中挥发性有机物侵入带来的人体健康风险.风险评估结果表明,SG5与SG6处非致癌风险指数大于1,而10个采样点位中有9个（除SG8处）的单一污染物可接受致癌风险均超过1.0E-6.相对于非致癌风险,致癌风险存在面更加广泛,同时程度也比较严重,在进行场地再开发之前需要考虑场地修复等风险管理措施.