基于人体健康模型（IEUBK、ALM）的温岭地区土壤环境铅基准值研究

以浙江温岭市人群(孕妇、儿童)为研究对象,借鉴国际上认可度较高的由美国国家环境保护署开发的综合暴露吸收生物动力学模型(IEUBK)及成人血铅模型(ALM),采用实验室检测、问卷调查、文献查询等多种方式优化模型参数,推导出该区域基于人群健康风险的土壤环境铅基准值分别为180 mg·kg-1(IEUBK)、555.6 mg·kg-1(ALM),低于英美等发达国家不同场地铅土壤环境基准值.同时,对2种模型参数进行蒙特卡罗分析,探讨模型单因子变化对预测结果造成的影响.结果发现,IEUBK模型参数中空气、饮用水2种介质的铅暴露浓度敏感性均为50.8%,ALM模型中育龄妇女血铅含量几何标准差GSD、根据设定目标血铅浓度时保护人群的概率水平取值n等参数均呈负敏感性,且敏感性最高分别为-39.6%、-19.5%.由敏感性分析结果可知,呼吸暴露途径对模型结果的影响较为显著且普遍高于经口暴露,但由于经口暴露累加的消化吸收量较高,对模型的预测结果也造成一定程度的影响.本研究中优化模型参数提高推导结果的灵敏度可使预测结果更为科学、准确,降低其不确定性,可为后期我国污染土壤铅基准值的制定提供理论依据.此外,需要说明的是,模型涉及的人群铅暴露途径受体为美国人群,是否完全适合中国人群尚需要进一步研究.     

基于我国西南地区儿童行为模式的IEUBK模型本地化研究

IEUBK(Integrated Exposure Uptake Biokinetic Model for Lead in Children)模型是美国环保署开发并推荐使用的儿童铅暴露风险评价模型,该模型的本地化是将其应用到我国的基础.本研究通过对儿童行为模式参数的敏感性分析,确定了儿童血铅含量对以手口接触为主要方式的土壤/灰尘暴露途径最为敏感.以我国西南Y省某污染区域为试点地区,采用问卷调查和环境介质分析等方法,对IEUBK模型中的儿童行为模式参数、环境介质铅浓度参数、土壤和灰尘摄入量参数进行了本地化.采用本地化后的模型预测了相邻的G省某重金属冶炼项目投产前及投产后5、10和20 a的儿童血铅含量,其几何平均值分别为5.28、5.77、6.03和6.32μg·dL-1;如果直接引用基于美国的模型默认参数,预测出的20 a后儿童血铅含量偏低61.39%.     

某铅冶炼厂对周边土壤质量和人体健康的影响

为了解铅冶炼厂对周边土壤的污染程度和人体健康危害状况,对河南省某铅冶炼厂周边的土壤、村民血液和头发中的铅含量进行调查,探讨了铅冶炼厂卫生防护距离估算的合理性.结果表明,铅冶炼厂周边M村和Y村的儿童血铅含量全部超过国际铅中毒诊断标准,最高血铅含量为491μg.L-1,其轻度、中度和重度铅中毒率分别为52.5%、42.5%和5.0%;Y村的儿童发铅超标率达100%,最高值为156 mg.kg-1,儿童的发铅平均含量是成年人的2.9倍.同时,铅冶炼厂周边66.7%的农田表层土壤(0～20 cm)Pb含量超过土壤环境质量标准(GB 15618-1995)的二级标准(350 mg.kg-1,pH>7.5),最高值达1 687mg.kg-1,导致铅冶炼厂周边儿童的健康受到损害.因此,铅冶炼厂的卫生防护距离的科学估算及其周边重金属污染土壤的修复应引起重视.     

黄浦江铅的人体健康水质基准研究

铅是我国水环境质量监控的重点污染物之一.我国成人和儿童铅中毒事件时有发生,制定铅的人体健康水质基准在我国有着特殊意义.本文以黄浦江流域为研究对象,采集并分析流域水样和不同营养级的鱼样本中铅含量,结合文献调研,确定了人体暴露参数、生物蓄积系数等相关本土参数,推导出该流域铅的基于人体健康风险水质基准值为13.45μg·L~(-1).虽然该值略高于我国和大部分发达国家的现行饮用水标准(10μg·L~(-1)),但明显低于我国地表三类水环境标准(50μg·L~(-1)),提示黄浦江流域水体铅污染需要进一步加强防控.另外,通过引入铅的敏感人群儿童对基准推导进行了优化,并应用IEUBK模型(The Integrated Exposure Uptake Biokinetic Model,综合暴露吸收生物动力学模型)对儿童血铅含量进行预测分析.研究发现引入了铅的敏感人群儿童后,推导得出基于人体健康的水质基准值为1.718μg·L~(-1),提示黄浦江流域的儿童在日常饮用水的选择上,应选择铅浓度比饮水标准更低的饮用水.本研究提出本土铅的基于人体健康风险水质基准值,对我国基准技术指南案例研究以及铅相关水质标准修订等具有重要的科学意义和参考价值.     

基于IEUBK模型的公路环境多介质铅暴露风险评价

基于对案例区域的采样分析和相关参数资料的搜集,采用国际认可的综合暴露吸收生物动力学模型(IEUBK)对案例公路环境多介质铅暴露风险进行了评价研究。结果表明:以GB 15618—1995《土壤环境质量标准》为参比,研究区域土壤铅含量低于GB 15618—1995二级标准限值;路基西侧各距离采样点中的铅含量均高于路基东侧对应采样点,这很可能与该区域的常年主导风向有关;路基两侧土壤铅含量分布均基本呈现先升高后降低的趋势,距路基150m后的铅含量趋于相对稳定;基于IEUBK计算出案例区域多介质环境铅暴露对0~84个月的儿童受体的血铅贡献的几何均值为15.03~15.14μg/dL,而各采样点儿童血铅超过限值10μg/dL的概率均大于80%,故该区域儿童受体已存在较高风险。     

武汉市幼儿园降尘Pb污染特征及其生物有效性

幼儿园降尘铅污染是儿童对环境铅暴露的重要途径.从武汉市不同功能区幼儿园采集69个降尘样品,分析了其中铅的含量与空间分布,同时根据体外模拟实验方法（PBET）研究降尘中铅的生物可给行,目的是阐明武汉市幼儿园降尘铅的分布特征、污染程度,评估降尘中的铅对人体（尤其是儿童）的生物有效性.结果表明,武汉市幼儿园降尘中全铅含量为36.3～1 523mg.kg-1,平均值为169 mg.kg-1;与国内外部分城市对比发现,武汉市降尘中铅含量水平较低.武汉市降尘中铅分布空间差异大,局部污染严重.降尘铅在胃和小肠阶段的生物可给性分别为35%±15%和7.6%±5.8%.采用国际上认可度较高的综合暴露吸收生物动力学模型（IEUBK）,预测儿童（0～6）岁群体环境铅暴露后血铅几何均值2.73μg.dL-1;超过10μg.dL-1的概率〈0.001%,超过5μg.dL-1的概率为3.32%.     

沈阳市环境铅污染对儿童健康的影响

实地调查采样、结合GIS技术进行室内综合分析,系统研究了沈阳市大气、土壤、灰尘中铅污染对儿童健康的影响.结果表明,沈阳市环境中铅暴露普遍,铅污染较严重,铅浓度空间分异大,已形成4个高浓度中心.并且大气铅浓度有明显的日、季和年变化规律沈阳市环境铅污染已经影响了儿童健康,0～10岁儿童(ZPP＞2.3μmol/L)血铅范围是10.98～511.2μg/L,平均值是135.59μg/L,40%的儿童血铅水平超标.儿童血铅与大气铅相关性最大,其次是土壤和灰尘.实行无铅汽油之后,大气铅污染有了很大改善,但是土壤和灰尘中的铅容易以扬尘的方式再次进入大气,存在潜在风险,应引起有关部门足够的重视.     

沈阳市土壤铅对儿童血铅的影响

研究了沈阳市土壤铅和儿童血铅的动态关系,鉴于今后土壤是儿童最重要的铅暴露源,通过土壤铅预测儿童血铅,并计算当土壤铅含量削减到土壤质量二级标准时,儿童血铅恢复到安全阈值(10μg·dL^-1需要的时间,从而为土壤修复提供理论依据.研究表明,土壤铅和儿童血铅的相关系数在地理区水平上最高,为0.9200,地理区客观地代表了儿童铅暴露的真实范围.西部工业区有约90%的儿童血铅水平都高于安全阈值;东部儿童血铅水平最低,几乎没有超标现象;其它地理区儿童血铅的超标范围在3.48%～31.81%.西部工业区儿童血铅恢复到安全阈值以下所需的时间最长,平均为26.68月,其次为北部、东北部、西南部、西北部和中部,东部儿童已在安全水平.无论各地理区儿童血铅水平,还是平均恢复时间和最长恢复时间都受土壤铅含量控制.     

中国北方燃煤型和工业复合型城市汞污染对比研究

文章研究了中国北方燃煤型城市长春市和工业复合型城市葫芦岛市汞污染状况。长春市表层土壤汞含量为0.030~0.272 mg.kg-1,土壤汞具有从市中心向城市外围递减的趋势;葫芦岛市土壤汞污染严重,表层土壤汞含量为0.055~14.575mg.kg-1,土壤表层汞含量以锌冶炼厂和氯碱厂及其附近为中心,向外围辐散降低,呈双中心分布;燃煤型城市长春市水中汞含量为0.089~0.567μg.L-1,沉积物汞含量0.042~3.183 mg.kg-1;葫芦岛市历史上受纳氯碱厂污水的五里河水中汞含量0.102~0.716μg.L-1,沉积物汞含量0.254~52.510 mg.kg-1。工业城市汞污染是我国汞污染最重的地区之一,其生态风险应引起重视。     

上海市郊区养殖场周边环境中砷含量特征

在上海市郊区选取5个大型养殖场,分别采集地表水、饲料、土壤及蔬菜样品,对其进行总砷及无机砷含量调查,以了解目前上海市郊区养殖场砷含量水平特征,以及有机胂饲料添加剂的使用情况.结果表明,水样中总砷含量介于0.00~23.00μg·L-1之间,低于国家规定的地表水环境质量一级标准(50μg·L-1);饲料中总砷含量在0.40~12.13 mg·kg-1之间,其中无机砷占总砷的10.0%~80.0%;抽查饲料样品中总砷含量范围为0.16~21.39 mg·kg-1,无机砷含量在0.003~10.67mg·kg-1之间,其中超过饲料中砷的限量标准的占16.7%;土壤中总砷含量介于8.08~18.50 mg·kg-1,22.2%的土壤样品中总砷含量超过土壤环境质量一级标准,土壤中无机砷占总砷44.2%~78.9%;蔬菜中总砷含量在0.003~0.093 mg·kg-1之间,均低于国家规定的限量标准0.50 mg·kg-1;同种蔬菜不同部位砷含量存在一定差异:根部含砷量要高于地上部分,蔬菜中总砷富集系数与总砷含量呈明显的正相关,与根际土壤中砷含量呈一定的负相关.     

亚热带典型景观单元土壤有机碳含量和密度特征

以我国亚热带四类典型景观单元表层土壤为对象,对比分析了土壤有机碳（SOC）含量和密度特征.结果表明,四类景观单元SOC含量加权平均值差异明显,以平原湖区加权平均值最高（25.10 g·kg^-1）,其次为喀斯特低山（20.84 g·kg^-1）和红壤低山（17.75 g·kg^-1）,红壤丘陵平均值最低（12.07 g·kg^-1）.四类景观单元SOC含量变异系数在24.06%～43.76%之间,均属于中等程度变异.平原湖区景观SOC含量主要分布区高于20 g·kg^-1,其它三类景观单元主要分布区则相反.四类景观单元SOC密度加权平均值大小顺序与SOC含量高低极为一致,其顺序为平原湖区（6.12 kg·m^-2）> 喀斯特低山（4.30 kg·m^-2）> 红壤低山（4.25 kg·m^-2）> 红壤丘陵（3.04 kg·m^-2）.研究结果揭示成土母质、耕作强度、地形差异和土地利用方式比例是SOC含量景观变异的主要原因,亚热带地区典型景观单元土壤可能是我国重要的碳库.     

武汉市儿童多途径铅暴露风险评估

在武汉市区设置70个采样点,采集土壤、灰尘、大气及食品样品.根据美国EPA推荐的儿童铅暴露参数,应用美国EPA人体暴露风险评估方法对武汉市儿童多途径铅暴露进行了风险评估,结果表明,武汉市区儿童每天的铅暴露量为1.20×10-3mg.（kg.d）-1.经消化道途径是儿童摄入铅的主要途径,其暴露量为1.04×10-3mg.（kg.d）-1,其次为经呼吸道途径及皮肤吸收途径,其暴露量分别为0.153×10-3mg.（kg.d）-1和8.56×10-7mg.（kg.d）-1.在消化道途径中,摄入土壤或灰尘铅暴露量占占总暴露量的52.0%,通过消化道途径摄入土壤或灰尘是最主要的暴露途径.用Monte Carlo法进行模拟,在消化道途径中,通过摄取土壤铅暴露量为2.48×10-2mg.d-1.超过JECFA指定的PTDI的概率为2.1%.风险水平R计算结果表明,从消化道、呼吸道、皮肤吸收这3个途径的铅暴露风险均小于最大可接受风险水平5.0×10-5,其中经过皮肤吸收途径的铅暴露风险值小于可忽略风险水平1×10-8.应用Kriging插值法获得武汉市中心城区儿童铅日暴露量的空间分布,运用指示Kriging方法获得了武汉市儿童铅暴露危险指数图,显示武汉市青山区及江岸区儿童铅暴露水平较高.     

不同水文情势下环形湿地土壤铁的时空分布特征

通过分季节原位采集三江平原环形湿地不同深度的土壤和土壤溶液,调查了土壤总铁的空间分布和土壤溶液中可溶性铁的时间变化,分析了水文情势对这种铁时空分异的影响.结果表明,环形湿地0～60 cm土层总铁的平均含量为（2.54±0.73）×10⁴mg·kg^-1,且随地表积水深度的增加由小叶章群落和乌拉苔草群落的（2.91±0.51）×10⁴ mg·kg^-1和（2.60±0.35）×10⁴mg·kg^-1逐渐下降到毛苔草和漂筏苔草群落的（2.48±0.31）×10⁴mg·kg^-1和（2.17 ± 0.31）×10⁴mg·kg^-1;常年积水土壤中铁的可溶性高于季节性积水土壤;从春季化冻开始,土壤溶液中的可溶性铁含量随积水时间的延长而逐渐增加,从6月的（0.35±0.086） mg·L^-1增加到10月上冻前的（12.67±2.92） mg·L^-1;以Fe³⁺/Fe²⁺表征的土壤还原性随积水深度或浸没时长的增加而增加;土壤溶液中的可溶性铁与pH、总有机碳、总氮和磷酸盐都具有显著或极显著相关,表明铁的分布还受土壤理化性质的影响,并与土壤碳、氮、磷的迁移转化相耦合.     

再悬浮作用下长江河口沉积物中Hg的迁移与释放

利用PES(particle entrainment simulator)装置,实验测定了不同的扰动强度和时间对长江口沉积物结合Hg释放和再分布的影响.在再悬浮过程中,上覆水中HgD(溶解态Hg)和HgP(颗粒态Hg)随扰动强度和扰动时间发生变化,含量分别在34~268ng.L-1和25~195μg.kg-1之间,HgD和HgP含量相关性不显著.经一级扰动强度扰动近3 h后,上覆水中的Hg总体上存在释放,HgD含量从扰动前的179 ng.L-1增加到了268 ng.L-1,HgP含量仅有略微增加,从116μg.kg-1增加到了139μg.kg-1.经二级扰动强度扰动近3 h后,上覆水中HgD和HgP总体上减少了,而经三级扰动强度扰动近3 h后,上覆水中HgD又有略微增加,HgP含量也从89μg.kg-1增加到了162μg.kg-1.上覆水中Hg分配系数(lgKd)与水体的pH、Eh、DO、TSS均没有显著的相关性,而是受水体中各种物理、化学性质的综合影响.当扰动强度增大后,在再悬浮初期尤其前5 min之内,上覆水中悬浮颗粒含量迅速增加,Hg的lgKd也迅速增大,悬浮颗粒对溶解态Hg产生了强烈的吸附作用.之后随扰动时间的延长和悬浮颗粒含量的增加,Hg的lgKd值降低,由硫化物氧化释放的Hg被新近生成的铁锰水合氧化物等胶体物质结合.在较强动力条件下,随扰动时间延长,部分粗颗粒会发生沉降,"细颗粒浓缩效应"使上覆水中HgP含量增加.     

中国农村儿童血铅水平分析研究

通过检索相关文献,收集国内1998～2006年公开发表的关于农村儿童血铅研究的论文,从中选择相关的文献进行综合分析。被纳入研究的49篇文献分析结果表明,我国农村儿童血铅水平在43.48～532.0μg/L,平均为105.17μg/L,中毒率范围为2.2%～88.1%,平均中毒率为26.8%。在所报道的21个省、市中,有8个省、市儿童血铅平均水平超过100μg/L。血铅平均值及铅中毒率最高的是安徽、云南、山西,最低的是湖南、重庆、吉林。受环境等因素的影响,我国农村儿童血铅水平较高,血铅的防治工作刻不容缓。     

流动注射在线富集原子吸收法测定痕量铅镉

在含铅、镉的试液中加入pH=5.72乙酸-乙酸钠缓冲溶液3.20 mL,泵的转速恒为5 mL/min,用自制的强酸性阳离子交换树脂柱对试液中的铅、镉在线富集150 s,1.50 mol/L HNO3溶液洗脱20 s,火焰原子吸收法测定铅、镉的含量。该方法的线性范围分别是0~80.0μg/L、0~40.0μg/L,检出限分别为3.0μg/L、1.0μg/L,富集倍数分别为40倍、35倍。用该方法测定地表水中铅、镉的含量,结果满意。     

土壤起尘悬浮颗粒物中铅赋存特性模拟

为了探索土壤起尘后悬浮颗粒物对铅的携带特性与其矿物组成、粒径尺寸之间的关联,揭示土壤起尘矿物特性及其重金属污染赋存行为,并为雾霾矿物基源特性分析及后期治理提供理论参考.通过对土壤样品进行铅污染预处理,在实验室系统内模拟风速条件下进行起尘试验,利用悬浮颗粒采样仪对经过风吹起尘后的悬浮颗粒物（TSP）、吹前表层土、吹后表层土、吹后地表土及不同粒径悬浮颗粒物进行了收集,并对悬浮颗粒物、吹前表层土、吹后表层土、吹后地表土及不同粒径悬浮颗粒物中铅的赋存状态及矿物组成与含量进行了分析.结果表明:①土壤经过风吹起尘后,悬浮颗粒物中w（Pb）为2.584 mg/g,吹前表层土中w（Pb）为0.916 mg/g,悬浮颗粒物中w（Pb）约是吹前表层土中w（Pb）的3倍;②不同粒径悬浮颗粒物上的w（Pb）各不相同,＞10.2 μm的粒径中w（Pb）为1.716 mg/g;＞4.2~10.2 μm的粒径中w（Pb）为2.720 mg/g＞2.1~4.2 μm的粒径中w（Pb）为3.937 mg/g＞1.4~2.1 μm的粒径中w（Pb）为5.442 mg/g,w（Pb）随着粒径的增加而减小;③随着悬浮颗粒物粒径的减小,黏土矿物（伊利石+绿泥石）的含量在不断的增加.研究显示,土壤起尘过程是对Pb的一种高于本底浓度的迁移过程;起尘颗粒物中w（Pb）随着悬浮颗粒物的粒径的减小而增加,呈负相关;w（Pb）与黏土矿物（伊利石+绿泥石）含量在不同粒径悬浮颗粒物上的变化规律具有一致性,呈正相关,黏土矿物（伊利石+绿泥石）对Pb具有较好的吸附性.