耦合健康风险与生命周期评价的场地修复环境经济影响评估

我国污染场地数量众多,对当地环境和健康安全造成了巨大威胁,亟待开展治理修复,同时也需要关注修复过程的绿色可持续性.本文基于绿色可持续修复（GSR）的理念,提出了健康风险评价（HRA）和生命周期评价（LCA）耦合的评估框架,用于计算结合健康风险和修复二次环境影响的净环境效益（NEB）,并以中国西南地区某多环芳烃和汞污染的工业场地为例,在现行的修复目标制定框架内,对不同修复目标下的NEB进行了评估.结果表明,在不同权衡选择下,案例最佳的修复目标带来的NEB是直接选择筛选值目标的1.6~15倍,单位经济投入带来的NEB是直接选择筛选值的3~7倍.决策者可应用提出的综合评估框架,平衡当地环境质量改善和修复过程的二次影响,以提高场地修复工程的环境经济可持续性.     

多环芳烃污染土壤真菌群落组成及驱动因子

研究多环芳烃(PAHs)污染土壤中真菌群落结构及其驱动因子,可为PAHs污染土壤微生物修复技术研发提供技术支持。该文通过对华北某焦化厂5个点位(每个点位取6个深度)土壤样品中环境因子(PAHs含量、理化性质)和真菌群落结构进行了定量分析,研究了PAHs污染土壤中真菌群落结构与环境因子之间的关系。结果表明:(1)焦化厂土壤样品中微生物的主要真菌类群(属)为葡萄球菌属(Subulicystidium)、柄孢壳菌(Podospora)、土赤壳属(Ilyonectria)、介球菌属(Plectosphaerella),其和占真菌总量的20.22%～48.95%;(2)PAHs污染程度对真菌群落α多样性指数无显著影响(p0.05),但对真菌群落(属)有显著影响(p0.05);(3)冗余分析结果表明总有机碳和TPAHs是该区域真菌群落结构变化的主要驱动因子(p0.05)。     

不同模型在焦化厂PAHs健康风险评估中的应用

为研究不同模型在焦化厂多环芳烃(PAHs)健康风险评估中的适用性,该研究选择了国内外常用的3种污染场地健康风险评估模型,分别为终生致癌风险增量(ILCR)模型、RBCA模型及《建设用地土壤污染风险评估技术导则》中推荐使用的RAG-C模型。针对焦化厂13种PAHs进行健康风险评估。分析不同模型评估结果的差异和原因,推测不同模型适用的范围。由研究结果可知,计算致癌风险时,ILCR模型可应用于开放式焦化厂进行保守简单的PAHs健康风险评估;相较于RBCA模型,RAG-C模型更适用于有房屋建筑需考虑室内外不同暴露途径的情景或呼吸途径是主要暴露途径的情景。计算非致癌风险时,从口摄入和皮肤接触是主要暴露途径,RBCA模型较合适;呼吸途径是主要暴露途径时,RAG-C模型更科学合理。     

基于BP神经网络的污染场地土壤重金属和PAHs含量预测

受土壤检测成本和项目周期等因素制约,污染场地土壤经常存在检测数据缺失的现象,如何利用有限的检测数据获得更全面的信息成为当前研究热点.以某金属加工厂污染场地为研究对象,运用多元统计方法分析土壤样品中重金属(As、Zn、Cu、Pb、Ni、Cd、Cr)和多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)〔苯并[a]芘(BaP)、二苯并[a,h]蒽(DBA)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[a]蒽(BaA)、萘(Nap)、?(Chr)〕之间的关联性,并以此为基础,利用已知数据建立BP神经网络模型,预测缺失土壤样本中重金属和PAHs的含量.结果表明:与GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的风险筛选值对比,重金属超标率表现为w(Ni)>w(Cu)>w(As)>w(Pb)>w(Zn)=w(Cd)>w(Cr),除w(Chr)未超标外,其他6种PAHs按超标率排序为w(BaP)>w(DBA)>w(BbF)=w(BaA)>w(Nap)>w(BkF).重金属Zn与Pb、As与Cd关联性较好,Cu与Ni关联性较好,Cr与其他6种重金属关联性较差,PAHs中除Nap外,BaP、DBA、BkF、BbF、BaA和Chr彼此关联性均较好;构建的BP神经网络模型的污染物浓度预测值与实测值的决定系数(R₂)范围为0.812~0.993,模拟效率系数(NSE)范围为0.779~0.959,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均较小.研究显示,研究区土壤重金属和PAHs含量整体存在不同程度的超标现象,构建的BP神经网络模型对污染物浓度预测结果准确可靠,利用该模型对土壤污染进行空间分析与评价具有可行性,且关联性较弱的因子作为输入参数能进一步提高预测模型的精度.      

白洋淀清淤示范区沉积物中抗生素和多环芳烃的分布特征与风险评估

利用高效液相色谱-三重四极杆质谱法（HPLC-MS/MS）以及气相质谱法（GC/MS）,以白洋淀典型区域（鱼塘、开阔水域）的清淤区和未清淤区作为采样点,探究清淤前后沉积物样品中22种抗生素和16种多环芳烃的分布特征,并评价其风险.结果表明,白洋淀沉积物中22种抗生素的含量范围为0~52.89 ng ·g^-1,其中喹诺酮类抗生素含量最高.南刘庄开阔水域的抗生素平均含量为46.25 ng ·g^-1,远高于采蒲台开阔水域的19.07 ng ·g^-1.南刘庄清淤后抗生素的平均含量为9 ng ·g^-1,比清淤前降低了80.54%,清淤效果明显,而采蒲台区域清淤前后沉积物中抗生素的含量没有明显差别.16种多环芳烃（PAHs）的总量范围在23.79~329.40 ng ·g^-1,其中萘的含量最高可达242.02 ng ·g^-1,荧蒽的含量最低;南刘庄区域开阔水域沉积物中PAHs的平均含量为117.45 ng ·g^-1,高于采蒲台区域的57.98 ng ·g^-1,南刘庄开阔水域清淤后PAHs的平均含量为50.49 ng ·g^-1,减少了57.01%.生态风险评估表明,南刘庄开阔水域S2区域的恩诺沙星和诺氟沙星为高风险,说明白洋淀未清淤区域沉积物中的喹诺酮类抗生素风险不容忽视;而多环芳烃的生态风险较低,仅府河S1区域的萘处于中风险,其它均为低风险.     

宁东能源化工基地核心区表层土壤中多环芳烃的空间分布特征、源解析及风险评价

为了解宁东能源化工基地核心区表层土壤多环芳烃的污染现状,按网格布点法在宁东能源化工基地核心区采集了146个代表性表层土壤样品,分析了16种优控多环芳烃（PAHs）的含量.结果表明,16种优控PAHs均检出,表层土壤中ΣPAHs含量介于ND~123.12mg·kg^-1之间,平均值为10.19mg·kg^-1;空间上存在3个PAHs高含量区,为研究区的西北部、西南部以及东部,且不同PAHs区域分异性显著;源解析表明宁东基地PAHs污染为混合源,石油污染、燃煤、交通污染及汽油源对ΣPAHs的贡献分别为39.4%、33.3%、19.2%和8.1%;质量基准与质量标准法生态风险评价表明,该区域PAHs产生的生态影响较小,出现负面生态效应的可能性较低;健康风险评价结果表明,该区域土壤PAHs对于不同年龄段的人群不存在潜在的致癌风险,主要的暴露途径是皮肤接触 > 误食 > 呼吸吸入.     

辽河和太湖沉积物中PAHs和OCPs的分布特征及风险评估

于2009年6月分别采集辽河和太湖表层沉积物样品,测定了多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)的含量.结果表明,辽河表层沉积物中∑PAHs含量(干重)为120.8~22120ng/g,平均值为3281ng/g,处于较高的水平;太湖∑PAHs的含量为256.6~1709ng/g,平均值为829.0ng/g,处于中等水平.两采样区的PAHs以4环和5~6环为主,荧蒽含量最高,PAHs主要因热解产生.辽河和太湖表层沉积物中OCPs的含量均处于较低水平,且均以β-HCH为主.利用相平衡分配法建立了15种PAHs和8种OCPs的沉积物基准值,对沉积物中PAHs和OCPs进行了生态风险评估,结果显示辽河流域的浑河段均有∑PAHs、∑DDTs和∑HCHs超标点位,具有较大的生态风险;太湖流域未发现超标点位,沉积物中各类污染物中含量均未超过基准值,生态风险较小.     

我国腾冲大气PAHs的可能来源分析

2005年10月22日至2006年10月21日,在云南腾冲一典型背景点进行了每周一次的大气采样,以监测季风期东南亚地区生物质燃烧导致的多环芳烃(PAHs)的输入状况.结果表明,监测期内总PAHs含量为43.1~156ng/m3 (平均值为87.9ng/m3).其中气相PAHs均值为85.8ng/m3,无明显的季节变化;颗粒相PAHs均值为2.35ng/m3,在春季出现显著高值,可能与东南亚生物质燃烧释放的PAHs在南亚季风作用下向腾冲的跨境迁移有关.颗粒相PAHs以毒害性较大的高环PAHs化合物为主,其在偏远地区生态系统中的累积可能带来一定的生态风险.