染料厂污染土壤中六氯苯的水淹法厌氧降解

以乙酸为碳源,采用正交实验的方法,探讨了水淹法厌氧降解某染料厂污染土壤中六氯苯的效果,研究考察了初始pH、反应温度和固液比3个环境因素对六氯苯降解率的影响,确定了六氯苯最佳的厌氧降解条件。结果表明,初始pH对土壤中六氯苯的降解率影响最大。在初始pH为5,反应温度为45℃,固液比为1∶1的最佳反应条件下,六氯苯的降解率最高达到52.56%。     

生物降解对土壤气中苯衰减系数及筛选值的影响

以砂质土壤为例,采用Bio-vapor软件计算了生物降解对苯的a i-s(衰减系数)及筛选值的影响,并对关键影响参数〔c s(污染源苯质量浓度)、LT(建筑底板与污染源距离)、L a(好氧土层厚度)和k w(生物降解系数)〕进行分析.结果表明:当c s≥5×105mg/m3时,生物降解对a i-s基本无贡献;当c s≤1×104mg/m3时,生物降解可导致a i-s降低1~2个数量级,但降幅随c s和LT的变化不明显;当c s介于二者之间时,生物降解对a i-s的作用受LT变化的影响较明显,LT升高1个数量级时,生物降解可导致a i-s降低2个数量级.生物降解对a i-s的作用受L a影响比较明显,L a由0.50 m增至1.50 m时,生物降解可导致a i-s降低2个数量级.Bio-vapor软件预测的砂质土壤条件下L a的最大值为0.63 m,低于现场普遍测试结果(1.50 m),表明该模型预测结果可能过于保守,实际项目中可通过测试土壤气中各组分的纵向分布确定L a.当c s≤5×104mg/m3时,k w由0.033 h-1增至2.000 h-1,生物降解将导致a i-s降低2个数量级.因此,同一概念模型下考虑生物降解时土壤气中苯筛选值高于不考虑生物降解时1~2个数量级.     

基于地下水暴露途径的健康风险评价及修复案例研究

以北京某大型焦化厂苯污染地下水为例,对该场地不同功能地块苯呼吸暴露途径的致癌风险进行了评价,计算了苯的修复目标、修复范围并提出了相应的修复策略.结果表明,室内呼吸含苯的蒸气为关键暴露途径.该途径下,规划为商业用地的地块A苯的致癌风险为6.37×10-8,未超过1.0×10-6,风险可接受.但规划为工业遗址公园的地块B及规划为综合开发区的地块C苯的致癌风险分别为2.20×10-4、7.49×10-5,均超过可接受风险水平.为使风险可接受,该场地地下水应修复至118μg.L-1以下,需修复的地下水面积约为16.5万m2.综合考虑该场地地下水含水层的高渗透性及苯的强挥发性,确定削减污染源强度的空气注射技术并辅以切断暴露途径的工程控制措施为该场地苯污染地下水的优先修复策略.     

基于DED模型的挥发性有机物健康风险评价

为评估DED（Dual Equilibrium Desorption,双元平衡解吸）模型用于预测实际场地VOCs呼吸暴露健康风险的适用性,以邯郸某化工搬迁场地中危化品存储车间场地为案例,采用DED模型分别计算了二氯甲烷和苯在埋深1.5m（浅层）和3.5m（深层）处的呼吸暴露健康风险,并与基于相应深度实测土壤气中污染物浓度及采用传统J & E（Johnson and Ettinger）模型预测的呼吸暴露健康风险进行了比较验证.结果表明:①采用DED模型预测的二氯甲烷健康风险均未超过10-6,在某些点位及深度（2号点浅层、6号点浅层及深层、5号点深层）苯的健康风险超过了10-6. ②基于实测土壤气中污染物浓度计算的健康风险显示,二氯甲烷健康风险均未超过10-6,在某些点位及深度（4号和6号点浅层和深层及2号点深层）苯的健康风险超过了10-6. ③采用J & E模型预测的二氯甲烷和苯的健康风险均超过10-6. ④对比发现,对于二氯甲烷DED模型预测的风险结果与基于土壤气实测污染物浓度预测的结果总体无明显差异,但苯在部分点位前者预测结果低于后者.研究显示,DED模型基本上能适用于预测实际场地VOCs呼吸暴露健康风险,但在某些点位可能会低估实际风险,建议具体使用过程中进一步采集场地数据进行验证,而J & E模型的预测结果均过于保守;同时,对DED模型各参数进行敏感性分析发现,土壤中土壤气体积含量、污染物浓度和有机碳含量对风险结果影响相对明显,土壤容重则几乎没有影响.      

污染场地土壤多环芳烃(PAHs)生物可利用浓度的健康风险评价方法

随土壤不慎经口摄入是PAHs对人体健康造成危害的重要途径之一,目前该暴露途径下PAHs的健康风险计算主要基于土壤中总PAHs浓度进行计算。但是,这种计算方法并未考虑PAHs在土壤中的赋存状态及经口摄入后在人体不同器官中的毒理动力学过程,导致计算结果过于保守,修复目标过于严格,修复成本过高。针对这一问题国外相关研究人员已开展基于土壤中PAHs生物可利用性的健康风险评价研究并取得较大进展,但在国内就如何在风险评价过程中引入PAHs生物可利用性及其面临的障碍缺乏系统性报道。在对土壤中PAHs赋存形态及其随土壤经口腔摄入后在人体消化及循环系统中的动态分配最新研究成果进行综述的基础上,通过对该暴露途径下现有风险计算模型存在问题及原因进行分析,提出基于土壤中PAHs可利用浓度进行风险计算,并对相应计算模型进行推导以及模型参数的获取方法进行了简要概括,以解决目前模型计算结果过于保守的问题。同时,对于在现有分层次进行场地健康风险评价思路中如何科学地纳入基于土壤中PAHs可利用浓度进行风险计算的思路以及在实际风险评价中应用该思路还需进行的研究工作进行了简要讨论。     

污染场地土壤多环芳烃（PAHs）生物可利用浓度的健康风险评价方法

随土壤不慎经口摄入是PAHs对人体健康造成危害的重要途径之一,目前该暴露途径下PAHs的健康风险计算主要基于土壤中总PAHs浓度进行计算。但是,这种计算方法并未考虑PAHs在土壤中的赋存状态及经口摄入后在人体不同器官中的毒理动力学过程,导致计算结果过于保守,修复目标过于严格,修复成本过高。针对这一问题国外相关研究人员已开展基于土壤中PAHs生物可利用性的健康风险评价研究并取得较大进展,但在国内就如何在风险评价过程中引入PAHs生物可利用性及其面临的障碍缺乏系统性报道。在对土壤中PAHs赋存形态及其随土壤经口腔摄入后在人体消化及循环系统中的动态分配最新研究成果进行综述的基础上,通过对该暴露途径下现有风险计算模型存在问题及原因进行分析,提出基于土壤中PAHs可利用浓度进行风险计算,并对相应计算模型进行推导以及模型参数的获取方法进行了简要概括,以解决目前模型计算结果过于保守的问题。同时,对于在现有分层次进行场地健康风险评价思路中如何科学地纳入基于土壤中PAHs可利用浓度进行风险计算的思路以及在实际风险评价中应用该思路还需进行的研究工作进行了简要讨论。     

基于保护地下水的北京市土壤通用筛选值推导

分别采用三相平衡耦合地下水稀释模型(以下称方法1)和SESOIL耦合地下水稀释模型(以下称方法2)对北京市不同水文地质条件(永定河山前冲洪积扇顶部区域、中上部区域和下部区域)下27种VOCs(挥发性有机污染物)、31种SVOCs(半挥发性有机污染物)、11种农药/PCBs(多氯联苯)及二英基于保护地下水的土壤通用筛选值进行推导. 结果表明,下部区域土壤通用筛选值最保守,顶部区域次之,中上部区域最宽松. 采用方法1推导的中上部区域土壤通用筛选值分别是顶部区域和下部区域的1.1~1.4、9.9~34.9倍,顶部区域土壤通用筛选值是下部的10.7~24.9倍;采用方法2推导的中上部区域土壤通用筛选值是下部区域的9.8~49.9倍. 对于有连续非饱和带弱水层的中上部区域及下部区域,方法2推导的结果较方法1宽松. 其中,PAHs(多环芳烃)、PCBs、二英、多数农药及酯类等高K_oc(有机碳-水分配系数)污染物均难以穿透清洁非饱和土壤进入地下水;而对于VOCs、酚类等低K_oc污染物,方法2推导的中上部区域土壤通用筛选值普遍是方法1的4.3~18.4倍,下部区域为方法1的3.0~24.6倍. 考虑到土壤通用筛选值应具有风险筛选功能及一定保守性,建议各种污染物以顶部区域方法1推导结果及中上部区域和下部区域方法2推导结果中最保守的值作为北京市基于保护地下水的土壤通用筛选值.      

基于特定场地污染概念模型的健康风险评估案例研究

对某有机化工厂地下水下游方向拟建设的地铁站所在区域土壤及地下水开展污染调查,结果表明,拟建地铁站区域深层土壤及地下水均被1,2-二氯乙烷污染,其中,土壤样品最高浓度104.08 mg·kg-1,位于地表以下8.6 m深处;地下水样品最高浓度18 500μg·L-1.污染主要由位于上游的有机化工厂生产排污所致.本研究依据调查结果并结合地铁站的特殊结构设计构建了该场地特定的污染概念模型,推导了相应的风险计算公式用于计算站内人员的健康风险,并与基于通用污染概念模型建立的风险计算公式的评价结果进行比较.两种模型计算结果均表明该区域土壤及地下水中污染对未来地铁站工作人员造成的致癌风险将远高于目前普遍接受的风险水平(1×10-6),但前者计算的土壤和地下水对未来地铁工作人员造成的致癌风险要比后者分别高2倍和1.5倍.由此可见,对于具体的场地评价项目,应考虑场地的污染特性及未来建筑的结构特性对现有评估模型进行修正后进行健康风险评估,以避免因直接套用现有导则中的计算模型使最终评估结果偏离客观实际.     

基于土壤中多环芳烃解吸特性的生物修复效果评价

采用XAD-2树脂辅助解吸方法测试了生物堆修复前后土壤中荧蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并苝这4种PAHs的解吸特性,并根据解吸结果进行了生物修复效果评价.结果表明,土壤中这4种PAHs的累计解吸量随解吸时间延长而增加,但解吸速率逐渐降低,符合"两阶段"解吸模型,生物修复前土壤中不同种类PAHs"快解吸"量占PAHs总量的32%～70%,修复后土壤中不同种类PAHs"快解吸"量占PAHs总量的14%～39%.经过6个月的生物修复,基于生物可利用含量变化的荧蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并苝修复效率依次为82.9%、79.7%、64.9%、54.3%,,明显高于基于PAHs总含量的生物修复效率61.0%、51.7%、37.2%、38.7%.     

基于土壤汞形态归趋的健康风险评估方法

土壤汞污染是一个全球性关注问题,矿产资源开采、化工生产和燃煤发电等均造成了不同程度的土壤汞污染,合理评估汞污染场地的健康风险是场地开发再利用的关键.对土壤中汞的形态归趋研究总结表明,由于汞的特殊物理化学性质,并受土壤等环境因素的影响,导致其在土壤中具有复杂的化学形态和变化过程.汞在土壤中的不同化学形态归趋对其毒性效应、生物有效性和暴露途径产生显著影响.基于土壤汞总量的风险评估方法忽略了土壤中不同化学形态汞对毒性、生物有效性和暴露途径的影响,导致高估土壤汞污染的健康风险.针对基于土壤汞总量的风险评估存在的问题,提出了基于土壤汞形态归趋的土壤汞污染健康风险评估理论,并构建基于土壤汞形态归趋-有效剂量-健康效应的土壤汞污染的精细化风险评估技术体系框架:①土壤不同形态汞的测定与表征方法;②汞形态归趋预测模型;③暴露分析与暴露量计算;④有效剂量（生物可给性或生物有效性）测定;⑤风险表征;⑥基于不同形态汞的场地土壤污染风险筛选值和修复目标制定.该方法体系从理论上解决了传统基于土壤汞总量的风险评估方法存在的问题,实际应用中面临的主要问题和今后重点发展方向:①研发可商业化的土壤汞化学物组分分析仪及土壤汞蒸气的原位测定方法;②结合中国场地土壤特点,开展土壤中汞的形态归趋模拟的模型研究,弥补现阶段土壤汞化合物形态分析方法的欠缺;③研发和建立土壤汞的生物可给性和有效性的标准测试方法技术;④本土化的土壤汞筛选值的确定.