土壤中镉的生物可给性及其对人体的健康风险评估

为了研究土壤中镉生物可给性与土壤属性之间的相互关系以及人体无意摄入土壤镉的风险,采集我国一些地区的16个土壤样品,利用in vitro方法研究了这些土壤中镉的生物可给性及其对人体的健康风险.结果表明,有11个土壤样品中镉的含量高过我国土壤环境质量标准的三级标准;土壤中镉的溶解态浓度及其生物可给性变化很大,模拟胃和小肠液中镉的溶解态含量分别为0.05~20.71 mg.kg-1和0.03~11.99 mg.kg-1,平均值分别为1.81 mg.kg-1和1.06 mg.kg-1;模拟胃和小肠液中镉的生物可给性分别为6.37%~69.43%和3.19%~36.91%,平均值分别为25.34%和14.84%.模拟胃液中镉的溶解态含量与土壤pH有显著的相关性.如以胃阶段为判断,无意摄入土壤中镉对儿童的PTW I贡献率除广西南宁的土壤为26.90%外,其它有11个土壤样品低于1.00%.如以小肠阶段为判断,无意摄入土壤中镉对儿童的PTW I贡献率最高为广西南宁的土壤达15.57%,另有4个土壤样品高于1.00%,其它都低于1.00%.可见,对于本研究中大多数土壤,通过口部无意摄入土壤中镉的对人体并没有很高的风险.但当土...  

城市表层土壤中铅的生物可给性及其对人体的健康风险评价：以首钢厂区附近小区域为例

研究了城市表层土壤中铅的生物可给性及其无意口部摄入后对人体的健康风险.以首钢厂区附近小区域为研究区，采集65个土壤样品应用于in vitro人工胃肠模拟实验，测定其铅的生物可给性.结果表明，土壤中铅的生物可给性差异很大，胃阶段为28.83%～62.50%，小肠阶段为6.86%～45.71%，而其大小和土壤中铅总量的高低没有直接关系；铅在胃肠道中的溶解态量与其在土壤中总量的高值分布区域比较一致；与交通及机动车辆关系较密切的样点的土壤中铅的溶解态量较高，而生物可给性较低.此外，无意口部摄入的土壤铅对人体铅的每周允许摄入量贡献率的分析表明，土壤中铅对人体并没有很高的健康风险，仅是以胃阶段结果进行判断时，其对儿童的风险较高，在研究区西北部出现了5个贡献率超过10%的样点，最大值达到25.37%；土壤铅对儿童的健康风险要高于对成人的；只有铅含量较高且生物可给性较高的土壤，才会对人体健康产生较高的风险.  

应用in vitro法评估土壤性质对土壤中Pb的生物可给性的影响

选取22种典型土壤样品,应用2种in vitro (体外模拟)试验方法——SBET法(simple bioaccessibility extraction test,生物有效性简化提取法)和PBET法(physiologically-based extraction test,生物原理提取法),定量阐明土壤性质对Pb的生物可给性的影响.结果表明:①SBET法中Pb的生物可给性为18.78％～77.08％,平均值为44.14％；PBET法中Pb的生物可给性为0.72％～50.51％,平均值为13.77％.除赤红壤和贵州黄壤外,其余20种土壤样品均表现为SBET法中Pb的生物可给性显著高于PBET法,并且随着土壤pH的增长,2种方法的差距更加显著.②逐步回归分析结果表明,在SBET法中,对土壤Pb的生物可给性影响最大的因子是土壤中w(黏粒),其次为pH,二者可以解释69.49％的Pb的生物可给性的变化；在PBET法中,对土壤Pb的生物可给性影响最大的因子是pH,其次为w(黏粒),二者可以解释73.65％的Pb的生物可给性的变化.研究结果说明,污染土壤中Pb的生物可给性可以根据土壤pH和w(黏粒)进行预测.  

不同粒径垃圾焚烧飞灰重金属毒性浸出及生物可给性

对城市生活垃圾焚烧飞灰的化学性质和粒径分级毒性进行分析研究，并采用美国EPA的毒性浸出程序TCLP（toxicity characteristic leaching procedure）、欧盟危险废物鉴别浸出标准（EN12457-2）、逐级浸出程序SEP（sequential extraction procedure）与体外模拟实验方法PBET（physiologically based extraction test）对不同粒径的焚烧飞灰中重金属浸出效果进行对比研究. 结果表明，焚烧飞灰的主要组成元素为Ca、Si、Al、Mg、Fe、Na和K；58.7%的飞灰粒径分布在38~106 μm，粒径小于150 μm的焚烧飞灰占总量的90%以上. 重金属Cu、Pb和Cd等在各粒径飞灰中主要以残渣态的形式存在，可交换态较少. TCLP 结果证实，除As和V外，Zn、Cu 和Pb 的浸出量随飞灰粒径的减小呈先增大后减少的趋势，粒径在38~106 μm下Zn的浸出量最大为547 mg·kg^-1，而采用欧盟浸出标准，所有粒径飞灰的重金属浸出量都较低. PBET实验中Zn、Pb、Cu和As的浸取浓度分别达3270、339、335和16.8 mg·kg^-1，其结果显著高于TCLP重金属浸出量，说明焚烧飞灰中重金属对于人体具有潜在的生物有效性.  

广州市“南肺”果园土壤H g和A s的形态分析

采用Tessier连续提取法、BCR连续提取法和Leleyter连续提取法,研究广州"南肺"果园土壤Hg和As的形态分布和生物可给性。结果表明,果园土壤Hg和As形态分布都以残渣态为主;3种方法的土壤生物可给性分析均表明,Hg和As生物可利用态的含量较少;生物不可利用态是主要形态,其次是潜在可利用态。  

土壤标准物质中Pb生物可给量的体外模拟试验

基于生理学的体外模拟实验(PBET),旨在测定经口无意摄入的土壤和尘土中的Pb在人体消化道内的生物可给性。采用国家土壤标准物质GBW07429(长江中下游土壤)对体外模拟实验的回收率和精密度进行测定。20次重复测定的结果显示,整个分析流程的回收率(各提取态之和占总量的百分含量)为96.4%～105%,满足体外模拟试验的分析要求。土壤标准物质GBW07429中胃阶段和小肠阶段Pb的生物可给量分别为2.8mg/kg和0.42mg/kg,相对标准偏差均小于15%,具有较好的精密度。研究采用土壤标准物质GBW07429测定了Pb的生物可给量,为分析Pb的生物可给性的体外模拟试验提供一个参考值。  

淮南小学校园不同活动场所灰尘重金属区域分异及生物可给性

利用PBET（Physiologically Based Extraction Test）体外胃肠模拟方法研究淮南市小学校园不同活动场所灰尘中8种典型重金属（Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V和Zn）在胃肠阶段的生物可给量，并计算其生物可给性，采用US EPA人体健康风险评价方法，评估研究区灰尘重金属经手-口暴露途径摄入对儿童产生的健康风险.结果表明；与淮南市土壤环境背景值相比，淮南市小学校园不同活动场所灰尘重金属总量普遍偏高，累积量较大的是Cd、Zn、Pb和Cu，富集程度较高.对比分析不同活动场所灰尘重金属含量发现，楼道灰尘重金属在3种活动场所中富集程度较高，其中Cd富集水平最高，主要因为楼道灰尘重金属不仅来源于楼道内部金属栏杆扶手生锈老化和防腐防锈油漆使用，同时受到室外污染源的影响.相关分析和主成分分析表明，灰尘重金属主要来自室外交通活动、工业活动、自然源以及室内污染源，Cd主要来自燃煤活动.PBET法提取重金属可给量在胃和小肠阶段差异较大，Cd、Pb、V和Zn在胃阶段生物可给量高于肠阶段.对比不同活动场所灰尘重金属生物可给量发现，在胃肠阶段均表现为楼道灰尘重金属可给量高于操场灰尘和校门口灰尘.健康风险评估表明，Zn在不同活动场所灰尘中重金属日平均暴露量最高，非致癌风险商（HQ）小于1，在安全阈值之内，对儿童不存在非致癌风险.Cd、Co、Cr和Ni的致癌风险商（CR）大小顺序为楼道灰尘 > 操场灰尘 > 校门口灰尘，在人体可承受范围内.楼道灰尘重金属的总非致癌风险指数（HI）最大，达0.118，因暴露时间较长，对儿童的潜在危害不容忽视.  

利用in vitro方法研究不同铁矿对土壤砷生物可给性的影响

为了研究不同铁矿物对土壤砷生物可给性的影响，利用PBET（physiologically based extraction test）、SBRC（solubility bioaccessibility research consortium assay）和IVG（in vitro gastrointestinal extraction）这3种in vitro方法研究水铁矿、针铁矿和赤铁矿对土壤砷在胃与小肠阶段生物可给性的影响以及砷形态转化对砷的生物可给性影响机制.结果表明，添加1%水铁矿时，根据PBET、SBRC和IVG这3种in vitro方法，胃阶段砷的生物可给性分别为2.22%、5.11%和7.43%，小肠阶段砷的生物可给性分别为3.39%、2.33%和6.18%；当投加量提高到2%时，各阶段砷的生物可给性都显著降低（P<0.05）.3种in vitro方法，在不同铁矿物投加量相同条件下，相比于空白对照组（CK），砷的生物可给性降低幅度大小依次为：水铁矿（F1）> 针铁矿（G1）> 赤铁矿（H1）（F2 > G2 > H2）.3种in vitro方法中可交换态和专属吸附态砷总量（F1+F2）同胃阶段砷的生物可给性呈正相关性，依据PBET、SBRC和IVG法，相关系数分别为r=0.93，P=0.002、r=0.90，P=0.004和r=0.89，P=0.006；F1+F2同小肠阶段砷的生物可给性呈正相关性，PBET和IVG法的相关系数分别为r=0.94，P=0.001和r=0.87，P=0.009，而SBRC法则表现为没有相关性.同样，3种in vitro方法中都表现出无定型铁结合态砷（F3）与胃阶段砷的生物可给性有显著负相关性，而与小肠阶段砷生物可给性则除了SBRC法没有相关性之外，PBET和IVG法都表现出显著负相关性.  

锑矿区土壤重金属生物可给性及人体健康风险评估

采集湖南省冷水江市锡矿山锑矿区29个土壤样品,测定土壤中的重金属(Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、As和Sb)浓度,并对其污染状况作出评价;用简化生物可给性提取(simplified bioaccessibility extraction test,SBET)法研究重金属生物可给性,并用人体健康风险模型评估该地区土壤重金属经口腔摄入后对成人的健康风险。结果表明,锑矿区土壤As和Sb的污染最为严重,且具有同源性,受人类活动影响较大。不同重金属生物可给性差异很大,重金属生物可给性平均值为Mn(36.7%)Cd(30.7%)Pb(24.4%)Zn(23.1%)Cu(12.0%)As(5.89%)Fe(3.88%)Sb(2.13%),表明经口摄入重金属大部分不被人体吸收;用总量评估经口摄入途径风险时过高估计了实际的人体健康风险,用生物可给性进行调整后风险值显著降低,总非致癌风险(HI)和总致癌风险(TCR)平均值分别降低约97%和92%。主导健康危害效应的主要污染因子是Sb和As,调整后尾矿坝(S5)处仍有部分采样点总非致癌风险超过风险阈值,需要特别关注。  

场地健康风险评估及生物可给性的应用

通过对江苏省某化工遗留场地初步调查和详细调查,确定了土壤污染物砷和硫酸盐,并得到场地污染状况。运用我国《污染场地风险评估技术导则(报批稿)》评估了该场地对人体健康风险,得到硫酸盐的非致癌风险为6.86×10-3,砷的致癌风险和非致癌风险分别为5.82×10-4和9.71。砷对人体健康风险值超过工业用地可接受致癌风险值(10-5)和非致癌风险值(1),需要对砷进行修复,计算得砷的修复目标值为12.10 mg/kg。经口摄入污染土壤是砷对人体健康风险的主要途径,而摄入污染土壤中的砷不能完全被溶解并被肠胃吸收。生物可给性反映污染物在胃肠系统中能被溶解并被小肠壁吸收的量。文章运用in vitro方法测定土壤中砷的生物可给性为40.16%,并将生物可给性引入风险评估计算,修正砷的修复目标值为21.00 mg/kg。