连霍高速郑商段路旁土壤重金属积累及潜在风险

以连霍高速郑商段不同通车时间的湾刘（通车11 a）和小王庄断面（通车4 a）为研究对象,根据距离公路远近不同布设土壤采样点,用原子吸收分光光度法测定土壤Cd、Cu、Pb、Zn、Ni和Cr含量.在计算表层土壤重金属积累速率和通量的基础上,探讨了路旁土壤重金属的分布特征、积累状况及潜在污染风险.结果表明,Cu、Pb和Cd是典型的交通源重金属,其含量在公路两侧随距离的增加呈先增加后减少的趋势,含量峰值出现在离路基25～50 m之间.湾刘断面土壤Pb、Cd、Cu的平均含量分别为14.52、 1.32、 73.54 mg·kg^-1,小王庄断面分别为12.41、 0.98、 43.64 mg·kg^-1.大部分样点Pb、Cu和Cd的积累速率和通量为正值,且Cu>Pb>Cd,小王庄断面大于湾刘断面. 2个断面土壤Cd已经发生污染;Cu的潜在污染风险在百年时间尺度之内,大部分样点在未来5～30 a中可能发生污染,潜在风险大;Pb的潜在污染风险都在千年尺度以上,潜在风险极小.     

连霍高速宝鸡段路旁土壤重金属分布及潜在风险评估

为研究连霍高速宝鸡段路旁土壤重金属污染状况和潜在风险,选取了陈仓、蔡家坡和眉县三个断面,用原子分光光度法对路旁土壤重金属(Pb、Zn、Cu、Cr)的空间分布特征及潜在生态风险展开研究。结果表明:在5~300 m内,三个断面土壤中Pb、Zn、Cu、Cr四种重金属含量范围分别是23.41~45.76,72.67~135.54,24.58~44.99,63.83~89.22 mg/kg;重金属含量随路基距离的增加呈先降低后增加,再缓慢减少的趋势,峰值出现在25~125 m处;潜在风险评价结果表明,Pb、Zn、Cu和Cr在N年后可能存在潜在环境风险。     

基于Kriging插值的路旁土壤重金属含量空间分布 ——以310国道郑州-开封段为例

分别在G310国道郑州-开封段的杏花营路段两侧150m×150m范围内布设7条垂直于公路的采样子断面,从路肩向两侧每隔10m采集1个表土混合样,共采集226个样品（包括2个对照样品）.用ICP-MS测定了土壤重金属（Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni）含量,并用Universal Kriging插值法分析路旁土壤重金属空间分布特征.结果表明,路旁土壤重金属呈与道路平行的带状分布,表明6种重金属含量均受公路交通影响,属于公路源重金属.土壤Cr和Cu含量在路基处含量最高,向两侧逐渐下降,呈指数分布;土壤Pb、Zn、Cd和Ni含量在距路基30～50m处出现峰值,呈偏态分布.路旁土壤Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni均为交通源重金属.     

郑汴路不同运营路段路旁土壤重金属分布及污染分析

选择运营时间不同的杏花营和圃田路段分别布设1800 m长的采样断面,按距离路基远近不同布设土壤采样点38个,对照采样点2个,在距路基25 m处挖掘土壤剖面2个,共采集土壤样品50个.在室内试验的基础上,对路旁土壤重金属(Pb、Cd、Ni、Cu、Zn、Cr)空间分布特征与污染状况进行了研究.结果表明,公路两侧300 m范围内的土壤重金属含量明显高于对照区和中国潮土背景值,尤其土壤中Cd、Cr和Pb积累明显.路北土壤重金属含量高于路南.对于运营时间长的杏花营断面,土壤重金属含量高于圃田断面.大多数重金属在土壤中的含量随离公路距离的增加在距路基10～50 m处出现积累峰值,然后逐渐下降,在300 m附近接近于对照值.重金属主要累积在土壤深0～40 cm范围内.杏花营路段两侧200 m范围内为重金属轻度污染带,200～300 m之间为警戒带.圃田路段北侧30 m范围内为轻度污染带,30～200 m为警戒带,200～300 m为清洁带;而其南侧15 m范围内为轻污染带,15～80 m为清洁带,80～300 m为警戒带.     

不同土地利用类型土壤重金属生态风险与人体健康风险

采集龙口市北部平原区5种土地利用类型表层土壤,检测5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和As)的含量.在初步了解土壤重金属污染状况的基础上,利用调整评估阈值以后的Hakanson潜在生态风险评价模型和修正参数后的健康评估模型,评价该区由土壤重金属引起的潜在生态风险和对人体健康带来的风险.结果表明,本研究中的5种重金属含量均超过背景值;Cd元素的潜在生态风险高而复杂,在水浇地、果园和裸地中主要为二级风险,城市工业用地和采矿用地以重度风险为主,As元素在每种地类中一级和二级风险基本相当,其余3种重金属各地类的轻微风险面积占比都在70%以上; 5种元素的综合生态风险在除裸地外的地类中多为三级风险,城市工业用地及采矿用地四级风险的面积占比相对较大;该区5种土壤重金属对人体健康存在非致癌和致癌风险,成人和儿童由Pb元素引起的非致癌风险以经口摄入为主要途径,且致癌重金属As对这两类人群的致癌风险的暴露途径亦是经口摄入.     

矿山公园土壤重金属的生态与健康风险评价—以湖南M矿为例

矿山公园建设是矿山生态环境修复治理的重要途径,评估土壤修复效果对矿山公园建设运营及游客旅游安全具有重要意义。在湖南M矿山公园非硬化地面采集地表0~30 cm旱土土壤样品66个,测定其中重金属Mn、Cr、Zn、Pb、As、Cu、Ni、Hg的浓度,采用综合污染指数法、潜在生态危害指数法及健康风险评估模型对矿山公园土壤修复后污染状况、潜在生态风险和人类健康风险三方面进行评价。结果表明：M矿山公园土壤中各金属浓度平均值从高到低依次为Mn>Cr>Zn>Pb>As>Cu>Ni>Hg,其中,Cr、Mn、Cu、As和Pb的平均值分别是湖南省土壤背景值的1.23、1.80、1.12、2.05和1.34倍。土壤重金属污染指数为0.51,处于安全级别。各重金属元素单因子潜在风险指数均处于低生态风险级别,重金属综合潜在风险指数均值为81.64,处于低生态风险级别,不存在潜在生态风险。儿童和成人的非致癌风险总值分别为2.46×10⁻¹和7.43×10⁻²,不会造成非致癌风险;总致癌风险指数为1.38×10⁻⁷,不存在致癌风险。经过生态修复后的M矿山公园不存在土壤重金属生态健康风险,适于各类人群开展旅游休闲活动。

     

基于总量与形态的矿区周边土壤重金属生态风险与健康风险评估

采集了龙岩市某矿区周边表层土壤及配套农作物样品,在分析土壤Pb、Cd和As等3种重金属总量和形态的基础上,采用Hakanson潜在生态风险评价法、基于地球化学统计学划分生态风险等级的方法以及符合我国人体暴露特征参数的健康风险评价法,开展了土壤重金属Pb、Cd和As的生态风险与人体健康风险评估.结果表明,研究区土壤重金属...     

西南典型菜地土壤重金属健康风险和毒性效应

为揭示我国西南典型蔬菜种植区土壤中重金属的污染特征及人体健康风险,选择通海县菜地土壤为研究对象,分析了土壤中Cd、As、Pb、Cr、Ni、Cu和Zn的积累特征,结合体外胃肠模拟法（SBRC）和胃上皮细胞（GES-1）毒性实验评估土壤中重金属生物可给性与人体健康风险,并利用细胞毒性研究验证健康风险.结果表明：菜地土壤中7种重金属仅Cd的平均含量超出农用地土壤污染风险筛选值（GB 15618-2018）,且变异系数（72.73%）最大;Cr、Cd和Zn的平均含量超出了云南省土壤背景值;土壤重金属生物可给性差异较大,Cd的生物可给性（35.31%）最高;研究区可能存在由重金属引起的致癌风险,非致癌风险不明显,Cr、As和Ni是致癌风险的主要贡献元素;基于生物可给性的综合非致癌风险（HI）和综合致癌风险（CR）均小于基于总量的评价结果;健康风险的细胞毒性验证实验表明生物可给态重金属暴露后抑制了细胞活性,改变细胞形态,诱发了明显的胃上皮细胞损伤.     

河南省焦作市中小学土壤重金属污染状况及健康风险评价

以焦作市部分城乡结合部学校、市区学校以及农村学校为研究对象,测定其土壤重金属含量,并进行富集因子分析以及健康风险评价。结果表明:焦作市采样点学校土壤中Zn、Cr、Ni、Cu的平均含量分别为142、65、31、22 mg/kg,均高于河南省土壤背景值;土壤重金属污染程度呈现出城乡结合部学校城市学校农村学校。重金属富集因子分析表明除城乡结合部学校中希望实验学校Zn呈现出显著富集之外,其他学校土壤重金属整体污染比较轻微。焦作市学校土壤重金属对儿童的非致癌健康总风险(HI)排序为CrNiCuZn,但是均小于1,不存在非致癌健康风险;Cr的总致癌风险大于10~(-4),存在致癌风险,Ni的总致癌风险在10~(-6)~10~(-4)之间,其致癌风险在可接受范围。从不同途径看,致癌风险和非致癌风险均是表现为手口摄入皮肤摄入呼吸摄入;从不同的学校类型来看,致癌风险和非致癌风险均表现为城乡结合部学校城市学校农村学校。总体而言,焦作市部分学校的儿童存在一定的健康风险,应予以重视。     

基于PMF模型的农田土壤重金属源暴露风险综合评价:以浙江省某电子垃圾拆解区为例

为探究农田土壤重金属污染特征、来源及其人体健康风险,为农田污染治理提供重要科学依据,采集了浙江省典型电子垃圾拆解区周边农田133个表层（0~20 cm）土壤样本,测定了土壤Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、As和Hg含量,运用多种方法评价重金属污染程度及生态风险,采用正定矩阵因子分解法（PMF）融合地统计学,解译污染来源及定量各个污染源的贡献度,将源解析结果和人体健康风险评价模型相结合,从来源暴露角度评价了各个污染源对人体健康的风险.结果表明,ω（Cd）、ω（Pb）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Zn）、ω（Ni）、ω（As）和ω（Hg）平均值：0.76、65.22、92.02、103.92、198.49、36.65、5.97和0.20 mg ·kg^-1,Cd和Cu含量平均值均高于农用地土壤污染风险筛选值,点位污染占比分别为85.71%和96.24%.Pb、Cr、Zn和Ni含量平均值超过浙江省温黄平原土壤背景值,As和Hg在限值内.污染评价结果表明,土壤综合潜在生态风险以轻-中度为主,占比达90.98%,较高和高度风险占比都为4.51%,Cd为主要潜在生态风险元素.研究区重金属污染来源主要为电子垃圾拆解工序污染源（26.82%）、燃煤及交通排放混合源（34.50%）、自然母质及农业投入混合源（25.59%）和电子垃圾酸洗径流及固废淋溶来源（13.09%）.儿童重金属暴露健康风险显著大于成年人,自然母质和农业投入混合源对人体健康风险贡献最多,Cr是对人体健康风险影响最大的元素.     

高架道路周边建筑物灰尘重金属污染风险:以常州市为例

在常州环城高架道路两侧6个住宅小区不同楼层采集126个灰尘样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和Cr含量,分析其化学形态和垂直分布特征,采用富集系数和风险评价指数评价其污染程度和生物有效性,并进行潜在生态风险评价和健康风险评价.结果表明,灰尘中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和Cr含量均值分别为181.95、709.99、211.24、2.76、101.59和257.55mg·kg-1,均远大于背景值.灰尘中Cd的富集系数为33.05,富集程度为强烈,Cu、Pb和Zn的富集程度为显著富集,它们可能受到自然源、交通源和区域废气传输的综合影响,Ni和Cr富集系数较低,可能主要受自然源影响.随楼层高度的上升,Cd含量呈增加趋势,Pb和Zn含量呈先增加后降低趋势,Cu含量无显著变化.Zn、Cd、Cu和Pb主要以活性态存在,生物有效性较高,Ni和Cr以残渣态为主,生物有效性较低.改进的潜在生态风险评价结果表明,Cd的潜在生态风险极高,对多元素的潜在生态风险起主导作用,且对高层楼的潜在生态风险较大,其它重金属潜在生态风险为中低级.健康风险评价结果表明,Cr对儿童的致癌风险超过安全阈值,其它重金属对成人与儿童致癌风险及非致癌风险均在安全域之内.     

金属矿区周边农田土壤与农作物重金属健康风险评估

为探明金属矿区周边农田土壤与农作物重金属污染特征与人体健康风险,通过对矿区周边农田土壤和农作物进行样品采集并分析测定其Cd、Pb和As等重金属含量,采用地累积指数法、富集系数法和综合潜在生态风险指数法,研究土壤和农作物重金属的污染特征与综合潜在生态风险,采用蒙特卡罗模拟法进行土壤和农作物重金属的健康风险评估.结果表明,凉桥村土壤重金属污染主要是Cd、As和Pb,分别有100%、100%和75%以上土壤样品超过农田土壤筛选值（GB 15618-2018）,农作物中Cd、Pb、As、Cr和Ni这5种重金属的含量,均超标《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）严重;地累积指数和富集系数表明Cd和As污染严重,综合潜在生态风险指数（RI）普遍高于600,具有极高生态风险,其中Cd、As和Pb贡献最大,贡献率分别为77.8%、14.4%和3.1%.健康风险评估表明,凉桥村居民通过摄入农作物以及误食土壤造成较高的致癌风险（致癌风险>10-6）以及非致癌健康风险（危害商值>1）;蒙特卡罗模拟人群健康风险分析显示,凉桥村土壤重金属污染暴露途径下具有较高致癌与非致癌风...     

北京市饮用水源水重金属污染物健康风险的初步评价

对北京市城区8个区和郊区10个区、县120个样点的饮用水中Cu, Hg, Cd和As的浓度进行了调查研究,并应用目前美国环保局推荐的健康风险评价模型对北京市各区县饮用水中重金属所引起的健康风险作了初步评价.结果表明,城区8个区和郊区10个区、县重金属的平均浓度范围分别为Cu:0.81～6.96 μg·L^-1,Cd: 0.34～0.82 μg·L^-1,Hg: 0.10～0.74 μg·L^-1,As: 0.19～3.02 μg·L^-1.通过饮水途径所致健康风险中,As在通州区所引起的致癌风险最大(2.0×10^-5·a^-1),Cd在昌平区的致癌风险最大(2.3×10^-6·a^-1), 但均低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平(5×10^-5·a^-1);在北京市通过饮水途径引起的非致癌健康风险中,Hg的风险最大,Cu次之,但是两者风险水平均在10-8～10^-9·a^-1,远低于ICRP推荐的最大可接受风险水平.     

青藏高原重要交通国道路侧土壤重金属分布特征及生态风险评价

为了阐明交通对青藏高原敏感脆弱生态系统和主要生态安全屏障功能的影响,在G214、 G213、 G345、 G109、 G316和G317等国道部分路段,采集路边0~25 m范围内土壤样品,分析6种土壤重金属含量及分布特征,运用单因子污染指数法（P_i）、内梅罗综合指数法（P_N）及潜在生态风险指数法（RI）对路侧土壤重金属的污染程度及潜在生态风险进行综合评价.结果表明,青藏高原重要交通国道路侧土壤重金属ω（As）、 ω（Cd）、 ω（Hg）、 ω（Ni）、 ω（Pb）和ω（Zn）分别介于5.65~176.00、 0.04~0.27、 0.01~0.14、 9.52~113.00、 9.16~54.50和24.70~109.00 mg·kg^-1,呈高度变异,部分采样路段存在As、 Cd和Hg元素高于当地土壤背景值.路侧土壤重金属单因子污染指数大小为：P_i （As） > P_i （Hg） > P_i（Cd） > P_i （Pb） > P_i （Ni） > P_i （Zn）,内梅罗综合污染指数在0.41~9.20,平均值为1.53,属于清洁或轻度污染,局部处于中度或重度污染.研究路段综合潜在生态风险指数平均值为106.2,土壤总体处于无污染和轻度污染,仅有两个路段的土壤重金属富集达到中等及强度生态危害,其G213a土壤综合潜在风险指数显示为中度至重度生态危害,主要受到Hg、 As和Cd的影响,G317土壤综合潜在风险指数显示为轻度至中度生态危害,主要受到Hg和Cd的影响.青藏高原路侧土壤重金属含量与路侧距离及土壤深度没有显著相关性,与年均气温呈显著正相关（P < 0.05）.青藏高原道路建设人为活动剧烈、交通流量较大的区域有土壤重金属富集趋势.     

厦门某国道旁土壤重金属赋存形态及生物有效性

采用改进的BCR提取法结合ICP-MS测定厦门某国道旁土壤中重金属Fe、Mn、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、V、Sr的赋存形态,分析其形态与土壤性质之间的相关性,运用风险评价编码(RAC)法和次生相与原生相分布比值(RSP)法评估重金属生物有效性。结果表明:表层土壤重金属含量随路基距离的增加先降低后增高,在距路基0～1 m处含量最高,说明国道旁重金属受交通运输影响较大;垂直剖面土壤中Cu、Zn、Mn、Pb、Sr含量随土壤深度的增加而降低,其含量峰值主要出现在表层0～10 cm处。表层土壤中Pb、Cu、Zn、Mn、Sr的可提取态比例随距路基距离增加先降低后升高; Ni、Zn、Cu、Sr、Mn和V可提取态比例随垂直剖面深度增加而降低。元素各形态含量随元素总量的增加而增加,各形态间存在一定的相关性,重金属化学形态受土壤性质的影响。表层土壤中大部分重金属RAC值呈两端高中间低的趋势。其中Zn、Sr和Mn在距路基0～1m处风险较高,以交通活动来源为主;其余重金属在低风险范围内,但Cu受到交通活动、水泥厂的显著影响; Fe、V和Pb以自然来源为主。垂直剖面土壤重金属的RAC值呈整体下降趋势,Cu、Sr、Ni和Zn的高风险主要发生在表层,受到交通源的影响,其它重金属的风险低且以自然源为主。     

基于MonteCarlo模拟的土壤重金属综合风险评价与案例分析

基于不确定性理论,将Monte Carlo模拟计算应用到土壤重金属风险评价中,构建了生态风险和健康风险的随机不确定模型,结合多元统计方法进行实例研究.结果表明,研究区土壤Cd、Co和Cr污染水平较高,主要富集在建矿时间较长的工业园区;综合单因子指数和综合风险因子指数评价显示土壤重金属主要为轻度污染(相应概率分别为53.2%和55.6%);手-口摄入是研究区土壤重金属暴露的主要途径,Cr为主要致癌因子;儿童承担的健康风险较高,其非致癌风险指数分别为成人的5.0倍(手-口摄入途径)和8.2倍(皮肤暴露途径),两种暴露途径下其致癌风险指数均高于USEPA推荐的安全水平.     

兰州BRT沿线站台灰尘及其两侧绿化带土壤重金属污染及健康风险评价

本研究以兰州快速公交系统(BRT)沿线站台及其两侧绿化带为研究对象,分析兰州BRT沿线站台灰尘及其绿化带土壤Cu、Pb、Cr、Zn和As等重金属含量,利用内梅罗指数法、美国环境保护署健康风险评估模型及相关性分析对研究区灰尘与土壤重金属的含量特征、污染程度、健康风险及可能的污染源进行分析和评价。结果表明,除北侧绿化带土壤As之外,兰州BRT沿线站台灰尘与两侧绿化带土壤重金属平均含量均高于甘肃省土壤背景值,Zn和Cr的累积水平相对较高;内梅罗综合污染指数法研究表明,BRT沿线站台灰尘重金属为重度污染且南侧绿化带土壤污染程度较北侧严重;健康风险评估结果表明,BRT站台灰尘与两侧绿化带土壤重金属对成人和儿童具有非致癌健康风险,站台灰尘和南侧绿化带土壤As、Cr、Pb与北侧绿化带土壤As、Cr是儿童的主要非致癌因子;站台灰尘中Cr和As不具有致癌风险而两侧绿化带土壤Cr和As对周围人群具有致癌风险。源解析显示,站台灰尘与两侧绿地土壤Cu、Pb、Cr、Zn与交通源有关,As可能与交通源和人为源有关。     

上海市主要饮用水源地水重金属健康风险初步评价

对上海市主要饮用水源地(黄浦江上游地区和陈行水库)水中重金属含量进行了调查研究,并应用水环境健康风险评价模型对其进行健康风险的初步评价.结果表明,黄浦江上游和陈行水库由致癌物质Cr,As,Cd通过饮水途径引起的个人年健康风险平均值分别表现为Cr>As>Cd和As>Cr>Cd,风险值为10-7~10-5 a-1,Cr和As的风险值高于部分机构推荐的最大可接受风险水平(1×10-6 a-1),而低于国际放射防护委员会(ICRP)和美国环境保护署(US EPA)的推荐值(5×10-5和1×10-4 a-1),成为上海市饮用水源地主要的致癌因子;黄浦江上游和陈行水库由非致癌物质Pb,Cu,Zn,Hg导致的个人年健康风险平均值分别表现为Pb>Cu>Zn>Hg和Hg>Cu>Pb>Zn,风险值为10-12~10-10 a-1.各采样点重金属类致癌物质的风险值明显高于非致癌物质.      

基于污染场地土壤中重金属人体可给性的健康风险评价

模拟测试土壤中重金属在人体胃肠系统中的溶解量(即人体可给量),并以此作为暴露剂量进行健康风险评估,能在一定程度上克服基于总量评估导致结果过于保守的问题. 该文综述了国内外目前已有的可给性测试方法,着重介绍了PBET(physiologically based extraction test)、SBET(simplified bioaccessibility extraction test)、RIVM(rijksinstituut voor volksgezondheid en milieu)及UBM(the unified bioaccessibility method)这4种常用方法的原理及主要参数取值;对目前测试方法在参数(pH、提取时间、提取液组分)取值、模拟过程与环境(消化过程、模拟环境、食物、微生物)存在的问题进行了分析;进一步介绍了基于重金属人体可给性的健康风险评估方法. 建议应在以下4个方面进一步开展研究:①基于我国人体胃肠生理特征建立土壤中重金属可给性的标准测试方法;②研究影响重金属可给性的关键因素并建立经验预测模型;③结合in vivo测试,验证方法的准确性,耦合结肠癌细胞跨膜转运测试模型,研究测试重金属的人体有效性的标准方法;④建立基于重金属可给性的层次化风险评估方法,完善现有风险评估技术导则.