改良剂对铜镉污染土壤的修复效果及健康风险评估

为了解磷灰石、石灰、木炭对贵溪冶炼厂周边重金属污染土壤的修复效果,通过化学浸出等方法研究了修复后第1年(2010年)和第4年(2013年)土壤中Cu和Cd的可浸出性、有效态(CaCl_2)和生物可给性。结果表明,添加磷灰石、石灰和木炭显著增加了土壤p H值,降低土壤交换性酸和交换性铝含量。改良剂的添加降低了土壤中Cu和Cd的可浸出性和有效态,且磷灰石和石灰处理效果优于木炭,但随着时间推移处理效果减弱。磷灰石和石灰处理1 a后土壤的Cu生物可给性较对照分别降低28.6%和23.1%,Cd生物可给性分别降低21.7%和22.8%,第4年Cu和Cd的生物可给性均有上升趋势。另外,改良剂处理后Cu和Cd的风险系数(QH)均小于1,儿童的风险系数均大于成人。总体上,磷灰石处理在降低Cu和Cd可浸出性、有效态和生物可给性方面具有更好的效果。     

巢湖主产鱼类肌肉中抗生素污染特征、来源及健康风险评估

为评价巢湖主产鱼类肌肉中抗生素的污染特征和风险水平,采用快速溶剂萃取-固相萃取-高效液相色谱-串联质谱联用技术(ASE-SPE-LC-MS/MS),对巢湖湖区7种主产鱼类和4条入湖河流鲤鱼肌肉中的抗生素浓度进行分析.结果显示：(1)从巢湖鱼类肌肉中共检出3类15种抗生素,单个抗生素浓度范围从未检测到(n.d)到76.95 ng/g,氟喹诺酮类(FQs)抗生素含量占比为77%,占主导地位.(2)通过对比不同水域和不同生活习性鱼类肌肉中抗生素的浓度发现,河流鱼类肌肉中抗生素总浓度高于湖区,底栖鱼类肌肉中抗生素浓度高于中上层鱼类,说明鱼类生活环境和摄食习惯对抗生素在鱼体内的积累有影响.(3)通过主成分分析(PCA)发现,巢湖鱼体内抗生素可能来源于生活废水、医疗废水、畜牧水产养殖废水,同时鱼体中抗生素的来源还受鱼类摄食习惯的影响.(4)通过健康风险评估发现,巢湖鱼类肌肉中检出抗生素的健康风险熵(HQ)范围为4.8×10^-6-4.0×10^-2,危害指数(HI)的范围为1.9×10^-3-4.9×10^-2,二者最...     

外来鱼类入侵风险评估体系及方法

根据中国外来鱼类的入侵现状,分析了建立外来鱼类入侵风险评估体系的蕈要性、必要性和应用前景.在现状调查、文献分析和专家咨询的基础上,构建了一套包含5个一级指标、12个二级指标、44个三级指标的可定量化的外来鱼类入侵风险评估指标体系,确定了各指标权重,并举例说明了该评估体系的应用.     

烟花爆竹燃放事件对宝鸡市空气质量的影响及健康风险评估

基于宝鸡市2020年春节期间高时间分辨率大气颗粒物及主要化学组分数据（包括PM₁₀、PM_2.5、水溶性离子和重金属元素等）,针对燃放烟花爆竹对关键污染组分的影响及重金属呼吸暴露健康风险评价进行了分析. 结果表明,烟花爆竹燃放期和非燃放期PM_2.5质量浓度均值分别为168.6 μg·m⁻³和125.4 μg·m⁻³. 其中浓度升高较为明显（增长倍数>1）的组分为Mg²⁺、Ba、K和K⁺,从非燃放期的71.1、16.7、980.0 ng·m⁻³和1.26 μg·m⁻³,升高至609.0、140.7、2907.6 ng·m⁻³和2.61 μg·m⁻³. 相较于非燃放期,燃放烟花爆竹期间SO₂和NO₂二次无机转化提高,酸性离子SO₄²⁻和NO₃⁻含量更为丰富;二次无机离子在细颗粒物中的占比由非燃放期39.7%增高至燃放期45.0%. 相关性分析可以发现,Al、Mg²⁺、K⁺、K和Ba等组分燃放期相关性明显升高,但是有一部分组分（如Sb、Ca、As等）相关性却降低,这归因于烟花添加物质不同. 利用健康风险评估模型,发现重金属非致癌风险呈现出儿童>成年男性>成年女性,风险值均小于1,说明对人体健康影响较小;而重金属致癌风险呈现：成年男性>成年女性>儿童,多种重金属元素暴露的致癌风险在10⁻⁶—10⁻⁴之间,存在一定的致癌风险. 烟花爆竹燃放不仅会引起空气质量恶化,还会对人体造成一定的危害. 因此,烟花爆竹禁燃对改善城市空气质量至关重要.     

华南地区城市内河水体、沉积物及鱼类中有机磷阻燃剂的污染特征及健康风险评估

本研究采集了华南地区城市内河上下游不同点位水体、沉积物及配对的21份鱼体样本,分析了14种有机磷阻燃剂（organophosphorus flame retardants, OPFRs）在环境和生物样本中的污染特征,并探讨了鱼体中OPFRs的潜在来源及贡献,进一步评估了水体及鱼体中OPFRs的人体暴露健康风险。结果显示OPFRs在水、沉积物及鱼体中的总浓度分别为0.92～356.76 ng·L^-1、1 023.18～33 491.16 ng·g^-1（以干质量计）和14.34～723.71 ng·g^-1（以干质量计）,中值浓度分别为52.60 ng·L^-1、11 195.67 ng·g^-1（以干质量计）、49.38 ng·g^-1（以干质量计）。其中水、沉积物和鱼的检出率为100%的化合物分别是磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）、磷酸三乙酯（TEP）和磷酸三（2-丁氧乙基）酯（TBOEP）,磷酸三（1,3-二氯异丙基）酯（TDCIPP）、磷酸三丁酯（TNBP）和磷酸三（2-丁氧乙基）酯（TBOEP）,磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）、磷酸三苯酯（TPHP）、磷酸三丙酯（TIPRP）、磷酸三乙酯（TEP）、磷酸三丁酯（TNBP）和磷酸三（2-丁氧乙基）酯（TBOEP）。在靠近人口密集的HH点位,罗非鱼和鲮鱼体内污染物的浓度有着显著性差异,另外,HH点位和人口稀疏的LTYC点位的同种鱼类（罗非鱼）相比,也存在显著性差异。通过主成分分析（principal component analysis, PCA）和正定矩阵因子分解（positive definite matrix factorization, PMF）模型对鱼中的OPFRs进行来源解析,建筑材料、塑料制品以及电子产品在生产、消费或处置过程的污染排放对鱼OPFRs的贡献相对较高,这可能与城市内河周边人类活动及相关产业分布密切相关。鱼体中OPFRs的生物富集潜力较低。水体和鱼中OPFRs的致癌及非致癌风险远低于安全阈值,表明该地区居民对摄入水和鱼的健康风险较小,但长期摄入导致的累积暴露所带来的潜在健康风险不容忽视。     

清水河污染物对儿童所致健康风险评估

为研究黄河宁夏段一级支流（清水河）汛期水环境污染物对儿童健康影响,2012-2016年5月在清水河7个典型断面进行了水样采集和水质检测,综合考虑各种饮水、皮肤接触途径,对流域上游周边儿童的饮水、饮食及涉水行为进行抽样问卷调查和实际测量,研究获得当地儿童夏季饮水、皮肤暴露参数,并对清水河水环境污染物通过各种饮水、皮肤接触途径对儿童所致健康风险进行了研究.结果表明,儿童饮水、皮肤暴露参数受区域、性别、城乡、饮食、生活习惯等影响而使不同儿童群体所面临的水环境健康风险存在明显的差异性;在同样的污染背景下,女童面临的健康风险高于男童面临的健康风险,城市女童、农村男童所面临的健康风险分别高于农村女童和城市男童面临的健康风险,皮肤暴露风险高于饮水暴露风险,头部、脸及手是儿童健康风险较高的身体部位;清水河水环境化学污染物对儿童所致健康总风险的数量级在10-5-10-4 a-1之间,且总体上从源头到黄河入河口在逐渐增大,其中在韩府湾、王团及泉眼山超过1×10-4a-1,为重点污染控制断面,整个流域2012-2016年水环境质量总体不太稳定.     

辽宁省鱼类水产品中全氟化合物及其替代品的污染特征与健康风险评估

采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对辽宁省鱼类水产品中16种全氟化合物(PFASs)及其替代品进行测定,探究其赋存特征及可能的来源,并运用健康风险商值法评估PFASs的潜在健康风险. 结果表明,PFASs在辽宁鱼类水产品中普遍检出,特别是替代品—短链全氟烷基羧酸化合物(PFCAs,C4—C7)和氯代多氟醚磺酸(Cl-PFESAs),其检出率范围为83.56%—100%. ∑₁₆PFASs含量范围为1.630—3.671 ng·g⁻¹;与国内外其它地区相比较,辽宁省鱼类水产品中∑₁₆PFASs污染处于相对较低的水平. 全氟丁酸(PFBA)是鱼类水产品肌肉中主要污染物,其次是全氟辛酸(PFOA)、全氟辛基磺酸(PFOS). 不同鱼类中PFASs的含量和组成模式有所差异. 基于主成分分析和Spearman相关性发现,辽宁省鱼类水产品中的PFASs主要来源于金属电镀厂、皮革厂、FP化学制造等行业的工业排放和消费品. 健康风险评估结果显示,在中高暴露情景下,辽宁省鱼类水产品中的PFASs含量不会对成人和儿童健康存在风险. 值得注意的是,6:2 Cl-PFESA对人类健康风险不容忽视.     

钝化剂对镉污染土壤修复效果及青菜生理效应影响

采用盆栽试验方法,研究海泡石、骨炭粉及二者配合施用对镉污染农田土壤的钝化修复效果以及青菜镉积累和生理生化性质的变化.结果 表明,两种钝化剂单施及配施均可以显著提高土壤pH,促进土壤Cd由酸溶态向残渣态转化,降低CaCl2-Cd和TCLP-Cd的含量.与对照相比,海泡石和骨炭粉1∶1配施处理,酸溶态Cd含量降低41.03...     

贵阳建筑灰尘重金属的生物可给性及其对人体的健康风险评估

为了研究城市建筑灰尘重金属的生物可给性及其影响因素,评估人体无意摄入建筑灰尘重金属的健康风险,以贵阳市4个建筑工地的楼内、楼梯、建筑区门口、办公区、休息区、建筑区内道路、建筑区外道路、木材堆放区和金属堆放区为研究区,采用in vitro方法研究了这些区域灰尘在胃和肠阶段Cu、Pb、Zn的溶解态量和生物可给性,并以此为基础进行健康风险评估。结果表明,建筑灰尘中Cu、Pb、Zn的溶解态量和生物可给性在各区域差异很大,3种重金属的生物溶解态量与重金属总量呈显著相关(P0.05),而生物可给性与灰尘p H和有机质无显著相关关系,其大小与重金属总量的高低也无直接关系。各区域建筑灰尘Cu、Zn对人体健康风险较低,但Pb对儿童存在较高的健康风险。其中,在胃阶段,办公区和建筑区内道路对儿童健康风险的贡献率超过30%;在肠阶段,建筑区内道路、办公区、建筑区外道路对儿童健康风险的贡献率超过3%。只有当3种重金属总量很高且生物可给性也较高时,才会对人体产生较高风险。     

混合改良剂对镉污染土壤川芎镉积累及生长的影响

为解决川芎中镉含量超标而引起的中药安全问题,以四川省川芎主产地的土壤为研究对象,分别研究了施加不同剂量的混合改良剂Ⅰ（轻质碳酸钙、石灰石、钙基膨润土、纳米磷酸二氢钾、生物炭、硅酸钠、凹凸棒）的3种浓度525 kg·hm⁻²（O1）、1575 kg·hm⁻²（O2）、5250 kg·hm⁻²（O3）和改良剂Ⅱ（重质碳酸钙、钙基膨润土、纳米磷酸二氢钾、生物炭、硅酸钠、凹凸棒）的3种浓度612 kg·hm⁻²（T1）、918 kg·hm⁻²（T2）、1224 kg·hm⁻²（T3）对川芎根部镉（Cd）、土壤有效态镉以及川芎生物量的影响。结果表明,不同浓度下两种混合改良剂的施用均减少了川芎根部对镉的富集,这可能是由于两种混合改良剂的添加增加了土壤pH,减少了镉在土壤-川芎中的迁移,其中T1和T3处理降幅最大,对比空白处理分别降低了56.13%和55.67%;通过施加不同浓度混合改良剂,能够提升川芎生物量,增加效果最好的是T1、T3处理,对比空白处理增加了53.50%和52.72%,这可能是由于混合改良剂的添加增加了土壤的氮、磷等含量和脲酶活性,改善了土壤养分状况。从川芎根部镉含量减少效果、川芎生物量增加量和混合改良剂施加量的经济角度来看,混合改良剂Ⅱ的612 kg·hm⁻²处理效果最好。     

纳米羟基磷灰石对铅镉污染土壤重金属生物可给性的影响研究

通过实验室模拟的方法,分别制备3种污染处理土壤:Pb污染土壤、Cd污染土壤与Pb-Cd复合污染土壤,然后分别向3种污染处理土壤中添加纳米羟基磷灰石,培养180 d,定期采样,并采取两种体外仿生消化方法——PBET法(Physiologically-Based Extraction Test)和USPM法(United States Pharmacopeia Methodology)模拟胃液测定土壤中Pb、Cd的生物可给性,通过对比分析,评价纳米羟基磷灰石对污染土壤重金属生物可给性的影响。研究结果表明,纳米羟基磷灰石显著降低了PBET法对土壤Pb、Cd的提取量,与对照相比,分别下降了44.84%和42.96%。Pb-Cd复合污染明显提高了PBET法对土壤Cd的提取量,但纳米羟基磷灰石处理与复合污染均没有显著影响USPM法对土壤Pb、Cd的提取量。PBET法对土壤Pb、Cd的提取结果与土壤p H值和修复处理呈显著负相关关系;而USPM法对土壤Pb、Cd的提取结果与培养时间呈显著负相关关系。PBET法与USPM法对土壤重金属的提取结果之间不存在显著相关关系,且USPM法对土壤重金属的提取能力显著高于PBET法。USPM法对土壤Pb、Cd的提取量平均分别为PBET法的2.4倍和1.9倍。     

中国典型土壤中镉的生物可给性影响因素研究及其健康风险评估

采集我国红壤、棕壤、褐土和黑土等4种典型土壤,制备成镉含量为180 mg·kg⁻¹的人工污染土,基于in vitro试验方法分析土壤镉在人体消化道不同阶段的生物可给性并评估健康风险,之后结合对土壤基本理化特性和镉赋存形态的全面测定,阐释镉的生物可给性的影响因素以及土壤间差异的原因。结果表明,镉在胃阶段的生物可给性（94.36%—96.54%）显著高于小肠阶段（50.46%—80.07%）;各土壤镉经口部摄入的致癌风险均超过可接受限值2个数量级,而非致癌风险未超限。此外,土壤镉的生物可给性与氯化钙提取态镉含量、迁移系数以及土壤有机质含量存在相关性,而影响土壤镉在胃阶段生物可给性的主导因子为迁移系数,小肠阶段则为土壤有机质含量。本研究体现了in vitro试验方法的优越性,其成果将为大规模污染土壤风险评估工作的精准化做出积极贡献。     

太原市蔬菜中重金属污染特征及健康风险评估

蔬菜中的重金属对人体存在一定的健康风险。为探究太原市蔬菜的重金属污染状况及其对人体的危害,于太原市城区和农村采集11类306个蔬菜样品,检测8种重金属的含量,用描述性统计法对蔬菜中重金属的污染特征进行分析,用主成分分析法对其重金属的污染来源进行解析,用健康风险模型对蔬菜中重金属的人体健康风险进行评估。结果表明,11类蔬菜中重金属含量有较大差异。按现行国家食品卫生健康标准,所有蔬菜样品中Cu和Zn的含量较高。对比我国其他地区,太原市蔬菜中Hg、Pb和Cd含量偏高。蔬菜中Pb、Cd、As和Cr受大气降尘、工业污染和农业活动等人为源作用;Ni、Cu和Zn受成土母质、农药和化肥等的污染来源影响;Hg主要受到燃煤等人为源作用。蔬菜中重金属健康风险值从大到小为As＞Cu＞Pb＞Hg＞Zn＞Cr＞Ni＞Cd。在11类蔬菜中,食用菌类和芽菜类蔬菜可能对人体产生一定的健康风险。     

大洋鱿鱼体内重金属富集特征及健康风险评估

海产品摄食是重金属进入人体的主要途径。采集了西北太平洋、东南太平洋和印度洋3片远洋海域的鱿鱼样品,分析其肌肉、胃和消化腺中重金属元素Cr、As、Cd、Pb和Hg的富集特征。采用单因子污染指数（single factor index,SFI）、金属污染指数（metal pollution index,MPI）法以及非致癌风险评估方法对重金属污染程度和食用风险进行评价。结果表明,3种组织中As、Cd富集水平明显高于Cr、Pb和Hg,且消化腺中各重金属浓度大于肌肉和胃。As与Cd在区域间分布差异明显,均呈现印度洋>东南太平洋>西北太平洋的趋势,而Cr和Hg则呈现出西北太平洋>东南太平洋>印度洋的分布特征。Pb则呈现西北太平洋>印度洋>东南太平洋的趋势。SFI和MPI结果显示,印度洋As和Cd超过海洋生物质量国家标准,需引起关注。人体暴露风险评估表明,摄食3片海域的鱿鱼均不存在非致癌健康风险。为更好地提供摄食鱿鱼的健康数据,利用蒙特卡洛分析对西北太平洋、东南太平洋和印度洋3片海域重金属的联合毒性作用进行不确定性分析,3片海域的鱿鱼的最大摄入量分别为99、48.5和20.5 g·d^-1,远高于中国人的鱿鱼日摄入量3.3 g·d^-1。     

镉污染土壤对潜在能源植物生长的影响

利用重金属污染土壤种植能源植物是一种同时解决环境问题和能源问题的新理念,但目前相关研究成果并不多。通过盆栽试验研究人工镉污染土壤中象草Pennisetumpurpureum和亚香茅Cymbopogonnardus两种植物植株的生长状况和两种植物对土壤镉的吸收和富集能力。结果表明,当外源可溶性镉加入到土壤后,其主要是以生物有效性较高的状态存在。土壤镉对象草和亚香茅生长的影响作用有很大的不同,亚香茅比象草具有更强的镉耐受力,其生物量受镉污染影响小。两种植物植株镉含量均随土壤镉添加量的增加而增加。除高镉处理象草外,植物地下部分含镉量比地上部分高很多。高镉处理象草地下部分含镉量比地上部分低的现象可能反映出根系已积累了太多的镉,因而加速了向地上部的转移,从而加剧了植物中毒的程度。赤泥添加剂具有降低土壤酸度,减少植物对镉的吸收和增加象草和亚香茅生物量的作用。     

镉污染对水稻不同生育期抗氧化系统的影响

采用土培的方法,研究了不同Cd添加水平（0、5、10、20、30、60 mg.kg-1,以CK,T1,T2,T3,T4,T5表示）对水稻分蘖期、孕穗期和抽穗期叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）、总巯基（-SH）、谷胱甘肽（GSH）、植物络合素（PCs）含量以及水稻叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性的影响。结果表明,叶片中Cd的含量随生长时期的延长而增加;T1处理时,水稻3个时期中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b含量最高,表明低质量分数Cd有利于水稻的生长;而T4和T5处理显著降低了叶绿素含量（P〈0.05）。Cd对不同生育时期抗氧化酶的影响不一,对分蘖期SOD、POD、CAT活性影响较明显,而对孕穗期和抽穗期SOD、POD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量影响不显著（P〉0.05）。高质量分数Cd提高了叶片中MDA含量,在T5处理时,MDA含量在分蘖期、孕穗期和抽穗期分别为对照的1.9倍、4.5倍和4.6倍。水稻不同生育时期总-SH、GSH、PCs含量随着Cd处理质量分数的增加而增加,表明Cd处理诱导了水稻PCs的解毒机制。     

中国典型土壤中铅的生物可给性的影响因素分析与健康风险评估

土壤铅污染及其危害备受关注.作为评估其对人体健康风险的科学指标之一,土壤铅的生物可给性的影响因素仍不甚明确.采集中国5种典型土壤(红壤、褐土、黑土、棕壤和黄壤),根据国标中一类建设用地的管制值制备成800 mg·kg-1的铅污染土壤样品,利用先进的基于生理学的体外试验方法(改进的PBET模型)研究经口部摄入的土壤铅的生...     

东江惠州段鱼类重金属污染及健康风险评价

为了解东江惠州段重金属污染状况,测定了东江流域惠州段代表性经济鱼类肌肉中Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Cr和Hg 7种重金属含量,采用单因子污染指数法、综合污染指数法和目标危害系数法对其污染程度及食用安全性进行评价。结果表明,东江惠州段经济鱼类Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Cr和Hg含量范围分别为0.058 1~0.546、1.90~14.46、0.225~1.69、0.000 4~0.045 8、0.039 7~0.148、0.002 7~0.115和0.002 1~0.075 7 mg·kg~(-1),平均值分别为0.185、5.54、0.670、0.011 4、0.065 5、0.052 3和0.022 5 mg·kg~(-1),均未超过国家水产品食用限量标准。与国内外经济鱼类体内重金属含量相比,东江惠州段处于较低水平。单因子污染指数法和综合污染指数法评价结果表明,所有鱼类重金属污染等级均为无污染。鱼类的单一和复合重金属健康风险指数均小于1,说明东江惠州段鱼类食用安全性较好,对人群健康风险不明显。     

攀枝花市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险评估

为研究西南典型矿业城市——攀枝花市大气细颗粒物(PM2.5)中金属元素来源及健康风险,于2019年7月、10月在攀枝花市5个环境受体点位采集了150个PM2.5样品,并对PM2.5中Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Cd、Ba、Fe、Al共13种金属元素的质量浓度进行了测试,利用因子分析和健康风险模型...     

广州市城市公园绿地土壤重金属污染特征及健康风险评估

为了解广州市不同类型城市公园绿地土壤中重金属污染特征、健康风险水平及污染来源,本研究于广州市24个不同类型城市公园采集118个土壤样品,采用地积累指数法分析公园土壤中重金属污染程度,利用美国环境保护局（US EPA）推荐的健康风险评估模型进行健康风险评价;运用主成分分析（PCA）和绝对主成分分析-多元线性回归法（APCS-MLR）解析公园土壤中重金属污染来源。结果表明：儿童公园绿地土壤的Pb、Cd、Cr、Zn、Mn、Ni、Cu、V、Mo、Sb、Co、Ti含量平均值分别为45.91、0.12、30.84、85.53、302.60、10.50、40.90、61.26、5.94、2.76、0.58和458.18 mg·kg^-1;其他公园的相应重金属的含量平均值分别为56.02、0.19、28.83、70.51、263.72、9.06、41.68、61.02、5.63、2.74、0.45和320.27 mg·kg^-1。儿童公园土壤中Mo、Sb、Cu、Zn,其他公园土壤中Pb、Cu、Mo、Sb和Cd均超过广州市土壤背景值。地累积指数结果显示儿童公园中的Sb和Mo为偏中度污染,其余元素整体上为无-轻度污染;其他公园的中的Mo、Sb、Cd、Cu、V和Zn处于偏中度污染水平,其余重金属整体上为无-轻度污染。APCS-MLR模型提取了4种污染源及其贡献率,生活、交通和农业混合源贡献率为31.81%,主要贡献重金属包括Cd、Cu、Ni、Pb和Zn,工业源贡献率为31.97%,主要贡献重金属包括Cr、Mo、Sb和V,母质源贡献率为17.23%,主要贡献重金属包括Co、Mn和Ti。广州市儿童公园和其他公园绿地土壤中重金属对儿童和成人产生的非致癌健康风险水平均在可接受范围内。以污染源为导向的非致癌健康风险评估表明,4种污染源对成人和儿童造成的非致癌健康风险水平均在可接受范围内。本研究结果可为城市公园土壤环境风险管控提供理论依据。