农药企业场地空气中挥发性有机物污染特征及健康风险

采用苏玛罐收集样品,气相色谱-质谱联用方法对河北省张家口市3个代表性农药企业场地内挥发性有机物(VOCs)进行监测分析,研究了VOCs的污染特征及健康风险.结果表明,在3个农药场地内均存在着比较严重的总挥发性有机物(TVOC)污染,各场地正己烷(6 161.90~6 910.00μg·m-3)、苯(126.00~179.30μg·m-3)、1,3-丁二烯(115.00~177.30μg·m-3)的含量远超过USEPA风险系统中对应的慢性吸入参考值(700、30、2μg·m-3),场地B二氯甲烷的含量(724.00μg·m-3)也超过对应的参考浓度(600μg·m-3).各场地VOCs经吸入途径的非致癌风险数量级为1.00E-04~1.00E+00,经皮肤暴露的非致癌风险数量级为1.00E-09~1.00E-05,其中正己烷(2.52E+00~2.83E+00)、二氯甲烷(2.08E+00~2.97E+00)的非致癌风险指数均超过了1,场地B中苯的非致癌风险指数(1.10E+00)也超过了1.各场地VOCs经吸入暴露的致癌风险数量级均在1.00E-08~1.00E-03之间,各化合物经皮肤暴露的致癌风险数量级在1.00E-13~1.00E-08之间,各场地中1,3-丁二烯的吸入致癌风险指数均超过了1.0E-04,属于高致癌风险污染物,而苯的吸入致癌风险也已经超过了国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的有毒有害物质个人年风险最大可接受水平(5.0E-05).皮肤暴露途径引起的健康风险与吸入暴露有相同的趋势,但风险值远小于吸入暴露的风险值,占总风险值的比例不足0.01%,说明该农药场地挥发性有机物引起人体健康风险的主要途径为吸入暴露.     

基于参数优化和蒙特卡罗模拟的砷污染地块健康风险评估

风险评估是污染地块风险管理的关键环节.而在具体As污染地块管理实践中,基于污染物总量和默认参数的方法难以获得符合实际的健康风险,进而不能达到后期修复治理等管控要求,目前越来越多的研究通过考虑生物有效性、修正参数、结合概率模型等方法开展风险评估.以某大型As污染地块为典型案例,布设432个采样点并采集不同深度土壤样品,分析As污染程度及分布特征,通过文献调研和Monte Carlo模拟修正模型参数,并在此基础上开展概率风险评估,比较探讨传统方法与概率方法对健康风险评估结果的影响.结果表明,研究区域表层土壤ω（As）范围为2.70~97.0 mg·kg^-1,空间变异系数为0.61,空间连续性较弱.传统风险评估方法所得致癌风险和危害指数分别为2.12E-4和8.36,高估了实际风险水平,结合模型参数修正和概率风险评估发现,成人和儿童的非致癌风险处于可接受水平,致癌风险相较传统方法降低近1个数量级.考虑As相对生物有效性（RBA）后,总致癌风险的95%分位值为1.24E-5,相较未修正对应的风险值1.95E-5,降幅可达36.41%.研究区域土壤As对成人和儿童的致癌风险超过可接受风险水平1E-6,其中经口摄入土壤是主要暴露途径.此外,敏感性分析结果显示,As含量、每日土壤摄入量和儿童暴露期对健康风险影响相对较大.研究结果可为砷污染地块精准风险评估提供方法理论依据,并为地块的精细化风险管控提供思路.     

工业废弃场地再开发的环境评估：Ⅱ健康风险评估

工业废弃场地往往受到严重的土壤地下水污染,再开发往往会给公众带来潜在健康风险。对河南某城市一工业废弃污染场地进行了健康风险评估。根据未来土地利用状况,分剐对居住场景和建筑场景的健康风险进行了评估。在居住场景下,总石油烃会引起较高的非致癌风险,而苯会通过口腔摄入和呼吸摄入导致较高的致癌风险。假如长期饮用MW—1附近区域的地下水时,苯和总石油烃会给居民带来不可接受的非致癌风险。同时苯还会带来较高的致癌风险。在建筑场景下,由于较短的暴露周期,场地污染不会带来不可接受的风险。为保护未来居民的健康,应当在场地开发为住宅小区前进行污染区域的修复。     

基于用地规划的大型污染场地健康风险评估

以某焦化类大型污染场地苯污染土壤为例,针对S1(单一用地)、S2(多种用地)、S3(考虑建筑设计)3种暴露情景,分析不同情景下场地土壤中苯污染的暴露途径并进行健康风险评估. S1情景下的苯致癌风险为9.2×10-5. 在S2情景下,规划的5个分区中仅E区(居住用地)苯的致癌风险(4.3×10-4)高于可接受水平(1.0×10-6), 考虑到各功能区累积致癌风险,则E区高污染可导致其他4个功能区〔A区(商业用地)、B区(城市绿地)、C区(居住用地)、D区(商业用地)〕的累积致癌风险(分别为6.5×10-6、2.2×10-6、7.3×10-6、2.2×10-5)均高于可接受水平,表明单一用地会低估污染物聚集区的风险. 在S3情景下,A、B、C区土壤中苯的致癌风险(分别为1.2×10-7、2.7×10-7、2.5×10-7)均未超过可接受致癌风险水平;D区由于污染土壤被完全清除,不存在健康风险;E区开发后由剩余土壤产生的苯致癌风险为2.7×10-5,D区受E区影响产生的累积致癌风险(1.5×10-6)高于可接受水平. 进一步分析表明,场地的用地规划与建筑设计等因素将影响风险评估中关键参数(包括污染源浓度、水文地质参数、暴露参数、受体参数等)的取值,从而影响风险评估结果;此外,各功能区之间的风险影响也不容忽视. 对于大型污染场地,结合用地规划进行暴露情景分析与风险评估更为科学合理.      

农药企业场地土壤中苯系物污染风险及管理对策

苯系物主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯等,是一类重要的环境污染物,可以通过呼吸道、消化道和皮肤等进入人体,对人体产生健康危害.采用吹扫捕集-气相色谱/质谱联用对河北省3个代表性农药企业场地内外土壤的苯系物进行分析,研究了土壤中苯系物的污染特征与健康风险.结果表明,A、B、C这3个企业场地土壤中的苯系物,除苯和苯乙烯外,甲苯、乙苯、二甲苯均有检出.苯系物总含量分别在673.50~32363.50 ng·g-1、nd~6 461.80 ng·g-1、461.70~8 740.80ng·g-1之间.检出的甲苯和乙苯含量(4619.50~7234.30 ng·g-1和364.60~7944.60 ng·g-1)超过加拿大工业用地指导值(370 ng·g-1和82 ng·g-1),场地A生产区灰尘中二甲苯含量甚至超过荷兰土壤干预值(17000 ng·g-1).对于场地外,区域Ⅰ(A周边)和区域Ⅱ(B、C周边)土壤苯系物浓度分别在nd~645.81 ng·g-1和nd~309.13 ng·g-1之间,均低于加拿大农业用地指导值.A、B、C场地内土壤中苯系物非致癌风险分别在2.90E-06~1.32E-04、nd~4.30E-05、1.29E-06~5.64E-05之间,远小于1,说明各场地土壤苯系物不存在明显的非致癌风险.场地外区域Ⅰ和Ⅱ苯系物的总非致癌风险分别在nd~2.02E-06和nd~1.10E-06之间,远低于1,同时也低于对应场地内非致癌风险的平均值.苯系物非致癌风险较高的区域主要集中在场地的下风向,此外,村庄和城镇周边土壤苯系物的非致癌风险略高于其他区域.整体来看,各场地内土壤和灰尘已受到不同程度的污染,场地外的农业用地环境质量也有所下降.据此,提出了企业环境管理和职工安全防护的具体对策建议.     

PRA在焦化厂污染土壤健康风险评价中的应用

以北京市某炼焦化学厂场地污染调查为依据,采用PRA(概率风险评价)研究了15个人体暴露参数和土壤中污染物浓度不确定性对苯、苯并芘健康风险评价结果的影响. 结果表明:对于表层和深层土壤,苯、苯并芘各暴露途径及总暴露途径PRA95％分位值均小于相应DRA(确定性风险评价)风险值;该场地整个土层中苯的PRA总风险值为1.5×10-8~6.9×10-3,苯并芘为2.3×10-9~2.2×10-3,二者95％分位值分别为3.8×10-4和1.1×10-4;苯、苯并芘的DRA总风险值分别为PRA96.8％和99.1％分位值,并且二者的DRA总风险值/PRA95％分位值分别为1.5和3.2,表明DRA风险值偏保守. 参数敏感性分析表明,对苯总风险不确定性贡献较大的为深层土壤中的苯浓度(贡献率为94.63%,下同)和成人暴露周期(4.12%),苯并芘为表层土壤中苯并芘浓度(92.63%)、成人暴露周期(2.40%)、儿童每日土壤摄入量(2.12%)和儿童暴露周期(1.21%).      

杭州某退役污水处理厂退役场地污染调查与健康风险评估

通过对杭州某污水处理厂退役场地环境总体质量进行调查分析,得出场地主要超标特征污染物是锌、镍,污染区域主要分布在内堆场区域,内堆场土壤样品中重金属超标率为29%,最大超标深度为4 m,污染深度主要集中在0¹00 cm深度土层中。通过健康风险评估方法对退役场地在居住用地暴露情景下进行风险评估,评估结果表明,退役场地致癌风险较小,存在一定的非致癌风险,镍和铬是主要的非致癌风险污染物,主要的暴露途径是经口摄入暴露,基于退役场地后续开发利用规划,建议采用外运处置、客土封闭等技术对场地污染土壤进行修复。     

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.     

某化工厂爆炸场地土壤污染物的分布特征及风险评估

以某发生爆炸事故的有机化工厂遗留地块为研究对象,运用单因子指数法、综合污染指数法和HJ 25.3—2019《建设用地土壤污染风险评估技术导则》中推荐的风险评估模型,对场地的污染程度和健康风险进行评价,并基于人体健康风险评估,提出目标污染物的风险控制值。结果表明:土壤中的超标污染物为1,1,2-三氯乙烷、氯苯和1,4-二氯苯,主要富集于研究区中部及西北部下层土壤（2~8 m）中。单因子污染指数结果表明:3种有机物在下层土壤中存在不同程度的污染,其中氯苯的污染程度最为严重。综合污染指数结果表明:表层土壤未污染,部分下层土壤的综合污染程度呈重度污染水平。健康风险评价结果表明:研究区中部及西北部下层土壤的致癌风险和危害商超出可接受阈值,主要暴露风险来自氯苯和1,4-二氯苯等气态污染物的室内吸入途径。风险控制值计算结果表明:污染物的风险控制值远低于最大检出值,选择分层计算的风险控制值作为修复目标值时,可有效减少污染治理量。     

某场地土壤苯系物空间分布特征和健康风险评价

对某场地土壤苯系物浓度空间分布特征描述以及结合场地未来土地利用类型,采用健康风险评价模型对土壤苯系物污染可能给未来入住人群带来的空间健康风险进行评价。结果表明,场地土壤中苯系物的污染主要以苯、氯苯和硝基苯为主。从苯系物浓度的空间分布看出,场地土壤存在一定范围的污染,亚表层污染土壤面积远大于表层土壤。空间健康风险评价结果:不同土地利用类型下均存在一定的致癌和非致癌风险,且居民用地风险远高于商业用地风险,亚表层土壤风险高于表层土壤。     

农用土壤重金属多受体健康风险评价模型及实例应用

综合考虑了我国现有土壤重金属污染评价体系的不足,基于美国环保署(USEPA)现行的土壤健康风险评价体系,建立了土壤重金属污染的多受体健康风险评价模型。利用所建模型对案例污染场地土壤进行了健康风险评价,结果表明:所涉及暴露途径的平均暴露剂量的排序为:误食土壤暴露途径的重金属暴露剂量(ADD s)>皮肤接触途径的重金属暴露剂量(ADD a)>蔬菜经口暴露途径的重金属暴露剂量(ADD f);案例区域重金属总非致癌风险HIHQ Cr>HQ Cd>HQ Cu,对人体基本上不会造成非致癌健康危害,但儿童作为敏感受体,其HI children接近于1;案例区域重金属总致癌风险对于成人和儿童二类受体而言都远超过了国际认可的致癌风险限值1×10-6,分别达R adult(1.89×10-3)和R children(1.41×10-2),且致癌风险的主要贡献途径为误食土壤暴露途径和皮肤接触途径,故农业职业人群已存在较大风险,相关部门应立即有针对性的采取控制和宣传教育手段来缓解该风险。     

焦化场地包气带区土壤苯的精细化风险评估

苯系物是以煤炭为原料的焦化企业主要挥发类有机污染物（VOCs）.我国现行技术导则在评估VOCs呼吸暴露健康风险时推荐Johnson-Ettinger（J&E）蒸气入侵模型,该模型简单易用,但在某些实际场地应用中存在过于保守的问题,采用双元平衡模型（Dual Equilibrium Desorption,DED）对J&E模型进行校正后可以在一定程度上克服该问题.基于河北省某焦化厂前期土壤调查结果,选取约30 000 m2污染较重的区域开展苯土壤气通量专项调查并进行精细化风险评估,采用J&E-DED模型计算苯的室内呼吸暴露途径健康风险,并与基于J&E模型和实测土壤气挥发通量计算的风险结果进行比较.结果表明:①基于J&E模型、J&E-DED模型、实测土壤气挥发通量计算研究区域土壤苯的致癌健康风险均超过1.00×10-6,对人体存在不可接受的致癌风险.②基于J&E-DED模型计算的风险值比基于J&E模型计算的风险值更接近于基于实测土壤气挥发通量计算的风险值.③当场地土壤性质偏砂性时,可为土壤气中VOCs的扩散迁移提供相对贯通的自由通道,致使整个污染区域土壤气的浓度和风险分布比较均匀.④对J&E-DED模型评估苯室内人体呼吸暴露健康风险时的敏感性参数进行分析发现,地基裂隙中空气体积比对结果的影响最明显（达190.6%）,影响最小的是土壤孔隙水体积比和土壤容重,其他参数对结果均有比较明显的影响.研究显示,该场地地质条件下,J&E-DED模型对于反映土壤中苯的人体健康风险具有较好的适用性,可以在一定程度上克服J&E模型计算结果过于保守的问题.      

机械厂遗留场地重金属污染特征及健康风险评价

以西南某机械厂遗留场地为研究对象,利用主成分分析法和克里金插值法分析了5种重金属(Ni、Pb、As、Co、V)的污染特征及来源,并在健康风险评价中引入蒙特卡罗模拟进行了不确定性分析。结果表明:研究区表层土壤中Ni、Pb、As和Co存在富集现象,V分布相对均匀。污染主要来源包括厂区内工业活动人为源、土壤母质自然源和周边工业活动大气沉降污染源。非致癌风险主要危害因子为As和Co,As为主要致癌因子。成人和儿童主要的暴露途径分别为皮肤接触和经口摄入。成人和儿童非致癌风险超过阈值的概率分别为11.60%和60.88%,致癌风险超过阈值的概率为4.36%和2.31%,对于成人和儿童最敏感参数分别为皮肤黏附系数和体重。研究结果可为重金属污染场地土壤风险管控或修复工作提供科学指导和技术支撑。     

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。     

POPs污染场地土壤健康风险评价

文章以常州市某化工厂为例,介绍了POPs污染场地的健康风险评价,分别对两种土地利用类型假设下土壤的3条暴露途径进行估算,重点考虑了儿童对污染土壤的敏感性,用年龄修正因子计算居民的致癌风险。结果表明两种假设下氯丹和灭蚁灵的致癌风险都超过了可接受的风险水平,在部分高暴露点甚至超过了目标风险值的100倍,需要对场地进行修复。各暴露途径对健康风险的贡献按从大到小排列依次为:直接摄入土壤﹥皮肤接触﹥呼吸摄入。文章还根据健康风险评价的公式反推出适合本污染场地的土壤初级修复目标分别为:氯丹5.2mg/kg、灭蚁灵7.4×10-1mg/kg(工业用地);氯丹1.6mg/kg、灭蚁灵2.7×10-1mg/kg(居住用地)。     

基于土壤气中实测苯浓度的健康风险评价

以室外呼吸暴露途径为例,推导了该途径下基于土壤气中ρ(VOCs)的风险计算模型,并在北京某焦化厂苯污染区域进行应用. 结果显示,相同暴露途径下,与采用ASTM模型的理论计算值相比,基于现场土壤气中实测的ρ(苯)低至少1个数量级,基于实测土壤气中ρ(苯)所得风险值低1~2个数量级. 因此,建议对于污染范围较广、污染情况较复杂的大型VOCs污染场地,当采用ASTM模型计算的风险过于保守时,可遵循场地风险评价中分层次风险评价的思路,采用污染区域实测土壤气中ρ(VOCs)进行风险计算,确保风险计算结果更为客观、划定的修复范围更合理以节省不必要的修复资金.      

VOCs污染场地挖掘过程的环境健康风险评价

开展了在典型污染场地修复过程中VOCs散逸浓度检测实验,并且建立了3条暴露途径对修复过程进行健康风险评价.结果表明,单污染物多途径累计非致癌指数最高的是四氯化碳,高达8.86E+01,其对综合非致癌影响贡献率为74.45%.多污染物质同一暴露途径危害指数最高的是呼吸暴露途径:1.01E+02,占综合危害指数的84.87%,非致癌综合危害指数为1.19E+02.单污染物多途径累计致癌指数最高的是1,2-二氯乙烷:3.08E-02,其对综合致癌影响贡献率为69.53%.多污染物质同一暴露途径危害指数最高的是呼吸暴露途径:3.96E-02,占综合致癌指数的89.39%,总致癌危害指数达到4.43E-02.     

某电镀厂搬迁后重金属污染场地的健康风险评价

为了解某电镀厂搬迁后污染场地的土壤环境质量和健康风险状况,运用我国《污染场地风险评估技术导则(征求意见稿)》健康风险评价框架,对该电镀厂搬迁后污染场地进行了健康风险评价。在场地内共设置了34个采样点,采集了69个土壤样品,通过检测分析,检出11种重金属,采用GB 15618—2008《土壤环境质量标准》(修订案)中居住用地土壤环境质量二级标准和单项指数法对场地进行土壤环境质量现状评价,确定Cr、Cu、Ni、Zn为场地目标污染物,并对这4种目标污染物进行健康风险评价。评价结果显示:该电镀厂遗留污染场地所有监测点位均存在致癌风险,其致癌风险主要是由Cr6+引起,且用作住宅用地时的致癌风险比用作商业用地的致癌风险更大,该场地大部分点位的非致癌危害指数小于1,不会影响人体健康。     

一处电镀基地搬迁后的人体健康风险评估研究

以某电镀基地为例,设计采样监测方案,采用"污染场地风险评估技术导则"(报批稿)的推荐模型和参数,开展暴露评估、毒性评估、风险表征和确定土壤修复目标建议值。监测结果显示,场地土壤中镉、铬(Ⅲ)、铬(Ⅵ)、铜、镍、锌6类重金属浓度超过风险评估启动值,列为关注污染物。风险评估结果显示,场内多处暴露点位的人体健康风险值超过可接受风险水平,重点污染区域为污水处理厂及周边,电镀车间及周边的风险值也超标。为了保护人群健康,对具有较高风险的区域,建议实施有效的管理措施,进行场地土壤修复。     

某废弃化工场地VOC/SVOC污染土壤健康风险分析

选择我国典型的废弃化工污染场地为研究对象,以场地全面调查为基础,采用美国ASTM场地环境评价方法,结合我国的人群特点和场地特性修正风险评估参数,对该化工场地VOC/SVOC污染土壤进行环境健康风险分析.结果表明,该场地已明显受到VOC/SVOC的污染,污染集中在土壤的不同层次,其中四氯化碳、四氯乙烯、五氯乙烷、六氯丁二烯、六氯乙烷和六氯苯等6种VOC/SVOC在场地土层中的浓度超过我国现有土壤环境标准,部分点位通过口腔摄入、皮肤接触和呼吸吸入污染物3种暴露途径所导致的致癌风险达到10-2,危害商超过1,这些污染物已对人体和周边环境形成了较高的健康风险.在进一步进行居住地或商业用地开发时,该场地必须进行修复与综合治理,使风险降低到人体健康可接受水平.