基于环境风险的土壤地下水污染治理

针对日益严重的土壤地下水污染，传统的基于刚性环境标准的治理模式因为耗资巨大并且对治理技术要求很高，所以往往难以成功。经过多年的摸索和实践，欧美等发达国家逐渐发展出基于环境风险的治理模式，在众多具体子模式中，又以美国材料与试验协会的RBCA模式应用最为广泛和成功。     

不同国家基于健康风险的土壤环境基准比较研究与启示

20世纪90年代以来,许多发达国家颁布了基于健康风险的土壤环境标准及基准背景技术文件,为发展中国家启动标准制订和开展基准研究提供了重要的方法学参考.然而,由于各国在环境立法框架、基准推导过程、环境气候特征、土壤类型、人群生活方式与习惯等方面的不同,导致其基准名称、基准功能、保护受体以及基准取值等存在较大的差异.本文在综述基于健康风险的土壤环境基准科学内涵与基本特征的基础上,对不同国家场地土壤环境基准的名称、功能及基准值的差异进行了比较研究,从土地利用类型划分、暴露情景和暴露途径设定、致癌物可接受风险水平选择以及人体暴露参数确定等4个方面,对不同国家制定场地土壤环境基准的关键技术和影响因素进行了总结分析,探讨了借鉴国外经验考虑区域差异制定我国土壤环境基准的对策与方略,并指出了当前我国制定场地土壤环境基准和标准面临的困难和挑战.     

植烟土壤和烟叶中PAEs的暴露特征及健康风险

为评估贵州东部烟区烤烟种植和管理过程中邻苯二甲酸酯(PAEs)对人体的健康风险,文章对采集的土壤和烟叶样品中6种PAEs进行定量检测,分析其暴露特征,并评估其对烟农造成的健康风险。结果表明：土壤和烟叶中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)的平均含量分别为0.07、0.05、0.69、0.03、5.59、0.02 mg/kg和0.05、0.04、0.54、0.05、0.98、0.03 mg/kg,土壤-烟叶体系中,致癌性的BBP和DEHP最高值分别达0.13和14.31 mg/kg。在土壤中PAEs经口(Ingest)、皮肤接触(Dermal)和呼吸(Inhale)的非致癌摄入量分别为1.28～25.89、0.51～10.33和1.88×10^-4～3.81×10-3ng/(kg·d),在烟叶中分别为0.89～6.22、0.35～2.48和1.31×10^-4～9.15×10-4ng/(kg·d)。而...     

某地下水源地有机污染健康风险评价

根据USEPA推荐使用的健康风险评价方法,结合水源地实际情况,分析评价了水源地地下水有机污染对区域内暴露人群造成的健康风险。评价结果表明:水源地有机污染物主要为四氯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷和四氯化碳。水源地内没有检测井的非致癌风险超过了规定的限值1.0,均在可接受范围内;而有3个检测井的致癌风险均超过了10-4的规定限值,是不可接受的。产生致癌风险的主要污染物为四氯乙烯,占总致癌风险的61.60%。主要的暴露途径是呼吸吸收,占总风险81%左右,其次为饮水吸收,皮肤接触暴露途径产生的健康风险较小,占总风险的比例小于1%。     

场地土壤有机氯污染物暴露途径贡献率分析

场地污染物的暴露途径对致癌风险与非致癌风险评估结果具有显著影响,选择化工、制药等场地中常见有机氯污染物作为研究重点,探究场地土壤中常见有机氯污染物经不同暴露途径致癌风险及非致癌风险的贡献率。研究表明:挥发性有机氯污染物(氯苯类、氯代烃类)主要的致癌风险与非致癌危害熵的主要暴露途径为室内空气入侵或经口摄入,通过吸入室内空气中来自下层土壤挥发性气体的贡献率大于75%,经口摄入土壤中污染物的贡献率大于20%(1,2,3-三氯丙烷除外,其经口摄入土壤中污染物的贡献率达98%)。半挥发性有机氯污染物(有机氯农药类、多氯联苯类)的主要致癌与非致癌风险暴露途径为经口摄入及皮肤接触,通过经口摄入土壤中污染物的贡献率大于70%,通过皮肤接触吸收土壤中污染物的贡献率均大于25%。     

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.     

基于参数实测的水中重金属暴露的健康风险研究

以位于长江和淮河流域交界处河南泌阳县为研究区,利用ICP/MS分析城镇和农村居民饮用水中14种重金属含量,抽样选取2 500名城镇和农村不同性别和年龄的受试者作为研究对象,详细记录受试者3 d内的饮水和皮肤接触水的活动频率,并对有关饮水和皮肤暴露参数进行了测量.用暴露和健康风险模型计算了城镇和农村居民对14种重金属的经...     

基于中国人群暴露风险的室内苯健康限值推导

收集了我国29个省级行政区的464个室内苯浓度数据,基于中国人群暴露参数计算了我国成年人群在不同室内场景的苯暴露致癌风险;应用蒙特卡洛方法推导我国室内苯浓度健康阈值.结果表明,全国各类场景的室内苯浓度几何均值为0.030mg/m³.4种室内场景中,职业暴露场所具有最高的苯残留水平,均值为0.052mg/m³;居室暴露风险贡献最大,人群终生致癌风险为9.30×10^-5;基于中国人群暴露参数推导的健康限值为0.020mg/m³,略低于我国修改后的《室内空气质量标准》（GB/T18883-2022）中规定苯的限值.我国部分居民存在高于可接受水平的室内苯暴露的致癌风险,居室暴露风险尤其值得关注.室内苯标准的修改和实施有利于室内苯污染的控制和降低人群苯暴露致癌风险.     

石化工业园员工PAHs的皮肤暴露及健康风险

本文选取典型石化城市茂名市某石化工业园30名员工(男女各15名)进行裸露(额头、手掌)和遮蔽皮肤部位(前臂、小腿)的擦拭采样,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了擦拭样品中15种多环芳烃的浓度(∑₁₅PAHs)并计算了经皮肤暴露和手-口接触的人体暴露剂量。结果表明,皮肤样品中∑₁₅PAHs的浓度范围为21~1.9×10⁴ng/m²,不同部位间PAHs浓度存在显著性差异(P<0.01),表现为额头>手掌>前臂>小腿。PAHs以3~4环PAHs组成为主。男女性别间PAHs组成无显著差异,∑₁₅PAHs女性高于男性,但无统计差异性。经皮肤吸收的PAHs日暴露剂量(DAD_derm)女性[41ng/(kg×d)]显著高于男性[28ng/(kg×d)]。手-口接触暴露剂量[0.34ng/(kg×d)]相比于皮肤暴露剂量[34ng/(kg×d)]可忽略不计。皮肤暴露剂量主要来自裸露部位皮肤的贡献(88%)。风险评价结果表明,PAHs的皮肤暴露和手-口接触暴露不存在明显的非致癌风险;但约7%员工的皮肤致癌风险高于可接受的水平(10^-4),表明存在一定的PAH致癌风险。     

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.     

基于折减系数的地下水污染风险评价方法探究

地下水污染风险评价对地下水污染防治与地下水合理开发利用具有重要意义.目前国内外最常用的是基于DRASTIC模型结合污染荷载的地下水污染风险评价方法.本文对比总结了国内外地下水污染风险评价方法体系,针对目前方法体系的不足,提出基于折减系数的评价体系,通过引进"折减系数"来表征污染物在包气带中的迁移转化过程,最后以石家庄滹沱河冲洪积扇平原区为例进行了地下水污染风险评价.结果表明,研究区污染风险最高的地区多为工业区;其次是滹沱河河道及周边地区地下水污染风险较高,原因主要是该地区包气带基本以砂性土为主,且排污河污染物随河水常年下渗;农业污染源排放量较小,农田区污染风险最低.该方法体系实现了污染物由地表到达地下的衰减过程量化,且简便易操作.此外,该方法把污染物毒性与污染物到达地下水面的量放在同一层次,使得地下水污染风险评价的结果更具说服力.     

污染场地地下水污染风险分级技术方法研究

借鉴国内外地下水污染风险分级方法,综合分析污染场地对地下水产生风险的关键环节,采用层次分析法,从场地本身存在的风险、场地区域地下水固有脆弱性和场地周边地下水的保护目标特征3个方面,建立了由17个指标构成的污染场地地下水污染风险分级指标体系。在此基础上,以典型污染场地实地调研结果和159种典型地下水污染物理化特性为数据基础,对各指标进行了风险水平的划分,基于聚类分析法,采用各指标风险指数相乘的风险表征方法计算总风险指数,构建了污染场地地下水污染风险分级技术方法。该方法可有效避免指标权重计算的主观性,并且能够直观地反映出导致风险的主要因素。结果表明:利用建立的风险分级技术方法可将我国典型污染场地地下水污染风险划分为3级,风险小于5为一级,风险在5~15为二级,风险大于15为三级。实际应用于某危险废物填埋场的结果表明,该危险废物填埋场地下水污染风险为三级,同时得出场地本身存在的风险,特别是场地特征污染物,是造成该危险废物填埋场地下水污染风险的主要因素。     

北京密怀顺地区地下水污染风险评价方法探究

地下水污染风险评价通常由地下水污染荷载评价与固有脆弱性评价叠加得到,但叠加方法众多,且缺乏各个方法之间的对比验证.本研究选取北京密怀顺地区作为示例,利用GIS平台进行构图表征,对比了相加法、矩阵法和计算法3种地下水污染风险的叠加方法,并利用硝酸盐浓度等级与地下水污染风险评价等级的差值和Spearman等级相关因子两种指标,对以上3种叠加方法所获得的地下水污染风险评价结果进行验证,旨在探究最优的地下水污染风险方法.结果表明,从硝酸盐浓度等级与地下水污染风险评价等级差值为0的区域占比来看,矩阵法(51.12%)相加法(32.29%)计算法(21.71%);从Spearman等级相关因子来看,矩阵法(ρ=93.19%)计算法(ρ=90.33%)相加法(ρ=89.23%).故研究区内地下水污染风险评价采用矩阵法得到的结果更准确、更可行,其评价结果比较真实地反映了北京密怀顺水源地污染风险状况,对城市规划建设和地下水资源的可持续利用具有指导意义.     

基于GIS的松花江沿岸某区浅层地下水污染特征及人群暴露风险评价

对松花江流域吉林段某区浅层地下水进行采样监测,并筛选流域特征污染物包括有机污染物:芴、蒽、八氯联苯、芘、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚(1,2,3-cd)芘、四氯联苯、五氯联苯、硝基苯、α-六氯环己烷、β-六氯环己烷、γ-六氯环己烷、七氯、p,p'-DDD、O,O-二甲基-O-2,2-二氯乙烯磷酸酯,重金属污染物:Cr、Cd、Pb、Hg,共21种,采用US EPA推荐的健康风险评价“四步法”,对研究区人群经口途径健康风险进行科学评估.结果表明:∑PCBs、七氯、滴滴涕、O,O-二甲基-O-2,2-二氯乙烯磷酸酯、硝基苯和Hg、Cr、Cd、Pb均未超出相关标准.∑PAHs低于报道的∑PAHs水平,芴浓度最高,六氯环己烷总量超标;研究区地下水污染物成人经口暴露总剂量为2.79×10-4mg/(kg×d),儿童为5.34×10-5mg/(kg×d),成人经口暴露剂量是儿童的5.23倍.成人和儿童经口暴露剂量中Cr的贡献率均最高分别为46.67%、42.82%,其次是β-六氯环己烷分别为27.29%、25.15%;采用Arcgis 9.3软件的插值运算功能,估算流域成人和儿童的健康风险,生成健康风险图,可以从地域上发现,流域人群非致癌风险由北向南呈现递减趋势,松花江两岸非致癌风险波动不大,上游风险大于下游风险;人群致癌风险总体趋势不明显.人群致癌风险高于非致癌风险,成人健康风险水平均高于US EPA推荐的最大可接受风险水平1.0×10-4,儿童健康风险水平仅小部分区域高于1.0×10-4.     

某典型农业活动区土壤与地下水有机氯农药污染健康风险评价

以长江三角洲某农业活动区为目标研究区域,分别采集研究区O～20 cm、20～40 cm、40～60 cm深度土壤样与浅层地下水样,分析该区有机氯农药六六六(HCHs)与滴滴涕(DDTs)在不同深度土壤至潜水含水层中的残留分布特征,并应用美国RBCA模型对研究区HCHs和DDTs进行健康风险评价.结果表明:在表层、第二层、第三层3个土层中β-HCH与DDE最大检出水平分别为50.28 μg· kg-1与60.35μg·kg-1、30.25μg·kg-1与30.29μg·kg-1、3.54 μg· kg-1与7.63 μg· kg-1,检出率分别为76.5％与69.8％、75.2％与65.2％、40.3％与30.5％,而该区浅层地下水中农药残留未检出.基于RBCA健康风险评价模型计算该农业活动区中HCHs和DDTs累加致癌风险值为4.7×10-5,致癌风险较小;HCHs和DDTs的平均浓度值和最大浓度值对应的非致癌健康风险均未超出US EPA安全阈值1.0,风险较低.     

石油污染地下水有机污染组分特征及其环境指示效应

通过采集我国北方某污染场地地下水样品,用GC-MS扫描分析石油烃成分及含量,研究油田开采情况下石油烃污染物在地下水中的分布变化及其对环境的指示作用.结果表明,地下水中总石油烃(TPH)均值为4.75mg/L;组分包括烷烃、芳香烃、酯类、醛类以及醇类等有机化合物,烷烃类含量最高,占总油百分含量平均值为65.6%;沿着地下水流向烷烃和芳香烃所占百分含量减少,分别从70.05%和14.56%下降至57.72%和10.58%,而非烃类逐渐富集,其百分含量从15.39%增加至31.72%.由样品色谱参数可知:场地Pr/Ph值在0.73~1.27之间,表明地下水处于缺氧的还原环境;Pr/C17值在0.42~1.51之间;Ph/C18值在0.61~1.30之间,指示出较强的微生物作用;细菌数与非烃类含量、Pr/C17以及Ph/C18之间呈现出正线性相关性,Pr/C17和Ph/C18值越大微生物作用越强.不同季节对石油烃浓度变化也有一定影响.     

污染地块土壤多氯联苯风险筛选值研究

污染地块土壤多氯联苯（PCBs）污染主要来自含PCBs电力设备封存点的泄漏及非故意产生源,建立土壤PCBs筛选标准是开展PCBs污染地块调查、评估和修复的基础.本研究通过文献分析统计了典型PCBs单体的占比,并基于人体健康风险评估模型推导了污染地块土壤PCBs风险筛选值.结果表明,不同商用PCBs混合物中共平面PCBs总量（∑Co-PCBs）占比为0.01%~16.10%,难以代表PCBs的总体风险水平.研究建立了PCBs总量、指示性PCBs总量（∑Id-PCBs）及∑Co-PCBs等3个指标共同作为土壤PCBs筛选值体系,敏感用地和非敏感用地情景下,PCBs总量、∑Id-PCBs、∑Co-PCBs分别为2.10、0.24、0.03 mg·kg^-1和6.20、0.71、0.09 mg·kg^-1.通过6个含PCBs电容器地下封存点485个污染土壤样品的分析,进一步证明了仅控制∑Co-PCBs将低估PCBs污染风险,采用本研究提出的3个指标进行筛选能够更有效地识别和评估PCBs污染地块的风险.     

反硝化在土壤及地下水中的净化作用

综述了土壤及地下水系统中反硝化作用的研究进展，详细地介绍了反硝化作用的原理和机制，用以防治地表水和地下水的污染。     

某地下水水源地污染风险评价指标体系研究

在对地下水污染物理过程以及地下水资源与人类活动相互制约关系充分认识的基础上,以欧洲模型和压力-状态-响应模型为理论基础,从源、路径、目标三方面构建了地下水水源地污染风险评价指标体系,并将其运用于某地下水水源地,得到该水源地的污染风险评价结果图.结果表明,该研究区中的污染高风险区位于水源地的东部,较高风险区位于Q石化公司厂区的周边.     

Hydrus-1D软件在地下水污染风险评价中的应用

以北京市东南郊再生水灌区为研究区域,应用Hydrus-1D软件构建水流、溶质运移模型,模拟再生水连续灌溉入渗过程中水流在包气带中的运动,并以再生水中的典型有机污染物多环芳烃萘、菲为研究对象,模拟其随灌溉水在包气带中的迁移衰减反应过程,结合MapGIS 6.7,将Hydrus-1D的点模拟结果应用于大面积、区域性的污染评价,通过与研究区地下水萘、菲的背景值进行对比,分级评估地下水污染风险.结果表明,经过50年连续灌溉后,再生水灌区整体地下水萘、菲污染风险较低,萘的污染风险高于菲,灌区内高污染风险区域主要位于凤港减河、红旗干渠与凤官沟交汇处以及东风干渠、永乐河与通大边沟之间.