不同模型在焦化厂PAHs健康风险评估中的应用

为研究不同模型在焦化厂多环芳烃(PAHs)健康风险评估中的适用性,该研究选择了国内外常用的3种污染场地健康风险评估模型,分别为终生致癌风险增量(ILCR)模型、RBCA模型及《建设用地土壤污染风险评估技术导则》中推荐使用的RAG-C模型。针对焦化厂13种PAHs进行健康风险评估。分析不同模型评估结果的差异和原因,推测不同模型适用的范围。由研究结果可知,计算致癌风险时,ILCR模型可应用于开放式焦化厂进行保守简单的PAHs健康风险评估;相较于RBCA模型,RAG-C模型更适用于有房屋建筑需考虑室内外不同暴露途径的情景或呼吸途径是主要暴露途径的情景。计算非致癌风险时,从口摄入和皮肤接触是主要暴露途径,RBCA模型较合适;呼吸途径是主要暴露途径时,RAG-C模型更科学合理。     

RBCA和CLEA模型在某重金属污染场地环境风险评价中的应用比较

应用美国的RBCA模型和英国的CLEA模型对某重金属污染场地中的4种主要重金属污染物As,Cd,Pb和Zn进行健康风险评价,并利用克里格插值方法初步分析了案例场地中风险的空间分布特征.结果表明,RBCA和CLEA模型各有其优缺点,应根据场地的实际情况选择模型进行风险评价.该场地重金属污染的非致癌风险主要来自Pb和Cd,致癌风险主要来自As.尽管w(Zn)很高,但其风险很低,远低于可接受的风险水平.分别应用2种模型计算的风险在大部分情况下基本一致,尽管有一些差异,但均在同1个数量级之内.对于部分采样点的Cd的风险,2种模型的计算结果相差2个数量级,致使总非致癌风险的计算结果差异很大,这主要是由于2种模型在暴露途径的选取上的差异所致.从暴露途径的贡献率来看,地下水摄入途径引起的风险较高,贡献率为50%以上;蔬菜摄入途径引起的风险贡献率为20%左右.风险的空间分布也由于2种模型在暴露途径的选取上存在差异而表现出一定的不同.      

污染地块VOCs源衰减对室内蒸气入侵风险的影响

我国挥发性有机物(VOCs)污染地块普遍采用J&E模型预测蒸气入侵风险,该模型假定污染源含量在整个暴露周期内恒定,与其在地块中的客观变化规律不符.以某VOCs污染地块为例,采用J&E恒定源模型、 SD衰减源模型及RBCA衰减源模型,分别预测VOCs侵入建筑物室内的质量浓度及蒸气入侵风险.结果显示,J&E预测暴露期内的源含量及室内污染物质量浓度始终较高,SD和RBCA衰减源模型预测显示两者均呈指数下降.RBCA衰减源模型预测的源衰减更快,但其室内污染物质量浓度预测结果小于SD衰减源模型预测结果.SD模型中建筑物室内外压差是影响源衰减的关键参数,压差增大,污染物以对流方式侵入室内,源衰减速率增加.压差降低,污染物以扩散方式侵入室内,建筑物对源衰减的作用减弱,预测结果与J&E模型差异不明显. J&E模型预测的致癌风险和危害商最高,SD次之,RBCA最低.因此,J&E模型易高估暴露期内蒸气入侵风险,RBCA衰减源模型未考虑建筑物对源衰减的阻滞而低估风险,SD模型考虑了建筑物对源衰减的影响,更适用于评估实际场地的室内蒸气入侵风险.     

中国193个城市规划区土壤微量元素污染与健康风险

随着城市化进程的加快,城市表层土壤微量元素含量发生了不同程度的变化,城市土壤污染所引发的环境问题进一步凸显.为了系统研究我国31个省(自治区、直辖市)193个地级以上城市规划区表层土壤13种微量元素的含量特征、污染水平和暴露风险,利用地累积指数(I_geo)和综合污染指数(IPI)对土壤微量元素的污染水平进行了评价,采用美国环保署(USEPA)推荐的健康风险评估方法量化了居民暴露于城市土壤的健康风险.研究结果显示:城市规划区表层土壤As、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Tl、V和Zn等13个元素含量中位值分别是9.25、 2.14、 0.174、 12.4、 68.4、 28.2、 0.095、 27.7、 31.1、 0.29、 0.61、 82.7和82.2 mg·kg^-1,相比于城市土壤背景值,Cd、Hg和Se是含量变化比较显著的元素.I_geo值表明城市规划区表层土壤污染最严重的是Hg,其次是Se和Cd,污染程度介于无污染至中度污染之间,其他元素无污染.综合污染指数IPI_N...     

西安市表层土壤中PAEs污染与风险

以西安城市表层土壤中PAEs为研究对象,利用高效液相色谱仪(HPLC)检测了城市表层土壤中美国环境保护部(U.S.EPA)优控的6种PAEs (DMP、DEP、BBP、DnBP、DEHP和DnOP)含量。重点研究了城市表层土壤中PAEs的污染水平以及儿童和成人暴露城市表层土壤中PAEs的健康风险。结果表明:西安市表层土壤中Dn BP和DEHP高于环境风险限值的样品比重分别为21%和11%;人群暴露表层土壤中PAEs的主要暴露途径都是以手-口摄入为主,其次是皮肤接触暴露,最后为呼吸吸入;不同途径暴露剂量均是儿童高于成人;儿童和成人暴露表层土壤中PAEs的非致癌风险均低于风险阈值1,暴露BBP和DEHP的致癌风险也低于风险阈值10-6。     

基于GIS矿区土壤重金属生态环境及人体健康评价

结合调整评估阈的潜在生态风险评估和符合我国人体暴露特征参数的人体健康风险评价法,对我国典型多金属矿区—苏仙区的土壤重金属污染进行评价,并利用GIS分析了潜在生态风险等级空间分布,探究了成人及儿童致癌及非致癌健康暴露风险.结果显示,土壤中砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)5种重金属含量均超出背景值,且单因子污染指数均大于1,综合污染指数达11.6.单因子潜在生态风险评价结果显示,全境内Zn和Cu处于轻微污染及以下;As污染呈西北(中度)—东南(强烈)污染风险走向,中度污染风险等级面积是强烈污染风险等级面积的2倍,空间上看,As的强烈风险区域覆盖柿竹园大型矿区位置;Pb在大型矿区位置周围形成面状3级(重度)污染风险区;整个研究区Hg潜在污染风险处于重度及以上等级.综合潜在生态风险评价结果显示,全境土壤污染主要以重度及强烈等级为主,高风险(强烈等级)区域在空间上覆盖柿竹园大型矿区所在地,并向东南方向面状延伸至研究区边界处.人体健康风险评价显示,针对成年群体,研究区存在显著综合非致癌健康暴露风险,其中,As对非致癌健康暴露风险的贡献最大;对于儿童群体,As、Pb的儿童非致癌健康暴露风险显著,手口摄入是这两种重金属儿童非致癌风险的主要暴露途径;致癌重金属As对成人不存在显著致癌风险,但儿童的致癌健康暴露风险显著.     

用RBCA和CLEA模型推导土壤中苯并[a]芘的标准值

我国现行土壤环境质量标准中尚未包含苯并[a]芘(B[a]P). 分别应用2种国际上认可的RBCA和CLEA模型,获取了土壤中B[a]P的标准值,并对2种模型的计算结果和取值进行了比较. 结果表明,在目标风险水平设定为10-5时,RBCA和CLEA模型计算的住宅用地土壤B[a]P标准值分别为0.83和1.21 mg/kg;工业用地标准值分别为4.10和26.30 mg/kg. 2种模型住宅用地的标准差异不大,且与其他国家的标准水平基本接近;工业用地的标准差异较大,其中RBCA模型的结果更接近于其他国家标准,而CLEA模型的结果则明显偏高. 造成2种模型计算结果差异的原因主要来自于两方面,即模型的方法原理不同导致的暴露量计算差异以及采用的毒理学数据来源不同导致的数据水平差异. 2种模型暴露途径解析的结果均表明,经口摄入和皮肤接触是土壤污染物B[a]P人体暴露的主要途径,而口鼻吸入导致的暴露量很小.      

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。     

基于随机-模糊耦合的污染场地健康风险评价及案例

采用模糊理论描述风险评价过程的模糊不确定性,采用概率理论描述随机不确定性,同时为解决模糊数计算过程复杂的问题,将模糊变量表示成均匀随机变量的函数,用Monte Carlo算法模拟模糊变量之间的函数运算,从而实现模糊-随机方法的耦合.为验证该模糊-随机耦合模型的有用性,选取青海某汞化工污染场地进行案例研究,通过与RBCA模型比较,验证了该模型的基本精度,且能较好地表征场地参数的不确定性对风险评价结果的影响.案例分析的结果表明:人群主要暴露途径为经口摄入,贡献率为80%左右;正常暴露情形下,该场地的健康风险水平为0.28,风险水平可以接受,最不利情况下的健康风险风险水平为1.28,最不利情况出现的概率小于等于1%;该场地对人群的健康风险随着时间减小,在第6年左右其风险减小至可接受水平,建议无需对场地开展污染治理,只需在污染物高峰段(第1~6年或第6~8年)为居民提供替代水源以截断暴露途径,待场地污染水平自然衰减.     

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。     

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.     

基于土壤汞形态归趋的健康风险评估方法

土壤汞污染是一个全球性关注问题,矿产资源开采、化工生产和燃煤发电等均造成了不同程度的土壤汞污染,合理评估汞污染场地的健康风险是场地开发再利用的关键.对土壤中汞的形态归趋研究总结表明,由于汞的特殊物理化学性质,并受土壤等环境因素的影响,导致其在土壤中具有复杂的化学形态和变化过程.汞在土壤中的不同化学形态归趋对其毒性效应、生物有效性和暴露途径产生显著影响.基于土壤汞总量的风险评估方法忽略了土壤中不同化学形态汞对毒性、生物有效性和暴露途径的影响,导致高估土壤汞污染的健康风险.针对基于土壤汞总量的风险评估存在的问题,提出了基于土壤汞形态归趋的土壤汞污染健康风险评估理论,并构建基于土壤汞形态归趋-有效剂量-健康效应的土壤汞污染的精细化风险评估技术体系框架:①土壤不同形态汞的测定与表征方法;②汞形态归趋预测模型;③暴露分析与暴露量计算;④有效剂量（生物可给性或生物有效性）测定;⑤风险表征;⑥基于不同形态汞的场地土壤污染风险筛选值和修复目标制定.该方法体系从理论上解决了传统基于土壤汞总量的风险评估方法存在的问题,实际应用中面临的主要问题和今后重点发展方向:①研发可商业化的土壤汞化学物组分分析仪及土壤汞蒸气的原位测定方法;②结合中国场地土壤特点,开展土壤中汞的形态归趋模拟的模型研究,弥补现阶段土壤汞化合物形态分析方法的欠缺;③研发和建立土壤汞的生物可给性和有效性的标准测试方法技术;④本土化的土壤汞筛选值的确定.      

蚯蚓生态毒理试验在土壤污染风险评价中的应用

蚯蚓是评价土壤环境质量的重要指示生物.近年来,蚯蚓生态毒理学取得了快速的发展,诞生了许多新的毒理测试技术和评价方法.概述了当前广泛采用的蚯蚓毒理试验方法,重点介绍毒性试验、种群动态调查、回避试验、生物富集试验、生物标志物试验的原理与特征,论述了各种试验方法在土壤污染环境监测和生态风险评价中的应用,并探讨了蚯蚓生态毒理学未来的发展与应用前景.      

浙江省蔬菜生产系统重金属污染生态健康风险

为了解浙江省蔬菜生产系统重金属污染情况和居民的膳食健康风险,选择浙江省典型的蔬菜生产基地作为研究区域,采集了102对蔬菜和土壤样本,分析了浙江省蔬菜生产系统重金属Cd、 Cu、 Pb、 Cr、 As、 Ni和Hg的分布和富集特征,并采用内梅罗综合污染指数、潜在生态风险指数和膳食暴露评估模型系统评价了蔬菜生产系统生态健康风险.结果表明,研究区土壤Cd超标严重,超标率为97.2%,土壤以中轻度污染风险为主,Cd污染风险最大,其次是Pb、 Cu和As.蔬菜中仅有少量豆类和瓜果类蔬菜Cd超标,超标率分别为12.5%和8.7%.不同种类蔬菜的重金属富集能力差异明显,总体表现为：叶菜>豆类>瓜果类>根茎类.浙江省居民食用本地蔬菜的非致癌风险和致癌风险都在可接受范围,儿童比成人更容易面临风险(P<0.01),Cd和Pb对健康风险的贡献率最高.浙江省蔬菜生产系统生产的蔬菜整体处于安全水平,但需要加强对Cd和Pb的污染源管控.     

基于不确定性分析的健康环境风险评价

基于对水源地石油污染等现场调查数据为基础,选取典型污染物苯,利用可传递参数差异的蒙特卡罗技术方法,分析了乙烯厂不同分区苯污染经过呼吸和饮水暴露途径造成人体健康风险的不确定性,量化不确定性因素影响的A地区人体健康风险水平.结果表明,裂解装置区是苯污染影响人体健康风险水平的主要来源,产生的健康风险水平均值为1.17×10^-4,而其他3个分区的影响较小;所有分区苯污染对A地区产生的人体健康总风险均值为1.18×10^-4,大于美国环保局人体健康风险建议值10^-6,对人体健康已产生影响;受不确定性因素影响,根据不同的人体健康可以承受的风险水平限值,污染对人体健康产生影响的概率存在差异.因此量化不确定性对风险水平的影响,可为污染场地的风险管理和修复行动提供科学依据.     

东北及黄淮海平原农产品产地土壤污染风险及防控对策

为调查北方主要农产品产地（东北）及黄泛平原、淮海平原、淮北平原（简称"黄淮海平原"）土壤重金属污染风险空间分布规律及其污染成因,收集了东北及黄淮海平原农产品产地土壤的重金属数据,通过基于ArcGIS的克里金插值法,绘制了北方主要农产品产地污染风险等级分区控制图,采用多指标综合评价法及卫星地图数据检索方法,追溯统计了土壤重金属超标点位附近的潜在污染源,分析了环境问题成因.结果表明:Cd高等污染风险区域主要集中分布在辽河平原东部、海河平原的天津市以及黄泛平原西南部;Hg高等污染风险区域集中分布在海河平原的天津市、北京市.Cd高等污染风险区域面积在辽河平原、黄泛平原、海河平原、三江平原分别占4.26%、0.18%、0.16%、0.25%;Hg高等污染风险区域面积在海河平原、辽河平原占比分别为1.93%、1.42%.化工行业、畜禽养殖业、金属冶炼加工业为土壤重金属主要潜在污染源.研究显示,东北及黄淮海平原土壤重金属Cd、Hg污染风险不容忽视,建议应以"坚守生态红线、强化风险管控"为准则,以"以奖促治"为动力,以"预防为主、综合治理"为基础,制订"一区一策"的东北及黄淮海平原农产品产地环境污染综合防治对策.      

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%).      

武汉市城郊蔬菜种植区重金属积累特征及健康风险评价

为了解武汉市城郊蔬菜种植区土壤-蔬菜-地下水系统中重金属积累造成的健康风险,在武汉市城郊5个辖区内采集土壤、蔬菜、地下水样品,分析其中As、Cd、Hg、Pb 4种重金属的含量及积累特征;采用健康风险评价模型,并考虑区域人群特点及工作特性等进行参数优化,对研究区人群在不同暴露途径、不同暴露介质下的健康风险进行评价. 结果表明:土壤重金属单项污染指数呈Cd>As>Hg>Pb的分布特征,Cd、Hg的土壤累积指数分别为6.51、2.00;叶菜类、瓜果类、根茎类和豆类4个类别新鲜蔬菜中,叶类蔬菜的w(Pb)显著高于其他蔬菜种类,瓜果类的w(As)和w(Hg)相对较高,根茎类的w(Cd)最高;蔬菜-土壤、地下水-土壤系统中同种重金属元素含量存在较高的相关性;3种暴露介质下的健康风险水平表现为蔬菜>地下水>土壤,经口暴露风险占总个人年风险的98.90%;总个人年风险为1.97×10-5 a-1,其中致癌年风险占99.60%,该总个人年风险未超出国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险值(5.0×10-5 a-1),但要防止土壤-蔬菜-地下水系统的进一步污染.