兰州市西固区儿童饮用水重金属暴露及健康风险精细化评估

饮用水是人体暴露重金属的重要途径之一,准确评估人体经饮用水暴露重金属的健康风险对其采取有针对性地健康风险防范措施具有重要意义.为探索并准确识别兰州市西固区人群经饮用水途径对重金属暴露的健康风险,本研究于2015年7～9月(非采暖期)和2015年12月～2016年1月(采暖期)开展现场入户调查,采集当地0～5岁和6～17岁儿童的饮水和用水样品,并开展人群饮用水行为模式问卷调查.通过饮水和用水中Cd、Cr、Pb和As的浓度分析,结合儿童饮用水暴露行为模式特征,采用美国环保署推荐的暴露和健康风险评价模型开展儿童饮水和用水重金属暴露的健康风险研究.结果表明,两种水体中Cd、Cr、Pb和As的浓度均未超过国家生活饮用水卫生标准限值,用水重金属的浓度受季节性影响较大,而饮水较小.饮水和用水中4种重金属的非致癌和致癌风险水平范围分别为2. 82E-08～2. 43E-02和7. 55E-09～3. 62E-05,均处于可接受风险水平;但饮水中重金属的致癌和非致癌健康风险均高于用水.同一时期0～5岁儿童用水重金属暴露的致癌和非致癌风险均低于6～17岁;而0～5岁儿童饮水中重金属暴露的致癌风险低于6～17岁,非致癌风险却高于6～17岁.研究表明该地区饮水/用水重金属暴露不会对人体健康产生明显危害,精细化的暴露评估方法可减少健康风险评估的不确定性.     

曹妃甸采暖期和非采暖期PM2.5中不同重金属元素污染特征及健康风险评价

为探讨曹妃甸采暖期和非采暖期PM_2.5中Cr、Pb、As和Cd元素的污染特征、来源及健康风险,以华北理工大学曹妃甸校区为研究地点,于2017年12月—2018年10月采集98份PM_2.5样品.利用重量法测定空气中PM_2.5浓度,使用电感耦合等离子体质谱仪分析PM_2.5中4种重金属元素(Cr、Pb、As和Cd)的浓度;采用Wilcoxon Mann-Whitney U检验比较采暖期与非采暖期,以及PM_2.5超标日与非超标日各元素含量的差异,利用Kruskal-Wallis H检验法比较不同PM_2.5浓度分级下4种金属元素浓度差异,用PMF(正定矩阵因子分解)模型对4种重金属元素的来源及贡献率进行解析,并用美国环境保护局推荐的人体暴露健康风险评价模型进行健康风险评估.结果表明:①曹妃甸采暖期PM_2.5及Pb、As和Cd浓度均高于非采暖期,而Cr浓度略低于非采暖期.②PM_2.5超标日Pb、As和Cd浓度均高于非超标日,不同PM_2.5浓度级别下Pb、As和Cd浓度有所差异,且Pb、As和Cd浓度随PM_2.5浓度的增加而增加.③PMF模型源解析表明,燃煤源及交通源是曹妃甸采暖期PM_2.5金属元素主要来源,二者贡献率分别为50.4%和31.7%;工业源及交通源是非采暖期PM_2.5金属元素的主要来源,二者贡献率分别为47.4%和37.0%.④健康风险评价结果表明,采暖期和非采暖期4种重金属元素的非致癌风险值均小于1.采暖期3种致癌性重金属(Cr、As和Cd)对成年男性、成年女性和儿童青少年的致癌风险均高于人类可接受风险水平(1×10-6);非采暖期Cr和As对成年男性、成年女性和儿童青少年的致癌风险均高于人类可接受风险水平;重金属非致癌风险(Cr、Pb、As和Cd)和致癌风险(Cr、As和Cd)指数高低均呈成年男性>成年女性>儿童青少年的特征.研究显示,在采暖期和非采暖期曹妃甸PM_2.5中Pb、As和Cd浓度随PM_2.5浓度的增加而增加,燃煤源和工业源是其主要来源,Cr、As和Cd对人群存在一定的致癌风险.      

不同类型施工降尘中重金属污染特征及健康风险评价

为了解北京市建筑施工降尘中重金属的污染特征及存在的健康风险,分别选择建筑物拆迁及主体建设两个研究区,共收集大气降尘样品25份,使用微波消解-电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测试了样品中8种重金属的质量分数.结果表明：Zn、Mn、Cu、Pb、Cr、Ni、Cd在建筑物拆迁降尘中的平均含量高于建筑主体建设降尘.建筑物拆迁降尘中Zn、Cr、Pb、Ni的扩散趋势与采样期间的主导风向一致;建筑主体建设降尘中Zn、Mn、Cr、Pb、Ni、As的高值区均出现在主体建设中心附近,并且有沿场地中心向四周扩散的趋势.健康风险评价结果表明,两个研究区内Zn、Mn、Cu、Pb经手-口、皮肤、呼吸3种暴露途径下的总非致癌风险对儿童的健康构成了威胁;手-口途径摄入是引起成年男性、成年女性、儿童等3类人群非致癌风险的主要暴露途径.无论是建筑物拆迁研究区还是主体建设研究区,降尘中致癌重金属Cr、As、Ni、Cd对人体的致癌健康风险均呈现出TCR（成年男性）>TCR（成年女性）>TCR（儿童）的规律,并且对3类人群构成的致癌风险均在可接受范围内.     

PM10中重金属的健康风险评估及修正方法比较

通过对华南某电子垃圾拆解区PM₁₀中重金属含量特征分析,计算该地区的人群暴露量,评估人群健康风险,并引入靶器官毒性剂量法（TTD）和证据权重法（WOE）对常规评估方法的非致癌健康风险进行修正,比较探讨3种方法对非致癌健康风险评估结果的影响.结果表明：研究区域夏,冬季节的非致癌和致癌健康风险均为：儿童>成年女性>成年男性,重金属Ni对人群可能存在致癌风险（ILCR在10^-6~10^-4之间）.其中,Cr,Pb,Cd和As 4种重金属（类金属）对成年男性的非致癌健康风险值为3.05×10^-2,经TTD法和WOE法修正后为5.41×10^-2和5.4×10^-1,表明当综合考虑重金属作用的靶器官及重金属间的相互作用时,PM₁₀中重金属的非致癌健康风险值高于常规方法.     

青奥会前后南京PM2.5重金属污染水平与健康风险评估

人类活动对大气环境的影响已成为人们关注的焦点.于青年奥林匹克运动会(青奥会,Youth Olympic Games)召开前后(2014年4~9月)动态监测南京大气中PM_(2.5)及其6种重金属质量浓度和污染特征,并分析其健康风险.结果表明,观测期间PM_(2.5)质量浓度变化范围为26.39~80.31μg·m~(-3),青奥会前的4、5和7月大气中PM_(2.5)质量浓度均达到国家空气质量二级标准(24 h质量浓度限值75μg·m~(-3)),青奥会期间达到国家空气质量一级标准(24 h质量浓度限值35μg·m~(-3)).青奥会结束后,空气污染出现反弹,大气PM_(2.5)质量浓度平均值为76.14μg·m~(-3).观测期间大气PM_(2.5)中重金属离子质量浓度的变化特征并不一致,主成分分析表明,污染物源排放是影响PM_(2.5)重金属离子质量浓度变化最重要因素.青奥会期间PM_(2.5)及重金属离子质量浓度均降至观测期间最低值,这与召开青奥会所采取的一系列政策干预减排措施发挥作用有关.PM_(2.5)中Cd、Cu、Ni、Pb通过呼吸和皮肤暴露的健康风险值均在可接受水平范围内,而Cr存在较大的致癌风险;Mn通过呼吸暴露对成年男性造成较大的非致癌风险;同时PM_(2.5)中6种重金属通过皮肤暴露对儿童也造成较大非致癌风险.     

中国太湖流域(江苏南部)人群复合污染经口途径暴露风险评估

对太湖流域(江苏南部)无锡、常州、镇江3市经口介质(地下水、土壤、农作物共389个样品)中Cu、Pb、Cd等8种重金属和有机污染物DDTs的污染状况进行实验室分析,运用US EPA推荐的暴露风险评估模型,对研究区人群进行了暴露参数实测,考虑中国居民膳食习惯,对太湖流域居民经口途径的暴露风险进行评估.研究结果表明:太湖流域重金属、有机污染物污染较严重;传统方式估算的太湖流域人群经口暴露风险,男性总暴露风险为9.07 × 10-3,女性为1.00×10-2;考虑综合处理因素的流域人群经口暴露风险,男性为3.94×10-3,女性为4.35×10-3.食物源经口介质采用传统方式估算的暴露风险值和经综合处理后的暴露风险值均高于可接受暴露风险水平,致癌风险明显高于非致癌风险,Cd的致癌风险对暴露风险值贡献率最大,其次为Pb.     

兰州市大气PM10中重金属和多环芳烃的健康风险评价

以现场采样监测和问卷调查方式,结合美国环保局推荐的健康风险评价模型,对兰州市大气PM₁₀中重金属、PAHs及其健康风险进行了研究.结果表明:兰州市大气PM₁₀中重金属和PAHs具有明显的季节特征,冬季高于夏季;人群对重金属和PAHs的日均暴露剂量在9.60×10^-5~1.06×10^-3 mg·kg^-1·d^-1之间,儿童的日均暴露剂量高于成人,男性高于女性;Zn和4环及4环以上的PAHs对总暴露剂量的贡献率较高.无论致癌风险还是非致癌风险,研究区均高于对照区,男性高于女性,其中,男性儿童致癌风险最高,预期寿命损失为2.17 d.冬季研究区和对照区的致癌风险均高于美国EPA推荐的可接受风险水平.     

某焦化企业周边儿童重金属经口综合暴露健康风险

针对焦化企业开展的研究多关于企业工艺流程、污染物排放特征、周边环境有机物污染特征等方面,鲜有关注企业周边人群的重金属暴露及其健康风险的问题,本研究以我国北方某焦化企业为案例区,以当地儿童为研究对象,基于环境暴露行为模式问卷调查和现场实地样品的采集分析,探讨饮用水、土壤和食物介质中5种重金属（Pb、Cd、Cr、Ni和As）的污染特征,并分析儿童经口途径对饮用水、土壤和食物中重金属的暴露和健康风险水平.研究结果表明,焦化企业周边环境污染尚不突出,但儿童经口综合暴露的非致癌风险水平为0.74~6.30,是可接受风险水平的1~6倍,非致癌风险主要来自食物As暴露.儿童致癌风险水平为1.76×10^-4~7.75×10^-3,是可接受最高风险水平（1.0×10^-4）的几倍至几十倍,且主要归因于Cr经食物的暴露.本研究表明食物的经口暴露是各重金属经口综合暴露的主要途径,占经口综合暴露量的90%以上;焦化企业周边环境重金属污染虽不严峻,但可能会当地儿童带来严重的健康风险,需引起重视.     

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.     

山东省某小城镇生活垃圾堆积场土壤污染特征及风险评价

以山东省某小城镇生活垃圾堆积场为研究对象,采集堆场内和边界共17个土壤样品,探析土壤中15种无机与重金属污染物和195种挥发性-半挥发性有机污染物的含量分布特征,通过与国内外不同土壤基准(筛选)值的比较,评估检出重金属的潜在生态风险和健康风险。结果表明,堆场土壤重金属的潜在生态风险普遍处于轻微水平,仅以山东省土壤背景值为参比值时,堆场内土壤因Hg积累而生态风险水平处于强~很强水平;除As外,堆场内土壤中单一重金属的生态风险高于边界。对儿童和成人,堆场土壤的致癌和非致癌风险均在可接受的范围内,不同群体的总非致癌风险差别较小,产生不利健康风险的重金属主要是As、Cr,主要暴露途径为经口直接摄入和皮肤接触。     

不同电子废弃物拆解场重金属经口暴露的健康风险研究

以浙江台州电子废弃物拆解区为研究区域,采用现场调查和实验室分析相结合的方法对不同拆解场(焚烧场、手工拆解场、酸洗场)各环境介质中Cu、Pb、Cd等共7种重金属的污染状况进行调查,运用美国环保局健康风险评价模型对不同场地的人群经口暴露的健康风险进行评估,并通过调查问卷、实测等方式优化了暴露参数.研究结果表明:3个拆解场经口暴露的风险度均超过国际组织推荐的可接受风险水平,其中:手工拆解场的致癌风险度最大,焚烧厂的非致癌风险水平最高.从暴露途径角度分析,食物摄入的致癌风险水平最高,地下水经口摄入的非致癌风险水平最高;从元素角度分析,As的致癌风险水平最高,Cr的非致癌风险度最大.敏感性分析表明:实测参数体重(BW)对健康风险具有负敏感性,约为14%～15%,污染物浓度(C)、摄入率(IRw、IRF、IRs)具有正敏感性,分别为15%～16%和15%.     

上海地表灰尘重金属污染的健康风险评价

对上海中心城区文教区、居民区和城市广场等儿童日常活动区域代表样点进行定期采样,共采集48个地表灰尘样品,应用美国EPA人体暴露风险评价方法对地表灰尘重金属进行健康风险评价.结果表明,研究区域地表灰尘重金属污染较为严重,Zn、Pb、Cu和Cd平均值分别为上海市土壤背景值的6~8倍,Cr和Ni超出2~3倍.暴露模型计算表明,重金属慢性每日平均暴露量为手-口接触摄入量＞皮肤吸收量＞吸入空气量,经手-口接触行为直接摄入是儿童地表灰尘暴露风险的主要途径.重金属非致癌风险Pb＞Cr＞Ni＞Cu＞Zn＞Cd,均小于非致癌风险阈值1,对人体不会造成健康危害;致癌重金属致癌风险Cr＞Ni＞Cd,均低于癌症风险阈值,表明不具有致癌风险.     

贵州荔波喀斯特洞穴水重金属含量及健康风险评价

为了解荔波洞穴水的重金属含量及健康风险水平,文章对13个洞穴水中的8种重金属浓度进行检测分析,并运用健康风险评价模型,估算饮水暴露途径下重金属污染物的健康危害风险水平。结果表明,重金属的平均浓度大小为:Zn>Cr>Cu>As>Ni>Cd>Pb>Hg,均未超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)Ⅲ类水标准。荔波洞穴水重金属含量总体低于(或少部分接近)洞穴外地表水和地下水。Spearman相关性分析表明,Zn与Pb、Cu之间均呈极显著正相关,Cd和Hg之间呈极显著正相关,As和Cr、Hg之间均呈极显著负相关。健康风险评价表明,洞穴水重金属所致的成人和儿童的健康总风险平均值大小顺序为Cr>As>Cd>Cu>Hg>Ni>Pb>Zn。Cr和As(85%的洞穴)所致的成人和儿童的个人平均年健康风险均超过了瑞典环境保护局、荷兰建设环保局、英国皇家协会的最大可接受风险,说明如果长期饮用洞穴水会产生一定的致癌风险。Cr和As对成人和儿童总健康风险的平均贡献率均为99.60%,故Cr和As应作为荔波洞穴水优先控制管理的污染物。儿童的健康总风险(5.46×10~(-6)～3.97×10~(-5)a~(-1))高于成人(4.80×10~(-6)～3.51×10~(-5)a~(-1)),需加强对儿童饮用水安全的控制和管理。     

衡阳城区PM_(2.5)中重金属污染水平及健康风险

为了解重化工业城市PM_(2.5)中重金属污染特征,2015年12月—2016年9月采集了衡阳城区3个点位的84个PM_(2.5)样品,检测了PM_(2.5)中9种重金属元素(Pb、Cd、Cu、Cr、Ni、Zn、Mn、Hg、As),并对其展开健康风险评价。结果发现:采样期间,衡阳城区PM_(2.5)质量浓度范围为18.10~325.72μg/m~3,平均质量浓度为89.65μg/m3。9种重金属平均质量浓度排序为:Zn>Cu>Pb>Mn>Cr>Ni>Cd>As>Hg,84个样品中Pb超标率为14.29%,Cd超标率为61.90%,As超标率为54.76%。9种重金属经呼吸暴露途径对人群的健康风险指数均低于风险阈值,不会对人体构成明显健康风险,但重金属Cr的风险指数趋近安全阈值,各风险指数均排序为成年男性>成年女性>儿童青少年。     

东江流域典型乡镇饮用水源地重金属污染健康风险评价

为阐明东江流域典型乡镇饮用水源地重金属污染物的分布特征与风险水平,对研究区域内9个区县45个水样中的常规水质指标和铁、铜、锰、锌、砷、铬、汞、铅、镉等金属污染物浓度进行了分析检测,并应用美国环境保护署推荐的环境健康风险评价模型,对不同类型的水源地进行了健康风险评价.结果表明,该研究区域的金属致癌风险较高,其中最高的致癌风险来自水库中的铬,成人和儿童分别达到1.14×10-4.a-1和2.14×10-4.a-1,江河、水库和地下水的金属总致癌风险超过了ICRP推荐的可接受风险水平5.0×10-5.a-1;该区域金属非致癌风险较低,均在EPA推荐的可接受范围内.该研究区域金属污染物的优先控制顺序为铬>砷>铅>铁>锌,饮用水源地的风险值排序为水库>江河>地下水>山泉.     

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.     

焦作市采暖期大气降尘重金属的分布特征和健康风险评估

本文在对焦作市采暖期大气降尘样品中重金属含量进行测定的基础上,研究其分布特征并评估其导致的健康风险。结果表明,焦作市采暖期大气降尘重金属Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn的含量范围为14.18~136.97、3.40~13.98、15.57~63.28、15.05~150.00、19.86~71.49、1.23~22.36、105.52~213.18、487.00~2180.00 mg/kg,重金属元素含量均服从对数正态分布。各重金属非致癌风险暴露剂量的排序为Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>As>Co>Cd。3种途径的暴露剂量均为儿童大于成人,且儿童的非致癌危害商大于成年人;儿童和成人的致癌风险Risk排序均为Cr>As>Co>Cd>Ni,致癌风险均低于10-6~10-4,暂无致癌风险。     

焚烧厂周边居民重金属污染物多途径暴露的健康风险

焚烧厂排放的重金属污染物会通过不同途径富集于周围环境介质中,如土壤、地表水、地下水、大气、蔬菜和家禽等.焚烧厂周边人群通过上述各种环境介质暴露于重金属,并产生累计的健康危害.然而目前研究很少关注人群通过多途径暴露的累计健康风险.本研究调查了一座典型医疗废物焚烧厂周边不同环境介质中的重金属含量,分析其与人体暴露关系,并计算了其不同途径暴露的健康风险及累计风险.结果表明重金属产生的非致癌风险大小As(298.1)Cr(35.4)Mn(14.0)Pb(7.0)Cu(2.3)Hg(1.9)Zn(1),致癌风险大小依次为As(1.32×10-2)Cr(1.31×10-2)10-5,均超过风险可接受水平;食用自产蔬菜是主要的暴露途径(贡献率为68%~92%)其次为自养家禽贡献率为10%左右.这说明区别于通常关注的通过土壤、水体、空气等介质暴露的风险相比,食用研究区周边的动植物产品导致的风险更大,需要引起重点关注;不确定分析结果表明考虑污染物浓度不确定条件下,场地健康风险大约有0.54~2.28倍的增加;风险管理研究表明通过截断食用本地蔬菜和家禽,除Cr的致癌风险外,其他重金属对厂区居民的健康风险水平会迅速降低至可接受水平.     

垃圾焚烧设施居民暴露吸入性健康风险评价研究

采用AERMOD模式模拟了某垃圾焚烧厂排放污染物的空间分布,并对非致癌的Pb和Hg、致癌的Cd和二恶英类4种污染物吸入途径的健康风险进行了评价。结果表明:研究区各网格点内成人和儿童致癌和非致癌风险均远低于USEPA推荐的风险参考值,处于可接受范围内。受地形因素的影响,各污染物的空间分布呈现显著的地形依赖性特征,厂址西南侧5 500 m处因"撞山"效应产生了局地地面污染物高浓度分布带,出现了最大污染点。该区域作为人群暴露的高风险区,应给予区域内的暴露人群更高的重视。