准东煤炭产业区周边土壤重金属污染与健康风险的空间分布特征

以新疆准东煤炭产业区周边土壤重金属为研究对象,土壤按照0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm分层取样,共采集156个土壤样品,测定了Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As共6种重金属含量,采用污染负荷指数（PLI）和美国环保署的健康风险模型评价了不同土壤深度重金属污染程度和对人体的健康风险,进一步利用多元统计分析、地统计分析和GIS技术研究了评价结果的差异显著性、空间变异结构和分布格局,并利用交叉验证方法检验了预测精度. 结果表明,Zn、Cu、Pb的含量范围为46.06~48.00、18.37~19.271、11.30~13.29 mg·kg^-1,与新疆背景值相比均未超标;Cr、Hg、As的含量范围为80.29~85.42、0.06~0.07、30.64~31.52 mg·kg^-1,与新疆背景值相比均超标,且超标率为60%以上;研究区土壤污染负荷（PLI）大小顺序为PLI_{0~10 cm}（1.35）> PLI_{20~30 cm}（1.28）> PLI_{10~20 cm}（1.25）,属于轻度污染;非致癌风险（HI）大小顺序为HI_{0~10 cm}（2.53E-01））> HI_{20~30 cm}（2.48E-01）> HI_{10~20 cm}（2.43E-01）,不存在非致癌健康风险;致癌风险（TCR）大小顺序为TCR_{0~10 cm}（2.81E-05）> TCR_{20~30 cm}（2.80E-05）> TCR_{10~20 cm}（2.74E-05）,存在可接受的致癌风险;方差分析得出不同土壤深度PLI、HI和TCR显著性水平分别为0.863、0.134、0.056,表明差异不显著;地统计分析表明,0~10 cm土壤深度Zn、Cu和As含量高值区位于产业区附近及其北部,Pb含量高值区组合成明显的“V”形高值带,Hg含量高值区位于中南部,Cr含量高值区以各产业区为中心向四周辐射状递减;PLI、HI和TCR高值区均位于研究区西北和东北方向,PLI随土壤深度增加中度污染区域逐渐减小,HI和TCR随深度增加高值区面积无明显变化. 总之,人口聚集的6个产业区附近及北部为重金属污染程度和人体健康风险高值区,特别是Cr、Hg、As污染程度较严重,As对人体健康风险贡献率最大,应当引起重视.     

新疆准东煤田降尘重金属污染及健康风险评价

为研究准东煤田大气降尘重金属的污染状况及潜在健康风险,选取52个覆盖全区的样点采集大气降尘,并测试分析样品中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As共6种重金属元素含量.结合地累积指数(I_geo)进行污染研究,使用EPA人体暴露风险评价.结果表明,研究区大气降尘重金属浓度具有明显差异,Zn > Cr > Cu > As > Pb > Hg.Hg、Cu和As的变异系数为381.91%、99.94%和97.82%,受人类活动影响较大; 6种重金属间的相关性较复杂,Zn-Cu-Cr较Hg-As-Pb的相关性更强.地累积指数评价表明,重金属Zn、Cr的污染较严重,Zn处于极强度污染,Hg可视为无污染,Cu、Pb、As处于轻度-中度污染.研究区致癌风险暴露量与非致癌风险暴露量差异不大.非致癌风险商均小于1, HQ_Cr > HQ_As > HQ_Zn > HQ_Pb > HQ_Cu > HQ_Hg,总非致癌风险指数0.258,研究区6种重金属健康风险较小.致癌风险CR_As > CR_Cr > CR_Pb,Pb无致癌风险.其中As的致癌风险值占总致癌风险(TCR)的93.85%,是最主要的致癌因子.TCR均值为1.95E-05,处于人体可耐受的致癌风险范围.