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场地土壤重金属镉和铅复合污染毒性阈值的推导及其应用
引用本文:马喆,王美娥,霍彦慧,丁寿康,谢天,陈卫平.场地土壤重金属镉和铅复合污染毒性阈值的推导及其应用[J].生态毒理学报,2021,16(5):259-270.
作者姓名:马喆  王美娥  霍彦慧  丁寿康  谢天  陈卫平
作者单位:中国科学院生态环境研究中心,城市与区域国家重点实验室,北京100085;中国科学院大学,北京100049;中国科学院生态环境研究中心,城市与区域国家重点实验室,北京100085
摘    要:镉(Cd)和铅(Pb)是生物体非必要元素,具有毒性大、迁移性强等特点,二者在场地土壤中通常存在复合污染的现象.土壤污染物预测无效应浓度(predicted no effect concentration,PNEC)是污染物自身毒性与不确定性系数共同决定的参数,其中土壤污染物的生物有效性是PNEC值不确定性的重要来源.本研究选择湖南常宁某铜矿冶炼厂和江苏靖江某电镀厂2个不同类型的污染场地及周边土壤,基于土壤理化性质及重金属的有效性浓度,采用经验模型估算出Cd和Pb单一污染对植物根系生长的半效应浓度(median effect concentration,EC50)及其土壤中的PNEC,通过浓度加和(concentration addition,CA)模型,结合外推因子法,估算获得场地土壤实际Cd和Pb复合污染的预测无效应浓度(PNEC面x).结果 表明,2个场地土壤中Cd的平均含量分别为背景值的102倍和37.6倍,Pb平均含量分别为背景值的15.1倍和3.86倍,Cd和Pb复合污染现象明显.由于2个场地土壤性质差异较大,Cd和Pb的EC50存在较大差异,EC50(Cd)分别为19.1 ~36.2 mg·kg-1和20.1 ~ 35.4 mg· kg-1,而EC50(Pb)分别为366~1891 mg·kg-1和682~1575 mg·kg-1.同时由于场地实际污染土壤的理化性质及Pb/Cd含量比不同,所推导的PNECmix也存在明显差异,Cd含量及其在Cd和Pb总量中的占比较高的土壤样点的PNECmix较低,2个场地的PNECmix分别为0.933~37.9 mg·kg-1和32.9 ~ 744 mg· kg-1.2个场地调查样点中Cd和Pb含量的实测值均在一定程度上高于相应的PNECmix,对植物生长存在一定的生态风险.因此,进行复合污染生态风险基准值制定和生态风险评价时,需要考虑影响污染物的生物有效性和关键场地特异性(site-specific)因素,如土壤理化性质及不同污染物浓度比等.

关 键 词:场地  重金属  预测无效应浓度  浓度加和模型

Derivation of Toxicity Threshold for Combined Pollution of Cadmium and Lead in Site Soil and Its Application
Ma Zhe,Wang Meie,Huo Yanhui,Ding Shoukang,Xie Tian,Chen Weiping.Derivation of Toxicity Threshold for Combined Pollution of Cadmium and Lead in Site Soil and Its Application[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2021,16(5):259-270.
Authors:Ma Zhe  Wang Meie  Huo Yanhui  Ding Shoukang  Xie Tian  Chen Weiping
Abstract:
Keywords:
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