污染场地健康风险评价的实例研究

以常州市A厂有机污染调查为依据,采用篇中讨论的污染场地健康风险评价方法综合评价由土壤、空气、地下水污染带来的人群健康风险。综合分析表明,场地目标污染物为4种苯系物,可能对人体产生肝肾病变、鼻上皮组织恶化和运动协调能力降低等非致癌效应;污染物暴露途径主要有3条,分别暴露于厂区人群和饮用厂区下游民井井水的居民。评价结果显示,厂区人群同时遭受皮肤接触污染土壤和呼吸污染空气带来的非致癌危害。4种污染物的多途径同种污染物累计非致癌危害指数分别为甲苯,2·82×10-2;乙苯,4·94×10-2;间对二甲苯,1·21×10-7;异丙苯,1·05×10-7。两途径多污染物非致癌总危害指数分别为4·26×10-5和7·76×10-2,非致癌综合危害指数为7·76×10-2;厂区下游居民饮用遭受污染的地下水,其多污染物非致癌总危害指数为1·55×10-5。各危害指数均小于1,非致癌健康风险较小。

污染场地健康风险评价中多介质模型的优选研究

综合考虑了参数不确定性、模型不确定性对风险评价结果可信度的影响差异和国内实际污染场地健康风险评价中对已有模型的不当选择可能带来的负面效应,提出相对于参数不确定性的控制,针对目标情景的适当模型选择应成为提高风险评价结果可信度的更重要环节.本研究选取了模型理论架构上符合案例情景的美国环境保护署研发的3MRA、MMSOILS和美国劳伦斯伯克力国家实验室研发的CalTOX 3个被广泛使用的污染场地健康风险评价多介质模型,并与蒙特卡洛模拟相结合,载入污染厂址案例,并对特定受体进行了风险评价,由此定量分析了参数不确定性和模型选择不确定对评价结果可信度的影响程度,并通过对比3个模型的内在架构分析了不确定性的可能来源,最后总结提出了"6步综合评价模式",该模式能有效提高污染场地健康风险评价的可信度及经济可行性.

污染场地健康风险评价的理论和方法

综合国外研究进展介绍了污染场地健康风险评价的基础理论和评价方法,基础理论主要从人体摄取污染物质的方式和机制以及污染物摄取剂量和人体健康效应的关系两方面开展讨论。评价方法从数据收集、暴露评估、毒性评估和风险表征4方面进行探讨。在此基础上,对评价方法进行了探讨,提出了“叠加风险”和“多暴露途径同种污染物累计健康风险”的概念和计算方法,分析了中国开展污染场地健康风险评价的相关问题,指出构建中国污染场地健康风险评价体系应从制定法律入手,以典型污染场地风险评价为试点,逐渐建立和完善风险评价指南和技术细则,最终完成包括法律法规、评价指南和技术细则等在内的污染场地健康风险评价体系的建立。

RBCA和Csoil模型在挥发性有机物污染场地健康风险评价中的应用比较

应用美国的RBCA模型和荷兰的Csoil模型对某挥发性有机物污染场地中的2种主要污染物1,2-二氯丙烷和1,2-二氯乙烷进行健康风险评价。结果表明,2种模型计算出的健康风险基本一致,除14号采样点存在潜在的健康风险外,其余各采样点的健康风险均在可接受的范围内。由土壤污染引起的各暴露途径中,直接经口摄入途径引起的健康风险最大,占65%以上;皮肤接触途径次之;呼吸摄入途径最小。在呼吸暴露途径中,室内挥发暴露明显比室外挥发暴露的健康风险大。Csoil模型计算出的所有采样点由地下水暴露途径引起的健康风险都超过土壤,说明由地下水暴露引起的健康风险不容忽视。RBCA模型在考虑地下水暴露途径时仅考虑了饮水摄入这一途径,与RBCA模型相比,Csoil模型在进行健康风险评价时特别考虑了洗澡暴露途径,对于地下水受到污染的场地来说,Csoil模型考虑得更全面,使用Csoil模型进行健康风险评价更具有针对性。

RBCA和CLEA模型在某污染场地健康风险评价中的对比研究

以某有机污染场地为例,对比分析了RBCA和CLEA模型评价原理和方法,并通过毒理学方法分析了评价结果与污染场地实际情况的符合程度。研究表明,两种模型在评价方法、适用范围方面存在差异,RBCA模型适合需要综合考虑污染物在水、土、气中迁移转化的污染场地健康风险评价;CLEA模型适合以摄入污染场地种植植物为主要暴露途径的健康风险评价。

污染场地健康风险评价述评

首先介绍了污染场地(场地是一定范围内的土壤、地下水、地表水、大气和生物的总和)健康风险评价产生的背景;然后从风险评价理论与方法、重金属与有机物污染及健康风险评价实例、污染场地环境管理等方面综述了国内外研究现状;最后系统分析了目前我国污染场地健康风险评价中存在的5大问题,并对其未来的发展趋势进行了展望。

典型钢铁冶炼场地重金属污染空间分布特征及风险评价

以上海某关停钢铁冶炼厂为研究对象,结合专业判断布点法与系统布点法布设83个土壤点位,采集表、中、深层共249个土壤样品,分析As、Pb、Cd、Ni、Hg、Cu这6种重金属的分布特征、污染状况、潜在生态风险及健康风险。结果表明,As、Pb出现部分样品超标,Cd、Pb为强变异,其他重金属变异程度中等;重金属平均含量在垂向上呈现自上而下逐渐降低的趋势,且最高值均分布在表层,累积区域主要为扒渣厂房、钢渣处理区和废钢配料间;地累积指数评价结果显示,Cd和Pb的污染相对较为严重,重污染及以上的样品比例分别为8.43%、3.61%。潜在生态风险评价结果显示,场地整体的生态风险较高,Cd为主要贡献因子,较强风险及以上的样品占比高达51.81%;人体健康风险评价结果显示,Pb、As和Cd可能对人体产生一定的健康风险,因此有必要开展土壤的风险管控或修复以保证场地的再开发利用。

兰州大气PM_(2.5)中金属元素污染特征及健康风险评价

大气PM_(2.5)中金属元素污染不仅影响兰州市的环境质量,还危害人体健康。2020年在兰州市城关区和西固区采集大气PM_(2.5)样品,测定PM_(2.5)中10种金属元素浓度,分析样品中金属元素浓度特征,利用正定矩阵因子模型(PMF)确定污染来源,使用美国环保局(EPA)暴露模型进行健康风险评价。结果显示:城关区、西固区大气PM_(2.5)年平均质量浓度为48.21μg·m^(-3)、49.33μg·m^(-3),高于国家环境空气质量二级标准的年均浓度限值(35μg·m^(-3))。城关区、西固区10种金属元素浓度总和分别为241.03 ng·m^(-3)、296.80 ng·m^(-3),其中Al、Mn、Pb都是两区主要的金属元素组分。两区均以工业/扬尘混合源为主要污染来源,工业源和燃煤/机动车混合污染源也占一定比例。两区各金属元素均不具备非致癌风险;此外,Cr、Ni、As和Cd的致癌风险指数均未超过10^(-4),因此,兰州市大气PM_(2.5)中金属元素通过呼吸途径的致癌风险在可接受范围内。可见,应加强对工业、扬尘源的治理,从而改善大气质量和确保人体健康安全。

西北某退役炼油厂地下水中挥发性有机物污染特征及健康风险评价

挥发性有机物(VOCs)可长期存在于地下水中,从而对人体产生危害。针对西北某退役炼油厂受有机物污染的浅层地下水,开展了地下水中挥发性有机物的污染特征调查,并对其可能产生的健康风险进行评价。研究结果表明,该场地地下水中共检出18种VOCs,VOC单体检出率范围为6.25%~56.25%。特征污染物以苯和1,2,4-三甲苯为主,两者检出率均为56.25%,对照我国《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)的Ⅲ类标准,苯和1,2,4-三甲苯超标率均达到50%。场地内污染物主要来自原液化气储罐区和原柴油灌区的垂向渗漏,表明这两个区域可能为该场地地下水的主要污染源,且污染物分布会受水文地质条件和地下水流向的综合影响,对场地下游地下水造成污染。健康风险评价结果表明,通过饮水途径造成的健康风险占据主导。83.3%的点位致癌风险值(CR)大于10^(-6),可能存在致癌风险,其中位于渣油罐区GW11点位的致癌风险值大于10^(-4),具有致癌风险;50%的点位危害商(HQ)大于1,会产生非致癌风险,对人体造成一定影响。因此,今后应加强对区域饮水问题的关注和管控。

某工业园区大气VOCs污染特征及健康风险评价

目的针对工业园区可挥发性有机物(VOCs)排放量大而造成大气环境污染和人体健康损害现象。以长江上游典型工业园区为研究区域,探究典型工业园区VOCs污染特征及对人体健康风险的影响。方法采用苏玛罐在园区企业厂界点、环境敏感点和城区点开展VOCs连续监测,样品经过分析处理后得到108种VOCs物质,分析大气VOCs变化特征,确定臭氧(O 3)生成和二次有机气溶胶贡献的优势物种,利用危害熵值(HQ)和终生致癌风险(R isk)评价VOCs的非致癌和致癌风险。结果企业厂界点、环境敏感点和城区点总挥发性有机物(TVOCs)质量浓度均值分别为843.57μg/m^(3)、321.71μg/m^(3)和149.50μg/m^(3),3个点位都表现出夜间TVOCs均值浓度高于昼间的特点;企业厂界点、环境敏感点和城区点臭氧生成潜势(OFP)值分别为4507.25μg/m^(3)、1271.25μg/m^(3)和321.87μg/m^(3),甲基丙烯酸甲酯是企业厂界点OFP值贡献最大的物种,3个点SOAP的值分别为710.61μg/m^(3)、545.98μg/m^(3)和209.83μg/m^(3),芳香烃是3个站点二次有机气溶胶生成潜势(SOAP)贡献最大的组分,SOAP平均贡献率达到88.95%。企业厂界点、环境敏感点和城区点的危害指数(HI)指数分别为0.31、0.19和0.08,3个点位均不存在非致癌风险;致癌风险评价中,苯、乙苯和二氯甲烷在3个点位的R isk值均高于EPA可接受水平1×10^(-6)。结论综上,园区企业厂界点的污染水平高于环境敏感点和城区点,高于调研的其他工业园区;芳香烃类是各点位二次转化能力最高的组分,贡献最高的物种是甲苯;3个点位对暴露人群存在潜在致癌风险,各区域应将甲苯、苯、乙苯和二氯甲烷作为优先管控物质。

高原盆地区域地下水无机物污染、源解析及健康风险评价

全球地下水资源形势不容乐观,而地下水的组分中主要是无机物,分析地下水无机物来源及健康评价可为地下水污染防治提供有力依据。因此选取高原盆地晋城市为研究对象,采集115组样点进行无机组分测定,采用单因子和内梅罗指数评价法及IBM SPSS进行相关性分析、源解析以评价地下水环境质量,并基于US EPA健康风险评估模型计算无机物毒理学指标和重金属指标对人体的健康风险。结果表明:①地下水TDS、TH(总硬度)、F^(−)、Cl^(−)、SO_(4)^(2−)、C_(6)H_(5)OH、COD、NO_(3)^(−)-N、NO_(2)^(−)-N、LAS(阴离子表面活性剂)、I^(−)、NH_(4)^(+)-N、As、Hg、Se、Fe、Mn、Na、Cr均存在不同程度超标现象。②TH、TDS、NO_(3)^(−)-N、SO_(4)^(2−)是地下水污染的主要贡献者,研究区污染空间分布较均,主要集中在中部平原区及东北部山地区域,受大气降水及山基岩侧向补给、人工开采径流等造成污染迁移的因素影响。③工农业和地质背景组成的混合源、煤矿开采源、工业源、煤化工冶炼源和工业活动源是地下水污染的主要来源,其中工农业和地质背景组成的混合源贡献率最高。④研究区饮用地下水是主要暴露途径,且F−、As、NO_(3)^(−)-N、Hg、CN−、NO_(2)^(−)-N、Cr的非致癌风险不可接受,而As、Cr是引起致癌风险的主要因子;对于成人而言,在饮用途径方面暴露风险略低于儿童,在皮肤接触途径方面暴露风险要高于儿童。研究显示,晋城市地下水水质相对较差,主要分布在中部和东北部区域,为保障地下水环境和人体健康,应优先控制工农业活动排放量,重点关注饮用途径。

典型灯具企业场地土壤污染特征及健康风险评估

以某大型灯具生产企业场地为研究对象,对砷、钼、钨三种土壤特征污染物的空间分布及健康风险进行分析。结果表明,以单项污染指数法评价,三种污染物在场地的整体污染水平均为清洁、尚清洁等级,但均存在超标样品。污染物在表层土壤中的分布极不均匀,浓度变异系数分别为2.53、3.99、1.68,超标点位主要位于生产车间、仓库等区域,为企业历史工业生产活动所致,办公生活区存在局部污染超标,应为场地多次改扩建时地面平整,污染土壤及建筑垃圾的转移、堆填所致。污染物的垂向分布主要受土层性质影响,超标样品大多集中在0~1.5m深度内的杂填土层,在杂填土厚度较薄、污染浓度较高的区域,污染垂向迁移幅度较大,最大可达3.5~4.5m。在一类用地条件下,汞、钼、钨的非致癌风险分别为11.37、15.00、6.51,均超过了可接受水平,场地在重新开发利用前需开展修复管控。

2021—2023年上海市某郊区大米重金属污染评价及健康风险评估

本文采集了2021—2023年上海市某郊区共161份大米样品,采用单项污染指数法和综合污染指数法对大米的污染情况进行评价,同时评估了5种重金属经大米摄入带来的健康风险。监测结果得出,重金属的单项污染指数和综合污染指数均小于0.7,表明161份大米样品处于安全水平,均未受到污染。5种重金属对于所有人群目标危险系数(Target Hazard Quotient,THQ)均小于1.0,表明大米重金属不具有潜在危害性。综合非致癌风险(Total Target Hazard Quotient,TTHQ)评估所有人群均小于1.0,表明非致癌风险较小。

乌兰察布市大气PM_(2.5)中金属及类金属污染特征及健康风险评价

目的 探究2022年乌兰察布市大气PM_(2.5)中12种金属及类金属成分污染特征、来源分析及健康风险评价。方法 使用中流量采样器和石英滤膜进行空气PM_(2.5)采样,分析监测空气中PM_(2.5)的浓度,并对其中金属及类金属含量进行测定。采用主成分分析法进行金属及类金属来源分析。采用健康评价模型进行金属非致癌及致癌风险评估。结果 PM_(2.5)浓度M(P25,P75)为17.20(11.33,22.43)μg/m^(3),PM_(2.5)载带12种金属及类金属中Al、Mn浓度最高。主成分分析结果显示Pb、Cd、Tl、As、Cr、Al、Be、Mn元素富集程度显著。健康风险评估结果表明,经吸入途径接触重金属Cr(VI)的致癌风险最高,元素Ni的致癌风险最低,Cd、Cr(VI)、Ni、As对成年男性的致癌风险ILCR值高于成年女性及儿童,其余金属及类金属导致的致癌和非致癌风险处于安全范围内。结论 2022年乌兰察布市PM_(2.5)日均质量浓度未超过《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)限值(75μg/m^(3)),大气PM_(2.5)金属及类金属主要来源包括燃烧源、扬尘、工业排放源和机动车排放;健康风险评估发现重金属Cr(VI)对成年男性具有潜在致癌风险。

铜陵矿区废弃地块土壤重金属污染特征及风险评价

为评估铜陵矿区开采后废弃场地土壤重金属对人体健康和生态环境的潜在风险,以铜陵矿区典型废弃地块为例,采用单因子污染指数法和内梅罗污染指数法进行土壤环境质量评价,并结合健康风险评价模型分析地块土壤重金属污染的人体健康风险。结果显示:研究区域土壤达到重度污染水平,As、Co、V、Tl的浓度超过筛选值,研究区综合风险指数为625.94,风险等级较强;其中采样点S4附近潜在生态风险指数最大,达到“极强”等级,存在复合污染趋势。风险评价结果表明,经口摄入是该地区土壤重金属主要风险暴露途径,非致癌风险和致癌风险均为不可接受。其中As和Tl为主要风险来源,应引起重视。结论表明该地区已存在显著的潜在健康风险,本地块应重点关注Cd、As、Hg和Tl元素的污染情况,在后期开发利用过程中,需密切关注该地区重金属污染状况并进行土壤治理管控。

若尔盖湿地土壤及水体重金属分布特征及健康风险评价

若尔盖湿地属典型的高寒湿地生态系统,是我国青藏高原生态屏障的重要组成部分.青藏高原地区重金属监测多集中在青藏高原西南部,针对若尔盖湿地重金属分布特征、污染来源及潜在人体健康风险尚未完全清楚.于2022年7月采集湿地土壤(退化湿地和未退化湿地)及地表水水样,分别对4种重金属(Cr、As、Cd和Pd)进行分析,阐述其浓度分布特征,并进行人体健康风险评估.结果表明:Cr、As、Cd和Pd在未退化湿地和退化湿地的浓度(mgkg-1)分别为6.23~26.19、2.06~45.00、0.01~0.63和1.32~10.87,7.56~23.56、5.10~21.87、0.01~0.43和2.16~11.13.参照《土壤环境质量——农用地土壤污染风险管控标准》,Cr、Pd、Cd和As达标率为100%、88%、94.4%、80%;地表水中Cd未检出,Cr、As和Pd浓度(μg·L-1)分别为0.04~1.14、0.15~23.77和0.01~0.94,符合国家地表水质量Ⅰ类标准.参照美国环保署(USEPA)和国际辐射防护委员(ICRP)标准,若尔盖湿地土壤总非致癌风险指数(HI)均小于1;总致癌风险(TCR)范围为2.53×10^(-6)~1.20×10^(-4),均在可接受致癌健康风险水平10-6~10-4数量级范围内;地表水中总健康风险指数(R)为1.97×10^(-6)~2.01×10^(-4),人体最大可接受风险水平为5.0×10^(-5),其中,21.4%地表水样品超过健康风险水平.As是导致健康风险的主导因子.研究结果可补充若尔盖地区环境背景值的基础数据库,为该地污染防治及环境质量改善提供一定的数据支撑.

猪胆粉中重金属污染特征及健康风险评价

目的:检测猪胆粉中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)等元素的含量,并进行污染等级及人体健康风险分析。方法:采用电感耦合等离子体质谱法对猪胆粉中8种重金属含量进行测定。结果:17批次样品中,8种重金属元素均有检出,其中Cu、Cr、Ni超标较为严重,超标率分别达到94.1%、88.2%、35.3%。单项污染指数从大到小排序为:Ni>Cr>Cu>Zn>Hg>As>Pb>Cd,说明猪胆粉药材主要受到Ni、Cr、Cu3种元素的污染,猪胆粉受8种重金属污染的等级均达到了警戒级及以上。但8种重金属的HI与HQ平均值均小于1,即不具有非致癌健康风险。各元素的Risk均小于1×10^(-4),猪胆粉药材整体上不具备致癌风险。结论:各批次猪胆粉药材均存在不同程度的重金属污染,但健康风险较低,其中Cu、Hg等元素污染还需关注。

报废汽车拆解厂大气颗粒物重金属污染特征、来源解析及健康风险评价

利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对从国内某大型报废汽车拆解厂采集的大气颗粒物样品中的8种重金属进行了分析测定,并基于该测定数据对拆解厂区重金属污染特征、来源以及人体健康进行了研究,结果表明,机械破碎区和人工分选区重金属的平均质量浓度相对较高,Pb和Cd的质量浓度超出了GB 3095-2012《环境空气质量标准》的二级标准。正定矩阵因子分解(PMF)模型分析结果表明,拆解厂区中重金属的来源主要包括镀锌钢板材料源、铝合金材料源、含铅材料源、铜合金材料源、汽车涂料源和电镀镍-铬合金材料源。健康风险评价结果显示:Cr对人体健康存在非致癌风险,其他元素的非致癌风险基本可以忽略;Ni和Cd对人体具有潜在的致癌风险,Cr对人体有较明显的致癌风险。研究成果可为报废汽车拆解行业大气颗粒物重金属污染防治提供科学依据。

川东地区天然气开采场站废气污染物的赋存特征和健康风险评估

针对天然气开采过程中的有/无组织废气排放,调研和分析川东地区16个天然气开采场站废气污染物的赋存特征,评估各场站检出的废气污染物对作业人员和周边群众的健康风险。结果表明:2020年13个单井井站气田水池无运转状态时检出的硫化氢、二氧化硫和氮氧化物的浓度范围分别为0.001~0.016、0.007~0.023、0.012~0.047 mg/m^(3),与2017—2019年连续3 a对JZZ井和TD71井检出的浓度相当,反映了川东气田近年来固定源排放废气浓度水平。硫化氢、二硫化碳和氨是无组织排放的主要恶臭气体,但排放浓度较低,均达到了《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—93)中限定的二级标准要求。健康风险评价结果显示,气田水池运转时,硫化氢和氮氧化物在气田水池和转水池处的非瘤症危害商(HQ)值均大于0.1,可能会对作业人员的健康产生风险;气田水池未运转时,硫化氢、二氧化硫和氮氧化物在除TD62外的其他井站气田水池处和居民处的HQ均低于0.1,基本不会对作业人员和居民的健康产生风险。

龙南稀土矿区周边水体污染特征及风险评价

为研究龙南稀土矿区地表水和地下水污染物迁移规律及污染成因机制,开展了矿区周边地表水、地下水水质现状监测工作,对研究区周边地表水、地下水中pH、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮浓度进行分析测定,运用改进内梅罗综合污染指数法和健康风险评价模型对水体污染程度及不同年龄段人群健康风险进行评估。结果表明:地表水料坑处的综合污染指数最高,达到54.19,属于严重污染程度;关西翰岗桥处综合污染指数最低,仅为2.119,属于较清洁程度;料坑、黄沙河和临塘一处理站下游的综合污染指数均达到严重污染程度;地下水采样点综合污染指数均达标,水质清洁。健康风险评价结果表明:研究区地表水及地下水中的硝酸盐对人体造成的健康风险较大,亚硝酸盐与氨氮次之;经非致癌健康风险计算,饮用地下水和地表水对不同年龄人群的影响程度为幼儿>青年>成人,因此应对龙南稀土矿区周边0~6岁幼儿用水安全给予更多关注。