棕地居民小区土壤重金属污染及其健康风险评价

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以豫东平原某市不同类型的棕地居民小区为研究对象,采集土壤样品,测定重金属(As、Hg、Pb、Cd、Ni、Zn、Cr和Cu)含量,采用污染指数评价法和地积累指数法对其展开污染状况评估,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的健康风险模型对其展开健康风险评价。得出以下主要结论:(1)与棕地相比,经过土壤修复后所建居民小区的土壤重金属含量、污染程度和健康风险均有明显改善。(2)各居民小区表层土壤重金属含量均高于其参考背景值,棕地小区重金属含量高于非棕地居民小区。由于原棕地的企业产品不同,所以不同棕地小区的土壤重金属含量存在一定差异。各居民小区土壤重金属含量在垂直方向的分布没有确定规律,深层(20~40cm或40~60cm)含量仍然很高。除Cr外,棕地小区深层(20~40cm或40~60cm)土壤重金属含量高于非棕地居民小区相应深度的含量。(3)以《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ3052007)为标准的综合污染指数评价表明,9个采样小区除TX小区土壤重金属达到临界污染,其余小区土壤重金属均为安全级别。采样小区WY、XT、D1、D2和D3的各个重金属单项污染指数(Pi)均为安全级别。YH小区土壤As在个别样点达到轻度污染,Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、Cu和Zn均为安全级别。TX小区土壤Hg和Cr在个别样点达到轻度污染,As、Cd、Pb、Ni、Cu和Zn均为安全级别。XH小区土壤Cu在个别样点达到轻度污染,As、Hg、Cd、Pb、Ni、Cr和Zn均为安全级别。DS小区土壤Cu在个别样点达到轻度污染,As、Hg、Cd、Pb、Ni、Cr和Zn均为安全级别;以当地重金属参考背景值为标准的地积累指数评价表明,各棕地小区除Pb和Ni没有发生重金属污染外,其余6种重金属均存在一定程度的污染。YH小区土壤As、Cr、Cd、Zn和Cu达到轻度污染,As在部分样点达到中度污染,Hg不存在污染。XH小区土壤Cd和As达到轻度污染,Cr、Cu、Zn和Hg不存在污染。WY小区土壤Cd、Cr、As和Zn达到轻度污染,Cd在部分样点达到中度污染,Cu和Hg不存在污染。TX小区土壤Hg和Cr达到中度污染,As、Cd和Zn达到轻度污染,Hg在部分样点达到重-极重污染,Cu不存在污染。DS小区土壤重金属As、Cr、Cd、Zn、Hg和Cu达到轻度污染,Hg在部分样点达到重度污染,Cd、Zn和Cu在部分样点达到中度污染。XT小区土壤Cr、Cd、Cu、Zn和As达到轻度污染,Cr和Cu在部分样点达到中度污染,Hg不存在污染;非棕地对照区除D1的Cd和Cr、D2的Hg和Cr达到轻度污染。其他各重金属均不存在污染;原棕地对照区D3的8种土壤重金属均存在一定程度的污染,Hg达到重度污染,Cu、Cr、Pb、Zn和Cd达到中度污染,As和Ni存在轻度污染。(4)各居民小区土壤重金属的HQ和HI均小于1,不存在非致癌健康风险。重金属对儿童的HI大于成人,约相当于成人的6倍左右。HQAs对HI的贡献率在53%左右,As是最主要的非致癌风险因子。各重金属经手-口摄入途径暴露的重金属非致癌风险对HI的贡献率在93.04%左右,手-口摄入途径是最主要的非致癌风险暴露途径。(5)各居民小区土壤致癌重金属的CR和TCR均超出US EPA推荐的治理标准,但低于一些专家所提出的宽松标准,存在致癌风险的可能。CRAs对TCR的贡献率在80%左右,As也是最主要的致癌风险因子。各重金属经手-口摄入途径对TCR的贡献率在98.14%左右,手-口摄入途径是最主要的致癌风险暴露途径。
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