鄭 堃，任宗玲，覃小泉，趙玉杰，朱鎮(zhèn)強(qiáng)，連萬里，李永濤*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣州 510642；2.農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津 300191；3.廣州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，廣州510520）

韶關(guān)是廣東省有色金屬之鄉(xiāng)，也是粵北重要的生態(tài)功能區(qū)和水稻產(chǎn)區(qū)，糧食安全至關(guān)重要。然而當(dāng)?shù)毓I(yè)和眾多金屬礦山開采冶煉所產(chǎn)生的大量酸性廢水、尾礦廢渣、廢氣浮塵等，通過就地堆積滲濾、污水灌溉、大氣沉降等途徑進(jìn)入周邊農(nóng)田土壤中，導(dǎo)致土壤重金屬富集，土壤酸化加劇，重金屬離子的有效性、遷移性和生物毒性提高[1-3]。據(jù)《南方日報》2015年10月新聞報導(dǎo)，近十年來，廣東省發(fā)生的重大重金屬污染事故和血鉛事件，超過80%發(fā)生在韶關(guān)或源于韶關(guān)。

通常，重金屬離子主要通過水稻吸收和累積進(jìn)入食物鏈。而對于工礦區(qū)周邊的農(nóng)村居民（尤其是兒童），除了農(nóng)產(chǎn)品間接攝入，直接通過皮膚接觸、經(jīng)口攝入和呼吸吸入土壤也是重要的重金屬暴露途徑[4-5]。多年來，環(huán)境中的重金屬污染已對韶關(guān)工礦區(qū)的居民健康帶來嚴(yán)重威脅[6-7]，因此全面開展土壤-農(nóng)產(chǎn)品污染調(diào)查和準(zhǔn)確評價其對人體產(chǎn)生的健康風(fēng)險顯得尤為必要。

盡管近十幾年來，已有一些學(xué)者在韶關(guān)工礦區(qū)開展了土壤-農(nóng)產(chǎn)品中重金屬污染水平調(diào)查和污染評價研究[8]，但這些研究主要集中在大寶山礦區(qū)，缺乏對韶關(guān)不同礦區(qū)之間的對比研究。同時，前人研究側(cè)重采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法、地累積指數(shù)法等方法評價土壤重金屬污染狀況[9-12]，或者僅針對水稻或蔬菜食用的健康風(fēng)險進(jìn)行評價[13-16]，缺乏對不同暴露途徑及其暴露特征參數(shù)的綜合考慮[17]。大部分前人研究表明，大寶山工礦區(qū)周邊土壤呈現(xiàn)重金屬復(fù)合污染，不同元素污染程度有差異，Cd、Cu對該區(qū)土壤環(huán)境有較大影響[11-12，16-18]，而 Pb、Zn、Ni、Hg、As等元素中輕度污染或者無污染[12]。對于農(nóng)產(chǎn)品，蔬菜和水稻中Cd、Pb對大寶山工礦區(qū)周邊居民人體健康存在較嚴(yán)重的潛在危害[14-16]，且通過稻米攝入重金屬是造成健康風(fēng)險的最主要暴露途徑[6，17]。

本研究采集韶關(guān)市三個典型工礦區(qū)周邊村莊的54個稻田土壤及對應(yīng)的54個稻米樣品，分析Cd、Pb、Cu、Zn在水稻土及稻米中的污染積累特征，采用Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對礦區(qū)水稻土進(jìn)行污染生態(tài)風(fēng)險評價；同時綜合考慮各種暴露途徑，采用美國EPA人體暴露風(fēng)險評價模型對礦區(qū)居民重金屬暴露進(jìn)行健康風(fēng)險評價，以期為土壤重金屬污染防治、改善環(huán)境質(zhì)量、保障礦區(qū)居民健康等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及分析

以廣東省韶關(guān)市內(nèi)三個典型工礦區(qū)（仁化縣凡口鉛鋅礦區(qū)、翁源縣大寶山多金屬礦區(qū)、曲江區(qū)的韶關(guān)發(fā)電廠）為研究區(qū)域（圖1），綜合考慮污染類型及距離、土壤污染狀況等因素，于2015年11月在各工礦區(qū)周邊村莊隨機(jī)布設(shè)樣點(diǎn)，共采集0~20 cm水稻土耕層54個稻田土壤樣品及對應(yīng)的54個稻米樣品。其中，仁化縣凡口鉛鋅礦區(qū)（FK）周邊共設(shè)置12個采樣點(diǎn)，位于董塘鎮(zhèn)凡口社區(qū)（25°06′N，113°37′E）附近，污染源主要為凡口鉛鋅礦開采產(chǎn)生的尾渣排放和丹霞冶煉廠酸性沉降；翁源縣大寶山多金屬礦區(qū)（DBS）共設(shè)置24個采樣點(diǎn)，位于新江鎮(zhèn)上壩村（24°28′N，113°47′E）附近，污染源主要為礦山開采產(chǎn)生的酸性廢水排放；曲江區(qū)發(fā)電廠（QJ）周邊共設(shè)置18個采樣點(diǎn)，位于馬壩鎮(zhèn)石堡村（24°38′N，113°35′E）附近，污染源主要為火力發(fā)電廠的大氣沉降。

土壤自然風(fēng)干后混勻、磨碎，一部分過2 mm篩，用以分析pH、黏粒含量和陽離子交換量（CEC）；一部分過0.15 mm篩，用以測定土壤有機(jī)質(zhì)和重金屬全量。水稻樣品選取籽粒部分，自來水沖洗、去離子水洗凈，烘干，脫殼粉碎后備用。

土壤pH值用pH計按水土比2.5∶1（V/W）浸提測定；小于0.002 mm的黏粒含量采用吸管法測定；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；土壤CEC采用乙酸銨交換法（pH 7.0）測定。土壤和稻米中重金屬全量采用王水-高氯酸微波消解（Milestone ETHOSUP）后測定；其中 Pb、Cu、Zn 含量采用火焰原子吸收光譜儀（Analytik Jena novAA 350）測定（檢測限分別為 0.30、0.04、0.01 mg·L-1），Cd 含量采用石墨爐原子吸收光譜儀（Analytik Jena ZEEnit 650P）測定（檢測限為 0.02μg·L-1）。以環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)土壤GBW07430（中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所提供）進(jìn)行分析質(zhì)量控制，質(zhì)控樣品的各重金屬元素含量回收率均在92%~108%范圍內(nèi)，平行樣偏差均在10%以內(nèi)。

圖1 采樣區(qū)域示意圖Figure1 Schematic diagramof samplingsites

1.2 重金屬污染土壤的潛在生態(tài)風(fēng)險評價

采用Hakanson潛在生態(tài)危害指數(shù)法對3個典型礦區(qū)水田土壤進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評估[19]。該法是當(dāng)前土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估的主要方法之一，不但考慮了土壤重金屬含量，還將重金屬的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)和毒理學(xué)聯(lián)系起來考慮了重金屬的毒性在土壤中的普遍遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和評價區(qū)域?qū)χ亟饘傥廴镜拿舾行裕约爸亟饘賲^(qū)域背景值的差異[20-21]。計算公式如下：

式中：Fi為重金屬i的污染指數(shù)；Ci為土壤重金屬i的全量，mg·kg-1；Ce為重金屬 i的參比值（采用韶關(guān)紅壤環(huán)境背景值：Cd 0.034 mg·kg-1，Pb 34.38 mg·kg-1，Cu 14.38 mg·kg-1，Zn 48.75 mg·kg-1）[22]；Ei為重金屬 i的潛在風(fēng)險指數(shù)；Ti為重金屬i的毒性響應(yīng)參數(shù)（Cd、Pb、Cu、Zn 的毒性響應(yīng)參數(shù)分別為 30、5、5、1）[21]；RI為多種重金屬的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)。Ei<40，RI<150，表明具有低潛在生態(tài)風(fēng)險；40≤Ei<80，150≤RI<300，表明具有中潛在生態(tài)風(fēng)險；80≤Ei<160，300≤RI<600，表明具有較高潛在生態(tài)風(fēng)險；160≤Ei<320，600≤RI<1200，表明具有高潛在生態(tài)風(fēng)險；Ei≥320，RI≥1200，表明具有很高潛在生態(tài)風(fēng)險。

1.3 土壤和稻米中重金屬的人體健康風(fēng)險評價

Cd、Pb、Cu、Zn 都具有慢性非致癌健康風(fēng)險，同時Cd還具有致癌風(fēng)險。土壤中的重金屬可通過經(jīng)口攝入、皮膚接觸和呼吸吸入3種暴露途徑進(jìn)入人體，從而帶來健康風(fēng)險。3種暴露途徑的人體日均暴露量ADD經(jīng)口攝入、ADD皮膚接觸、ADD呼吸吸入（mg·kg-1·d-1）計算模型公式[23-25]分別如下：

稻米經(jīng)口攝食途徑暴露量 ADD經(jīng)口攝食（mg·kg-1·d-1）計算公式為：

公式（4）、（5）、（6）、（7）中：Ci為土壤或稻米中重金屬i含量，mg·kg-1；IR 為土壤攝入率，mg·d-1；CF 為轉(zhuǎn)換因子，kg·mg-1；EF 為暴露頻率，d·a-1；ED 為暴露持續(xù)時間，a；BW 為體重，kg；AT 為平均接觸時間，d；PM10為空氣中可吸入懸浮顆粒物含量，mg·cm-3；DAIR為人每日空氣呼吸量，m3·d-1；PIAF為吸入顆粒物在體內(nèi)滯留比例，無量綱；FSPO為空氣中來自土壤的顆粒物所占比例，無量綱；SA為可能接觸土壤的皮膚面積，cm2·d-1；AF 為皮膚土壤黏附系數(shù)，mg·cm-2；ABS為皮膚吸收效率因子，無量綱；IR′為稻米攝入率，kg·meal-1；EF′為暴露頻率，meals·a-1。每種暴露途徑分別以成人和兒童這兩類不同程度承受能力人群進(jìn)行日均暴露量計算，具體暴露評價參數(shù)取值主要參考我國《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》中暴露評價推薦值[26]、美國國家環(huán)保署（USEPA）暴露因子手冊[27]以及研究區(qū)域歷史調(diào)查值[14]（表1）。

重金屬的健康風(fēng)險評價結(jié)果分為兩種：一種是Cd、Pb、Cu、Zn 的非致癌效應(yīng)，用單種重金屬 i的非致癌風(fēng)險指數(shù)（HQi）及多種重金屬的總非致癌風(fēng)險指數(shù)（HI）表示；另一種是Cd的致癌效應(yīng)，用致癌風(fēng)險度（CRCd）表示。具體計算模型公式如下：

公式（8）、（9）、（10）中：i為致癌或非致癌重金屬元素；j為某種暴露途徑；ADDij為重金屬i在第j中暴露途徑下的日均暴露量，mg·kg-1·d-1；RfD 為參考劑量，mg·kg-1·d-1；SF 為不同暴露途徑下致癌風(fēng)險斜率因子，kg·d·mg-1；各種暴露途徑的參考劑量值和斜率因子參考值見表2[27]。

表1 健康風(fēng)險評價模型暴露參數(shù)Table 1 Exposureparameters for human health risk assessment models

表 2 重金屬不同暴露途徑的參考劑量（RfD，mg·kg-1·d-1）和斜率系數(shù)（SF，kg·d·mg-1）Table 2 Reference dose and slopefactor values for each heavy metal fromdifferent exposure pathways

若土壤或稻米中重金屬的非致癌風(fēng)險參數(shù)HQi和HI小于1，說明非致癌健康風(fēng)險可以忽略；大于1，說明對人群健康存在非致癌健康風(fēng)險；大于10，說明對人群健康有慢性致毒效應(yīng)[26]。若土壤或稻米中重金屬的致癌風(fēng)險度CR小于由我國環(huán)保部發(fā)布的《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定的可接受致癌風(fēng)險水平10-6，說明對人群健康沒有負(fù)面影響[26]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS（IBMSPSSStatistics 23）進(jìn)行各多變量間的相關(guān)分析、Origin（Origin Pro8.0）進(jìn)行重金屬含量分布箱線圖分析和R軟件（R version 3.3.2）進(jìn)行各樣點(diǎn)多變量間的主成分分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 水稻土中重金屬污染特征分析及潛在生態(tài)風(fēng)險評價

FK、DBS和QJ工礦區(qū)周邊的水稻土樣品基本理化特征見表3。所有土壤樣品都呈現(xiàn)酸性，pH范圍為4.18~5.68，F(xiàn)K、DBS工礦區(qū)周邊土壤酸度強(qiáng)于QJ工礦區(qū)周邊土壤，這可能由于含硫多金屬礦山廢水、廢渣、冶煉廢氣等污染物對土壤酸度影響時間及程度大于火力發(fā)電廠大氣沉降物。水稻土有機(jī)質(zhì)水平較豐富，達(dá)到18.19~84.56 g·kg-1（平均41.31 g·kg-1），說明耕作熟化程度較高。

土壤中Cd、Pb、Cu、Zn含量分布見圖2。三個采樣區(qū)域（FK、DBS、QJ）土壤中 Cd含量分別在 0.59~3.25、0.38~1.91、1.04~3.58 mg·kg-1之間，平均值分別為1.23、0.77、2.04 mg·kg-1，分別為國家環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)（GB 15612—1995，0.3 mg·kg-1）的 4.10、2.57、6.80倍，超標(biāo)率達(dá)100%。30%的水稻土中Pb含量超標(biāo)（GB 15612—1995，250 mg·kg-1），其中 FK 礦區(qū)周邊土壤Pb含量在282.8~1408 mg·kg-1之間，平均值612.2 mg·kg-1，超標(biāo)率100%；DBS礦區(qū)周邊土壤Pb平均含量為192.9 mg·kg-1，超標(biāo)率為17%；QJ周邊土壤Pb均未超標(biāo)，平均含量為126.3 mg·kg-1。水稻土中Cu含量在18.36~544.9 mg·kg-1之間，整體超標(biāo)率為50%，其中DBS礦區(qū)周邊土壤中Cu含量96%超標(biāo)，平均值高達(dá)236.2 mg·kg-1，是國家環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn) （GB 15612—1995，50 mg·kg-1） 的 4.72 倍；FK和QJ工礦區(qū)周邊土壤Cu超標(biāo)率分別為25%和6%。水稻土中Zn含量在94.14~1276 mg·kg-1之間，整體超標(biāo)率比Pb、Cu高，達(dá)到74%；其中FK礦區(qū)周邊土壤超標(biāo)最嚴(yán)重，超標(biāo)率100%，Zn平均含量高達(dá)726.4 mg·kg-1，是國家環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)（GB 15612—1995，200 mg·kg-1）的 3.63 倍；DBS 礦區(qū)周邊水稻土Zn超標(biāo)率為96%，平均含量為319.8 mg·kg-1；QJ周邊土壤超標(biāo)率相對較低，為28%。本研究水稻土中Cd、Pb含量范圍與同一區(qū)域2015年6月采集的樣品分析結(jié)果[28]基本一致；Cu、Zn含量與Zhou等[29]在韶關(guān)大寶山、凡口、樂昌、冶煉廠四個工礦區(qū)周邊455個土壤樣品的調(diào)查結(jié)果（Cu、Zn平均含量分別為84.5、772 mg·kg-1）接近。

表3 供試土壤基本理化性質(zhì)Table3 Physical and chemical propertiesof selected soil

同時，Zhou等[29]通過相關(guān)分析和主成分分析解析了韶關(guān)大寶山、凡口、樂昌、冶煉廠四個工礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤中重金屬的來源，其中Cd、Pb來自自然來源和人為源，而Cu和Zn可能主要來自于礦山開采過程中的大氣沉降和廢水排放。本研究主成分分析結(jié)果（圖 3）顯示，第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到62.87%，說明2個獨(dú)立主成分變量可以反映8個環(huán)境變量的大部分信息。P C 1方差貢獻(xiàn)率達(dá)到4 0.8 7%，主要與土壤全P b、全Z n、黏粒、有機(jī)質(zhì)含量及C E C顯著相關(guān)；P C 2主要與全C d、全C u含量及p H顯著相關(guān)（圖3 a）。三個工礦區(qū)樣點(diǎn)根據(jù)其在空間載荷圖的P C 1和P C 2信息被明顯區(qū)分開，樣點(diǎn)間土壤重金屬全量和理化屬性差異達(dá)到顯著水平（P=0.0 0 1）；其中F K工礦區(qū)明顯偏向較高P b、Z n含量的方向，而D B S、Q J工礦區(qū)則分別偏向較高C u、C d含量的方向，反映了不同污染源的不同特點(diǎn)。

圖2 Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中含量分布箱線圖Figure 2 Boxplots of Cd，Pb，Cu and Zn distribution in soil

圖3 土壤Cd、Pb、Cu、Zn含量和理化性質(zhì)指標(biāo)的主成分分析Figure3 PCA of variables of Cd，Pb，Cu and Zn concentrations and physical and chemical propertiesin soil

表4 水稻土中Cd、Pb、Cu、Zn污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價Table 4 Potential ecological risk assessment of Cd，Pb，Cu and Zn in soil

土壤重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險評價結(jié)果（表4）顯示，三個礦區(qū)周邊水稻土綜合潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)RI排序?yàn)椋篞J>FK>DBS，具有高或很高潛在生態(tài)風(fēng)險；四種重金屬污染潛在生態(tài)風(fēng)險程度排序?yàn)镃d>Pb>Cu>Zn；三個礦區(qū)周邊水稻土中Cd均為最主要的風(fēng)險因子，對綜合潛在生態(tài)風(fēng)險的貢獻(xiàn)率超過85%，存在很高潛在生態(tài)風(fēng)險，Zn的潛在生態(tài)風(fēng)險很低，貢獻(xiàn)率低于1%；同時，F(xiàn)K、DBS礦區(qū)周邊水稻土分別還存在較高的Pb、Cu潛在生態(tài)風(fēng)險。本研究RI與Zhou等[29]在韶關(guān)四個工礦區(qū)周邊調(diào)查獲得的Cd、Pb、Cu、Zn潛在風(fēng)險指數(shù)基本一致。

2.2 稻米中重金屬含量特征分析

54個稻米樣品中重金屬含量分布見圖4，對照國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2012）和農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY 861—2004），稻米中 Cd、Pb、Cu、Zn 含量總體超標(biāo)率分別為94%、85%、2%和4%，可見韶關(guān)工礦區(qū)周邊的稻米重金屬的健康風(fēng)險主要來自Cd和Pb[15]。三個采樣區(qū)域（FK、DBS、QJ）的稻米 Cd含量分別在0.64~2.95、0.09~2.36、0.20~6.07 mg·kg-1之間，平均值分別為 1.36、1.08、2.69 mg·kg-1；分別超過國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)值（GB 2762—2012，0.2 mg·kg-1）5.8、4.4、12.5倍，其中QJ工礦區(qū)的水稻Cd超標(biāo)最為嚴(yán)重。對于Pb，F(xiàn)K礦區(qū)稻米Pb含量超標(biāo)最嚴(yán)重，含量在1.17~6.48 mg·kg-1之間，平均值 2.30 mg·kg-1，是國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)值 （GB 2762—2012，0.2 mg·kg-1） 的 11.5倍；DBS和QJ工礦區(qū)稻米Pb含量分別在0.00~1.93、0.10~1.55 mg·kg-1之間，平均值分別為 0.91、0.85 mg·kg-1，也顯著超過了國標(biāo)。三個工礦區(qū)（FK、DBS、QJ）的稻米 Cu、Zn 含量分別在 2.12~11.05、19.31~52.89 mg·kg-1之間，平均含量分別為 5.13、32.43 mg·kg-1，均低于農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 861—2004規(guī)定的限量值（Cu 10 mg·kg-1，Zn 50 mg·kg-1）。

對比土壤和稻米中重金屬含量發(fā)現(xiàn)，DBS和QJ工礦區(qū)土壤和稻米全Cd含量基本全部超標(biāo)；全Pb含量雖然不超標(biāo)，處于低潛在生態(tài)風(fēng)險水平，但是稻米仍普遍存在Pb污染風(fēng)險；反之，一半以上的土壤樣品Cu、Zn含量超標(biāo)，但稻米中鮮見超標(biāo)。這與劉志彥等[15]在大寶山工礦區(qū)周圍重金屬污染土壤中的大田試驗(yàn)結(jié)果相似，即供試土壤Cd、Cu、Zn含量均超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)（GB 15612—1995），Pb未超標(biāo)，但 21個水稻品種的稻米中Cd、Pb超標(biāo)率卻達(dá)到100%、71%，Cu超標(biāo)率僅為5%，Zn不超標(biāo)。這可能是由于酸性土中土壤pH對稻米吸收Cd和Pb的影響高于Cu和Zn[18]。同時該結(jié)果也側(cè)面反映了僅以土壤重金屬全量來評估土壤中重金屬生態(tài)風(fēng)險缺乏一定的準(zhǔn)確性[30]。

2.3 水稻土-稻米中重金屬的人體健康風(fēng)險評價

2.3.1 水稻土中重金屬的健康風(fēng)險評價

由健康風(fēng)險評價模型的計算結(jié)果（表5、表6、表7）可知，三個工礦區(qū)周邊水稻土中重金屬通過3種暴露途徑（經(jīng)口攝入、皮膚接觸、呼吸吸入）對兒童和成人的HQi和HI均小于1，因此研究區(qū)域內(nèi)水稻土中重金屬不會對周圍居民造成明顯的非致癌健康影響。三種暴露途徑帶來的人體非致癌風(fēng)險大小呈現(xiàn)為經(jīng)口攝入遠(yuǎn)大于皮膚接觸和呼吸吸入，說明經(jīng)口攝入土壤是最主要的非致癌風(fēng)險途徑；后兩者的HQi和HI均在10-6~10-2范圍內(nèi)，風(fēng)險幾乎可忽略；土壤重金屬經(jīng)口攝入的非致癌風(fēng)險元素因子主要是Pb，貢獻(xiàn)率88%以上。水稻土中四種重金屬通過經(jīng)口攝入途徑對兒童的非致癌風(fēng)險指數(shù)均約是成人的2倍，這跟兒童體重較輕和多動的習(xí)慣有關(guān)，其與土壤主動接觸幾率高于成人，并且兒童對于衛(wèi)生的意識較弱，通過手-口方式攝入頻率高于成人[5，31]。

圖4 Cd、Pb、Cu、Zn在稻米中含量分布箱線圖Figure 4 Boxplots of Cd，Pb，Cu and Zn distribution in rice

表5 土壤重金屬經(jīng)口攝入的健康風(fēng)險Table 5 Risk index of heavy metalsin soil by oral ingestion

本試驗(yàn)水稻土中三種暴露途徑帶來的Cd的總致癌風(fēng)險度CRCd總體在10-6水平，除了QJ工礦區(qū)兒童總致癌風(fēng)險度CRCd為10-5水平（表5、表6、表7），高于可接受風(fēng)險水平10-6，可能影響到公眾民生和安全，需要引起政府和公眾的重視和警惕。Cd的致癌風(fēng)險主要通過經(jīng)口攝入途徑造成，其貢獻(xiàn)率在99%以上，而通過皮膚接觸、呼吸吸入途徑導(dǎo)致的致癌風(fēng)險度CRCd很低，分別在10-8、10-9水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可接受風(fēng)險水平（10-6）。三個工礦區(qū)中，經(jīng)口攝入土壤中Cd對兒童的致癌風(fēng)險度也是成人的2倍。綜合分析土壤重金屬的非致癌、致癌風(fēng)險，結(jié)果表明三個工礦區(qū)中兒童通過經(jīng)口攝入土壤重金屬造成的健康風(fēng)險均比成人高，需重視并警惕兒童經(jīng)口攝入土壤重金屬Cd、Pb而造成的健康風(fēng)險，加強(qiáng)該區(qū)域的環(huán)境保護(hù)和兒童保健工作，監(jiān)督兒童不在污染田地附近玩耍，注意教育兒童保持良好個人衛(wèi)生行為習(xí)慣，注意兒童膳食搭配，多食高蛋白食物以減少重金屬在體內(nèi)吸收轉(zhuǎn)化。

2.3.2 稻米中重金屬的人體健康風(fēng)險評價

稻米中重金屬的人體健康風(fēng)險計算結(jié)果見表8。研究區(qū)域生產(chǎn)的稻米中重金屬對人體存在明顯的非致癌風(fēng)險，HI在5.01~20.73范圍內(nèi)，為不可接受的風(fēng)險水平。三個工礦區(qū)成人的HI均超過了10，說明對周圍居住人群健康可產(chǎn)生慢性致毒效應(yīng)。四種重金屬元素對HI的平均貢獻(xiàn)率依次為Cd（73.25%）>Pb（16.51%）>Cu（5.49%）>Zn（4.75%）；稻米中 Cd對成人和兒童及Pb對成人的非致癌風(fēng)險指數(shù)HQi均超過1，而Cu、Zn均低于1，說明Cd是本研究區(qū)域稻米中最主要的非致癌風(fēng)險元素因子，其次是Pb。Wang等[17]調(diào)查結(jié)果顯示，大寶山礦區(qū)周邊村莊的土壤及稻米中Cd非致癌風(fēng)險指數(shù)HI在5.29~25.75范圍內(nèi)，其中稻米攝食貢獻(xiàn)率達(dá)84.34%~95.14%，與本研究結(jié)果一致。

表7 土壤重金屬呼吸吸入的健康風(fēng)險Table 7 Risk index of heavy metalsin soil by inhalation

表8 稻米中重金屬食用的健康風(fēng)險Table 8 Risk index of human health by consumption of rice

研究區(qū)域稻米中Cd的致癌風(fēng)險度CRCd在7.26×10-3~3.76×10-2范圍內(nèi)（表8），超過可接受風(fēng)險水平（10-6）的 1000~10 000 倍，是 Wang等[17]在大寶山工礦區(qū)調(diào)查獲得的土壤及稻米中Cd總致癌風(fēng)險度（2.0×10-3~9.8×10-3）的3~4倍，說明本研究區(qū)域稻米中Cd的致癌風(fēng)險很高，長期食用該地區(qū)稻米的人群極有可能患上癌癥，需引起高度重視，該地區(qū)的稻米不宜投入市場進(jìn)行銷售，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督，對稻米產(chǎn)品進(jìn)行多次抽查，一旦不合格應(yīng)嚴(yán)格處理；同時應(yīng)制定土壤修復(fù)策略以削減重金屬的稻米吸收量[17]。成人的非致癌風(fēng)險和致癌風(fēng)險均大于兒童，這與成人進(jìn)食量和暴露時間有關(guān)[5]。

3 結(jié)論

（1）韶關(guān)三個典型工礦區(qū)周邊水稻土中重金屬嚴(yán)重超標(biāo)，Cd、Pb、Cu、Zn 含量的超標(biāo)率分別為 100%、30%、50%、74%；三個工礦區(qū)的水稻土均具有高或很高潛在生態(tài)風(fēng)險，風(fēng)險大小依序?yàn)椋呵l(fā)電廠>凡口鉛鋅礦>大寶山多金屬礦；其中Cd為最主要的生態(tài)風(fēng)險元素因子。

（2）工礦區(qū)周邊的稻米中 Cd、Pb、Cu、Zn 含量超標(biāo)率分別為94%、85%、2%、4%，Cd和Pb是稻米中最主要的健康風(fēng)險因子；水稻土和稻米中重金屬風(fēng)險水平的不一致性，反映了完善土壤-農(nóng)產(chǎn)品中重金屬生態(tài)風(fēng)險評價體系的復(fù)雜性。

（3）工礦區(qū)周邊水稻土中重金屬的非致癌健康指數(shù)均小于1，不會對周圍居民造成明顯的非致癌健康影響，其中Pb是最主要的非致癌風(fēng)險元素因子；水稻土中的Cd致癌風(fēng)險度CRCd總體在10-6水平，除了其中曲江發(fā)電廠工礦區(qū)兒童總致癌風(fēng)險度為10-5水平，高于可接受風(fēng)險水平（10-6），需引起政府和公眾的警惕，特別是對于礦區(qū)兒童的健康風(fēng)險問題；經(jīng)口攝入是最主要的土壤重金屬非致癌和致癌風(fēng)險暴露途徑。

（4）工礦區(qū)周邊稻米中重金屬對人體的總非致癌風(fēng)險指數(shù)HI在5.01~20.73范圍內(nèi)，存在明顯的非致癌風(fēng)險，甚至慢性致毒效應(yīng)；其中Cd是研究區(qū)域稻米中最主要的非致癌風(fēng)險元素因子，其次是Pb；稻米中 Cd的致癌風(fēng)險度CRCd在 7.26×10-3~3.76×10-2范圍內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了可接受風(fēng)險水平（10-6），需引起高度重視。

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