陳 丹,周于杰,章佳文,羅學(xué)儒,楊金燕
(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系,成都 610207)
隨著人口數(shù)量的快速增長(zhǎng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)和現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展,越來越多的重金屬進(jìn)入土壤,使得土壤重金屬污染愈發(fā)嚴(yán)重。土壤重金屬污染問題已經(jīng)成為我國(guó)污染面積最廣、危害最大的環(huán)境問題之一[1]。2014年4月公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》[2]數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)土壤環(huán)境總體不樂觀,污染類型以重金屬污染為主。全國(guó)土壤總的超標(biāo)率為16.1%,耕地點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%,無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%?!度珖?guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》同時(shí)指出我國(guó)西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大。
一些重金屬元素毒性大、穩(wěn)定性強(qiáng),不能被降解,對(duì)人體的潛在危害極大。土壤中的重金屬主要通過食物鏈、經(jīng)口攝入(手-口的直接接觸活動(dòng),特別是兒童)以及呼吸和皮膚接觸進(jìn)入人體[3-4],其中經(jīng)口攝入在很多情況下成為主要途徑[5]。通過對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,可了解研究地區(qū)重金屬對(duì)人體健康的危害水平,進(jìn)而采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和補(bǔ)救措施。
美國(guó)環(huán)保署(USEPA)推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)模型中關(guān)于重金屬對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是基于某一重金屬的全量數(shù)據(jù),但經(jīng)口攝入的重金屬并不能100%被吸收[6],由此引入生物可給性這一概念。盡管目前對(duì)土壤中重金屬的生物可給性的定義并不完全統(tǒng)一,但一般而言,土壤重金屬的生物可給性是指土壤重金屬直接進(jìn)入人體消化系統(tǒng)并可在胃腸道溶解出的部分[1,7],表明了重金屬被胃腸道消化液吸收的潛力[8]。目前關(guān)于生物可給性的研究存在多種方法并存的局面。模擬腸胃液提取法,包括SBET(Simple bioavailability ex?traction test)、PBET(Physiologically based extraction test)法等,比較接近動(dòng)物或人體對(duì)土壤重金屬污染的真實(shí)吸收狀態(tài),在環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中發(fā)揮著重要作用[9]。Brattin和Drexler等[10-11]利用體外仿生實(shí)驗(yàn)研究了Pb的生物可給性,研究結(jié)果與美國(guó)環(huán)保署對(duì)豬的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果呈很好的相關(guān)性。Poggio等[12]采用修正PBET法進(jìn)行了體外提取實(shí)驗(yàn),研究了意大利北部某城市地表土壤中 Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的生物可給性,結(jié)果表明Pb和Zn在胃液中的生物可給性大于在腸液中的生物可給性。國(guó)內(nèi)也有一些學(xué)者對(duì)農(nóng)田、礦區(qū)、城市功能區(qū)等土壤重金屬的生物可給性進(jìn)行了研究,并針對(duì)重金屬進(jìn)行了人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[1,13-14]。
四川省什邡市的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為主,磷礦資源豐富,分布著大量的磷肥廠。磷礦在開采及生產(chǎn)過程中會(huì)帶來重金屬Pb、Zn等的污染,位于什邡市的亭江村就是全國(guó)公布的癌癥村之一[15]。為研究什邡市土壤中的重金屬對(duì)人體健康的影響,本文對(duì)成人和兒童進(jìn)行了土壤中Pb、Zn的非致癌風(fēng)險(xiǎn)研究。國(guó)內(nèi)學(xué)者多采用USEPA推薦的模型來進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)分析,但目前USEPA推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)模型中的很多參數(shù)是針對(duì)歐美人群設(shè)定,其所有參數(shù)并非完全適用于亞洲人群。本研究運(yùn)用USEPA推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)模型,并根據(jù)中國(guó)人的體質(zhì)特征對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行修正,判斷土壤中的重金屬對(duì)人體健康造成的危害。這對(duì)修復(fù)被重金屬污染的土壤、保障農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
什邡市位于成都平原,是四川省德陽市的縣級(jí)市。什邡市面積864 km2,人口43.6萬人(2016年)。地形以山地為主(約占60%),此外還有平原和丘陵。該地屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū),特點(diǎn)為夏雨冬陰,云霧多,日照少,年溫差不大,年平均氣溫在13~17℃之間。什邡市磷礦資源豐富,是我國(guó)六大磷礦基地之一。
試樣所用土壤于2017年4月采自四川省什邡市,選取馬井鎮(zhèn)金牛村、穿心店磷肥廠、宏達(dá)磷肥廠和雙盛工業(yè)區(qū)廠區(qū)附近農(nóng)田(以下簡(jiǎn)稱馬井、穿心店、宏達(dá)和雙盛)共4個(gè)采樣區(qū),馬井鎮(zhèn)采樣區(qū)為非工業(yè)區(qū),其余為工業(yè)區(qū)。工業(yè)區(qū)的每個(gè)采樣區(qū)在距煙筒下風(fēng)向每隔100 m設(shè)置1個(gè)采樣單元,在距煙筒100~1000 m共設(shè)置10個(gè)采樣單元。由于雙盛為工業(yè)園區(qū),所選煙筒位于密集區(qū)域的中部位置處。每個(gè)采樣單元采集2個(gè)表層土壤樣品(0~20 cm),每個(gè)采樣區(qū)共采集樣品20份。因馬井為非工業(yè)區(qū),隨機(jī)采取土樣20份。4個(gè)采樣區(qū)土壤樣品共80份,所有采樣點(diǎn)為農(nóng)業(yè)用地。采樣方法參照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166—2004)[16]以及《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(NY/T 395—2012)[17]。土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后,自然風(fēng)干,剔除砂礫、動(dòng)植物殘?bào)w等雜質(zhì),壓碎后進(jìn)行研磨,分別過10(2 mm)、60(0.25 mm)、100(0.15 mm)目尼龍篩。其中過10目篩的土樣用于測(cè)定土壤pH,過60目篩的土樣用于測(cè)定Pb和Zn的生物可給性,過100目篩的土樣用于測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)以及Pb、Zn的全量[7,18]。土壤過篩后,分裝于聚四氟乙烯塑料袋備用。
1.3.1 土壤的基本理化性質(zhì)
采用電極法測(cè)量土壤pH(土水比為1∶5);采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)量土壤有機(jī)質(zhì)含量[18]。每個(gè)土樣進(jìn)行兩次平行測(cè)定。結(jié)果見表1。
表1 采樣區(qū)土壤的基本理化性質(zhì)Table 1 The basic physicochemical properties of the soils in sampling areas
1.3.2 土壤中Pb、Zn全量的測(cè)定
采用四酸消解法[18]對(duì)土壤進(jìn)行消解,利用原子吸收光譜儀(AANALYST 800,PerkinElmer,USA)對(duì) Pb和Zn的全量進(jìn)行測(cè)定。每批樣品測(cè)試進(jìn)行空白樣和標(biāo)樣(GBW07428四川盆地GSS-14)質(zhì)量控制。標(biāo)樣中 Pb、Zn的加標(biāo)回收率分別為(110.0±19.8)%和(95.4±17.1)%。
1.3.3 土壤中Pb、Zn形態(tài)的測(cè)定
利用改進(jìn)BCR法[19]對(duì)所有土壤樣品中Pb和Zn的酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的含量進(jìn)行測(cè)定。每批樣品以10%的比例進(jìn)行平行測(cè)定。
1.3.4 土壤中Pb、Zn生物可給性的測(cè)定
采用SBET法[1]對(duì)所有土壤樣品中Pb和Zn的生物可給性進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)土樣進(jìn)行3次平行測(cè)定,每批樣品測(cè)試進(jìn)行空白樣質(zhì)量控制。
1.4.1 暴露劑量模型
假設(shè)土壤中重金屬的暴露途徑為經(jīng)口攝入。參照 USEPA 推薦的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型[1,14,20-22]計(jì)算日均暴露劑量(CDIm),其公式如下:
式中:CDIm為經(jīng)口攝入的日均暴露劑量,mg·kg-1·d-1;Cs為土壤中重金屬含量,mg·kg-1;ImR為每日土壤攝入量,兒童取200 mg·d-1,成人取100 mg·d-1;CF為單位轉(zhuǎn)換因子,10-6;EF為暴露頻率,取350 d·a-1;ED為暴露持續(xù)時(shí)間,兒童取6 a,成人取30 a;BW為體重,兒童取16.2 kg,成人取61.8 kg;AT為平均暴露時(shí)間,致癌作用取72×365 d,非致癌作用取ED×365 d。其中BW和AT參數(shù)值為基于中國(guó)人的體質(zhì)特征對(duì)USEPA推薦的模型中相應(yīng)參數(shù)的修正值[23]。
1.4.2 健康風(fēng)險(xiǎn)表征
USEPA推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)模型將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn),對(duì)致癌物采用致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),非致癌物采用非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。由于Pb、Zn均為非致癌物質(zhì),因此健康風(fēng)險(xiǎn)只為非致癌風(fēng)險(xiǎn)。其計(jì)算公式[1,20,22]為:
式中:HQi為不同重金屬的非致癌風(fēng)險(xiǎn);CDImi為不同重金屬經(jīng)口攝入的日均劑量,mg·kg-1·d-1;RfD為經(jīng)口攝入的參考劑量,Pb為3.57×10-3mg·kg-1·d-1,Zn為0.3 mg·kg-1·d-1。
對(duì)于多種重金屬的總非致癌風(fēng)險(xiǎn),計(jì)算公式如下:
1.4.3 利用重金屬生物可給性對(duì)模型的修正
模擬人體消化系統(tǒng)中重金屬的生物可給性(OB)用下式[1,22]計(jì)算:
式中:OB為重金屬在人體消化系統(tǒng)中的生物可給性,%;C為體外實(shí)驗(yàn)?zāi)M胃階段反應(yīng)液中的重金屬濃度,mg·L-1;V為反應(yīng)器中反應(yīng)液體積,mL;Cs為土樣中重金屬總量,mg·kg-1;Ms為加入反應(yīng)器中的土樣質(zhì)量,mg。
基于重金屬生物可給性數(shù)據(jù)的修正公式如下:
式中:HQamendi為修正后的不同重金屬的非致癌風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于修正后的多種重金屬經(jīng)口攝入的總非致癌風(fēng)險(xiǎn),仍舊按照公式(3)計(jì)算。
采用Excel 2010及SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用Origin 8.0進(jìn)行圖形制作。采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行顯著性分析,定義P值大于0.05時(shí),為無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;P值小于0.05時(shí),為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;P值小于0.01時(shí),為有顯著差異;P值小于0.001時(shí),為有極顯著差異。
馬井、穿心店、宏達(dá)和雙盛采樣區(qū)農(nóng)田土壤中Pb的全量平均值分別為 64.63、83.17、72.78 mg·kg-1和85.26 mg·kg-1,均未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—2018)中的篩選值(90 mg·kg-1),表明研究區(qū)域土壤中的Pb在整體水平上未引起污染。穿心店和雙盛采樣區(qū)Pb的全量臨近篩選值,需引起一定的重視。土壤樣品中Pb全量在工業(yè)區(qū)及非工業(yè)區(qū)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。由于非工業(yè)區(qū)無磷肥廠,表明研究區(qū)域土壤中的Pb全量受磷肥廠影響較小,可能主要來源于成土母質(zhì)或者農(nóng)田耕作施用的化肥。
馬井Zn全量平均值為87.45 mg·kg-1,穿心店、宏達(dá)和雙盛Zn全量平均值分別為235.97、222.54 mg·kg-1和394.90 mg·kg-1,是《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-2018)中篩選值(200 mg·kg-1)的1.18、1.11和1.97倍,是對(duì)照區(qū)馬井Zn全量平均值的2.70、2.54倍和4.52倍,表明3個(gè)地區(qū)的土壤均在不同程度上受到Zn的輕度污染。工業(yè)區(qū)及非工業(yè)區(qū)土壤中Zn全量差異極顯著(P<0.001),工業(yè)區(qū)磷肥廠的生產(chǎn)活動(dòng)已顯著影響研究區(qū)域土壤中Zn的全量。
圖1 土壤中Zn全量隨距煙筒下風(fēng)向距離的變化Figure 1 The total concentrations of Zn with the distance at the downwind direction to the chimney effluent outlet
Zn全量在雙盛第一個(gè)采樣單元數(shù)值異常高,此采樣點(diǎn)靠近路邊污水渠,地下水的滲透和污水的澆灌可能導(dǎo)致此采樣單元污染嚴(yán)重。因此,進(jìn)行分布規(guī)律分析時(shí)舍棄此單元。穿心店、宏達(dá)和雙盛的Zn全量峰值分別位于距煙筒下風(fēng)向400、300 m和400 m(圖1)。Zn全量在距煙筒下風(fēng)向300~400 m處達(dá)到最大,此規(guī)律可能與工廠排放的煙氣通過氣流的高空傳輸和沉降有關(guān)[25]。
項(xiàng)萌等[26]采集了廣西某鉛銻礦冶煉區(qū)周圍的荒地土壤,研究污染源只來自煙氣的Pb、Sb、As的空間分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)3種重金屬全量在0~400 m范圍內(nèi)急劇衰減,在400~2400 m范圍內(nèi)緩慢衰減。徐玉霞等[27]采集了關(guān)中西部某鉛鋅冶煉區(qū)周圍的荒地土壤,研究污染源只來自煙氣的Pb、Hg、Cr的空間分布規(guī)律,得出這3種重金屬在0~200 m范圍內(nèi)急劇衰減,在200~1200 m范圍內(nèi)緩慢衰減。
本研究中,除得出Zn全量在距煙筒下風(fēng)向300~400 m處達(dá)到最大值的規(guī)律外,Zn全量在各采樣區(qū)并未得出明顯的規(guī)律。這與項(xiàng)萌等[26]和徐玉霞等[27]的研究結(jié)果不同,說明不同污染源礦區(qū)的重金屬分布規(guī)律不同。這可能是因?yàn)橥寥览梅绞讲煌部赡苁且驗(yàn)椴蓸訁^(qū)土壤中Zn的污染源不僅來自于煙氣,還來自于礦區(qū)廢水和農(nóng)田中的化肥。此外,重金屬在煙氣中的擴(kuò)散與其賦存狀態(tài)和理化性質(zhì)有關(guān)[26-27],這在一定程度上引起分布特征的差異。采樣區(qū)Zn的空間分布規(guī)律可能同時(shí)受這三方面的影響。
改進(jìn)BCR法將重金屬的形態(tài)分為酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。酸提取態(tài)主要是碳酸鹽結(jié)合態(tài),該形態(tài)遷移性強(qiáng),容易被生物直接利用。可還原態(tài)主要是鐵錳氧化物結(jié)合態(tài),可氧化態(tài)主要是有機(jī)物和硫化物結(jié)合態(tài),這兩部分形態(tài)的重金屬遷移性較弱,可被生物間接吸收。殘?jiān)鼞B(tài)主要是硅酸鹽礦物結(jié)合態(tài),遷移性很小并且很難被生物所利用[28-29]?;诟倪M(jìn)BCR法,Pb、Zn在不同采樣區(qū)各形態(tài)的百分比如表2所示。Pb的形態(tài)以殘?jiān)鼞B(tài)為主,其次分別是可氧化態(tài)、可還原態(tài)和酸提取態(tài)。Zn的形態(tài)以殘?jiān)鼞B(tài)為主,其次是可還原態(tài)、酸提取態(tài)和可氧化態(tài)。Pb和Zn各形態(tài)所占的比例順序不盡相同,但均以殘?jiān)鼞B(tài)為主。雙盛Zn的酸提取態(tài)和可還原態(tài)所占比例顯著高于其他3個(gè)采樣區(qū),而殘?jiān)鼞B(tài)所占比例顯著低于其他3個(gè)采樣區(qū),表明雙盛工業(yè)區(qū)土壤中Zn的遷移性更強(qiáng)。
馬井、穿心店、宏達(dá)和雙盛Pb、Zn的生物可給性分別為 8.9%、28.8%、18.0%、77.3% 和 5.1%、7.1%、6.7%、24.5%。依據(jù)采樣區(qū)重金屬的生物可給性數(shù)值由小到大排序分別為馬井、宏達(dá)、穿心店和雙盛。工業(yè)采樣區(qū)與非工業(yè)采樣區(qū)馬井相比,Pb、Zn的生物可給性較高,3個(gè)工業(yè)采樣區(qū)屬磷肥廠生產(chǎn)區(qū),說明人為活動(dòng)是造成Pb、Zn生物可給性較高的重要原因。Pb生物可給性在工業(yè)區(qū)及非工業(yè)區(qū)呈極顯著差異(P<0.001),而Zn無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
由于殘?jiān)鼞B(tài)的重金屬遷移性很小并且很難被生物利用[27-28],Pb、Zn殘?jiān)鼞B(tài)在雙盛采樣區(qū)最低,是Pb、Zn生物可給性在雙盛采樣區(qū)最高的主要原因。研究Pb、Zn的生物可給性與各形態(tài)含量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)Pb的生物可給性與各形態(tài)含量無定量相關(guān),Zn的生物可給性約為Zn的酸提取態(tài)含量的0.955倍,并且兩者呈顯著正相關(guān)(R2=0.999 3),其對(duì)應(yīng)關(guān)系見表3。Zn的酸提取態(tài)易溶于模擬胃液中,推測(cè)Zn的生物可給性主要來源于酸提取態(tài)。
基于Pb、Zn全量對(duì)成人和兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)的分析表明(表4),成人和兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)(HI)分別為 3.44×10-2和 2.63×10-1,HI的安全限值為 1[22]。基于Pb、Zn生物可給性對(duì)成人和兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)的分析表明,成人和兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)分別為1.20×10-2和9.14×10-2。兒童的非致癌風(fēng)險(xiǎn)是成人的7.63倍,兒童相對(duì)成人潛在的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)更大,需引起一定的重視。
表2 基于改進(jìn)BCR法的土壤中Pb、Zn形態(tài)(%)Table 2 The fractions of Pb,Zn in soils based on the improved BCR method(%)
表3 土壤中Zn的生物可給性與酸提取態(tài)含量的對(duì)應(yīng)關(guān)系(%)Table 3 The correlation of the bioaccessbility and the content of acid extractable fraction of Zn in soils(%)
工業(yè)區(qū)土壤Pb、Zn對(duì)成人和兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)均高于非工業(yè)區(qū),位于工業(yè)區(qū)的居民具有更高的潛在暴露風(fēng)險(xiǎn)。基于Pb、Zn生物可給性的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)是基于全量總非致癌風(fēng)險(xiǎn)的0.36倍。基于Pb、Zn生物可給性對(duì)全量進(jìn)行修正,Pb、Zn的非致癌風(fēng)險(xiǎn)均大幅度降低,分別降低了66.8%和89.1%。由于Pb、Zn生物可給性數(shù)據(jù)更能真實(shí)地反映人體對(duì)重金屬的吸收,若基于全量進(jìn)行評(píng)估,將高估Pb、Zn對(duì)人體的實(shí)際危害。基于全量和基于生物可給性,Pb對(duì)總非致癌風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)分別是96.5%和98.6%,Zn分別是3.5%和1.4%。表明Pb對(duì)研究區(qū)域人體的潛在健康危害遠(yuǎn)超過Zn。
本研究對(duì)采樣區(qū)域的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估存在一定的不確定性。首先,只研究了來自土壤中Pb、Zn的非致癌風(fēng)險(xiǎn),未研究其他重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)。并且重金屬不僅存在于土壤中,還存在于水、大氣以及農(nóng)作物中。研究只考慮了重金屬經(jīng)口攝入,未考慮通過食物鏈、呼吸和皮膚的直接接觸進(jìn)入人體。因此,當(dāng)?shù)鼐用竦膶?shí)際健康風(fēng)險(xiǎn)可能高于研究水平。再者,基于中國(guó)人的體質(zhì)特征,研究雖對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中的部分參數(shù)進(jìn)行了修正,但仍有一些參數(shù)引自國(guó)外。并且中國(guó)人的體質(zhì)特征隨著時(shí)間變化而變化,但參數(shù)值卻來源于以往研究或公報(bào)中的數(shù)據(jù),存在參數(shù)值的獲取滯后于實(shí)際情況的現(xiàn)象,這可能對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果造成影響。另外,本研究未討論多種重金屬的復(fù)合效應(yīng)(拮抗作用、協(xié)同作用和相加作用)[30],只是將Pb、Zn的非致癌風(fēng)險(xiǎn)相加。綜上,對(duì)什邡市的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還有待進(jìn)一步的深入和完善。
表4 基于Pb、Zn全量和生物可給性的非致癌風(fēng)險(xiǎn)Table 4 The total non-carcinogenic risk(HI)based on the total concentrations and bioaccessibility of Pb,Zn
(1)研究區(qū)域農(nóng)田土壤中的Pb在整體水平上未引起污染,Zn在整體水平上引起了輕度污染。距磷肥廠煙筒下風(fēng)向300~400 m,Zn全量達(dá)到最大。
(2)采用改進(jìn)BCR法對(duì)Pb、Zn的形態(tài)進(jìn)行研究,結(jié)果表明土壤中Pb、Zn的形態(tài)均以殘?jiān)鼞B(tài)為主。雙盛采樣區(qū)土壤中Zn的酸提取態(tài)和可還原態(tài)含量顯著高于其他3個(gè)采樣區(qū),表明雙盛工業(yè)區(qū)土壤中Zn的遷移性更強(qiáng)。
(3)采用SBET法對(duì)Pb、Zn的生物可給性進(jìn)行研究,結(jié)果表明工業(yè)區(qū)重金屬的生物可給性高于非工業(yè)區(qū)。Pb的生物可給性與各形態(tài)含量無顯著相關(guān)。Zn的生物可給性與其酸提取態(tài)含量呈顯著正相關(guān),Zn的生物可給性可能主要來源于酸提取態(tài)。
(4)成人和兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)均位于可接受范圍內(nèi)。兒童的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)是成人的7.63倍,潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。工業(yè)區(qū)土壤Pb、Zn對(duì)人體的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)高于非工業(yè)區(qū),Pb對(duì)人體潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于Zn。基于重金屬生物可給性對(duì)全量進(jìn)行修正,Pb、Zn潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)大幅度降低。
本研究結(jié)果表明Zn的生物可給性約為其酸提取態(tài)含量的0.955倍,并且兩者呈顯著正相關(guān)(R2=0.999 3)。在不同污染強(qiáng)度及不同污染條件下,若經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的研究和驗(yàn)證,能夠建立此線性模型,將為研究性質(zhì)相近或相同土壤中Zn的生物可給性提供新的研究思路和方法。但對(duì)其適用條件、可操作性和重復(fù)性還需進(jìn)行更加深入的研究和分析。
農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)2018年12期