陳平

(1.上海市園林科學(xué)規(guī)劃研究院，上海 200232； 2.上海城市困難立地綠化工程技術(shù)研究中心，上海 200232)

多環(huán)芳烴(PAHs)是指2個(gè)及以上苯環(huán)以稠環(huán)相連形成的持久性有機(jī)污染物，具有致癌、致畸、致突變等毒性[1]。美國國家環(huán)境保護(hù)局(EPA)將16種PAHs列為優(yōu)先控制污染物，分別為萘(NAP)、苊烯(ACY)、苊(ANA)、芴(FLU)、菲(PHE)、蒽(ANT)、熒蒽(FLT)、芘(PYR)、苯并[a]蒽(BaA)、屈(CHR)、苯并[b]熒蒽(BbF)、苯并[k]熒蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)、二苯并[a,h]蒽(IPY)、苯并[g,h,i]苝(DBA)、茚并[1,2,3-cd]芘(BPE)[2]。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)將16種PAHs中的7種(BaA、CHR、BbF、BkF、BaP、DBA和IPY)定為潛在的人類致癌物，我國也已將這7種PAHs列入環(huán)境監(jiān)測黑名單。

隨著社會的快速發(fā)展、人民生活水平的日益增長，居民對環(huán)境的要求也日益提高。2018年至今，我國陸續(xù)發(fā)布GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》和HJ 25.3—2019《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)導(dǎo)則》等土壤風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)，提供了土壤污染風(fēng)險(xiǎn)的篩選值、管制值，以及污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的導(dǎo)則，為我國的土壤環(huán)境質(zhì)量安全提供了評判和參考依據(jù)。

本文以上海市城區(qū)道路綠化帶土壤的PAHs為研究對象，參考最新的國家標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外研究，對上海市的道路綠化帶土壤進(jìn)行人體健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，以期為城市道路的健康風(fēng)險(xiǎn)評估提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

本研究選取上海市主城區(qū)(靜安區(qū)、黃浦區(qū)、徐匯區(qū)、楊浦區(qū)、閔行區(qū)、長寧區(qū)、浦東新區(qū))的42個(gè)道路綠化帶作為研究對象，于2014年9月采集道路綠化帶0～10 cm的表層土壤樣品42份，除去石塊、動植物殘?bào)w等雜物，每份樣品用四分法選取土樣1 kg，自然風(fēng)干后，過80目篩，-4 ℃低溫保存。

1.2 試驗(yàn)方法

樣品采用戴安Dionex ASE300快速溶劑萃取儀(美國戴安)提取16種PAHs。準(zhǔn)確稱取10 g硅藻土和1 g待測土壤樣品，置于加速溶劑萃取儀的萃取池中，充分混勻后避光靜置12 h。各試驗(yàn)處理重復(fù)3次。

選用Agilent 7890A/5975C GC-MS(氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent)檢測PAHs。氣相色譜柱選用DB-5m。程序升溫條件如下：50 ℃，1 min；20 ℃·min-1升溫至200 ℃，5 ℃·min-1升溫至315 ℃，維持5 min。采用脈沖無分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1 μL。質(zhì)譜的四極桿溫度為150 ℃，離子源溫度為300 ℃，接口溫度為300 ℃。采用全掃描模式和離子掃描模式。

選用方法空白、空白加標(biāo)和樣品平行樣進(jìn)行質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。樣品的回收率為75.7%～114.2%，樣品平行樣的相對標(biāo)準(zhǔn)差在15%以下。

1.3 健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

1.3.1 毒性當(dāng)量法

各種PAHs單體的毒性各不相同，為了便于比較和評價(jià)土壤樣品中各PAHs的致癌潛力，常采用毒性當(dāng)量因子(TEF)來統(tǒng)一量化土壤PAHs的毒性，計(jì)算土壤中PAHs的毒性當(dāng)量(TEQ)。通常以BaP為基準(zhǔn)進(jìn)行毒性換算，計(jì)算公式如下：

VTEQ=∑(Ci×VTEF-i)。

(1)

式(1)中：VTEQ表示TEQ的值，Ci是i物質(zhì)的濃度，VTEF-i是i物質(zhì)的BaP毒性當(dāng)量因子[3]。

1.3.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法

終生癌癥風(fēng)險(xiǎn)增量(ILCRs)模型被普遍應(yīng)用于土壤PAHs的健康風(fēng)險(xiǎn)評估。它主要通過兒童和成人可能攝入PAHs的3種途徑：誤食(手和口的攝入)、呼吸吸入和皮膚接觸進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[4]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010、OriginPro 9.5和SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠化帶土壤中PAHs的濃度和組成

42個(gè)道路綠化帶土壤中16種PAHs的濃度為227.85～16 461.75 μg·kg-1，平均為3 918.92 μg·kg-1。由圖1可知：2～3環(huán)的低環(huán)PAHs所占比例較小，占總量的13.8%，其中PHE占比較高(7.8%)；代表中環(huán)PAHs的4環(huán)PAHs含量最多，占總量的48.5%，其中FLT占比較高(17.3%)，PYR的占比其次(13.9%)；5環(huán)和6環(huán)PAHs代表的高環(huán)PAHs含量較高，占總量的37.7%，其中5環(huán)PAHs占總量的26.6%， 6環(huán)PAHs占總量的11.0%?？偟膩砜矗铜h(huán)PAHs含量較低，所占比例也較小，而中環(huán)和高環(huán)PAHs的比例較高。這可能是由于低環(huán)PAHs的苯環(huán)較少，結(jié)構(gòu)較簡單，性質(zhì)不穩(wěn)定，容易揮發(fā)和被降解，而中、高環(huán)PAHs結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一旦被土壤吸附后較難揮發(fā)和降解，容易在土壤中長期積累。

圖1 綠化帶土壤PAHs的濃度和比例

2.2 綠化帶土壤的PAHs污染風(fēng)險(xiǎn)管控評價(jià)

參考GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》，道路綠化帶屬于建設(shè)用地中的第二類用地，該標(biāo)準(zhǔn)對NAP、BaA、CHR、BbF、BkF、BaP、DBA和IPY提供了篩選值和管制值。由表1可知，與之相對照，綠化帶土壤中的PAHs含量均遠(yuǎn)低于篩選值和管制值，符合相應(yīng)要求。

表1 綠化帶土壤PAHs的污染風(fēng)險(xiǎn)管控評價(jià)結(jié)果 單位：μg·kg-1

2.3 綠化帶土壤的PAHs毒性當(dāng)量

表2可以看出，綠化帶土壤中16種PAHs的總毒性當(dāng)量為34.17～1 919.85 μg·kg-1，平均值為529.04 μg·kg-1，其中7種致癌性PAHs的BaP毒性當(dāng)量為33.97～1 907.02 μg·kg-1，平均值為526.13 μg·kg-1。在16種PAHs的總毒性當(dāng)量中，BaP的毒性當(dāng)量貢獻(xiàn)率最高，占64.66%，7種致癌PAHs的BaP毒性當(dāng)量占比合計(jì)為99.45%，說明16種PAHs的致癌風(fēng)險(xiǎn)主要源于這7種PAHs。

表2 綠化帶土壤中PAHs的毒性當(dāng)量 單位：μg·kg-1

2.4 綠化帶土壤中PAHs的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

ILCRs模型中的許多參數(shù)受性別、年齡、人種、生活習(xí)慣等因素影響較大，結(jié)合實(shí)際情況，參考我國最新發(fā)布的HJ 25.3—2019、美國EPA的相關(guān)指導(dǎo)值和相關(guān)研究[4-6]，將誤食、呼吸和皮膚的致癌斜率因子分別設(shè)為7.3、3.85、25 mg·kg-1·d-1。

美國EPA推薦的一般可接受致癌風(fēng)險(xiǎn)值為10-6，可接受的致癌風(fēng)險(xiǎn)值上限為10-4[7]。經(jīng)測算(圖2)，上海市道路綠化帶兒童和成人的可接受致癌風(fēng)險(xiǎn)值分別為1.66×10-7～9.34×10-6和1.00×10-7～5.63×10-6，基本在可接受范圍內(nèi)。兒童在3種暴露方式中最主要的攝入途徑為誤食，其次為皮膚接觸和呼吸吸入，比例分別為58.40%、41.60%和0.01%，而成人最主要的攝入途徑為皮膚接觸，其次為誤食和呼吸吸入，比例分別為57.55%，42.45%和0.01%。由此可知，呼吸吸入的致癌風(fēng)險(xiǎn)值極低，最主要的風(fēng)險(xiǎn)途徑為誤食和皮膚接觸。

圖2 兒童和成人的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

3 小結(jié)

針對上海市42個(gè)道路綠化帶土壤樣品的PAHs進(jìn)行檢測分析，其濃度范圍為227.85～16 461.75 μg·kg-1，平均濃度為3 918.92 μg·kg-1，低環(huán)、中環(huán)和高環(huán)的PAHs分別占總量的13.8%、48.5%和37.7%?；凇锻寥拉h(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》的風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)，道路綠化帶的PAHs濃度低于建設(shè)用地中第二類用地的篩選值和管制值。16種PAHs的總毒性當(dāng)量范圍為34.17～1 919.85 μg·kg-1，平均值為529.04 μg·kg-1，其中7種致癌性PAHs占據(jù)了16種PAHs總毒性當(dāng)量的99.45%。ILCRs模型的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)表明：道路綠化帶的兒童和成人可接受致癌風(fēng)險(xiǎn)值分別為1.66×10-7～9.34×10-6和1.00×10-7～5.63×10-6，基本在可接受的范圍內(nèi)。兒童PAHs最主要的攝入途徑為誤食，成人最主要的攝入途徑為皮膚接觸。