郭 宇,李 茹,王 釗,鄭小戰(zhàn),張俊嶺,歐陽(yáng)婷萍,朱照宇

(1.廣州市地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州 510440;2.中國(guó)科學(xué)院 廣州地球化學(xué)研究所,廣東 廣州 510640;3.華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510631)

隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,人們對(duì)城市綠地自然屬性和社會(huì)期望提出了更高的要求.綠地土壤金屬元素污染是影響城市生態(tài)安全的重大隱患,土壤重金屬通過(guò)攝入、吸入和接觸等方式對(duì)居民身體健康構(gòu)成潛在危害.城市綠地的重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)成為全球共性環(huán)境問(wèn)題.Franco等[1]對(duì)全世界94個(gè)城市土壤中微量元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,認(rèn)為絕大多數(shù)城市正在受到一種或多種金屬元素的污染;西班牙西南部公園土壤的重金屬富集,但自然環(huán)境下均未超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)閾值[2];Mazurek等[3]評(píng)估了波蘭東南部某國(guó)家公園森林土壤表層的重金屬水平,表明大氣沉降已經(jīng)對(duì)保護(hù)區(qū)土壤造成重金屬污染;Mehra等[4]分析了伊朗地區(qū)的土壤重金屬的分布和來(lái)源,認(rèn)為重金屬污染主要來(lái)源于人類交通、工業(yè)和礦業(yè)活動(dòng);Kelepertzis等[5]的研究認(rèn)為人體吸收利用率最高的金屬依次為Ni>Cr>Co～Mn,其中Ni和Cr與呼吸道和肺部疾病有關(guān),是人類健康的主要風(fēng)險(xiǎn)元素.

國(guó)內(nèi)針對(duì)城市重金屬污染也開(kāi)展了大量相關(guān)研究.Chen和Xia等[6-7]相繼在北京市不同功能區(qū)開(kāi)展土壤重金屬的研究,認(rèn)為城市中心Cd,Cu,Pb,Zn平均濃度遠(yuǎn)高于背景值;呼和浩特市不同功能區(qū)的土壤重金屬評(píng)價(jià)表明土壤重金屬的綜合污染指數(shù)從大到小依次為:商業(yè)區(qū)(3.03)>城市道路(2.12)>居民區(qū)(1.98)>科教區(qū)(1.81)>工業(yè)區(qū)(1.72)>開(kāi)發(fā)區(qū)(1.36)>城市公園(1.28)[8];上海市、天津市和西安市城市公園土壤重金屬存在不同程度的重金屬污染,其中天津公園土壤重金屬污染屬于中度污染和輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),西安市公園土壤重金屬元素屬于中度污染,其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)處于中等水平[9-11];貴陽(yáng)市中東部地區(qū)受商業(yè)活動(dòng)、交通擁擠和工業(yè)排放的影響土壤金屬含量較高,Cd,Cu,Zn的富集水平較高[12];重慶市綠地土壤中Hg,As,Cd,Pb的平均含量是背景值的1.2～1.3倍[13];山東省東部地區(qū)土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)為強(qiáng)和很強(qiáng)的土壤占13.75%,主要受Hg和Cd元素制約,主要分布在萊州—招遠(yuǎn)—煙臺(tái)和牟平—乳山金礦集中區(qū)以及人口密集的城鎮(zhèn)地帶,且已對(duì)農(nóng)作物安全產(chǎn)生影響[14];甘肅省白銀市土壤重金屬元素富集,輸入源及污染方式為工礦企業(yè)、機(jī)動(dòng)車輛產(chǎn)生的廢氣和煙霧形成的干濕沉降[15];此外,對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶礦區(qū)土壤重金屬污染的評(píng)價(jià)表明Cd,Hg是主要重金屬污染元素[16];Luo等[17]研究了廈門市14處城市公園的表層土壤,認(rèn)為Cr和Pb引起的成人總體癌癥風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)了目標(biāo)值,主要方式為皮膚接觸和口服攝入.Gu等[18-19]對(duì)廣州市28個(gè)城市公園土壤重金屬污染特征的研究表明,Cd,Pb,Ni,Cu,Zn,Mn均超過(guò)了背景值.筆者在此基礎(chǔ)上對(duì)廣州市中心城區(qū)14個(gè)公園綠地進(jìn)行土壤加密采樣,測(cè)試其重金屬含量,開(kāi)展污染評(píng)價(jià)和來(lái)源分析.

1 材料與方法

1.1 樣品采集

研究的城市公園綠地包括天河公園、麓湖公園、越秀山公園、發(fā)展公園、東山湖公園、珠江公園、荔灣湖公園、文化公園、人民公園、流花湖公園、傳祺公園、宏城公園、廣州雕塑公園、廣州市兒童公園(圖1).點(diǎn)位布設(shè)依據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(HJ25.3-2019)》[20]進(jìn)行,采用系統(tǒng)布點(diǎn)法,以平面分布均勻、采樣物質(zhì)具有原始性和代表性為基本原則,表層土壤采樣密度一般為4個(gè)樣品/km2,為保證采樣點(diǎn)均勻分布,各采樣點(diǎn)間距離一般大于500 m.在大面積水系(河、湖、池塘)覆蓋處不采樣.采樣點(diǎn)選擇在樹(shù)林、草地及其他沒(méi)有明顯污染的空曠地帶;避開(kāi)堆積土和垃圾土;如公園在丘陵或山區(qū),選擇在較平坦且覆蓋層較厚地區(qū).用手持鐵質(zhì)采樣工具采集土壤,采集0～5 cm表土,放置于消毒的塑料封裝袋.采樣時(shí)去除樣品中的雜草、草根、礫石、肥料團(tuán)塊等雜物,清除與金屬采樣工具接觸的土樣.共采集133個(gè)樣品(圖1).

圖1 城市公園綠地采樣點(diǎn)分布示意圖

1.2 樣品處理與測(cè)試分析

樣品測(cè)試由澳實(shí)分析檢測(cè)(廣州)有限公司澳實(shí)礦物實(shí)驗(yàn)室完成,采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)進(jìn)行,儀器型號(hào)為Agilent 7900.先進(jìn)行前處理將樣品放在50 ℃烘干箱內(nèi)烘干至恒重,研磨剩余樣本,用150 μm尼龍篩篩分.用氫氟酸、硝酸、高氯酸消解樣品,趕盡高氯酸,用王水溶解至聚乙烯試管中,定容、搖勻.分取澄清溶液,用3%硝酸溶液稀釋1 000倍.之后上機(jī)測(cè)定樣品中的重金屬元素Cd,Cu,Hg,Ni,Cr,Zn,Pb和As.Excel和SPSS用于數(shù)據(jù)分析和制圖.

數(shù)據(jù)質(zhì)量采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和重復(fù)分析監(jiān)控分析質(zhì)量,土壤樣品采用分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(GSS系列)[21]方法進(jìn)行檢驗(yàn).測(cè)試共插入標(biāo)準(zhǔn)控制樣12件,回收率=(標(biāo)控樣分析結(jié)果-基本分析結(jié)果)/標(biāo)控物量,所有元素插入的標(biāo)準(zhǔn)控制樣品回收率接近100%.按樣品總數(shù)5%的比例的樣品做平行樣品測(cè)定,采用內(nèi)平行,樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分樣.5%平行分析結(jié)果與基本分析結(jié)果按合格率=[(基本分析結(jié)果-平行分析結(jié)果)/(1/2×(基本分析結(jié)果+平行分析結(jié)果))]×100%計(jì)算,平行樣品合格率大于95%,據(jù)《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》[22],實(shí)驗(yàn)室最終測(cè)試的數(shù)據(jù)可靠.

2 結(jié)果和討論

2.1 污染元素基本特征

133個(gè)樣點(diǎn)的重金屬元素統(tǒng)計(jì)表明As,Cr,Cu,Pb,Zn含量位于0～500 mg·kg-1;Cd,Co,Hg,Ni含量為0～50 mg·kg-1(圖2).整體上,廣州城市公園的重金屬元素含量c(Zn)>c(Pb)>c(Cr)>c(Cu)>c(As)>c(Ni)>c(Co)>c(Cd),c(Hg)(圖3).各元素的變異系數(shù)差別較大,k(Cd)>k(Zn)>k(Hg)>k(As)>k(Pb)>k(Cu)>k(Ni)>k(Cr),其中As,Zn兩種元素的變異系數(shù)大于1,分布極不均勻;Pb,Cu的變異系數(shù)介于0.7～1之間,為強(qiáng)變異,分布較不均勻;只有Ni和Cr的變異系數(shù)介于0.2～0.5之間,屬中等程度變異,分布較均勻,見(jiàn)表1.

圖2 污染元素含量綜合統(tǒng)計(jì)圖

圖中百分比為各金屬元素占9種重金屬元素總量的百分比.圖3 公園土壤污染元素含量組成圖

所測(cè)金屬元素的平均值全部高于廣州市土壤背景值[23].以算術(shù)平均值和背景值做商,得出Hg是背景值的5.4倍,Cd是4.0倍,Zn為2.8倍,As是2.5倍,Pb為2.2倍,Cu為2倍,Ni和Cr為背景值的1.2倍.Zn的變異系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1,表現(xiàn)出人為活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾;As的變異系數(shù)略大于1,顯示出強(qiáng)烈的外源輸入特征.

對(duì)樣品以相關(guān)系數(shù)r作為元素相似性的度量進(jìn)行R型聚類分析.各元素按照相關(guān)系數(shù)r從大到小依次連接,進(jìn)行譜系簇分析.不同元素組的相關(guān)系數(shù)按兩組元素組合后的加權(quán)平均求得,按照元素連接順序,根據(jù)相關(guān)系數(shù),繪制R型聚類分析譜系圖,結(jié)果如圖4所示.

圖4 城市公園綠地土壤樣R式聚類分析譜系圖

從圖4可見(jiàn),在相似水平0.5處,測(cè)區(qū)元素可以分為4組:Cr,Ni,Cu為1組;Pb,Zn,Cd為1組;As和Hg各自成1組.表明土壤中Cr,Ni,Cu,Pb,Zn,Cd等元素在成因上相關(guān)關(guān)系更為密切.As和Hg各自成1組,反映這兩元素在土壤形成或物質(zhì)來(lái)源中相對(duì)獨(dú)立.

參考《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T0295—2016)[24]中的評(píng)價(jià)單元賦值規(guī)則:當(dāng)評(píng)價(jià)單元中有1個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),該實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)即為該評(píng)價(jià)單元的數(shù)據(jù),不考慮該評(píng)價(jià)單元內(nèi)由插值形成的其他數(shù)據(jù);當(dāng)評(píng)價(jià)單元有2個(gè)以上的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值對(duì)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行賦值.分別將各公園重金屬元素值平均后統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),荔灣湖公園的Cd,Cu,Pb,Ni元素為各公園最高;人民公園的Hg元素為最高;廣州雕塑公園的As元素最高.

2.2 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)城市公園中保護(hù)對(duì)象暴露情況的不同,兒童公園用地為第一類建設(shè)用地,其他公園為第二類建設(shè)用地,城市公園綠地的評(píng)價(jià)采用《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)(GB36600-2018)》[25]中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管制值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2).

表2 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管制值 mg·kg-1

在特定土地利用方式下,建設(shè)用地土壤中污染物含量等于或者低于篩選值的,對(duì)人體健康的影響可以忽略;超過(guò)篩選值的,對(duì)人體健康可能存在風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)當(dāng)開(kāi)展進(jìn)一步的詳細(xì)調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定具體的污染范圍和風(fēng)險(xiǎn)水平.建設(shè)用地土壤中污染物含量超過(guò)管制值的,對(duì)人體健康存在較大風(fēng)險(xiǎn)的,應(yīng)當(dāng)采取風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)措施.

評(píng)價(jià)結(jié)果表明,14個(gè)城市公園綠地中,只有As元素超標(biāo).廣州雕塑公園西側(cè)邊坡花基的樣品,As含量最高(305 mg·kg-1),與其相距230 m的樣品(As:182.6 mg·kg-1),也超過(guò)第二類用地風(fēng)險(xiǎn)管制值140 mg·kg-1.其余As元素超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)篩選值的樣點(diǎn)分布在廣州雕塑、越秀公園和廣州市兒童公園,其他11個(gè)公園所有元素均在風(fēng)險(xiǎn)篩選值以下.超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管控值的2個(gè)樣點(diǎn)不排除和當(dāng)時(shí)采樣的花基土受到外來(lái)人為輸入型污染的影響,如農(nóng)藥或施肥殘留等造成,對(duì)其進(jìn)一步加密采樣點(diǎn),精確圈定其范圍并不大,僅限于周圍1～2 m.后期擬采用化學(xué)調(diào)控和生物調(diào)控相結(jié)合的方式,必要時(shí)采用物理調(diào)控的方式,降低其As元素含量至管控值以下,以免造成社會(huì)風(fēng)險(xiǎn).

參考《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范(DZ/T0295-2016)》[24]對(duì)污染等級(jí)進(jìn)行評(píng)判,污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選取風(fēng)險(xiǎn)篩選值.按照土壤單項(xiàng)污染指數(shù)Pi=Ci/Si來(lái)劃分土壤環(huán)境質(zhì)量界線值:Ci為某元素豐度,Si為該元素的風(fēng)險(xiǎn)篩選值;以Pi≤1為清潔土壤(一等),1

表3 As元素超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)篩選值的公園樣點(diǎn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

圖5 城市公園綠地As元素分級(jí)評(píng)價(jià)示意圖

3 重金屬污染評(píng)價(jià)

3.1 內(nèi)梅羅指數(shù)法評(píng)價(jià)

內(nèi)梅羅指數(shù)是指Pmax和P均方根,由美國(guó)環(huán)境學(xué)家內(nèi)梅羅提出,內(nèi)梅羅指數(shù)計(jì)算既兼顧各污染物對(duì)土壤的平均影響,同時(shí)強(qiáng)調(diào)高濃度污染物對(duì)土壤污染程度的影響,依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》[26],可將污染等級(jí)劃分的污染指數(shù)P綜合進(jìn)行如下計(jì)算

表4 各公園內(nèi)梅羅指數(shù)分級(jí)樣點(diǎn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果雕塑公園、越秀山公園和兒童公園出現(xiàn)輕微污染以上等級(jí)點(diǎn),其他公園污染等級(jí)均為清潔.統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果與單因子評(píng)價(jià)的結(jié)果基本一致.

3.2 地累積指數(shù)法評(píng)價(jià)

地累積指數(shù)(Igeo)法由穆勒提出[27],可用于對(duì)比各種重金屬相對(duì)于初始狀態(tài)的污染疊加積累水平,計(jì)算公式為

表5 土壤重金屬污染地累積指數(shù)分級(jí)樣點(diǎn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

經(jīng)計(jì)算統(tǒng)計(jì)得知,荔灣湖公園有一處Cd極強(qiáng)污染、一處Zn極強(qiáng)污染.人民公園和越秀山公園各有一處Hg極強(qiáng)污染.強(qiáng)污染調(diào)查點(diǎn)荔灣湖公園有Cd和Hg各一處,流花湖公園有一處Cd強(qiáng)污染.較強(qiáng)污染在東山湖、雕塑、流花湖、荔灣湖、越秀山等各個(gè)公園As,Cd,Hg,Pb,Zn均被發(fā)現(xiàn).

3.3 生態(tài)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)

潛在生態(tài)危害指數(shù)由瑞典環(huán)境學(xué)家哈坎森在1980年提出[29],將每種重金屬分別計(jì)算而得到生態(tài)危害效應(yīng)評(píng)價(jià),然后再分別乘以不同重金屬的綜合環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重系數(shù)(毒響應(yīng)系數(shù))求和,得到總體指數(shù).該方法可對(duì)單種污染物以及不同污染物組合的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),公式如下

表6 土壤重金屬的潛在生態(tài)危害等級(jí)樣點(diǎn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì),城市綠地公園污染風(fēng)險(xiǎn)分布特征明顯,中等風(fēng)險(xiǎn)、較強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)和強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)集中于Cd元素和Hg元素.潛在生態(tài)危害評(píng)價(jià)總體以輕微風(fēng)險(xiǎn)為主.

4 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

為避免人為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響,筆者利用各采樣點(diǎn)重金屬含量結(jié)果采用美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(USEPA)推薦的劑量-反應(yīng)模型(蒙特卡洛方法)[30]進(jìn)行人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是通過(guò)模型和數(shù)學(xué)方法定量判斷人體化學(xué)暴露后發(fā)生致癌和非致癌風(fēng)險(xiǎn)的概率.根據(jù)暴露人群身體結(jié)構(gòu)和行為習(xí)慣的差異,將暴露群體分為成年男人、女人和兒童;重金屬暴露途徑主要考慮手-口攝入(非食物途徑)、呼吸吸入和皮膚接觸3種途徑.模型方程如下

其中:ADIing,ADIdermal,ADIinh分別為手-口攝入、皮膚接觸和呼吸吸入3種暴露途徑的日平均暴露量,ADI單位mg·kg-1·d-1;c為暴露污染物的重金屬濃度,mg·kg-1;ingR和inhR分別為手-口攝入率和呼吸吸入率,單位分別為mg·d-1和m3·d-1;EF為暴露頻率,d·a-1;ED為暴露持續(xù)時(shí)間,單位a;BW為暴露個(gè)體的體重,單位kg;AT為暴露時(shí)間周期,單位d;PEF為排放因子,單位m3·kg-1;SA為暴露皮膚表面積,單位cm2;AF為皮膚黏著系數(shù),單位kg·cm-2·d-1;ABS為皮膚吸收因子;RfD為暴露途徑下重金屬參考劑量,單位mg·kg-1·d-1; HQi為污染物i的非致癌風(fēng)險(xiǎn)商;HI為非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),表示多種污染物的非致癌風(fēng)險(xiǎn)商之和;SF表示致癌斜率因子;TEHI為非致癌風(fēng)險(xiǎn)總指數(shù),表示多種污染物多種暴露途徑的非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之和;TCRI為致癌風(fēng)險(xiǎn)總指數(shù),表示多種污染物多種暴露途徑的致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之和;i為污染物或暴露途徑的數(shù)量;N為污染物數(shù)量.根據(jù)公式計(jì)算得到的土壤中不同重金屬環(huán)境暴露和不同暴露途徑對(duì)3種人群的潛在風(fēng)險(xiǎn)見(jiàn)表7和表8.

表7 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的隨機(jī)參數(shù)及分布

表8 重金屬暴露途徑參考計(jì)量與參考致癌斜率因子 ×10-3

將表7和表8所列結(jié)果與USEPA推薦的臨界值(非致癌風(fēng)險(xiǎn)1.0;總致癌風(fēng)險(xiǎn)最大可接受值1×10-4;單個(gè)元素致癌風(fēng)險(xiǎn)可接受值不高于1×10-4)[37-38]進(jìn)行對(duì)比,以不同暴露途徑產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),無(wú)論從健康風(fēng)險(xiǎn)均值、中位數(shù)還是90分位值(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)從低到高90%時(shí)的數(shù)據(jù)值),土壤對(duì)人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)是經(jīng)手-口攝入這一途徑產(chǎn)生:其中非致癌風(fēng)險(xiǎn)集中在兒童,致癌風(fēng)險(xiǎn)集中于所有人群,結(jié)果列于表9.

表9 城市公園重金屬不同暴露途徑對(duì)3種人群的潛在風(fēng)險(xiǎn)

對(duì)不同金屬元素產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì),同樣分別記錄風(fēng)險(xiǎn)均值、中位值和90分位值.結(jié)果如表10所示:城市公園土壤重金屬對(duì)兒童存在潛在非致癌風(fēng)險(xiǎn),非致癌風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)源于As.對(duì)成年人的非致癌風(fēng)險(xiǎn)不明顯(表10,陰影范圍表示超過(guò)可接受風(fēng)險(xiǎn)臨界值);土壤重金屬對(duì)3類人群都存在明顯致癌風(fēng)險(xiǎn),影響程度依次為兒童>成年女性>成年男性(總致癌風(fēng)險(xiǎn)均值、中位數(shù)、90分位值均是如此);土壤重金屬致癌風(fēng)險(xiǎn)主要源于As和Cr.

表10 城市公園重金屬環(huán)境暴露對(duì)3種人群的潛在風(fēng)險(xiǎn)

5 重金屬元素來(lái)源

由R聚類分析得出,As與其他重金屬元素相關(guān)性較弱,表明As元素進(jìn)入土壤的過(guò)程較為單一,與其他元素的來(lái)源有較大差異.廣州雕塑公園As超標(biāo)的樣品為花基土,受施肥、噴灑農(nóng)藥等人類活動(dòng)影響較大,可能是As污染的主要來(lái)源;越秀公園和兒童公園的As元素超標(biāo)也可能與此有關(guān).

地累積指數(shù)法評(píng)價(jià)計(jì)算過(guò)程中使用經(jīng)驗(yàn)系數(shù),已經(jīng)基本排除了自然成巖作用可能會(huì)引起背景值變動(dòng)的因素[25],因此Hg,Cd,Zn,Pb的污染主要與城市建設(shè)、人類活動(dòng)有關(guān).

生態(tài)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明Hg,Cd,As元素有生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).由于各個(gè)公園地質(zhì)背景和成土母質(zhì)不同,參比值選取的是廣州市各元素豐度背景最大值,但風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)依然存在,據(jù)此判斷重金屬超標(biāo)來(lái)源與人類活動(dòng)相關(guān),結(jié)論與地累積指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果一致.

筆者研究所得的重金屬含量超標(biāo)狀況與Gu等[18-19]的研究結(jié)論一致,而其“Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn來(lái)源于人類活動(dòng)”的結(jié)論也與筆者的討論結(jié)果基本相同.然而Gu等的研究表明廣州市城市公園重金屬并不存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)和致癌風(fēng)險(xiǎn),與之相反筆者印證了As來(lái)源的單獨(dú)性和污染嚴(yán)重性,“兩個(gè)樣品As超標(biāo)導(dǎo)致土壤重金屬對(duì)兒童存在非致癌風(fēng)險(xiǎn),對(duì)全部人群存在致癌風(fēng)險(xiǎn)”的判斷值得注意.

6 結(jié)束語(yǔ)

(1) 通過(guò)對(duì)城市公園綠地133個(gè)樣點(diǎn)的重金屬元素含量統(tǒng)計(jì)分析,其變異系數(shù)為k(Zn)>k(As)>k(Pb)>k(Cu)>k(Ni)>k(Cr),其中As,Zn兩種元素的變異系數(shù)大于1,表現(xiàn)出空間分布極不均勻.與廣州市土壤平均值相比,所有元素均呈富集.在所有樣品中,只有As元素有2個(gè)樣點(diǎn)超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管制值.聚類分析顯示Cr,Ni,Cu為1組;Pb,Zn,Cd為1組;As,Hg各自成1組.

(2) 根據(jù)《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)(GB36600-2018)》[25]和單因子評(píng)價(jià)法,廣州雕塑公園、兒童公園和越秀公園的土壤均出現(xiàn)As超標(biāo)點(diǎn);地累積指數(shù)法和生態(tài)危害指數(shù)法均表明Hg,Cd呈現(xiàn)較強(qiáng)程度的富集.此外,根據(jù)地累積指數(shù)法評(píng)價(jià)Zn出現(xiàn)極強(qiáng)污染,而據(jù)生態(tài)危害指數(shù)法評(píng)價(jià)As出現(xiàn)中等風(fēng)險(xiǎn).

(3) 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表明土壤重金屬對(duì)兒童存在潛在非致癌風(fēng)險(xiǎn),對(duì)成年人的非致癌風(fēng)險(xiǎn)不明顯,對(duì)3類人群都存在明顯的致癌風(fēng)險(xiǎn),影響程度從大到小依次為兒童>成年女性>成年男性;城市公園土壤重金屬致癌風(fēng)險(xiǎn)主要源于As和Cr.

(4) As,Hg,Cd,Zn等均與人類活動(dòng)相關(guān).針對(duì)重金屬超標(biāo)點(diǎn)建議采用多種調(diào)控的方式,降低其含量至管控值以下.