污染场地健康风险评价

随着工业企业的搬迁或停产、倒闭,导致产生了大量、多种多样、复杂的污染场地。因此,评估重金属污染场地的污染程度,评估重金属污染对人类健康造成的不利影响非常重要。重金属污染场地健康风险的时空分析是基于特定区域展开的空间风险评价。通过分析评价,不仅可以全面准确评估受重金属污染区域内,重金属对人类产生的不利健康风险和潜在危害;还可以通过系统性地评估,为后续政府企业修复受污染场地提供可靠的理论支撑。本论文是在健康风险评价、重金属形态和时空分析的基础上,以江西研究区域和江苏研究区域的重金属污染为案例,以重金属砷和铅作为目标重金属污染,对污染场地对人类产生的健康风险进行全面而准确地评估。主要研究内容和取得的研究成果如下:(1)在江西研究区域,经过数据优化修正、模拟之后发现占主导地位的砷形态是 H3AsO3,AsS(OH)HS-,H2AsO4-,H2AsO3-和 HAsO4-2。研究区域内致癌、非致癌风险的大小按降序排列是:HAsO4-2>H3AsO3>H2AsO4->H2AsO3->AsS(OH)HS->AsO4-3>H3AsO4>HAsO3-2>As3S4(HS)-。最高的致癌风险为 0.004(HAsO-2,S9),最高的非致癌风险是27(HAsO4-2,S12)。(2)在江苏研究区域,数据分析修正、模拟之后,发现9种主要的Pb(Ⅱ)形态对 Pb(Ⅱ)总量的贡献量较大:Pb(CO3)2-2,Pb(HS)2,Pb+2,Pb3(OH)4+2,Pb4(OH)4+4,PbCl+,PbCO3,PbHCO3+和PbOH+。六大类Pb(Ⅱ)形态的非致癌风险降低顺序为残渣态>碳酸盐结合态>弱有机结合态>可交换态>硫化铅态>硫酸盐结合态。(3)与未优化修正的重金属相比较,优化修正后的重金属毒性降低。未优化修正的砷形态浓度与优化修正后的砷形态浓度相比,修正后的三价砷浓度降低,五价砷的浓度升高,总浓度降低。修正后铅的总浓度降低。(4)通过浓度预测和血铅预测发现,当取样点初始浓度很大时,其在20年间的浓度是一直降低(如在S9和S7);在其他采样点,Pb(Ⅱ)浓度不断增加(如在S5)。预测得到的血铅含量在20年间均不断增加,直至在20年后达到最大的血铅含量(儿童:S9,156μgdL-1;成人:S9,121.8μgdL-1)。综上所述可以看出,考虑重金属形态和时空分析对于全面、准确地评估重金属污染场地健康风险不可或缺。从基于此分析的两个污染场地健康风险评价案例可以看出,遗留场地受到了严重的重金属污染。同时考虑时间效应,可以看出,尽管部分研究区域的初始污染程度不高,但是随着时间变化,污染会进一步加深,仅靠自然降解远远不足。建立的重金属污染场地健康风险评价体系,更加系统、全面地评估了场地污染,为政府决策提供了可靠的理论基础。