深圳市宝安区典型工业区土壤污染特征及健康风险评估

摘要

随着城市化和工业化发展，工业土壤中重金属、多氯联苯、邻苯二甲酸酯类含量也越来越高，严重危害着区域生态环境质量与居民身体健康。目前，我国已全面开展大城市及特大城市地区土壤环境重金属和有机污染物的调查研究工作，对土壤环境保护、民众身体健康保障具有重要意义。
　　有资料表明，深圳市宝安区土壤重金属、多氯联苯、邻苯二甲酸酯污染日益加剧，全面调查其土壤污染现状及潜在的生态风险、健康风险具有重要的现实意义。本研究以深圳市宝安区典型工业区土壤为研究对象，以当地林业用地土壤作为背景点，对照分析其重金属、PCBs、PAEs污染特征，采用单因子指数法结合内罗梅综合指数法对其进行综合污染评价，采用商值法对其进行生态风险评估，最后采用美国环保署（USEPA）推荐的健康风险评价模型对其进行健康风险初步评价，旨在为当地的土壤环境管理与修复，以及为当地居民的健康保障提供参考依据。研究结果表明：
　　（1）工业土壤重金属含量明显高于林业土壤。除Pb外，宝安区林业土壤中重金属含量基本达到《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）一级标准。工业土壤存在不同程度的Cu、Ni、Pb、Cd、As超标，且个别采样点土壤已受到严重重金属污染，对人体健康存在潜在危害。
　　（2）工业土壤PCBs总含量明显高于林业土壤。宝安区林业土壤中被检测出的PCBs有PCB101、PCB118；工业土壤仅检出PCB118；PCBs主要来源于大气物质交换。在研究区内所采集的23个土壤样品PCBs均符合《土壤环境质量标准》（GB15618—2008，征求意见稿）一级标准。
　　（3）工业土壤PAEs总含量明显高于林业土壤。林业土壤中，仅平峦山公园土壤样品DEP指标超过美国土壤PAEs化合物控制标准，可能与附近的工厂使用PAEs有关。工业土壤中，DMP和DBP在不同采样点间均存在不同程度的超标，超标率分别为7.7%、61.5%，最高含量值分别为控制标准限制值的1.56倍、5.88倍，这可能与企业生产过程中较多地应用了这类物质而其废物排放过程又没有受到严格控制有关。
　　（4）工业土壤样品各重金属元素的污染指数大小为：Ni>Cu>As>Pb>Cd>Zn>Hg>Cr。8种重金属的综合污染指数为1.33，表明研究区工业土壤样品重金属综合污染处于轻度污染水平。除Ni存在低生态风险外，其他7种重金属均生态风险很低。
　　（5）将95%累积频率浓度超过二级标准的重金属（Cu、Ni、Pb、Cd和As）列为健康风险评价的关注污染物。健康风险评价结果表明：5种重金属的总非致癌危害指数大小为Pb>As>Ni>Cu>Cd，3种暴露途径的危害程度表现为手-口摄入>皮肤接触>呼吸吸入；3种致癌重金属的致癌风险指数大小依次为As>Ni>Cd。总非致癌危害指数为0.648<1，致癌总风险为4.79×10-15<10-6，可认为本研究区工业土壤重金属既不存在直接危害风险，也不存在致癌风险。
　　（6）主成分分析结果表明，Zn、Ni、Cr、Pb主要来源于金属表面处理、电镀等工业生产过程，其中，Pb还来源于交通源污染；Hg、As主要来源于燃煤、生活垃圾燃烧、印染废水排放等过程；Cu、Cd主要来源于电器生产、金属加工等过程。

目录

声明

1 前言

1. 1 研究背景

1. 2 污染物的性质、来源及危害

1. 3 研究现状

1. 4 研究目的及意义

1. 5 研究内容及目标

1. 6 技术路线

1. 7 可行性分析

1. 8 本研究的创新性

2 材料与方法

2. 1 研究区概况

2. 2 研究方法

3 结果分析

3. 1 宝安区林业土壤污染情况

3. 2 宝安区工业土壤污染情况

3. 3 宝安区工业土壤重金属污染评价和风险评估

3. 4 工业土壤重金属元素相关性分析

3. 5 工业土壤重金属元素主成分分析

4 讨论

4. 1 林业土壤污染成因

4. 2 工业土壤污染成因

5 结论

6 治理措施建议

7 对下一步土壤环境质量调查的建议

致谢

参考文献