蓄电池企业周边土壤中铅的分布特征及其生物可给性

摘要

近年来，蓄电池行业快速发展引起的铅排放给周边空气和土壤环境带来了严重污染，受到广泛关注。人类的铅暴露途径包括吸入、饮食摄入、皮肤接触和偶然性经口摄入。世界卫生组织指出偶然性经口摄入的铅暴露途径对具有手-口癖的儿童来说尤其重要。本课题采用同心圆布点法，收集了6个蓄电池企业周边共84份土壤样品，通过体外模拟系统实验(in vitro test)对土壤中的铅在人体胃肠消化阶段的生物可给性进行探索性研究，并分析了土壤中铅的生物可给性与土壤理化性质之间的关系。初步评价土壤中铅的口部无意摄入对人体的健康风险。
　　实验结果表明，6个蓄电池厂内土壤铅污染的程度不一，土壤中的铅含量随着蓄电池厂运行时间的增加而增加;蓄电池厂内土壤中铅含量要明显高于厂外;而厂外土壤中铅含量的空间分布差异与蓄电池企业所在地的主导风向、风速以及沉降量等基本吻合，且在厂外0-50 m内土壤中的铅总量快速衰减。
　　蓄电池厂周边土壤中铅的生物可给性差异较大，胃阶段铅的生物可给性在4.2％～66.9％之间，明显高于小肠阶段的0.25％～9.29％。表明进入人体后铅主要在胃部被吸收，这与胃部的强酸性环境有关。蓄电池厂内外土壤中铅的生物可给性水平明显高于厂外土壤铅的生物可给性，且在厂区外0-50 m内铅的生物可给量随距离快速衰减。但蓄电池厂外土壤中铅的生物可给性的分布与土壤中铅总量的分布并不一致，表明厂外土壤铅的生物可给性大小不仅仅与土壤中的总铅有关。
　　相关性分析表明，土壤中铅的生物可给量与铅的总量成显著的线性相关性，且与铁锰含量、砂粒和粘粒含量有关。土壤中有机质含量和砂粒含量越高，而粘粒和粉砂粒含量越低，其铅的生物可给性越大;但土壤中铁和锰的存在有利于降低铅的生物可给性。土壤理化性质差异使得蓄电池厂向周边土壤排放的污染物进入土壤后的赋存状态发生了变化，从而引起生物可给性的差异。由于厂内单位面积内的铅污染物沉降量大，改变较少，所以厂内土壤中铅的生物可给性高于厂外;厂外单位面积的铅沉降量少，且土壤的理化性质差异较大，导致铅的生物可给性空间差异较大。
　　以世界卫生组织每日允许摄入量（ADI)为标准的人体健康风险警戒线，对土壤中铅的人体健康风险评价结果表明:运行5年以上的蓄电池厂内土壤中的铅对儿童的健康绝对风险系数(Ka)，以及健康相对风险系数(Kr)超过WHO人体健康风险警戒线，对当地儿童的健康具有较大的潜在风险。但是对成人的健康绝对风险系数(Ka)和健康相对风险系数(Kr)均未超过WHO人体健康风险警戒线。在厂外0-50 m内，土壤铅对儿童的健康存在较大风险。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 研究的背景和意义

1．2 土壤中铅污染

1．2．1 重金属铅的简介

1．2．2 土壤中铅的来源及污染现状

1．2．3 土壤中铅污染的危害

1．3 土壤中铅的生物可给性及其人体健康风险评价

1．3．1 重金属生物可给性的概念

1．3．2 生物可给性的评价方法

1．3．3 生物可给性的影响因素

1．3．4 土壤中铅的健康风险评价

1．4 主要研究内容

第二章 实验内容与方法

2．1 引言

2．2 实验仪器和试剂

2．2．1 主要实验仪器

2．2．2 主要实验试剂

2．3 分析方法

2．3．1 样品采集和制备

2．3．2 土壤理化性质的测定

2．3．3 土壤中总金属总量分析

2．3．4 土壤中铅的生物可给性分析

2．3．5 土壤中铅的暴露和健康风险评价分析

2．3．6 质量控制与数据控制统计分析

2．3．7 土壤质量相关标准

第三章 土壤标准物质中铅的生物可给量分析

3．1 土壤标准物质中铅的总量分析

3．2 空白实验

3．3 土壤标准物质中铅的生物可给性分析

3．4 灰尘样品中铅的生物可给性

3．5 本章小结

第四章 蓄电池厂周边土壤中铅的分布特征

4．1 实验结果

4．1．1 蓄电池厂内土壤中铅的全量分析

4．1．2 蓄电池厂外土壤中铅的全量分析

4．2 讨论

4．3 本章小结

第五章 蓄电池厂周边土壤中铅的生物可给性分析

5．1 实验结果

5．1．1 土壤理化性质

5．1．2 土壤中铁、锰和全磷的含量分析

5．1．3 土壤中铅的生物可给性

5．2 讨论

5．2．1 土壤中铅的生物可给性分析

5．2．2 土壤中铅的生物可给量／性与铅总量的关系

5．2．3 土壤中铅的生物可给量／性与土壤理化性质的关系

5．3 本章小结

第六章 土壤铅的人体健康风险评价

6．1 蓄电池企业周边土壤铅的空间分布

6．2 风险评价

6．2．1 蓄电池厂内土壤铅的人体健康风险评价

6．2．2 蓄电池厂外土壤铅的对儿童的健康风险评价

6．3 讨论

6．4 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望与建议

致谢

参考文献

图表目录

附录数据汇总表

攻读硕士学位期间发表的论文