铬渣污染土壤PM10和PM2.5组分中六价铬的生物可给性及健康风险评估

摘要

为获取土壤细颗粒组分中污染物的浓度及其生物可给性,分析了某铬渣污染场地土壤PM 10和PM 2.5组分中六价铬的浓度分布特征,并采用统一生物可给性测试方法(Unified Bioaccessibility Method,UBM)和呼吸吸入生物可给性测试方法(Inhalation Bioaccessibility Method,IBM)2种体外模拟法测试了六价铬在胃、肠及肺中的生物可给性。结果显示:(1)六价铬和总铬在PM 10和PM 2.5组分中的含量大多明显低于PM 250组分,PM 10组分中六价铬和总铬的累积因子(accumulation factors,AF)分别为0.080~12.297和0.008~0.261,PM 2.5组分中六价铬和总铬的AF分别为0.019~5.721和0.005~0.342,相比于总铬而言,六价铬在细颗粒中的累积程度更高。较低的有机质(organic matter,OM)含量可能导致了六价铬AF的明显增加。不同组分中六价铬占总铬的比例分别为2%~17%(<250μm)、21%~98%(<10μm)和22%~82%(<2.5μm),表明在土壤细颗粒中,铬更多地以六价铬的形式存在;(2)通过UBM获取的PM 250组分中六价铬在胃提取阶段的生物可给性因子为0.0301%~0.9483%,平均值为0.4821%;肠阶段可给性因子为0.0018%~0.3934%,平均值为0.1578%,约为胃提取阶段的0.33倍;(3)通过IBM获取的PM 10组分中六价铬在肺阶段的生物可给性因子为2.52%~41.50%,平均值14.47%;PM 2.5组分中六价铬的生物可给性因子为2.40%~88.12%,平均值为48.86%,约为PM 10组分的3.38倍;(4)在考虑生物可给性条件下,六价铬产生的人体总致癌风险水平从2430.04×10^-6下降至125.83×10^-6,而且,六价铬呼吸途径产生的致癌风险水平极高,是经口摄入的5.04~176.38倍(胃)、10.92~10198.00倍(肠),表明呼吸吸入是六价铬致癌风险最为关键的暴露途径。因此,通过测定土壤细颗粒组分中六价铬的生物可给性,能够显著提高铬渣污染土壤健康风险评估的可靠性。