地下水砷污染健康風(fēng)險評估研究

時間:2022-06-01 03:34:46

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地下水砷污染健康風(fēng)險評估研究

摘要:針對上海某地下水污染地塊進(jìn)行了深入研究,開展場地環(huán)境詳細(xì)調(diào)查及人體健康風(fēng)險評估工作。參考上海市污染場地風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范,建立“污染源—途徑—受體”的暴露途徑概念模型。結(jié)果表明,第二類用地條件下,該場地僅存在建設(shè)開發(fā)期間的受體暴露情形,建筑工人因施工作業(yè)會暴露于場地地下水污染物而產(chǎn)生健康風(fēng)險;地下水中致癌污染物砷的致癌風(fēng)險CRCGW與非致癌風(fēng)險subHQCGW分別為1.19E-7、6.48E-3,該地塊染物砷的致癌風(fēng)險與非致癌危害商均在可接受范圍內(nèi),該場地未來可作為第二類用地建設(shè)開發(fā),無需開展后續(xù)修復(fù)治理工作。

關(guān)鍵詞:場地環(huán)境調(diào)查;地下水砷污染;健康風(fēng)險評;污染概念模型

隨著我國“產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移”和“退二進(jìn)三”等方針的進(jìn)一步實施,污染工業(yè)企業(yè)的關(guān)閉和搬遷,導(dǎo)致我國大中城市出現(xiàn)大量工業(yè)遺留和遺棄污染場地[1-2]。特別是發(fā)達(dá)城市如北京、上海等,此類環(huán)境問題顯得尤為明顯。對此上海市環(huán)保局、市規(guī)劃和國土資源局聯(lián)合出臺了《上海市經(jīng)營性用地和工業(yè)用地全生命周期管理土壤環(huán)境保護(hù)管理辦法》,該辦法規(guī)定按照“誰污染、誰治理,誰使用、誰負(fù)責(zé)”、“全生命周期管理,按階段監(jiān)管落實”的原則,土地儲備、出讓、收回、續(xù)期前,土地使用權(quán)人(含土地儲備機(jī)構(gòu))應(yīng)組織完成土壤環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險評估,并向環(huán)保部門申請。因此,對于初步調(diào)查出現(xiàn)土壤或地下水有污染的地塊,亟待開展詳細(xì)調(diào)查與健康風(fēng)險評估來保證地塊的安全利用。.詳細(xì)調(diào)查是在針對場地初步環(huán)境調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)的存在污染風(fēng)險的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)布點調(diào)查,以確定場地土壤污染的具體程度和范圍,為健康風(fēng)險評估提供數(shù)據(jù)支持。健康風(fēng)險評估包括危害識別、暴露評估、毒性評估、風(fēng)險表征等過程[3],是在分析地塊土壤和地下水中污染物對人群的主要暴露途徑,評估污染物對人體健康的危害水平或致癌風(fēng)險。以上海某地下水砷污染地塊為例,介紹場地環(huán)境詳細(xì)調(diào)查與人體健康風(fēng)險評估過程,同時結(jié)合風(fēng)險評估結(jié)果,對地塊后期的安全利用給出了針對性的建議。

1地塊概況

該地塊位于上海市金山區(qū)山陽鎮(zhèn)松衛(wèi)公路以西,占地面積約為5.4畝。歷史上主要為農(nóng)用地使用,后期規(guī)劃作為加油站進(jìn)行開發(fā)建設(shè),初步調(diào)查結(jié)果顯示場地內(nèi)S3/W3號點位地下水樣品中重金屬砷的檢出濃度(15μg/L)超過了《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—2017)III類標(biāo)準(zhǔn)限值(10μg/L),根據(jù)上海場地環(huán)境管理相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,該場地需進(jìn)行場地環(huán)境詳細(xì)調(diào)查與健康風(fēng)險評估。

2場地環(huán)境詳細(xì)調(diào)查

2.1樣品采集與分析。場地環(huán)境詳細(xì)調(diào)查點位分布圖如圖1所示。由于超標(biāo)點位距離場地邊界較近,按20m×20m網(wǎng)格布點將有1個加密點位被布設(shè)到場地外圍,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,圍繞S3/W3共布設(shè)3個詳細(xì)調(diào)查點位,每個點位采集1個飽和帶土壤樣品及1個地下水樣品,并選取一個點位采集1個地下水平行樣品。總計3個土壤樣品與4個地下水樣品,采集的土壤以及地下水樣品送至有資質(zhì)的分析實驗室進(jìn)行關(guān)注污染物砷的檢測分析。同時還選取1個點位在其附近分別采集包氣帶與飽和帶土壤原狀樣品各1個,用于檢測場地土壤理化參數(shù),包括粒徑分布、土壤容重、土壤密度、土壤含水率、孔隙度、有機(jī)碳含量、橫向及縱向滲透系數(shù)等。土壤理化參數(shù)主要用于模擬污染物的遷移,用于風(fēng)險評估。土壤樣品采用GXY-1鉆機(jī)進(jìn)行采集,地下水樣品采用一次性貝勒管進(jìn)行樣品采集。2.2場地環(huán)境詳細(xì)調(diào)查結(jié)論。詳細(xì)調(diào)查檢測結(jié)果表明,場地內(nèi)土壤中關(guān)注污染物(砷)的檢出值均未超過《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中的第二類用地的篩選值。各點位地下水關(guān)注污染物(砷)的檢出值均未超過地下水篩選標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—2017)III類標(biāo)準(zhǔn)限值。根據(jù)場地環(huán)境初步調(diào)查和詳細(xì)調(diào)查的結(jié)果,確定本場地地下水環(huán)境受到重金屬砷的影響,影響范圍主要集中在S3/W3監(jiān)測點位周邊,其余點位的地下水樣品以及整個場地的土壤樣品中均未發(fā)現(xiàn)關(guān)注污染物。

3健康風(fēng)險評估

3.1危害識別。結(jié)合場地環(huán)境初步調(diào)查和詳細(xì)調(diào)查的結(jié)果,確定本場地地下水中砷為關(guān)注污染物,該場地后期規(guī)劃作為加油站進(jìn)行開發(fā)建設(shè),屬于工業(yè)用地,根據(jù)《上海市污染場地風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范(2016)》規(guī)定,在工業(yè)用地方式下敏感人群主要為工作人員(成人)。同時,項目場地未來涉及再開發(fā),敏感人群還包括建設(shè)期間的建筑工人。3.2暴露評估。按照《上海市污染場地風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范(2016)》的技術(shù)要求,該技術(shù)規(guī)范根據(jù)不同土地利用方式下人群的活動模式,給出了三類典型的暴露情景,本項目場地僅存在一種暴露情景,即建設(shè)開發(fā)期間存在受體暴露情形,建筑工人因施工作業(yè)會暴露于場地地下水污染物而產(chǎn)生健康風(fēng)險。結(jié)合場地污染特性,分析受體處于污染環(huán)境中的暴露途徑為經(jīng)口意外攝入有污染的地下水。根據(jù)詳細(xì)調(diào)查結(jié)果,結(jié)合污染物遷移途徑以及受體類型,建立“污染源—途徑—受體”的暴露途徑概念模型如圖2所示。結(jié)合暴露途徑概念模型,參考《上海市污染場地風(fēng)險評估技術(shù)規(guī)范(2016)》附錄中的非敏感用地受體(建筑工人受體)的受體暴露參數(shù)(見表1)開展暴露量計算。根據(jù)暴露情景以及暴露途徑分析,該地塊僅存在建設(shè)開發(fā)期間經(jīng)口意外攝入地下水途徑,該特定暴露途徑下的致癌暴露量與非致癌暴露量計算如下:ATcaBWaDEDaEFaWCRaCGWERcauuu(1)ATncBWaDRaWCEDaEFaERncCGWuuu(2)式中各參數(shù)參考表1場地受體暴露參數(shù),帶入數(shù)值計算得到致癌暴露量與非致癌暴露量分別為5.27E-6L/(kg/d)、4.32E-4L/(kg/d)。3.3毒性評估。依照美國環(huán)保署綜合風(fēng)險資訊系統(tǒng)(IRIS)的研究成果進(jìn)行關(guān)注污染物砷的致癌毒性判定如表2所示。3.4風(fēng)險表征。根據(jù)前述致癌毒性判定結(jié)果,場內(nèi)關(guān)注污染物砷為致癌物質(zhì),砷經(jīng)口攝入地下水途徑致癌風(fēng)險表征公式為:ogwcaCGW××=SFCCGWERCR(3)式中,CGWERca——致癌暴露量,取值5.27E-6L/(kg/d);Cgw——地下水關(guān)注污染物濃度,取值1.5E-2mg/L;SF0——經(jīng)口攝入致癌斜率因子,取值1.50E+00[mg/(kg/d))]-1。計算得到CRCGW=1.19E-7,小于風(fēng)險可接受水平(單一污染物致癌風(fēng)險可接受水平:≤10-6),故認(rèn)為該地塊致癌風(fēng)險可接受。砷對建筑工人的非致癌風(fēng)險為:DWAFsubRfCogw××=ncCGWCGWERsubHQ(4)式中:CGWERnc——非致癌暴露量,取值4.32E-4L/(kg/d);Cgw——地下水關(guān)注污染物濃度,取值1.5E-2mg/L;subRfDo——亞慢性經(jīng)口攝入?yún)⒖加嬃浚≈?.00E-03mg/(kg/d);WAF——暴露于地下水的參考計量分配系數(shù),取值0.2。計算得到subHQCGW=6.48E-3,小于風(fēng)險可接受水平(單一污染物非致癌危害商可接受水平:≤1),故認(rèn)為該地塊非致癌風(fēng)險可接受。僅管該場地S3/W3采樣點地下水樣品中砷含量(15μg/L)超過《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848—2017)III類標(biāo)準(zhǔn)限值(10μg/L),但經(jīng)暴露評估、毒性評估和風(fēng)險表征,該點位的砷污染對未來建設(shè)開發(fā)期間的建筑工人所造成的健康風(fēng)險均在風(fēng)險可接受水平內(nèi),因此該項目場地?zé)o超風(fēng)險可接受水平點位。

4結(jié)語

(1)經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查與人體健康風(fēng)險評估,該項目場地?zé)o超風(fēng)險可接受水平點位,該場地未來可作為第二類用地建設(shè)開發(fā),無需開展后續(xù)修復(fù)治理工作。(2)該地塊在未來的開發(fā)建設(shè)過程中,施工中口腔意外攝入污染地下水是建筑工人污染風(fēng)險的主要暴露途徑,因此風(fēng)險防控的重點是避免建筑工人口腔接觸到污染地下水,可采取佩戴口罩等方式降低風(fēng)險。

參考文獻(xiàn)

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[3]黃海峰,陳洪陽,陳太聰,等.上海某多環(huán)芳烴污染地塊健康風(fēng)險評估研究[J].上海國土資源,2018(4):30-34,38.

作者:楊志龍 單位:上海地礦工程勘察有限公司