地下水砷污染健康風險評估研究

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摘要：針對上海某地下水砷污染地塊進行了深入研究，開展場地環境詳細調查及人體健康風險評估工作。參考上海市污染場地風險評估技術規范，建立“污染源—途徑—受體”的暴露途徑概念模型。結果表明，第二類用地條件下，該場地僅存在建設開發期間的受體暴露情形，建筑工人因施工作業會暴露于場地地下水污染物而產生健康風險；地下水中致癌污染物砷的致癌風險CRCGW與非致癌風險subHQCGW分別為1.19E-7、6.48E-3，該地塊染物砷的致癌風險與非致癌危害商均在可接受范圍內，該場地未來可作為第二類用地建設開發，無需開展后續修復治理工作。

關鍵詞：場地環境調查；地下水砷污染；健康風險評；污染概念模型

隨著我國“產業轉移”和“退二進三”等方針的進一步實施，污染工業企業的關閉和搬遷，導致我國大中城市出現大量工業遺留和遺棄污染場地[1-2]。特別是發達城市如北京、上海等，此類環境問題顯得尤為明顯。對此上海市環保局、市規劃和國土資源局聯合出臺了《上海市經營性用地和工業用地全生命周期管理土壤環境保護管理辦法》，該辦法規定按照“誰污染、誰治理，誰使用、誰負責”、“全生命周期管理，按階段監管落實”的原則，土地儲備、出讓、收回、續期前，土地使用權人(含土地儲備機構)應組織完成土壤環境調查與風險評估，并向環保部門申請。因此，對于初步調查出現土壤或地下水有污染的地塊，亟待開展詳細調查與健康風險評估來保證地塊的安全利用。.詳細調查是在針對場地初步環境調查過程中發現的存在污染風險的區域進行詳細布點調查，以確定場地土壤污染的具體程度和范圍，為健康風險評估提供數據支持。健康風險評估包括危害識別、暴露評估、毒性評估、風險表征等過程[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險。以上海某地下水砷污染地塊為例，介紹場地環境詳細調查與人體健康風險評估過程，同時結合風險評估結果，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山陽鎮松衛公路以西，占地面積約為5.4畝。歷史上主要為農用地使用，后期規劃作為加油站進行開發建設，初步調查結果顯示場地內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《地下水質量標準》（GB/T14848—2017）III類標準限值（10μg/L），根據上海場地環境管理相關法規及標準規范要求，該場地需進行場地環境詳細調查與健康風險評估。

2場地環境詳細調查

2.1樣品采集與分析。場地環境詳細調查點位分布圖如圖1所示。由于超標點位距離場地邊界較近，按20m×20m網格布點將有1個加密點位被布設到場地外圍，結合現場實際情況，圍繞S3/W3共布設3個詳細調查點位，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的分析實驗室進行關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，包括粒徑分布、土壤容重、土壤密度、土壤含水率、孔隙度、有機碳含量、橫向及縱向滲透系數等。土壤理化參數主要用于模擬污染物的遷移，用于風險評估。土壤樣品采用GXY-1鉆機進行采集，地下水樣品采用一次性貝勒管進行樣品采集。2.2場地環境詳細調查結論。詳細調查檢測結果表明，場地內土壤中關注污染物（砷）的檢出值均未超過《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》中的第二類用地的篩選值。各點位地下水關注污染物（砷）的檢出值均未超過地下水篩選標準《地下水質量標準》（GB/T14848—2017）III類標準限值。根據場地環境初步調查和詳細調查的結果，確定本場地地下水環境受到重金屬砷的影響，影響范圍主要集中在S3/W3監測點位周邊，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現關注污染物。

3健康風險評估

3.1危害識別。結合場地環境初步調查和詳細調查的結果，確定本場地地下水中砷為關注污染物，該場地后期規劃作為加油站進行開發建設，屬于工業用地，根據《上海市污染場地風險評估技術規范（2016）》規定，在工業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，敏感人群還包括建設期間的建筑工人。3.2暴露評估。按照《上海市污染場地風險評估技術規范（2016）》的技術要求，該技術規范根據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，即建設開發期間存在受體暴露情形，建筑工人因施工作業會暴露于場地地下水污染物而產生健康風險。結合場地污染特性，分析受體處于污染環境中的暴露途徑為經口意外攝入有污染的地下水。根據詳細調查結果，結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。結合暴露途徑概念模型，參考《上海市污染場地風險評估技術規范（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（見表1）開展暴露量計算。根據暴露情景以及暴露途徑分析，該地塊僅存在建設開發期間經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)式中各參數參考表1場地受體暴露參數，帶入數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。依照美國環保署綜合風險資訊系統（IRIS）的研究成果進行關注污染物砷的致癌毒性判定如表2所示。3.4風險表征。根據前述致癌毒性判定結果，場內關注污染物砷為致癌物質，砷經口攝入地下水途徑致癌風險表征公式為：ogwcaCGW××=SFCCGWERCR（3）式中，CGWERca——致癌暴露量，取值5.27E-6L/（kg/d）；Cgw——地下水關注污染物濃度，取值1.5E-2mg/L；SF0——經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，小于風險可接受水平（單一污染物致癌風險可接受水平：≤10-6），故認為該地塊致癌風險可接受。砷對建筑工人的非致癌風險為：DWAFsubRfCogw××=ncCGWCGWERsubHQ（4）式中：CGWERnc——非致癌暴露量，取值4.32E-4L/（kg/d）；Cgw——地下水關注污染物濃度，取值1.5E-2mg/L；subRfDo——亞慢性經口攝入參考計量，取值5.00E-03mg/（kg/d）；WAF——暴露于地下水的參考計量分配系數，取值0.2。計算得到subHQCGW=6.48E-3，小于風險可接受水平（單一污染物非致癌危害商可接受水平：≤1），故認為該地塊非致癌風險可接受。僅管該場地S3/W3采樣點地下水樣品中砷含量（15μg/L）超過《地下水質量標準》（GB/T14848—2017）III類標準限值（10μg/L），但經暴露評估、毒性評估和風險表征，該點位的砷污染對未來建設開發期間的建筑工人所造成的健康風險均在風險可接受水平內，因此該項目場地無超風險可接受水平點位。

4結語

（1）經過詳細調查與人體健康風險評估，該項目場地無超風險可接受水平點位，該場地未來可作為第二類用地建設開發，無需開展后續修復治理工作。（2）該地塊在未來的開發建設過程中，施工中口腔意外攝入污染地下水是建筑工人污染風險的主要暴露途徑，因此風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險。

參考文獻

[1]李建敏.工業污染場地再利用及分類管理建議[J].能源與節能，2015（2）：95-96，151.

[2]羅啟仕.我國城市建設用地水土污染治理現狀與問題分析[J].上海國土資源，2015（4）：59-63.

[3]黃海峰，陳洪陽，陳太聰，等.上海某多環芳烴污染地塊健康風險評估研究[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