广州及周围地区近几十年来的经济高速发展带动了电镀行业在本地区的大规模增长.近年来为保护城市生态环境和居民人体健康,大多数电镀厂从城区搬迁.然而,由于广州较快的城市化进程,一些原位于城郊的电镀厂目前已处于居民生活和生产区.电镀企业排放大量废水、固体废物和废气中含有的重金属等有害物质^[1,2],它们在环境中不断迁移、转化,最终进入并累积于水体、空气、土壤、植物中^{[3, 4]}.重金属元素如Cd、Pb、Hg、As、Cr具有致癌性,会导致人体功能性障碍和不可逆损伤,对人体的健康有较大风险.

本文选择广州市距居民生产和生活区较近的两个电镀厂,考察电镀厂周围土壤和空气中重金属污染状况,分析电镀厂对周围土壤和空气中重金属富集的影响,并应用美国EPA Risk Assessment Guidance for Superfund (RAGS)模型评价,研究了其周边大气中重金属污染水平和健康风险评价,以期为评估电镀厂对周边空气中重金属的贡献情况提供理论依据. 1 材料与方法 1.1 样品采集

广州市白云区RH和SJ两个电镀厂周围情况类似,附近皆为城市居民生活和生产区,电镀厂墙外周围分布有果场和农田.2013年8月对两个电镀厂周围的表层土壤(0~20 cm)进行采集.采样位点如图 1所示. RH电镀厂周围位点分别为厂南300 m A(果场)、厂西300 m B(果场)、厂北500 m C(荔枝园)和厂东400 m D(农田)；SJ电镀厂周围位点分别为厂南400 m A(草坪)、厂西500 m B(绿化带)、厂北500 m C(农田)和厂东500 m D(农田).采集的土壤样品风干后,研磨过孔径0.25 mm筛网,保存在PE袋中备用.

图 1

Fig. 1

图 1 电镀厂周围采样点分布示意 Fig. 1 Schematic diagram of the distribution of sampling sites around electroplating factories

选择位于电镀厂下风向的居民区和较近的学校区域作为空气采样点.分别在2013年5月(偏南风)和10月(偏北风)采集气体样品.RH电镀厂空气采样点K位于厂南边400 m的居民区附近； SJ电镀厂空气采样点K位于厂东边约500 m处学校附近.车间废气采样方法按照标准HJ/T 397-2007进行采集； 气体采样结束后,封闭吸收管进出气口,置于样品箱内避光运回,样品采集后应尽快分析. 空气样品按照标准HJ/T 396-2007采样方法,利用中流量TSP采样器(TH-150C)每个位点采集3个,采样结束后将滤膜的采样面向里对折两次放入与样品膜编号相同的滤膜袋中. 1.2 样品分析

废气样品:将吸收管中的吸收液移入25 mL容量瓶中,用吸收液洗涤吸收管1～2次,洗涤液并入容量瓶中,摇匀定容.同时制备空白试样.采用原子荧光光谱法(AFS)测定溶液中As和Hg,采用原子吸收光谱法(AAS)测定溶液中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn.

空气样品:将滤膜剪碎后置于250 mL锥形瓶中,加水润湿后用硝酸和过氧化氢溶液加热消解至溶液颜色变浅.冷却先后用滤纸过滤和硝酸溶液(1+99)洗涤. 合并滤液与洗涤液,电热板上微沸至近干.对于AFS测定As和Hg的溶液,再加5 mL盐酸溶液(1+1)； 对于AAS测定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的溶液,再加入2 mL(1+1)硝酸溶液,加热使残渣溶解,全部转移至50 mL容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀后分析.

土壤样品:称取干样0.500 0 g置于溶样杯中,润湿后加入8 mL王水.待剧烈反应结束后将溶样杯置于微波消解仪中消解.将消解液过滤、定容于50 mL容量瓶中,AFS测定As和Hg.另称取干样0.100 0 g置于溶样杯中,润湿后加入5 mL硝酸和2 mL氢氟酸,摇匀待剧烈反应结束后将溶样杯置于微波消解仪中消解.将消解溶液转移至烧杯中,加入0.5 mL高氯酸于电热板上150℃加热溶液至白烟冒尽,2 mL硝酸溶解固体定容至50 mL容量瓶，AAS测定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn.

质量控制: 每个样品平行消解3份,同时带流程空白.实验用酸皆为优级纯,水为超纯水.土壤分析过程用土壤成分分析标准物质GBW07401和GBW07403

进行质量控制,其分析结果与标准值差异小于10%. 1.3 土壤中重金属污染状态评价

重金属的污染程度常采用地累积指数(I_geo)评价^[5]. I_geo是通过比较目前沉积物中重金属含量和工业化前重金属含量,从而评估目前沉积物重金属污染程度和环境情况.I_geo数学计算式如下:

表 1(Table 1)

表 1 地累积指数的穆勒分级 Table 1 Müller's classification for geoaccumulation index 分级 0 1 2 3 4 5 6 I geo ≤0 0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 ＞5 污染程度 无污染 无污染至中等污染 中等污染 中等污染至强污染 强污染 强污染至极强污染 极强污染

表 1 地累积指数的穆勒分级 Table 1 Müller's classification for geoaccumulation index

根据表层土壤和空气在城市空间环境中的迁移转化特征,土壤中重金属可能通过经手-口途径直接摄入、经皮肤接触和经呼吸吸入3种暴露途径进入人体； 空气中重金属可能通过呼吸吸入和皮肤接触这2种暴露途径对人体健康产生影响.经各种途径摄入的重金属暴露量按以下公式计算^{[9, 10, 11]}.

手-口途径摄入日均暴露量:

呼吸途径摄入日均暴露量:

皮肤接触途径摄入日均暴露量:

参考US EPA健康风险评价方法^{[9, 10, 11, 12]}、中国人群暴露参数手册^[13]以及国内外相关研究成果^{[14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]},式(1)～(3)中的参数取值见表 2.

表 2(Table 2)

表 2 重金属日均暴露量计算参数取值 Table 2 Parameter values in average daily dose calculation models of heavy metals 项目 参数 取值 数据来源 手-口摄入途径 ADD ing/mg·(kg·d) -1 式(1)计算 [9～11] IngR/mg·d -1 200(儿童),100(成人) [9～11] ADD inh/mg·(kg·d) -1 式(2)计算 [9～11] 呼吸接触途径 InhR/m 3·d -1 7.63(儿童),14.7(成人) [9,10,14] PET/m 3·kg -1 1.36×10 9 [9,11,14] 皮肤接触途径 ADD derm/mg·(kg·d) -1 式(3)计算 SA/cm 2 2 800(儿童),16 000(成人) [12,13] SL/mg·(cm 2·d) -1 0.2 [14,15] PC/cm·h -1 0.001 8(As)、0.001(Cd)、0.002(Cr)、0.000 6(Cu)、 0.001(Hg)、0.000 1(Ni)、0.000 004(Pb)、0.000 6(Zn)、 [16,17] ABS 0.001 [9,11,14] 暴露行为参数 ED/a 6(儿童),24(成人) [9,14] ET/h·d -1 4 [13] EF/d·a -1 180 [14,18] BW/kg 15.9(儿童),62.0(成人) [13,14,19,20] AT/d ED×365(非致癌) 70×365(致癌) [9,11,14] [9,11,14] CF/kg·mg -1； m 3·cm -3 1×10 -6 [11,14,15]

表 2 重金属日均暴露量计算参数取值 Table 2 Parameter values in average daily dose calculation models of heavy metals

本研究中8种目标重金属都具有非致癌危害风险,其中As、Cd、Cr和Ni则同时具有致癌风险^[14].重金属每一暴露途径的非致癌和致癌效应按下式计算评估:

表 3(Table 3)

表 3 重金属不同暴露途径的参考剂量(RfD)和斜率因子(SF) Table 3 References dose for non-carcinogen metals and slope factors for carcinogen metals 项目 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn RfD ing/mg·(kg·d) -1 0.000 3 0.001 0.003 0.04 0.000 3 0.02 0.003 5 0.3 RfD inh/mg·(kg·d) -1 0.000 3 0.001 0.000 029 0.04 0.000 3 0.02 0.003 5 0.3 RfD derm/mg·(kg·d) -1 0.001 2 0.000 01 0.000 06 0.012 0.000 021 0.005 4 0.000 52 0.06 SF/(kg·d)·mg -1 15.1 6.30 42.0 0.840

表 3 重金属不同暴露途径的参考剂量(RfD)和斜率因子(SF) Table 3 References dose for non-carcinogen metals and slope factors for carcinogen metals

两电镀厂周围土壤中重金属含量见表 4.RH电镀厂周围土壤中Hg含量[(0.65±0.38)mg ·kg^-1]相比SJ电镀厂土壤中[(0.22±0.07)mg ·kg^-1]较高,这可能是由于土壤较低pH值有利于有机质对汞的吸附积累^[22]. 其它重金属,特别是Cd、Cu和Zn含量在SJ电镀厂周围土壤较高，这可能与其主要从事镀锌有关.土壤环境质量标准^[23]的二级标准是为保障农业生产,维护人体健康的土壤限值.据土壤环境质量标准和土壤样品pH值,土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb低于二级标准限定值,而RH电镀厂南、北和东面土壤中Hg含量超过二级标准限值,SJ电镀厂东边和西边土壤中Cu、北边农田土壤中Zn超过二级标准限值.

表 4(Table 4)

表 4 电镀厂周围土壤中重金属含量/mg ·kg-1 Table 4 Concentrations of heavy metals in soils around electroplating factories/mg ·kg-1 采样点 pH值 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn A 5.80 11.3 0.11 35.7 10.4 0.49 12.6 47.7 73.6 RH电镀厂 B 6.22 16.7 0.13 57.3 20.9 0.27 27.5 46.3 118 C 5.59 10.7 0.08 33.5 9.68 1.16 12.8 63.9 57.9 D 5.54 11.1 0.23 43.0 22.1 0.66 21.9 48.9 102 A 7.96 12.4 0.28 43.5 37.2 0.17 25.7 48.3 87.1 SJ电镀厂 B 8.03 20.4 0.46 56.9 73.5 0.28 31.1 75.1 152 C 7.95 13.9 0.50 38.9 37.0 0.14 19.0 92.2 231 D 7.92 19.1 0.57 93.1 81.6 0.27 46.9 84.4 280 广州土壤背景值 1) 18.4 0.14 60.3 21.8 0.16 18.1 47.1 62.0 二级标准 ＜6.5 30 0.30 150 50 0.30 40 250 200 ＞6.5 25 0.60 200 100 0.50 50 300 250 1)广东省环境监测总站1990年公布的广州市土壤背景值

表 4 电镀厂周围土壤中重金属含量/mg ·kg-1 Table 4 Concentrations of heavy metals in soils around electroplating factories/mg ·kg-1

两个电镀厂周围土壤中重金属的地累积指数(I_geo)计算结果见表 5. RH电镀厂周围土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni和Pb主要处于无污染水平；RH电镀厂东边土壤(D)中Cd和Zn、西边土壤(B)中Ni和Zn处于无污染向中等污染变化状态； 而Hg主要处于中等污染状态,特别北边土壤(C)中Hg为中等污染至强污染变化程度. SJ电镀厂周围土壤中As和Cr主要处于无污染水平； 西边(B)和东边(D)土壤中Hg和Ni较高,处于无污染向中等污染变化状态； 土壤中Cd和Zn主要处于中等污染状态,而Pb主要处于无污染向中等污染变化状态； 南北两边土壤中Cu为无污染向中等污染变化状态,而东西边土壤中Cu达到中等污染程度.

表 5(Table 5)

表 5 电镀厂周围土壤中重金属地累积指数 Table 5 Geoaccumulation index (Igeo) values of heavy metals in soils around electroplating factories 采样点 I geo As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn A -1.29 -0.93 -1.34 -1.65 1.03 -1.11 -0.57 -0.34 B -0.72 -0.69 -0.66 -0.65 0.17 0.02 -0.61 0.34 RH电镀厂 C -1.37 -1.39 -1.43 -1.76 2.27 -1.08 -0.14 -0.68 D -1.31 0.13 -1.07 -0.57 1.46 -0.31 -0.53 0.13 Mean -1.15 -0.61 -1.09 -1.05 1.43 -0.54 -0.45 -0.08 A -1.15 0.42 -1.06 0.19 -0.48 -0.08 -0.55 -0.09 B -0.44 1.13 -0.67 1.17 0.25 0.20 0.09 0.71 SJ电镀厂 C -0.99 1.25 -1.22 0.18 -0.78 -0.51 0.38 1.31 D -0.53 1.44 0.04 1.32 0.15 0.79 0.26 1.59 Mean -0.75 1.11 -0.64 0.81 -0.15 0.18 0.09 1.01

表 5 电镀厂周围土壤中重金属地累积指数 Table 5 Geoaccumulation index (Igeo) values of heavy metals in soils around electroplating factories

表 6(Table 6)

表 6 2013年电镀厂车间废气附近空气中重金属含量/μg ·m-3 Table 6 Concentrations of heavy metals in workshop waste gas and ambient air of electroplating factories in 2013/μg ·m-3 项目 车间废气 附近位点空气 GB 3095-2012 RH电镀厂 SJ电镀厂 RH电镀厂 SJ电镀厂 采样时间(月-日) 05-08 10-22 05-08 10-22 05-08 10-22 05-08 10-23 As 1.90 2.90 1.20 3.40 ND 1) ND ND ND 0.006 Cd 0.21 0.05 0.01 0.01 0.001 2 0.000 7 ND 0.003 0.005 Cr 4.80 0.21 4.30 0.63 ND ND ND 0.47 0.000 025 Cu 5.20 0.10 0.80 0.10 ND ND 0.34 ND Hg 4.00 2.90 1.20 6.20 ND ND ND ND 0.05 Ni 6.70 0.02 2.30 1.40 ND 0.087 ND 0.079 Pb 6.40 6.50 6.50 6.50 ND 0.032 0.053 0.062 0.5 Zn 53 3.50 12 6.20 2.4 2.8 1.2 3.4 Σ 82.21 16.18 28.31 24.44 2.401 2 2.919 7 1.553 3.543

表 6 2013年电镀厂车间废气附近空气中重金属含量/μg ·m-3 Table 6 Concentrations of heavy metals in workshop waste gas and ambient air of electroplating factories in 2013/μg ·m-3

据表 6结果,电镀厂附近居民区空气中As、Cd、Hg和Pb含量低于环境空气质量标准^[24]中的相应限值,而SJ电镀厂附近居民区空气中Cr浓度在10月时远高于标准限值,可能存在危害风险.空气中Cu、Ni和Zn浓度尚未评价标准.总体而言,5月电镀厂周围空气中重金属浓度较10月低,原因可能是5月时排放口废气扩散较10月慢所致. 2.3 样品中重金属的人体健康风险评价 2.3.1 土壤中重金属人体健康风险评价

电镀厂周围土壤中各重金属经不同途径的单项非致癌指数见图 2和3. 从结果可知,在两电镀厂周围土壤中,8种重金属经手-口摄入途径、呼吸途径和皮肤接触途径的暴露的非致癌风险指数HQ和HI均＜1,表明电镀厂周围土壤中重金属的非致癌健康风险可以忽略.电镀厂周围土壤中重金属除Cr的HI指数部分由HQ_derm贡献外,其它重金属则主要由HQ_ing贡献.土壤中重金属对儿童的HI值明显高于对成人HI值,As、Cr和Pb的HI值较高.

图 2

Fig. 2

图 2 RH电镀厂周围土壤中重金属非致癌风险指数 Fig. 2 Hazard quotients (HQs) of heavy metals in soils around the RH electroplating factory

图 3

Fig. 3

图 3 SJ电镀厂周围土壤中重金属非致癌风险指数 Fig. 3 Hazard Quotients (HQs) of heavy metals in soils around the SJ electroplating factory

电镀厂周围土壤中各重金属经不同途径的单项致癌风险见图 4.土壤中各重金属经呼吸途径和皮肤接触途径暴露的致癌风险(CR_inh和CR_derm)＜10^-7,土壤中重金属经此两种途径暴露的致癌风险可以忽略.土壤中重金属的致癌风险主要是As和Cr经手-口摄入途径暴露所致,其中Cr的CR_ing＞10^-4,高于最大可接受风险水平,特别是两电镀厂的B和D两位点对儿童致癌风险达到10^-3以上； As在两电镀厂的B和D位点对于儿童CR_ing＞10^-4,高于最大可接受风险水平.

图 4

Fig. 4

图 4 电镀厂周围土壤中重金属致癌风险 Fig. 4 Cancer Risk (CR) of heavy metals in soils around electroplating factories

电镀厂周围土壤中重金属经不同途径的总非致癌指数和总致癌风险指数见表 7. 从结果可知,8种重金属经3种暴露途径的HI＜1,表明两电镀厂周围土壤中重金属非致癌风险可忽略,土壤中重金属不会对电镀厂周围人群产生非致癌健康危害.然而,两电镀厂周围土壤中重金属经不同途径暴露的总致癌风险皆大于10^-4,高于最大可接受风险水平,而且对儿童的总致癌风险明显高于成人.土壤中重金属的高致癌风险主要由经手-口途径摄入Cr的暴露所致(占TCR的81%～92%),因此电镀厂周围居住人群在生产和生活活动中,需避免土壤经手-口途径摄入造成健康危害,且儿童更需特别注意.

表 7(Table 7)

表 7 电镀厂周围土壤中重金属总非致癌危害指数和总致癌风险 Table 7 Total hazard index (HI) and total cancer risk (TCR) of heavy metals in soils around electroplating factories 电镀厂 类别 项目 A(南边) B(西边) C(北边) D(东边) 儿童 HI 4.23×10 -1 5.86×10 -1 4.48×10 -1 4.49×10 -1 4.77×10 -1 RH TCR 8.94×10 -4 1.43×10 -3 8.40×10 -4 1.06×10 -3 1.05×10 -3 成人 HI 7.14×10 -2 1.01×10 -1 7.52×10 -2 7.81×10 -2 8.13×10 -2 TCR 3.64×10 -4 5.82×10 -4 3.43×10 -4 4.33×10 -4 4.30×10 -4 儿童 HI 4.69×10 -1 7.26×10 -1 5.69×10 -1 8.11×10 -1 6.43×10 -1 SJ TCR 1.08×10 -3 1.45×10 -3 9.91×10 -4 2.26×10 -3 1.45×10 -3 成人 HI 8.03×10 -2 1.21×10 -1 9.41×10 -2 1.46×10 -1 1.10×10 -1 TCR 4.42×10 -4 5.91×10 -4 4.04×10 -4 9.20×10 -4 5.89×10 -4

表 7 电镀厂周围土壤中重金属总非致癌危害指数和总致癌风险 Table 7 Total hazard index (HI) and total cancer risk (TCR) of heavy metals in soils around electroplating factories

2.3.2 空气中重金属人体健康风险评价 电镀厂附近空气中各重金属经不同途径的单项非致癌指数见图 5. 从中可知,在两电镀厂附近空气中,重金属经不同途径暴露的非致癌风险指数HQ和HI皆＜1,表明电镀厂附近空气中重金属的非致癌健康风险可以忽略.空气中重金属HI主要由经呼吸途径暴露HQ_inh贡献.电镀厂附近空气中重金属对儿童的HI值也明显高于对成人HI值,RH电镀厂Pb和Zn的HI值较高,SJ电镀厂Cr的HI值较高.

图 5

Fig. 5

图 5 电镀厂周围空气中重金属非致癌风险指数 Fig. 5 Hazard Quotients (HQs) of heavy metals in air around electroplating factories

电镀厂附近空气中各重金属经不同途径的单项致癌风险见图 6. 空气中重金属经皮肤接触途径暴露的CR_derm＜10^-6可忽略,而空气中Cr和Ni经呼吸途径暴露10^-6＜CR_inh＜10^-4,经呼吸途径暴露的致癌风险低于最大可接受风险水平.Cr和Ni的暴露分别占TCR的62%～65%和26%～30%,电镀厂附近空气中重金属对成人的CR值明显高于对儿童CR值.

图 6

Fig. 6

图 6 电镀厂周围空气中重金属致癌风险 Fig. 6 Cancer Risk (CR) of heavy metals in air around electroplating factories

电镀厂附近空气中重金属经不同途径的总非致癌指数和总致癌风险指数见表 8.从结果可知,重金属经2种暴露途径的HI＜1、TCR＜10^-5,表明两电镀厂附近空气中重金属非致癌风险可忽略,总致癌风险低于最大可接受风险水平,且对成人的风险值为儿童的2倍.电镀厂周围居住人群在下风向区域时,建议戴口罩避免空气中灰尘吸入.

表 8(Table 8)

表 8 电镀厂周围空气中重金属总非致癌危害指数和总致癌风险 Table 8 Total hazard index (HI) and total cancer risk (TCR) of heavy metals in air around electroplating factories 采样月份 位点 RH电镀厂 SJ电镀厂 儿童 成人 儿童 成人 5 HI 2.17×10 -3 1.08×10 -3 6.53×10 -3 3.23×10 -3 TCR 1.50×10 -7 3.02×10 -7 — 1) — 10 HI 5.57×10 -3 2.75×10 -3 3.30×10 -2 1.63×10 -2 TCR 1.57×10 -6 3.11×10 -6 4.55×10 -6 1.01×10 -5

表 8 电镀厂周围空气中重金属总非致癌危害指数和总致癌风险 Table 8 Total hazard index (HI) and total cancer risk (TCR) of heavy metals in air around electroplating factories

3 讨论

RH电镀厂周围土壤中Hg和SJ电镀厂周围土壤中Cd、Cu和Zn污染明显,而附近空气中重金属含量很低,这表明电镀厂对周围土壤经废气或废水污染严重，而经废气对周围空气污染影响较小.

土壤样品在8月采集,与5月排放的车间废气中污染物浓度显著相关,而受10月排放的废气中污染物影响很小.电镀厂周围土壤中重金属含量与车间废气中重金属浓度有明显相关性(表 9). RH电镀厂附近C位点为荔枝园,由于荔枝树的遮蔽使此位点土壤中重金属受废气中重金属影响相对其它位点较小(r²=0.603 5).SJ电镀厂附近B位点由于绿化带植物枝叶遮蔽使此位点与车间废气污染物相关系数相比其它位点较低(r²=0.888 9).除位点植被状况影响外,两电镀厂南边A位点土壤中重金属与车间废气中重金属相关系数稍低,这可能由广州5～8月期间风向主要为偏南风所致.

表 9(Table 9)

表 9 土壤中重金属含量与车间废气重金属浓度相关系数(r2) Table 9 Correlation coefficients (r2) between value of ambient soils and workshop waste gas 项目 排放月份 采样点 A B C D RH电镀厂车间废气 5 0.808 4 0.889 6 0.603 5 0.888 5 10 0.518 8 0.309 7 0.669 1 0.388 8 SJ电镀厂车间废气 5 0.915 5 0.888 9 0.962 5 0.924 6 10 0.317 4 0.330 4 0.519 6 0.345 1

表 9 土壤中重金属含量与车间废气重金属浓度相关系数(r2) Table 9 Correlation coefficients (r2) between value of ambient soils and workshop waste gas

两电镀厂周围土壤中重金属非致癌和致癌危害风险主要由手-口摄入途径和皮肤接触途径贡献,而电镀厂周围空气中重金属的人体健康危害风险主要由呼吸途径贡献,这为电镀厂周围环境中重金属人体健康风险评价的暴露途径提供了方法.

由Pearson相关分析(P＜0.05),废气中重金属排放总量废气中重金属含量与土壤中重金属污染明显相关,但与空气中重金属总非致癌指数(HI)、 总致癌风险(TCR)不存在明显相关性,这可能与废气中重金属在土壤表层易于沉积,而在空气中不易长期驻留有关^[25].

主成分分析可用来分析土壤中重金属的化学行为和来源相关性^[26].据主成分分析(图 7),对于RH电镀厂,PC1解释结果的73.5%,土壤中处于无污染状态的As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn在 PC1有较高的负载； PC2解释了结果的16.2%,土壤中具有高致癌风险的Cr在PC2上有较高负载； 达到中等污染的Hg在PC1和PC2上都无较高负载,它的来源可能与其它重金属不同.对于SJ电镀厂,PC1和PC2分别解释结果的67.7%和24.2%,As、Cr、Cu、Hg和Ni在矩阵中聚集分布,它们含量密切相关； 而在土壤中达到中等污染的Cd、Pb和Zn在PC2都有较高负载,表明它们来源相似,可能由SJ电镀厂镀锌产生的废水和废气中Cd、Pb和Zn污染造成.

图 7

Fig. 7

图 7 电镀厂周围土壤中重金属主成分分析 Fig. 7 Principal component analysis of heavy metals in soils around electroplating factories

在暴露量计算过程中,需要考虑污染物的生物可利用性这一因素,现阶段的研究通常是直接将利用强提取剂溶解的污染物含量(即所谓总量)作为计算暴露量的基础数据,而不考虑在人体中的生物可利用性,在计算风险商的时候往往可能会出现风险过高评估的情况.因此如何正确地评估特定场地污染物的生物有效性对准确评价风险尚具有重要意义^[15]. 4 结论

(1)电镀厂周围土壤中As、Cd、Cr、Ni、Pb低于二级标准限定值,部分位点土壤中Cu、Hg和Zn含量超过二级标准限值.RH电镀厂周围土壤中Hg达到中等污染程度,SJ电镀厂周围土壤中Cd和Zn为中等污染.土壤中重金属含量与车间废气中重金属浓度密切相关.

(2)电镀厂车间废气排放口废气中Pb和Hg含量高于《大气污染物综合排放标准》限值,Hg含量为限值100～400倍.电镀厂附近居民区秋季空气中Cr含量高于环境空气质量标准限值,电镀厂车间废气中的重金属浓度在不同季节有明显差异.

(3)土壤中重金属经手-口摄入途径、呼吸途径和皮肤接触途径暴露的非致癌健康风险可以忽略.土壤中重金属经呼吸途径和皮肤接触途径暴露的致癌风险可以不予考虑,但经手-口摄入途径暴露所致致癌风险(As和Cr)高于最大可接受风险水平.

(4)电镀厂附近空气中重金属经不同途径暴露的非致癌健康风险可以忽略.空气中重金属经皮肤接触途径暴露的致癌风险可以忽略,经呼吸途径暴露的致癌风险(Cr和Ni)虽然低于最大可接受风险水平,但要予以考虑.