随着世界人口不断增长和全球经济的高速发展,污染区域化已成为当前环境污染的主要特征,大量污染物通过环境介质间的迁移转化过程分布到污染源周边区域,并随地球化学循环过程扩散到全球范围,其影响范围呈现区域化、全球化特点。重金属污染物和以有机氯污染物为主体的持久性有机污染物(POPs)是当前区域性环境污染研究中的热点。污水灌溉在我国北方农业生产中极为普遍,由于污水灌溉管理体系的不健全,重金属和有机氯污染物在各环境介质中均有累积,由此造成的区域健康危害已日益引起重视。本论文选取长期使用污水灌溉的石家庄污灌区为研究对象,采用区域健康风险评价模式,结合相应的多介质环境数学模型及系统动力学方法,在分析污染物在多介质环境中迁移转化过程基础上,探讨区域健康风险的量化模式及相应的评价方法,为区域环境风险管理提供科学依据。本论文主要研究内容如下: (1) 在分析石家庄污灌区水资源相互转化规律基础上,结合相应经济、人口发展规划,利用Vensim软件建立灌区水资源系统动力学模型。选择污水比率为评价指标,模拟预测水资源污染状况发展趋势。结果表明,随着部分灌溉污水随地表径流回归地表水或渗透进入地下水,以及部分土壤中污染物通过食物链累积消耗,2000～2030年土壤中重金属和有机氯污染有一定下降趋势,地下水重金属和有机氯污染则呈现逐年增长趋势。 (2) 在分析污染物健康危害的基础上,结合水资源污染状况,分析污染物在环境介质中的动态分布特征。进而建立污染物多途径暴露数学模型,应用日平均暴露量(ADI)分析污灌区砷、铅、汞和DDT、HCH暴露的健康风险。结果表明,土壤是导致重金属污染物健康风险主要环境介质,食物和饮用水是主要的暴露介质,摄取是主要暴露途径。2000～2030重金属污染物的健康风险均呈现逐年上升趋势;地下水和大气是导致有机氯污染物健康风险主要环境介质,饮用水是主要的暴露介质,摄取是主要的暴露途径。2000～2030年,有机氯污染物的健康风险呈现逐年上升的趋势。 (3) 在对单一污染物健康风险的具体分析的基础上,应用总慢性危害指数(HI)评价污灌区的区域健康风险,并采用蒙特卡罗随机模拟方法分析2000～2030年的综合风险。结果表明,2002年石家庄污灌区区域健康风险为可接受风险,砷暴露的健康风险为综合风险的主体;2000～2030年,区域健康风险呈现逐年上升的趋势,2010年超过了风险的可接受水平;2000～2030年污灌区区域健康综合风险值低于1.0708的概率约为50%,超过可接受风险(HI=1)的概率约为70%。风险值在0.9～1.3之间的概率约为80%,1.05～1.25之间的概率约为50%。 (4) 结合风险分析的结果,在分析石家庄污灌区健康风险特点的基础上,研究污灌区健康风险控制方案,并进一步应用系统动力学方法分析各方案的成效,寻求最佳的风险控制方案。