皖江地区农村地下水质特征及健康风险研究

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近年我国地下水污染具有由城市向郊区、农村蔓延的趋势,而大部分农村地区的地下水监控工作程度较低。皖江地区作为“长江经济带”重要承接点,是实施中部地区崛起的重要区域,也是安徽省粮、棉、油等农产品主产区之一,2018年区内农村统计人口为1141.2万人,地下水是皖江地区农村居民的生活用水的重要来源之一。掌握该区农村地下水质状况,对当地经济发展、地下水污染防控及保障区内农村居民用水安全具有重要意义。本研究以皖江地区农村地区地下水为研究对象,采集了97个点位地下水样品,测试了Cd、Cr6+、Hg、Pb、Cu、Zn、As、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、Se、B、P、p H等20项指标含量,分析了区内地下水各指标的含量特征,采用多元统计法初步研究了地下水物质来源;采用单因子法、一票否决法及内梅罗法评价了地下水水质;最后采用健康风险评价模型评估了区内地下水的人体健康风险,并基于Monte Carlo法定量评估了健康风险的不确定性。主要研究成果如下:(1)查明了区域地下水Cd、Cr6+、Hg、Pb、Cu、Zn、As、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、B、Se、TDS、Na+、K+、Ca2+、Cl-、SO42-含量特征。绝大多数点位的地下水重金属含量、B、Se、三氮、常规离子含量低,零星点位地下水的TDS、NO3--N含量偏高或p H偏低。(2)基于主成分分析法初步确定了地下水物质来源。地下水物质29.79%来源于水岩作用,32.91%来源于农业活动,14.86%来源于工矿业活动。(3)区内地下水无Hg、Cr6+、Cd、Cu、Pb、Se、B、NO2--N污染,零星点位As、NH4+-N、NO3--N和Se水质低于Ⅲ类。(4)采用一票否决法和内梅罗法综合评价了地下水水质。区内地下水质Ⅲ类及以上(较好)比例约80%,采用内梅罗法比一票否决法的评价得到的优良水质比例略高,较差水质一般与TDS、p H、NO3--N有关。(5)基于健康风险评价模型评估了地下水人体健康风险。饮水摄入途径是区内地下水健康风险的主要途径;成人致癌风险大于儿童,儿童的非致癌性风险大于成人,其中,成人和儿童分别有94.2%、99.3%概率为低和可接受致癌风险,95.4%和87%概率为无As非致癌风险,100%和93%概率为无NO3--N的非致癌风险。NO3--N和As是地下水健康风险主要防控对象。
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