典型污染区土壤—植物中PCBs污染特征及健康风险评价

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针对多氯联苯(PCBs)残留同系物在土壤与植物中的迁移转化行为所造成的可能健康风险问题,通过对非污染区浙北土壤中PCBs残留的背景调查,分析PCBs典型污染区浙江台州土壤与植物样品中13种代表性PCBs同系物的分布及累积特征,探索PCBs在土壤—植物中迁移所引起的健康风险问题的评价方法,为高污染区的PCBs污染修复和风险管理提供依据。主要研究结论如下:(1)非污染区浙北土壤中PCBs的残留特征选取重要的农产品生产基地—浙北作为非污染区,采集该区域平湖市、海盐县和桐乡市三地共66个点的农田土壤,进行PCBs污染情况分析,结果表明:表层土中仅有1个样点无PCBs检出,∑13PCBs介于0-17.30ng/g,平均值为3.99ng/g,其中PCB44和PCB138的含量最高,分别为0.95ng/g、0.53ng/g。亚表层土中∑13PCBs介于0-7.18ng/g,平均值为2.72ng/g,其PCBs各同系物平均浓度均低于表层土壤。分析PCBs同系物在不同类型土地中的垂直分布,发现水田表层与亚表层土壤中均以4-7氯取代的PCBs同系物为主。菜地表层土也以4-7氯取代的PCBs同系物为主,但其亚表层呈现出低氯代PCBs增加,高氯代相应减少的趋势。(2)台州典型污染区土壤-植物中PCBs的污染特征通过对台州典型污染区的峰江工业园附近农田的三种草(小飞蓬、苏门白酒草、水蓼)及其根土、非根土中PCBs的测定,发现:非根土中∑13PCBs为8.45-22.51ng/g,高于非污染区土壤;根土中∑13PCBs为17.90-41.11ng/g,高于非根土,与非污染区土壤表、亚层中PCBs分布不同;三种草叶、茎、根中∑13PCBs分别为285.93—609.65ng/g,41.78-112.11ng/g,75.12-282ng/g,各组织中∑13PCBs及PCBs同系物含量顺序都为叶>根>茎,从而推测植物中PCBs的可能来源:叶中PCBs主要来自于大气沉降,根中PCBs来自于对根土中PCBs的吸收。实验还发现PCBs同系物在植物不同组织中的分布存在显著差异,植物叶中3-5氯联苯的含量较高,而植物根中则以5-6氯联苯为主;植物根部对PCBs的富集与PCBs同系物Kow存在显著的负相关。(3)台州典型农产品的PCBs健康风险评价选择当地典型农产品青菜、卷心菜等作为研究对象,采用US EPA(1996)健康风险评价方法进行评价,通过分析污染区典型农产品中PCBs污染水平,研究以食物链为暴露途径的生命期致癌及非致癌风险。莄李王村、玉露洋村、横街等地生命期致癌风险水平分别为6.0×10-4、3.6×10-4、8.6×10-5,与PCBs生命期致癌基准风险水平1.0×10-6比较,该区致癌风险水平超过其1-2个数量级。其非致癌风险评价结果表明样品非致癌风险水平在1.25-65.50,均大于可接受风险水平(HQ=1),其中莄李王村南瓜叶、莄李王村青菜叶、莄李王村青菜茎、玉露洋村卷心菜老叶、横街卷心菜老叶非致癌风险较大,经食物链暴露途径进入人体的LADD值分别为EPA 0.02μg/kg·d的参考剂量(RfD)的65.50倍、40.00倍、27.55倍、59.80倍、10.50倍。该区域农田生态系统中部分常见蔬菜存在多氯联苯污染,已构成较大的人体健康风险。
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