基于Monte Carlo模拟的土壤重金属生态风险评价与健康风险评价研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sil87sil
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土壤重金属污染生态风险、健康风险影响因素众多,存在不确定性。本文以某搬迁铅蓄电池厂遗留场地为研究对象,通过对场地五种重金属Cr、As、Pb、Cu、Zn含量进行采样分析,分别使用内梅罗指数法、地质累积指数法对重金属污染状况进行了分析,针对场地土壤重金属生态风险、健康风险评价,引入了Monte Carlo模拟使之与Hakanson生态危害指数法、《建设用地土壤污染风险评估技术导则》推荐的健康风险评价模型结合,构建了不确定性风险评价模型,并用于某搬迁铅蓄电池厂遗留场地土壤重金属的生态风险、健康风险评价。主要结论如下:(1)内梅罗指数表明,研究场地土壤重金属污染达到重度污染级别,其中重金属Cr为中度污染,As、Pb、Cu属重度污染,Zn属轻度污染;地质累积指数表明,研究场地土壤重金属污染达到中度污染级别,其中重金属Cr、Zn属轻度污染,As、Cu属偏中度污染,Pb属强污染-极强污染。两种评价方法都表明研究场地土壤重金属Pb的污染需引起高度关注。(2)运用不确定性风险评价模型对研究场地土壤重金属生态风险进行评价表明,研究场地土壤重金属处于低、中、较高、高生态风险等级的概率分别为7.56%、28.97%、49.44%、14.03%;重金属Pb对于生态危害指数的敏感度为99.7%,重金属Pb是对该场地土壤造成生态风险的主要重金属污染因子。通过使用不确定性风险评价模型对研究场地土壤重金属健康风险进行评价表明,该场地土壤重金属对研究区人群存在非致癌健康风险,且五种重金属Cr、As、Pb、Cu、Zn对研究区人群存在非致癌健康风险的概率分别为:100%、90.22%、99.17%,0、0,且重金属Pb对研究区人群非致癌健康风险产生的起了主导作用,敏感度达到了94.4%,为场地主要的非致癌重金属污染因子;研究区土壤重金属对研究区的儿童和成人均存在致癌健康风险,并且所研究的重金属Cr、As对研究区儿童、成人存在致癌健康风险的概率均达到了100%,重金属Cr对儿童和成人的致癌健康风险的产生都起了主要作用,敏感度分别达到了92.9%和98.7%。(3)所构建的不确定性风险评价模型对土壤重金属生态风险、健康风险进行评价,不仅提供了污染风险等级情况,还提供了所属风险状况的概率以及各重金属对生态风险、健康风险的贡献情况,这有效降低了土壤重金属污染风险评估中的不确定性,因此有助于风险决策更具科学性和合理性、整个操作程序简单、可行性强。
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