污染场地健康风险评估在土地复垦中的应用——以某铬渣污染场地土地复垦为例

钱力铫，梅再美，林 剑，王大州，薛 红，杜小军

（1．贵州师范大学 地理与环境科学学院，贵州 贵阳550001；2．中国科学院地球化学研究所，贵州 贵阳550001）

污染场地健康风险评估在土地复垦中的应用
——以某铬渣污染场地土地复垦为例

钱力铫1，梅再美1，林 剑2，王大州2，薛 红1，杜小军1

（1．贵州师范大学 地理与环境科学学院，贵州 贵阳550001；2．中国科学院地球化学研究所，贵州 贵阳550001）

污染场地是工业发展过程中出现的又一重要污染源。以某市铬渣污染场地土地复垦为例，采用美国环保局人类健康风险评估方法对铬渣污染场地进行健康风险评估，探讨污染场地健康风险评估在土地复垦中的应用。将该污染场地今后的复垦方式拟定为工业用地和住宅用地，通过对不同土地复垦方式的下敏感人群健康风险的评估，给相关土地规划部门做出土地复垦方向提供科学依据，从而实现最大限度的、合理的利用土地。

铬渣污染场地；土地复垦；健康风险评估

Abstract：Contaminated sites pose new challenges，in terms of pollution sources，for land reclaimation and redevelopment．The study conducted human health risk assessment for reclaimed chrome waste storage site，using Human Health Risk Assessment Guidance recommended by the United States Environmental Protection Administration（EPA），with the aim to gain some experience in contaminated site reclamation．In this paper，the author set the future reclaimed land mode as industrial land as well as residential land，the health risk assessments subsequently conducted for susceptive population under land reclamation models．Finally，the conclusion was drawn and evaluation results prove to be very valuable for appropriate land reclamation．

Key words：Chromium slag contaminated sites；land reclamation；health risk assessment

污染场地在工业活动迅速发展的过程中产生的新兴污染源，它不仅占用了土地资源，受污染的土地还会通过空气、水等环境介质的传播，对人群健康带来不同程度的潜在危害［1－2］。

国外在对清理后的污染场地和工业废弃地的的土地进行再利用前，一般要进行相应的评价，评价是以保障人体健康的原则下开展［3－5］，依据健康风险评价结果，针对实际情况对污染场地采取切合实际的风险管理措施或进行污染治理修复。其中，在世界范围内应用较广的是美国环保局建立的一整套完善的风险评价程序。

鉴于此，本研究以某市铬渣污染场地土地复垦为例，采用美国环保局人类健康风险评估方法进行场地人群健康风险评估，以评估结果来作为土地规划部门对该场地今后土地复垦方向的科学依据。

1 研究区域与研究方法

1．1 场地基本情况

该地块被某铬盐生产厂用来作为铬渣堆放场地。场地周边无住户，铬渣堆放处占地面积为700m2，从铬渣开始堆放到铬渣清理完毕共计有2个月（约60d），在此期间，该污染场地所在区域最多风频风为南风（S），平均风速为2m／s，平均降雨量8．4mm。

1．2 研究方法

1．2．1 样品采集

基于研究时段的降雨量小，铬渣堆放时间短，本次评价只关注污染土壤对人体健康的风险。根据污染场地环境监测技术导则的相关要求，采用系统布点法进行采样，主要采集表层土。本次研究共采集土壤样品16个。

1．2．2 样品测试分析

将运回的土壤样品风干，去除植物杂质等，碾碎，过100目筛制成备样。采用微波消解法对土壤制备样进行消解，消解液中的六价铬采用二苯碳酰二肼分光光度法测定。由于目前没有直接测试三价铬的方法，因此，本研究通过测试总铬的含量，来得到三价铬的含量，总铬含量采用ICP—MS（电感耦合等离子体质谱仪）进行检测。

经过土壤分析，样品中检测出的重金属主要有6种，分别是：Cr、Cd、Cu、Pb、Ni、Zn。其中，Cd、Cu、Pb、Ni、Zn这5种重金属的检测浓度均未达到污染场地风险评估技术导则中相对应的土地利用类型环境风险评估启动值的检测浓度，而Cr6＋和Cr3＋均超过相对应的土地利用类型环境风险评估启动值，因此，本研究把Cr6＋和Cr3＋作为关注污染物。

1．3 暴露评估

暴露评估是定量或定性估计暴露量、暴露频率、暴露期和暴露方式（US EPA，1992a；1992b）。本文将工业用地和住宅用地作为该场地今后土地复垦的方式，从经口、皮肤接触和呼吸3个途径来分析不同土地复垦方式下暴露人群的健康风险。当场地复垦为工业用时，场地敏感人群为成年职工；当场地复垦为住宅类用地时，场地敏感人群为儿童和成年人。本研究在评价过程中涉及的参数均来源于污染场地健康风险评价技术导则。

1．4 毒性评估

毒性评估评估是估计人群对污染物的暴露程度和产生负面效应的可能性这两者之间关系的方法（Davis，2004：US EPA，1989；陈鸿汉，2006）。毒性评估中包括致癌效应和非致癌效应。其中，致癌性污染物没有阀值，即生物致癌性反应与污染物剂量多少无关系，只要有微量存在就会有生物反应；非致癌污染物有阀值，低于该阀值，就不可能诱导不健康效应。

国际癌症研究所（IARC）将已进行致癌研究的化学物分为4类，其中，Cr6＋归属于1类，为对人致癌性证据充分；Cr3＋归属于3类，为现有证据未能对人类致癌性进行分级评价。因此，本研究将Cr3＋可做为非致癌污染物，Cr6＋作为致癌污染物。污染物的毒性参数见表1。

表1 污染物的毒性参数 mg·kg－1·d－1

1．4 风险表征

根据场地土地复垦方式，定量地描述污染物的风险。风险表征计算的风险值包括致癌风险、非致癌风险。

1．4．1 非致癌风险

非致癌风险以污染物的危害商值（HQ）表示，即污染物每日摄入量与参考剂量的比值，以HQ来评价敏感人群受到非致癌风险的可能性。当HQ值＜1时，说明场地污染物导致的非致癌风险可接受，即场地污染物不会对特定土地利用方式下敏感人群造成身体健康方面的危害；当HQ值＞1时，说明场地污染物导致的非致癌风险不可接受，即场地污染物会对该土地利用方式下敏感人群造成身体健康方面的危害。污染物经所有暴露途径的非致癌危害商值（HQn），即为所有暴露途径危害商值之和。

1．4．2 致癌风险

致癌风险（CR）定义为长期的每日摄入量乘以斜率因子，表示暴露于该种化学物质而导致的一生中超过正常水平的癌症发病率。当CR＜1×10－6时，说明场地污染产生的致癌风险可以接受的；当CR＞1×10－6时，说明场地污染产生的致癌风险不可以接受。

2 结果与分析

表2列出了该铬渣污染场地Cr6＋和Cr3＋的浓度，将浓度与污染场地风险评估技术导则中对应土地利用方式下风险评估启动值、中国工业企业土壤环境质量风险评价标准［6］对比。

表2 某铬渣污染场地土壤中Cr6＋、Cr3＋质量比对比

由表2可知，该铬渣污染场地内，土壤中Cr6＋95%置信区间上限浓度值均超过污染场地风险评估技术导则中工业用地和住宅类用地的启动值；Cr3＋只有在住宅类用地方式下超过启动值。而Cr6＋和Cr3＋浓度均远远小于我国工业企业土壤环境质量风险评价标准值。

运用美国环保局的人类健康评价方法对场地土壤中Cr6＋和Cr3＋进行人群健康风险评估，结果见表3。

表3 工业用地和住宅用地假设下的风险值

由表3可知，在工业用地和住宅用地两种土地复垦方式下，污染物经所有暴露途径的致癌风险值分别为1．18×10－7，8．85×10－7，均小于1×10－6；非致癌危害商值分别为2．03×10－3，1．33×10－2，均小于1，说明该场复垦为工业用地和住宅用地时，场地内污染物的致癌风险和非致癌风险都是可接受的，即场地内污染物不会对敏感人群的身体健康产生致癌危害和非致癌的危害。

3 结论

对于不同的土地利用方式，污染土壤中污染物对人体健康的影响是不同的，主要因为在不同土地利用方式下，敏感人群的组成不同，敏感人群的暴露方式和暴露水平不同，导致污染土壤对人体健康的影响途径和影响程度产生差异。本研究将工业用地和住宅用地作为该铬渣污染场地今后土地复垦的方向，运用美国环保局人类健康风险评估方法对污染场地进行人群健康风险进行评价。得出以下结论：

（1）无论该场地今后的土地复垦方向是工业用地还是住宅类用地，场地内土壤中的Cr6＋和Cr3＋均不会对相应敏感人群的身体健康产生致癌和非致癌的危害。

（2）通过对场地的人群健康风险评价，为场地今后土地复垦方向给出科学指导，实现土地资源的综合利用，对于土地资源紧缺的城市来说，无疑可以在一定程度上缓解土地供需矛盾。

（3）通过健康风险评估，可以得到污染物在不同复垦方式下的风险值，可以直观的看出在哪种复垦方式下，污染物会对人群产生何种健康风险。若出现在某一复垦方向下风险结果超过可接受值，则在复垦时可选择风险小的复垦方式进行土地利用，若必须选择超过风险值的复垦方式进行土地利用，则

需选择合理的修复方法，此时需要投入一定的经济成本。因此，通过健康风险评价，规划部门可以对土地复垦方式进行选择，为接下来的土地利用或修复工作节省更多的时间和资金成本。重要的是，污染场地健康风险评价体现了以人为本，保障了人群健康。

［1］ 陈鸿汉，谌宏伟．污染场地健康风险评价［D］．北京：中国地质大学，2006．

［2］ 陈鸿汉，谌宏伟，何江涛，等．污染场地健康风险评价的理论和方法［J］．地学前沿，2006，13（1）：216－223．

［3］ Edelgaard L，Dahlstrtim K，Ferguson C，et al．Risk Assessment for Contaminated Sites in EuropeⅡ［J］．Policy Frameworks，1999（151）：29－39．

［4］ Tarazona J V，Vega M M．Hazard and risk assessment of chemicals for terrestrial ecosystems［J］．Risk Assessment，2002，181：187－191．

［5］ US EPA．Soil Screening Guidance．Office of Emergencyan and Remedial Response［M］．Washington：US Environmental Protection Agency，1996．

［6］ 国家环境保护总局．HJ／T25－1999工业企业土壤环境质量风险评价基准［S］．北京：中国环境科学出版社，1999．

Application of Human Health Risk Assessment for Reclaimed Contaminated Sites

QIAN Liyao1，MEI Zaimei1，LIN Jian2，WANG Dazhou2，XUE Hong1，DU Xiaojun1

（1．School of Geography and Environmental Science，Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China；2．Institute of Geochemistry，Chinese Academy of Sciences，Guiyang 550001，China）

X820．4

A

1674－2842（2012）05－0042－03

2012－05－23

钱力铫（1988－），女，贵州贵阳人，硕士，专业：环境科学，E－mail：550933587＠qq．com。

梅再美，教授，从事环境保护、自然资源规划与开发研究。