四川省不同建设用地类型的土壤污染风险筛选值研究
2021-02-21刘姝媛许宇慧冯雯娟
刘姝媛,吴 怡,徐 威,许宇慧,张 帆,冯雯娟
(四川省生态环境科学研究院,四川 成都 610041)
1 引言
土壤是构成生态系统的基本要素,是人类赖以生存的物质基础,也是经济社会发展不可或缺的重要资源[1],但是长期不合理的利用导致土壤质量退化较为严重,给可持续发展带来了不利影响[2]。2016年5月31日,国务院印发《土壤污染防治行动计划》(以下简称《土十条》),明确提出我国土壤污染防治的基本思路是“预防为主,保护优先,风险管控”,与此同时,我国的土壤污染防治规章制度逐步完善。2018年出台的《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB15618-2018)》(以下简称“《农用地标准》”)[3]和《土壤环境质量标准建设用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB36600-2018)》(以下简称“《建设用地标准》”)[4],首次针对不同的土地利用类型制定了不同的土壤污染风险筛选值。其中,建设用地标准将用地类型划分为第一类用地和第二类用地,在全国范围内采用统一的筛选值和管控值标准,但是我国不同地区的土壤类型、气候条件等存在较大差异,不同用地类型间人群暴露特征也有所不同,采用全国统一的标准有其局限性。因此,针对不同的用地类型开展土壤污染风险筛选值的研究对于土壤环境安全具有十分重要的意义。
2 研究方法
运用《建设用地土壤污染风险评估计算导则(HJ25.3-2019)》(以下简称“《导则》”)[5]中的土壤风险控制值推荐模型,本研究中不同用地类型采用如公式(1~2),按照致癌风险水平10-6和非致癌风险危害商1计算得到风险控制值作为土壤污染风险筛选值。
所有暴露途径土壤致癌风险控制值:
RCVSn=
(1)
所有暴露途径土壤非致癌风险控制值:
HCVSn=
(2)
式(1)、(2)中,RCVSn为单一污染物(第n种)基于6种土壤暴露途径综合致癌效应的土壤筛选值(mg/kg);ACR为可接受致癌风险,无量纲;OISERca、DCSERca、PISERca、IOVERca1、IOVERca2、IIVERca1分别为经口、皮肤、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物对应的土壤暴露量(致癌效应),kg土壤·kg-1体重·d-1;SFo、SFd、SFi分别为经口、皮肤、呼吸吸入致癌斜率因子,(mg污染物·kg-1体重·d-1)-1;为单一污染物(第n种)基于6种土壤暴露途径综合非致癌效应的土壤筛选值(mg/kg);AHQ为可接受危害商,无量纲;SAF为暴露于土壤的参考剂量分配系数,无量纲;OISERnc、DCSERnc、IOVERnc1、IOVERnc2、IIVERnc1分别为经口、皮肤、吸入、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物对应的土壤暴露量(非致癌效应),kg土壤·kg-1体重·d-1。
利用Excel2010软件对数据进行统计分析。
3 结果与分析
3.1 不同建设用地类型土壤污染暴露途径分析
本研究中,主要针对第一类用地中的居住用地(R)和公园绿地(G)这2种与人们日常生活相关的用地类型分析其暴露途径。居住用地的受体主要为居住于其中的人群,包含成人和儿童,居住用地一般均对绿化率有所要求,因而敏感受体经口摄入、皮肤接触和吸入土壤颗粒物的概率较大,因此,居住用地(R)主要有经口摄入、皮肤接触、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物6种暴露途径。公园绿地(G)的接触人群主要分为成人和儿童,人群在公园绿地的主要以室外活动为主,因此公园绿地主要有除吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物外的5种暴露途径(表1)。
表1 不同建设用地类型暴露途径分析
3.2 不同用地类型暴露参数分析
表2 四川省不同用地类型暴露参数值
3.3 不同建设用地类型土壤筛选值结果分析
3.3.1 不同建设用地类型比较
本研究中,苯、甲苯、乙苯、氯苯、苯并[a]蒽和苯并[a]芘等6种有机污染物的建设用地土壤筛选值结果如表3所示。居住用地(R)6种有机污染物的土壤筛选值分别为0.17 mg/kg、955.63 mg/kg、0.71 mg/kg、23.62 mg/kg、2.57 mg/kg和0.32 mg/kg;公园绿地(G)的筛选值则为0.36 mg/kg、2135.54 mg/kg、1.13 mg/kg、24.49 mg/kg、8.97 mg/kg和0.88 mg/kg,公园绿地(G)6种有机污染物的土壤筛选值均高于居住用地(R)的筛选值。相对于居住用地(R),公园绿地的人体暴露途径仅有5种,同时,暴露频率(EFa、EFc、EFIa和EFOa)等暴露参数也较低,人体暴露量相应有所减少,因此,公园绿地(G)的土壤筛选值高于居住用地(R)的筛选值。
3.3.2 不同建设用地类型筛选值与建设用地标准比较
与我国已发布的建设用地标准筛选值及管制值进行比较分析(表3),2种用地类型的苯、乙苯和氯苯的土壤筛选值均低于建设用地标准中的筛选值和管制值;居住用地(R)的甲苯、苯并[a]蒽、苯并[a]芘土壤筛选值低于建设用地标准中的筛选值和管制值,而公园绿地(G)苯并[a]蒽、苯并[a]芘的值高于建设用地标准的筛选值,低于管制值,甲苯的值高于建设用地标准筛选值和管制值。
表3 不同用地类型土壤污染筛选值 mg/kg
建设用地标准考虑6种暴露途径[4],研究中的居住用地(R)也考虑了6种暴露途径,其成人暴露期、成人暴露频率、成人室内暴露频率、成人身高、成人体重、致癌效应平均时间、土壤有机质含量等暴露参数高于《导则》的推荐值,有可能导致其暴露量高于建设用地标准的暴露量,因而其筛选值低于建设用地标准。
公园绿地(G)仅考虑5种暴露途径,且其成人暴露频率、儿童暴露频率、成人室外暴露频率、儿童室外暴露频率等暴露参数低于《导则》的推荐值,致癌效应平均时间高于《导则》的推荐值,非致癌效应平均时间采用的《导则》的推荐值,有可能导致其致癌风险控制值或非致癌风险控制值与建设用地标准中的筛选值存在差异性,因此导致计算得出的筛选值不同于建设用地标准。
4 结论
(1)居住用地(R)的土壤暴露途径主要有经口摄入、皮肤接触、吸入土壤颗粒物、吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物6种;公园绿地(G)的土壤暴露途径是除吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物外的5种暴露途径。
(2)居住用地(R)6种有机污染物的土壤筛选值分别为0.17 mg/kg、955.63 mg/kg、0.71 mg/kg、23.62 mg/kg、2.57 mg/kg和0.32 mg/kg,公园绿地(G)的筛选值则为0.36 mg/kg、2135.54 mg/kg、1.13 mg/kg、24.49 mg/kg、8.97 mg/kg和0.88 mg/kg。公园绿地(G)6种有机污染物的土壤筛选值均高于居住用地(R)的值。
(3)居住用地(R)的土壤筛选值均低于建设用地标准的土壤筛选值,公园绿地(G)的土壤筛选值污染物不同,与建设用地标准相比较的结果也有所差异,反映出暴露途径对于土壤筛选值的结果有较大的影响。