環(huán)境與健康標(biāo)準(zhǔn)被正式納入到國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系,保障公眾健康理念正逐漸融入到了環(huán)境保護(hù)政策。在國(guó)家環(huán)境與健康工作發(fā)展政策的導(dǎo)引下,本論文在譽(yù)有“世界有色金屬博物館”的湖南南部某市選取具有典型性的環(huán)境健康高風(fēng)險(xiǎn)有色金屬礦區(qū)為研究區(qū)域,參照《場(chǎng)地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則HJ25.3-2014》(C-RAG)的程序,開(kāi)展了以學(xué)齡兒童健康危害和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的礦區(qū)重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為制訂基于保障人群健康的環(huán)境防治決策和管理措施提供依據(jù),以更有效地預(yù)防控制與環(huán)境因子相關(guān)的健康損害和疾病。論文綜合了地理信息系統(tǒng)、Meta分析、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、兒童健康指標(biāo)檢測(cè)和分析、以及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型等技術(shù),評(píng)估了區(qū)域內(nèi)農(nóng)用地土壤和對(duì)應(yīng)蔬菜的重金屬污染情況,檢測(cè)了不同土壤污染暴露情況下學(xué)齡兒童體內(nèi)血液和尿液重金屬負(fù)荷,統(tǒng)計(jì)分析了重金屬污染與學(xué)齡兒童健康的關(guān)聯(lián),以鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)等為主要重金屬污染物建立了兒童暴露情景,通過(guò)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和暴露模型模擬預(yù)測(cè)等獲得了當(dāng)?shù)貙W(xué)齡兒童暴露參數(shù),計(jì)算出暴露水平,應(yīng)用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和隨機(jī)模型評(píng)估了學(xué)齡兒童經(jīng)土壤及蔬菜攝入Pb、Cd、As重金屬污染的致癌和非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)表征,并以Monte Carlo模擬方法進(jìn)行了不確定性和敏感性分析。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下。1研究區(qū)域土壤典型重金屬污染來(lái)源及污染特征研究目的:從重金屬污染源空間分布、環(huán)境治理情況、區(qū)域內(nèi)河水重金屬監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間變化、居民健康基本情況、土壤歷史重金屬典型污染物等多方面分析,了解研究區(qū)域重金屬污染特征,確定關(guān)注污染物;了解農(nóng)用地土壤歷史污染及其GIS分布;初步識(shí)別暴露危害和暴露情景。為下階段開(kāi)展健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供依據(jù)和基礎(chǔ);為當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門開(kāi)展重金屬污染治理,促進(jìn)居民健康提供依據(jù)和基礎(chǔ)。方法:通過(guò)收集2015年以前的歷史資料和現(xiàn)場(chǎng)考察,分析了研究區(qū)域污染源和突發(fā)環(huán)境事件;運(yùn)用系統(tǒng)綜述和GIS分析相結(jié)合的模式對(duì)研究區(qū)域內(nèi)D河受尾砂影響的周邊重金屬污染情況進(jìn)行了分析;采用問(wèn)卷調(diào)查收集當(dāng)?shù)鼐用裆钚袨樘卣骷奥约膊“l(fā)生情況,并抽樣檢測(cè)居民血液鉛濃度。結(jié)果:GIS分布圖顯示沿研究區(qū)域內(nèi)的的D河兩岸農(nóng)用地土壤歷史重金屬污染嚴(yán)重。2008年到2015年D河斷面鉛、鎘、砷監(jiān)測(cè)點(diǎn)超標(biāo)數(shù)據(jù)逐年減少,至2015年除一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)砷輕度超標(biāo)外,其他4年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均未超標(biāo)。被調(diào)查人群的慢性病患病率(30.1%)明顯高于全國(guó)中部地區(qū)15歲及以上農(nóng)村居民慢性病患病率水平(23.15%)。調(diào)查的兒童血鉛濃度均值為74.2μg/L高于湖南省平均水平(本文Meta分析結(jié)果:湖南省平均值66.95±27.93 μg/L)。GIS分布圖顯示了污染源與學(xué)校、居民區(qū)相鄰關(guān)系。區(qū)域內(nèi)無(wú)稻谷等糧食種植,居民食用的蔬菜90%來(lái)自區(qū)域內(nèi)零星菜地種植的自給和自供蔬菜,飲用自來(lái)水。結(jié)論:①研究區(qū)域的主要污染源為采礦業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的尾砂和廢水、整治后關(guān)停的采選礦廢址和尾礦庫(kù)倒塌突發(fā)環(huán)境事件沖向D河及兩岸的尾砂;②尾砂庫(kù)特征污染物為鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)、銅(Cu)、鋅(Zn)等,農(nóng)用地土壤污染嚴(yán)重,主要污染物依次為Pb、Cd、As、Cu、Zn,GIS分布顯示靠近河道污染重;③研究區(qū)域污染治理效果明顯,目前河道及其兩岸無(wú)尾砂和廢渣,河水監(jiān)測(cè)基本無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象;④本研究區(qū)域內(nèi)人群存在一定的健康危害;⑤建立基于敏感用地的暴露情景假設(shè):在此情景下,學(xué)齡兒童主要經(jīng)土壤和蔬菜路徑暴露可能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間暴露于場(chǎng)地污染而產(chǎn)生健康危害,很有必要開(kāi)展進(jìn)一步的危害效應(yīng)、暴露評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)表征研究。2基于GIS的農(nóng)用地土壤及其對(duì)所產(chǎn)蔬菜重金屬污染分析目的:現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究區(qū)域農(nóng)用地土壤及其所產(chǎn)蔬菜的重金屬濃度,分析其污染特性,為進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)表征提供環(huán)境暴露參數(shù),為當(dāng)?shù)丨h(huán)境管理部門制定基于公眾健康基礎(chǔ)上的農(nóng)用地土壤污染標(biāo)準(zhǔn)和治理政策及措施提供科學(xué)依據(jù)。方法:在研究區(qū)域抽取了 16個(gè)采樣區(qū),獲16個(gè)表層土壤樣本和對(duì)應(yīng)土壤上的9類共129個(gè)蔬菜樣本。ICP-MS法測(cè)定了樣品中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等6種重金屬濃度。描述了土壤和蔬菜中重金屬濃度的分布;引入了管制值理念和地理信息系統(tǒng)(GIS),對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量和蔬菜中重金屬污染進(jìn)行了評(píng)價(jià)和關(guān)聯(lián)性分析。結(jié)果:16個(gè)土壤樣6種重金屬的超標(biāo)率排序?yàn)镃d(100%)As(93.75%)Pb(62.50%)Zn(43.75%)Cu(12.50%)Cr(0%%),Pb、Cd、As 重金屬平均濃度都顯著超出了湖南省土壤元素背景值和風(fēng)險(xiǎn)篩選值,相應(yīng)的污染程度排序?yàn)?CdPbAsZnCu。蔬菜類別污染程度排序?yàn)?根莖類葉菜類瓜茄果類豆類及其他類,污染綜合指數(shù)平均值分別為5.606、2.889、2.137和1.052。葉菜類、根莖類對(duì)As、Cd、Pb的富集能力高于瓜茄果類蔬菜及豆類及其他類蔬菜,污染程度高的土壤對(duì)應(yīng)的蔬菜污染超標(biāo)率顯著性高于污染程度低的土壤對(duì)應(yīng)的蔬菜。結(jié)論:研究區(qū)域的農(nóng)用地土壤主要重金屬污染為As、Cd、Pb,除個(gè)別采樣位點(diǎn)土壤重金屬污染水平為中度,其余采樣位點(diǎn)均為重度污染水平;蔬菜中的重金屬濃度較高,對(duì)人群健康危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)高;該地區(qū)的農(nóng)用土壤除少數(shù)可采取安全利用外,大部分應(yīng)采取嚴(yán)格管控措施。3重金屬污染物學(xué)齡兒童負(fù)荷水平及其健康效應(yīng)的研究目的:探討居住環(huán)境重金屬土壤污染級(jí)別、兒童體內(nèi)重金屬負(fù)荷與健康效應(yīng)的劑量反應(yīng)關(guān)系,確定研究區(qū)域重金屬污染對(duì)兒童健康的危害。為下一步風(fēng)險(xiǎn)表征研究提供暴露人群信息,為當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門制定基于兒童健康的環(huán)境重金屬基準(zhǔn)值提供參考,為衛(wèi)生健康部門對(duì)當(dāng)?shù)貎和饕】祮?wèn)題開(kāi)展針對(duì)性預(yù)防控制提供依據(jù)。方法:2017年3月～8月對(duì)研究區(qū)域的三所小學(xué)1～3年級(jí)學(xué)齡兒童241人(男123人,女118人,平均年齡為7.82±1.02歲)進(jìn)行了 Rutter兒童行為量表(家長(zhǎng)版)評(píng)估;采用韋氏兒童智力量表第四版評(píng)價(jià)了兒童的智商;現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量了兒童生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)并收集了尿液和靜脈血。檢測(cè)和分析了不同重金屬污染類別的土壤居住環(huán)境下,學(xué)齡兒童體內(nèi)重金屬負(fù)荷和生長(zhǎng)發(fā)育、行為智力、血液尿液常規(guī)指標(biāo)等健康效應(yīng)的差異及其關(guān)聯(lián)。結(jié)果:共招募兒童241名,其中159名兒童家長(zhǎng)同意抽血以及收集尿樣,自愿參加智力測(cè)試的有70名。調(diào)查地區(qū)兒童血Pb濃度幾何均數(shù)為46.96μg/L,血Pb濃度≥50μg/L的占61.01%,血Pb濃度≥100μg/L占10.06%。兒童血Cd濃度(2.32±2.34μg/L)、尿 Cd 濃度(1.20±1.02μg/L)、尿 As 濃度(73.46±64.50μg/L)顯著性超過(guò)湖南省或全國(guó)平均水平,血Cd、尿Cd與腎功能指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。以內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)劃分居住地農(nóng)用地土壤,兒童的血Pb濃度在中度污染區(qū)(n=19,39.80±21.24μg/L)和重度污染區(qū)(n=140,61.75±33.55μg/L)有顯著性差異(P0.05)。居住地土壤Pb濃度與兒童高Pb血癥發(fā)生率,土壤Cd濃度與兒童尿Cd濃度和RBP濃度有關(guān)聯(lián)。參加測(cè)試的學(xué)齡兒童總智商平均值為93.93±9.72,與全國(guó)水平比較處于中等偏下;血Pb濃度≥50μg/L組的學(xué)齡兒童總智商、知覺(jué)推理指數(shù)以及工作記憶指數(shù)顯著性低于血Pb濃度50μg/L組(P0.05);隨著尿鉻、尿錳、血錳水平升高智商中某些指數(shù)得分越低(P0.05);血銅濃度與工作記憶指數(shù)呈正相關(guān),尿Cd和尿As濃度與加工速度指數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(P0.05)。Rutter行為量表結(jié)果顯示,兒童有行為問(wèn)題的檢出率為21.61%,以A行為為主。結(jié)論:研究區(qū)域內(nèi)兒童血液尿液重金屬Pb、Cd、As濃度高于湖南省或全國(guó)平均水平。學(xué)齡兒童體內(nèi)Pb、Cd、As負(fù)荷水平與居住地土壤重金屬污染程度相關(guān)。體內(nèi)Pb、Cd、As負(fù)荷水平與兒童的腎功能及言語(yǔ)理解、工作記憶、加工速度及總智商的損害程度有關(guān)聯(lián)�？烧J(rèn)為該礦區(qū)周邊兒童受到重金屬的污染的危害,有必要對(duì)污染的長(zhǎng)期健康效應(yīng)開(kāi)展進(jìn)一步的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。4學(xué)齡兒童經(jīng)土壤/灰塵和蔬菜攝入途徑鉛鎘砷暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目的:運(yùn)用非致癌風(fēng)險(xiǎn)模和致癌模型,評(píng)價(jià)了研究區(qū)域內(nèi)經(jīng)土壤鉛鎘砷暴露學(xué)齡兒童的健康風(fēng)險(xiǎn),為衛(wèi)生健康和環(huán)境保護(hù)部門制訂基于保障人群健康的環(huán)境防治決策和管理措施制訂提供依據(jù),更有效地預(yù)防控制與環(huán)境因子相關(guān)的健康損害和疾病。方法:通過(guò)對(duì)研究區(qū)域內(nèi)學(xué)齡兒童人體特征和膳食問(wèn)卷調(diào)查與測(cè)量、國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)綜述篩選、資料收集分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和模擬預(yù)測(cè)獲得環(huán)境數(shù)據(jù)和暴露信息數(shù)據(jù),運(yùn)用UEPA推薦的致癌和非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和判別依據(jù),分別計(jì)算并評(píng)價(jià)了學(xué)齡兒童經(jīng)土壤暴露鉛鎘砷所產(chǎn)生的非致癌與致癌風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)商,運(yùn)用Crystal Ball模型和Monte Carlo模擬,進(jìn)行了不確定性與敏感性分析。結(jié)果:學(xué)齡兒童經(jīng)土壤來(lái)源的鉛鎘砷污染暴露共7個(gè)途徑,即經(jīng)土壤、灰塵及自產(chǎn)/自供蔬菜三種介質(zhì)通過(guò)呼吸、口和皮膚攝入。非致癌風(fēng)險(xiǎn)值只有經(jīng)口和皮膚途徑通過(guò)介質(zhì)土壤和灰塵攝入As大于1,其余途徑和Cd和Pb都小于1。通過(guò)土壤和灰塵介質(zhì)的各途徑致癌風(fēng)險(xiǎn)為AsCdPb,除了經(jīng)呼吸吸入外其他途徑As在各百分位點(diǎn)致癌風(fēng)險(xiǎn)都超過(guò)了 UEPA建議的最低限值1.0×10-6,Cd在P50時(shí)致癌風(fēng)險(xiǎn)大于1.0×10-6,Pb在經(jīng)口直接攝入途徑的P75時(shí)才稍微超出最低限值;所有致癌風(fēng)險(xiǎn)值未超過(guò)UEPA推薦的上限值1.0×10-4 土壤鉛鎘砷經(jīng)蔬菜介質(zhì)攝入非致癌風(fēng)險(xiǎn)值小于1。結(jié)論:研究區(qū)域內(nèi)學(xué)齡兒童經(jīng)蔬菜介質(zhì)攝入尚不能認(rèn)為有致癌和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。但經(jīng)其他途徑土壤鉛鎘砷污染已對(duì)當(dāng)?shù)貙W(xué)齡兒童健康構(gòu)成了一定的威脅,其風(fēng)險(xiǎn)大小依次是As、Cd、Pb。
【學(xué)位單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R179;X53
【部分圖文】：

礦庫(kù)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)原則（試行）［ＲＪ７４０－２０１５］中環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)受體調(diào)查評(píng)估范圍??要求，我們將研宄區(qū)域選定在從倒塌的尾礦庫(kù)開(kāi)始沿Ｄ河下游１０公里內(nèi)及其??兩岸２公里內(nèi)（見(jiàn)圖１）。??Ａ??（??１：０，ＵＵＵ，ＵＵＵ?丨?！?＼??ｊ?ｍ?７?；Ｈｎｉｌｕｉ＾｜?？ＳｈｉＫｈｕｙｕｎｎ?１??＾?＼／??１＇?Ａ?＾?Ｌｅｇｅｎｄ?——＼?Ｂａｉｌｕｔａｎｇ?＼?／??來(lái)?ｃｏｌｌａｐｓｅｄ?ＹｊＷ?ｔａｉｌｉｎｇ?ｄａｍＪ?／??ＴＵ?）??＼?ｗａｔｅｒ?ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ?ｓｅｃｔｉｏｎｓ?＾／?＼?ｗ＊ｉ？??＊?，Ｕａｄ?ｚｉｎ＜：?ｍｉ？?＼?Ｔ?＾??ｓｍａｌｌ?ｍｉｎｅｓ?ａｎｄ?ｓｍｅｌｔ?ｐｌａｎｔｓ?１?Ｌ—??ｔｈｅ?Ｃｈｅｎｚｈｏｕ?Ａｖｅｎｕｅ?Ｊ???ｂｏｕｎｄｒｙ?，?’??ｔａｉｌｉｎｇ?ｄａｍｓ??１：２，０００，０００?ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ?１．１００，０００??ｉ?■?？?１?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??ｓｃｈｏｏｌ?０?２５?５?１０??圖１研究區(qū)域內(nèi)礦業(yè)、環(huán)境污染事件發(fā)生的尾礦庫(kù)及學(xué)校、村莊分布ＧＩＳ圖??５??

重金屬不能降解，不斷積累導(dǎo)致重金屬污染對(duì)礦區(qū)及其周邊地區(qū)生態(tài)??系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，通過(guò)食物鏈影響人體健康。經(jīng)治理后，目前Ｄ河流域分布著某??礦區(qū)（ＳＺＹ１、ＳＺＹ２）、（ＨＱＬ）和（ＤＢ）等大型礦區(qū)（見(jiàn)圖１）以及小型開(kāi)釆??及加工區(qū)（見(jiàn)圖１－１）。某礦區(qū)有色金屬有限責(zé)任公司是一家集探礦、采礦、選??礦、冶煉、貿(mào)易為一體的國(guó)有大型企業(yè)，是世界五百?gòu)?qiáng)企業(yè)中國(guó)五礦集團(tuán)旗下的??重要成員企業(yè)。２０１４年通過(guò)查閱當(dāng)?shù)氐V業(yè)網(wǎng)及環(huán)保部門的資料及相關(guān)文獻(xiàn)［４４］，??在本研宄區(qū)域尚有〗〇多家選礦、采礦企業(yè)，見(jiàn)表１－１和１－１圖。從分布圖可以??看到這些環(huán)境重金屬污染源主要分布于Ｄ河的中上游地區(qū)，以ＢＬＴ鎮(zhèn)、ＴＸ鄉(xiāng)較??９??

準(zhǔn)值（另４個(gè)采樣點(diǎn)缺少Ｃｕ含量數(shù)據(jù)）。??２．３．３基于歷史數(shù)據(jù)的農(nóng)用地土壤重金屬污染及空間分布趨勢(shì)??空間趨勢(shì)分析中（見(jiàn)圖１－２），Ｚ軸高度表示重金屬元素含量均值，與Ｚ軸平??行的“火柴棍型線”表示各采集點(diǎn)重金屬濃度均值，而Ｘ軸和Ｙ軸分別表示東邊和??北邊方向。藍(lán)色曲線表示各采集點(diǎn)重金屬元素含量在Ｄ河橫斷面（東西走向）的??投影線，紅色曲線表示其在Ｄ河平行面（南北走向）的投影線。在Ｄ河橫斷面方??向，Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ和Ｚｎ都呈現(xiàn)出兩邊低、中間高的趨勢(shì)，Ｚｎ元素尤其明顯；而Ｃｕ??卻表現(xiàn)為中間低、兩邊高的趨勢(shì)。在Ｄ河平行面方向，Ｐｂ元素則是表現(xiàn)為上游高、??沿下游逐漸下降的趨勢(shì)，Ｃｄ和Ａｓ呈現(xiàn)出中間高，而上游和下游含量較低；而Ｚｎ??和Ｃｕ則為中間低、上游和下游含量較高的趨勢(shì)。??Ｐｂ?Ｃｄ?Ａｓ??？個(gè)?ｆ?ｄ??ｉ＇ｌｌ?ｉ?Ｉ?＇?！?Ｉ?＾?＜ｊｌｌ?１１１?Ｉ?Ｉ????，＇．?＊?二二二氣：；．??］—ｊ??乙?：￣??－Ｖｘ?１／?￣?－?．１?＾￣?＾－Ｘ??Ｚｎ?Ｃｕ??ｚ??Ａ?／Ｉ??Ｌｅｇｅｎｄ??Ｓ．?＾?■?ｈ?．?］／?Ｘ－ａｘｉｓ?Ｗｅｓｔ?ｔｏ?Ｅａｓｔ??ｆ＾１?廣?Ｖ?丨?卜ａｘｉｓ?Ｓｏ—ｔｈ??Ｉ?＾?＾?＾?－?／Ｉ／?＊／?；?＼?Ｊｊ；Ｉ?ｊ?：?Ｚ￣ａｘｉｓ?Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ??…口一－丄－－，?／?／?／?１?ｉ??
【參考文獻(xiàn)】

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2 吳蘭香;湖北省某地區(qū)環(huán)境重金屬污染物兒童負(fù)荷水平和健康效應(yīng)調(diào)查分析[D];武漢科技大學(xué);2016年

3 李婉璐;基于空間分析的土壤—水稻系統(tǒng)重金屬危害評(píng)估[D];浙江大學(xué);2014年

4 羅春霞;湖南鳳凰鉛鋅礦區(qū)居民重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知及衛(wèi)生系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)研究[D];昆明醫(yī)科大學(xué);2013年

5 呂高明;湖南礦區(qū)重金屬低累積蔬菜作物的篩選[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2012年

6 邱波;湖南省典型鉛鋅尾砂庫(kù)植被調(diào)查與分析[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2850230