土壤污染風險評估研究現(xiàn)狀探討

王婷仕

摘要： 土壤污染問題日益凸顯，成為當前重要的環(huán)境問題之一?；谕寥牢廴粳F(xiàn)狀，對土壤污染風險評估理論和實踐現(xiàn)狀進行了初步探索，主要從評估研究的現(xiàn)狀、主要內(nèi)容、主要程序等方面展開分析，以期為進一步開展評估技術(shù)的研究提供依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：土壤；污染；評估；風險

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.108

土壤是地球自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分之一，也是人類賴以生產(chǎn)生活和社會發(fā)展的重要基石。伴隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程的日益加快，使得土壤環(huán)境污染問題日益加劇，土壤污染的面積也日益擴大，嚴重危害著全球農(nóng)林產(chǎn)品安全問題。由此，國內(nèi)國外開展了大量的土壤污染現(xiàn)狀調(diào)查，進行風險評估，探求土壤污染修復方法，并取得了一系列進展。從宏觀角度來看，目前的研究主要集中于政策法規(guī)、經(jīng)濟、技術(shù)等手段的研究；從微觀角度來看，則主要側(cè)重于土壤污染物的分析技術(shù)、分布特征和來源分析、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等內(nèi)在機理的研究。土壤污染風險評估作為判斷土壤污染程度的一種重要方法，越來越受到國內(nèi)相關(guān)人員的重視，其實踐應(yīng)用也越來越廣泛。

1土壤污染風險評估概況

1.1土壤污染

土壤污染是指因自然和人為因素產(chǎn)生的污染物進入土壤環(huán)境，導致土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)存的或潛在的惡化，從而對水體、空氣、生物和人體健康產(chǎn)生危害后者可能出現(xiàn)危害的現(xiàn)象。從污染范圍來看，包括點、線、面上的污染；從污染類型來看，可包含自然界所有物質(zhì)，而以重金屬類、石油烴類、持久性有機污染物等為主，因其生物富集性和長期潛在危害性而造成較為深廣的影響；從污染源來看，主要來源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和生活等。

1.2土壤污染風險評估

土壤污染風險評估是指土壤污染對人類活動或自然災(zāi)害的不利影響和可能性評價，是對其帶來的不良結(jié)果或不期望事件發(fā)生幾率的評估和定量分析。土壤污染風險評估是在研究土壤環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，按照一定的評估原則、評估標準和評估方法，對土壤的污染程度進行定性和定量的評定，或者評定土壤對人類健康適宜程度，評估的主要目的是提高和改善土壤環(huán)境質(zhì)量，進一步提出控制和減緩土壤環(huán)境惡化的對策和措施。

1.3土壤污染健康風險評估

從土壤污染健康風險評價研究現(xiàn)狀來看，國內(nèi)的研究主要集中于對土壤點源污染的健康風險評估，將健康風險分析評價與土壤污染治理進行系統(tǒng)結(jié)合方面的研究較少。但是，近些年以來，我國對土壤健康風險評估方面的研究逐漸重視起來。陳華采用多介質(zhì)風險評價模型，建立不同國家土壤環(huán)境基準值和健康風險值之間的線性回歸關(guān)系，初步明確了六十一項污染物的風險基準值，以此作為我國土壤環(huán)境標準的建議值；同時，以山東淄博大武水源地烯烴廠苯污染為研究對象，開展了土壤健康風險評價的應(yīng)用?？偟膩碚f，利用健康風險模型對土壤污染進行評價的研究相對較少。

1.4土壤污染生態(tài)風險評估

我國學者利用生態(tài)風險評估方法對土壤污染進行評估研究大多集中于土壤重金屬污染方面。在評估過程中，主要采取數(shù)學模型法、概念模型法、形態(tài)分析法、生態(tài)風險指數(shù)法和生物評價法等評估技術(shù)。以上技術(shù)中，以生態(tài)風險指數(shù)法應(yīng)用較多，具體包含潛在生態(tài)風險指數(shù)法、污染指數(shù)法、地質(zhì)累積指數(shù)法、回歸過量分析法等技術(shù)方法。趙沁娜等采用地質(zhì)累積指數(shù)法對攀枝花地區(qū)昔格達組黏土的重金屬污染進行生態(tài)風險評估，提出應(yīng)選擇與該沉積物有直接關(guān)聯(lián)的地球化學背景；如宣昊等在地球化學基線的基礎(chǔ)上，采用潛在生態(tài)風險評價法對江西省德興銅礦周圍土壤的多種重金屬進行生態(tài)風險評估，把研究區(qū)分為強生態(tài)風險區(qū)、中等生態(tài)風險區(qū)和輕微生態(tài)風險區(qū)。此外，隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，其在土壤污染生態(tài)風險評價中的應(yīng)用也開始重要起來。如陳翠華等從土壤重金屬的含量、污染指數(shù)和GIS技術(shù)的應(yīng)用三個方面對江西省德興大型礦區(qū)開展了土壤重金屬污染的生態(tài)風險評估。

2土壤污染風險評估方法

2.1模型法用于土壤重金屬污染風險評估

（1）土壤模型：土壤模型由加拿大環(huán)境模擬及化學中心開發(fā)，該模型可以對施加在表土層的農(nóng)藥反應(yīng)、降解和滲透的相對潛勢給出簡單評估。

（2）多介質(zhì)污染物變化、遷移和暴露模型：多介質(zhì)污染物變化、遷移和暴露模型由美國國家暴露研究實驗室暴露評價模擬中心開發(fā)，該模型可用于評估與污染排放有關(guān)的人體暴露和健康風險；可確定化學品在空氣、地表水、地下水和土壤侵蝕過程中的傳輸以及在食物鏈中的累積。

（3）土壤遷移及變化數(shù)據(jù)庫和模型管理系統(tǒng)：土壤遷移及變化數(shù)據(jù)庫和模型管理系統(tǒng)由美國環(huán)保署開發(fā)，該模型可以提供土壤環(huán)境中有機、無機化學品行為的定性、定量評估。

（4）土壤-有機污染物變化及遷移暴露模型：土壤-有機污染物變化及遷移暴露模型由美國國家環(huán)境評價中心開發(fā)，適用于揮發(fā)性有機污染物導致的土壤污染風險評估，可用于確定土壤污染物在一定時間范圍內(nèi)的殘留量；可量化土壤污染物進入大氣的質(zhì)量流隨時間的變化狀況；可通過將質(zhì)量流值輸入大氣擴散模型中計算空氣污染物濃度，也可用于計算在某個時段指定土壤深度的污染物平均濃度。

（5）農(nóng)藥徑流對地表水的污染模型：農(nóng)藥徑流對地表水的污染模型加拿大環(huán)境模擬及化學中心開發(fā)，該模型包括化學品和土壤類型的數(shù)據(jù)庫，便于定義新的化學品和土壤并以圖或表的形式輸出，可用來評估在表層土壤施加農(nóng)藥的降解、滲透和反應(yīng)規(guī)律。

（6）農(nóng)藥根區(qū)模型：農(nóng)藥根區(qū)模型可以同時模擬多種農(nóng)藥，模擬農(nóng)藥與其降解產(chǎn)物的關(guān)系，估算農(nóng)藥在各介質(zhì)中的濃度和通量并暴露評價。該模型還可模擬農(nóng)藥揮發(fā)、土壤溫度、土壤氣相農(nóng)藥的傳輸，模擬微生物轉(zhuǎn)化、灌溉并進行特定算法以消除數(shù)值彌散。

2.2生物標示法用于土壤風險評估

彈尾目昆蟲作為土壤中的主要土壤動物類型，對土壤污染具有很好的指示作用，其在土壤污染風險評估中的實踐應(yīng)用比較廣泛，在土壤重金屬污染重作用尤其突出。前人對彈尾目昆蟲在污染土壤生態(tài)風險評估中、生態(tài)毒理學研究以及其他相關(guān)生物標志物研究上的一些方法體系及檢測主要指標參數(shù)（群落結(jié)構(gòu)，種群特征，生存率，生長率，繁殖率，金屬硫蛋白和酶活指標）進行了探索，對彈尾目昆蟲在重金屬污染土壤生態(tài)風險評估應(yīng)用中目前存在的一些問題和應(yīng)用前景也進行了評估。

蚯蚓生物標記物廣泛應(yīng)用于土壤污染風險評估中。史志明等探索了蚯蚓生物標記物在土壤污染風險評估體系中的重要性，研究結(jié)果表明：這一技術(shù)是化學分析方法的有效補充，可顯示更全面和客觀的土壤污染信息；目前蚯蚓生物標記物的研究主要為實驗室基礎(chǔ)研究，已篩選出大量的生物標記物，在一定程度上也揭示了生物標記物的對典型污染物及其組合的應(yīng)答機制；蚯蚓生物標記物研究應(yīng)重點探索應(yīng)用于土壤污染風險評估中的可操作性、可行性及其應(yīng)用技術(shù)；建議通過建立標準化的蚯蚓生物標記物研究方法，推動生物標記物的研究工作。

3評估工作內(nèi)容和程序

3.1主要內(nèi)容

（1）環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評估。依據(jù)《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中對土壤等級的劃分，采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)來劃定污染等級，采用單項污染指數(shù)和內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價土壤污染程度；

（2）生態(tài)風險評估。土壤生態(tài)風險評估主要包含問題的提出、問題的分析和風險描述，共三個階段；

（3）健康風險評估。健康風險評估主要內(nèi)容為：典型用地方式下，土壤污染的暴露情景、主要暴露途徑和敏感人群確定；室內(nèi)和室外空氣中來自土壤污染物的濃度預測模型選擇；主要暴露途徑的風險評估模型及模型參數(shù)的取值；人體暴露量的核算。

3.2工作程序

（1）污染的識別（數(shù)據(jù)收集與分析）。

收集現(xiàn)有的場地相關(guān)信息和污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而確定場地土壤中的關(guān)注污染物及其濃度、關(guān)注污染物的遷移途徑、是否有受體受到威脅。

結(jié)合現(xiàn)場考察和已有的數(shù)據(jù)信息，初步建立概念性場地暴露模型，描述污染源分布位置、場地周邊水文地理環(huán)境狀況，判斷關(guān)注污染物可能會影響到的受體（人群）。

（2）暴露評估。

根據(jù)我國土地分類系統(tǒng)及不同用地方式下人群暴露于土壤污染物的活動特點，我國污染土壤健康風險評價的暴露情景分為三大類：農(nóng)業(yè)用地、住宅用地、商業(yè)用地和工業(yè)用地。分別討論各種情景（用地方式）可能包括的暴露途徑、暴露參數(shù)的確定、暴露量的計算模型。

（3）毒性評估。

毒性評估在很大程度上依賴于某種化學品已有的毒性信息。由于國內(nèi)目前尚無對化合物理化性質(zhì)和毒性效應(yīng)進行較為全面的研究，因此毒性參數(shù)推薦值主要參照美國RAIS數(shù)據(jù)庫確定。RAIS是美國能源部（DOE）環(huán)境管理辦公室委托Bechtel Jacobs公司開發(fā)的人體健康毒性數(shù)據(jù)庫。

（4）風險表征。

風險表征除量化風險外，也包括對風險評價的不確定性分析。量化風險采用各國的通用做法，即認為同一種污染物不同途徑的致癌暴露風險可累加，同一種污染物不同暴露途徑的非致癌危害可累加；同時存在的不同污染物的致癌風險可累加，不同污染物的非致癌危害也可累加。

（5）確定土壤修復目標值。

如經(jīng)風險評估得知場地的污染風險不可接受，需要修復，則基于可接受的致癌風險、基于可接受的非致癌風險、基于地下水標準值分別推算允許的土壤污染物濃度，三者中取其小，作為修復目標值參考值。還需參考當?shù)赝寥辣尘爸?，以免過度修復。

參考文獻

[1]朱成.重慶市典型搬遷企業(yè)土壤污染現(xiàn)狀及健康風險評價[D].重慶：西南大學，2008.

[2]王慎強，陳懷滿.我國土壤環(huán)境保護研究的回顧與展望[J].土壤，1999，（5）：255261.

[3]董志貴.地下水污染風險評價方法研究及軟件設(shè)計開發(fā)[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2008.

[4]李勝濤，蔡五田，張敏等.我國土壤污染風險評價的研究進展[J].黑龍江水專學報，2010，37（2）：120123.

[5]陳華.石油污染場地土壤風險基準值與環(huán)境風險評價技術(shù)研究[D].北京：清華大學，2005.

[6]許杰，柯欣，宋靜等.彈尾目昆蟲在土壤重金屬污染生態(tài)風險評估中的應(yīng)用[J].