彭麗梅,趙 理,5,周 悟,5,胡月明,5,6,7*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.自然資源部 建設(shè)用地再開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642；3.廣東省土地利用與整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642；4.廣東省土地信息工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510642；5.廣州市華南自然資源科學(xué)技術(shù)研究院，廣東 廣州 510642；6.青海大學(xué) 省部共建三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016；7.電子科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610054)

土壤是人類賴以生存的自然環(huán)境和基本資源。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)“三廢”的排放、生活垃圾等廢棄物的處理不當(dāng)，以及含金屬元素化肥的使用，導(dǎo)致土壤受重金屬的污染[1-4]。作為世界性環(huán)境問題之一，它對(duì)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[5-7]。2016年頒布的《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》認(rèn)為我國(guó)土壤環(huán)境總體狀況堪憂，部分地區(qū)污染較為嚴(yán)重[8-9]。日趨嚴(yán)峻的土壤重金屬污染已成為全面建成小康社會(huì)的突出短板之一。

耕地的重金屬污染具有隱蔽性、不可降解性、生物富集性和弱移動(dòng)性等特點(diǎn)[10]，一旦土壤中重金屬濃度超過土壤承受能力或土壤容量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，而食用受重金屬污染耕地產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品對(duì)動(dòng)物和人具有很強(qiáng)的毒害作用[11]。因此，加強(qiáng)對(duì)耕地重金屬污染狀況的調(diào)查和研究是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前農(nóng)業(yè)安全的必要舉措。谷陽光等[12]對(duì)我國(guó)31個(gè)省會(huì)城市的土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)大部分重金屬含量較高城市分布在西南和南方沿海及東北長(zhǎng)春等區(qū)域，其中廣州市的土壤中汞含量較高。戴彬等[13]選擇山東省萊蕪市鋼鐵廠區(qū)作為研究區(qū)，評(píng)估了土壤中重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果表明研究區(qū)總體上處于中等與高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的臨界水平。Man等[14]以香港為研究區(qū)，對(duì)廢棄農(nóng)業(yè)用地進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示該地區(qū)可能對(duì)人類尤其是暴露于土壤中的兒童有害，應(yīng)該對(duì)該地區(qū)進(jìn)一步調(diào)查潛在的健康影響。Wang等[15]對(duì)中國(guó)南方丘陵地區(qū)水庫(kù)周圍進(jìn)行重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，這些重金屬來源存在很大的異質(zhì)性，砷對(duì)居民具有最大的致癌風(fēng)險(xiǎn)。李結(jié)雯等[16]對(duì)廣州市番禺區(qū)農(nóng)田土壤中As、Hg、Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd共8種重金屬進(jìn)行污染評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示：Cd污染最普遍，其次是Hg，8種重金屬元素具有同源性。李永杰等[17]對(duì)廣州市6個(gè)公園土壤中Cd、Cu、Ni、Pb和Zn共5種重金屬采用潛在生態(tài)危害指數(shù)評(píng)價(jià)其危害程度，各重金屬危害程度由大到小依次為：Cd、Pb、Cu、Zn、Ni，其中Cd是廣州6個(gè)公園土壤的主要污染重金屬元素。畢華等[18]對(duì)廣州市部分農(nóng)村地區(qū)土壤中Cd、Hg、As、Pb共4種重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，所調(diào)查的菜地中均存在不同程度的重金屬污染，以Cd和Hg污染為主。唐結(jié)明等[19]對(duì)廣州萬畝果園土壤中的重金屬(Cd、Pb、Cu、Zn)污染情況進(jìn)行了調(diào)查分析與評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，萬畝果園土壤中Cd、Cu污染不容忽視，其中Cd污染最為嚴(yán)重，Cu、Zn次之，Pb污染較少。可見，廣州市土壤中存在不同程度的重金屬污染，目前針對(duì)廣州市從化區(qū)耕地土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究還沒有。為了解廣州市從化區(qū)耕地土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)狀況，本次研究以廣州市從化區(qū)為研究對(duì)象，對(duì)土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr共5種重金屬用Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法對(duì)耕地土壤重金屬進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以期在區(qū)域尺度上評(píng)價(jià)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，為其他區(qū)域耕地土壤重金屬污染防治和健康風(fēng)險(xiǎn)防范提供思路，為政府實(shí)行相關(guān)政策提供科學(xué)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

廣州市從化區(qū)位于廣東省中部，廣州市東北面，地處113°17′～114°04′ E，23°22′～23°56′ N，屬南亞熱帶季候風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量充沛，總面積1 974.5 km2。該區(qū)包括太平、溫泉、良口、呂田、鰲頭5個(gè)鎮(zhèn)以及街口、城郊、江埔3個(gè)街道辦事處，耕地總面積14 143.05 hm2，主要分布在從化區(qū)西南部。從化區(qū)作為廣州市主要糧食生產(chǎn)基地，耕地類型主要有3類(水田、水澆地、旱地)，其中水田面積占85%以上，具有十分重要的地理意義和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，研究區(qū)如圖1所示。

審圖號(hào)：GS(2019)1697號(hào)圖1 研究區(qū)區(qū)位和采樣點(diǎn)分布Fig.1 The study area and the spatial distribution of samples

1.2 數(shù)據(jù)采集與處理

基于均勻采樣原則，在從化區(qū)境內(nèi)布設(shè)76個(gè)采樣點(diǎn)，均勻分布在整個(gè)研究區(qū)。采樣過程中依據(jù)梅花采樣模式，選擇5個(gè)深度為0～20 cm的土壤子樣品，均勻混合至重約300 g，采樣點(diǎn)分布見圖1。

土壤樣品采集后在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干，將干燥后的樣品壓碎，剔除雜質(zhì)(礫石及動(dòng)植物殘?bào)w等)。用研缽研磨后過1 mm尼龍篩，均勻混合，放至塑料片上研磨，過0.15 mm尼龍篩，將研磨后樣品密封在袋中并進(jìn)行分析。采用HNO3-HF-HClO4消解[20]，測(cè)定5種重金屬Cd、Hg、As、Pb和Cr的含量。

1.3 研究方法

1.3.1 Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)方法

Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)方法通常用于評(píng)價(jià)土壤或沉積物中單一污染物和多種污染物組合的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[21-24]。該方法同時(shí)考慮了4個(gè)影響因素：土壤或沉積物中的重金屬含量、污染物類型、毒性水平以及水對(duì)重金屬污染的敏感性。計(jì)算公式如式(1)和(2)：

(1)

(2)

式中：ER，i為重金屬i的單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；Ti為重金屬i的毒性系數(shù)[25-27]，由大到小順序依次為Hg(40)、Cd(30)、As(10)、Pb(5)、Cr(2)；cj，i為土壤重金屬i的含量，單位為mg·kg-1；cR，i為土壤重金屬i的參比值，單位為mg·kg-1；IRI為土壤重金屬元素的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。Hakanson潛在單項(xiàng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)一般分為5個(gè)等級(jí)，綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般分為4個(gè)等級(jí)，見表1和表2。

表1 Hakanson單項(xiàng)評(píng)價(jià)等級(jí)Tab.1 Hakanson single evaluation level

表2 Hakanson綜合評(píng)價(jià)等級(jí)Tab.2 Hakanson comprehensive evaluation level

1.3.2 土壤重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

土壤重金屬通常通過以下3種途徑對(duì)人體健康產(chǎn)生可能危害：1)直接口服攝入重金屬顆粒；2)通過口鼻吸入重金屬顆粒；3)暴露皮膚上的重金屬顆粒的皮膚吸收。因此，評(píng)價(jià)的關(guān)鍵要素包括危害識(shí)別、暴露評(píng)價(jià)、劑量反應(yīng)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)特征描述。健康風(fēng)險(xiǎn)包括非致癌風(fēng)險(xiǎn)和致癌風(fēng)險(xiǎn)[28-30]，根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)和國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)的分類系統(tǒng)，As和Cd具有很強(qiáng)的致癌風(fēng)險(xiǎn)，Hg、Pb和Cr具有非致癌風(fēng)險(xiǎn)。由于成人和兒童自身差異以及對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)程度的差異，評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。

對(duì)于非致癌效應(yīng)，各暴露途徑的日平均暴露量計(jì)算公式如式(3)～(5)：

(3)

(4)

(5)

式中Doral、Dinh和Dder分別為人體口服攝入、吸入和皮膚滲入污染物的日平均暴露劑量，單位都是mg·kg-1·d-1。

對(duì)于致癌效應(yīng)，計(jì)算時(shí)把個(gè)體在兒童和成人的總暴露量平均分配到整個(gè)生命周期中，各暴露途徑的日平均暴露量計(jì)算公式如式(6)～(8)：

(6)

(7)

(8)

式中Loral、Linh、Lder分別為人體口服攝入、吸入和皮膚滲入污染物的終生日平均暴露劑量，單位都為mg·kg-1·d-1。

單個(gè)重金屬的非致癌危害通常以危險(xiǎn)商(HQ)為特征表示，計(jì)算如式(9)。采用非致癌總風(fēng)險(xiǎn)方法評(píng)估重金屬造成的非致癌作用的總體潛在危險(xiǎn)商，即所有危險(xiǎn)商的和，計(jì)算公式如式(10)：

Q=D/R，

(9)

(10)

式中：Q表示危險(xiǎn)商的值；D是不同暴露途徑下的日平均暴露劑量；HHI為非致癌總風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)HHI<1，表明風(fēng)險(xiǎn)較小或可忽略不計(jì)；當(dāng)HHI≥1，表明存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)重金屬的致癌危害通常以癌癥風(fēng)險(xiǎn)為特征，計(jì)算公式如式(11)。對(duì)于不是單一重金屬引起的致癌風(fēng)險(xiǎn)，使用致癌總風(fēng)險(xiǎn)的方法，即所有致癌風(fēng)險(xiǎn)的和，見式(12)：

r=LF，

(11)

(12)

式中：L為不同暴露途徑下的終生日平均暴露量，單位為mg·kg-1·d-1；r為致癌風(fēng)險(xiǎn)；rTotal為致癌總風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)10-6≤rTotal≤10-4時(shí)，是可以接受的；當(dāng)rTotal≥10-4時(shí)，則存在致癌風(fēng)險(xiǎn)[30-33]。

目前針對(duì)上述評(píng)價(jià)方法的參數(shù)選擇國(guó)內(nèi)并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，考慮到中西方人群的個(gè)體差異，本文采用適合中國(guó)人群特征的參數(shù)取值[31-34]，相應(yīng)參數(shù)取值如表3和表4所示。

表3 健康風(fēng)險(xiǎn)模型暴露參數(shù)Tab.3 Exposure parameters of health risk model

表4 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的參考劑量和斜率系數(shù)Tab.4 Reference dose and slope coefficients for health risk assessment

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析

土壤樣本pH的范圍為5.03～7.32，平均5.71，呈微酸性土，因此，選擇土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中pH≤6.5的土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值進(jìn)行后續(xù)分析評(píng)價(jià)。從表5可見，土壤樣品中5種重金屬含量由大到小依次為：Cr(78.690±38.160 mg·kg-1)、Pb(54.300±18.120 mg·kg-1)、As(10.280±7.230 mg·kg-1)、Hg(0.163±0.050 mg·kg-1)、Cd(0.160±0.050 mg·kg-1)，除重金屬Pb單個(gè)樣點(diǎn)外，其余重金屬含量最大值均未超過土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn) (GB15618—2018)，但均高于廣東省土壤背景值[35-36]。

表5 土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析Tab.5 Statistical analysis of heavy metal content in soil

2.2 Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)

基于廣東省土壤背景值的重金屬Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明(表6)：?jiǎn)我恢亟饘貱d和Hg潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別為19.29～135.54和37.95～141.54，平均值分別為85.46和83.43，主要處于中等和較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平；重金屬As、Pb和Cr潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于40，均處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。單一評(píng)價(jià)結(jié)果表明，重金屬Cd和Hg的累積性較高，存在較強(qiáng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為89.69～300.20，平均值為191.10，其中16.0%的樣點(diǎn)處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，82.7%處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，1.3%的樣點(diǎn)處于較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。說明研究區(qū)土壤重金屬除部分樣點(diǎn)存在局部累積現(xiàn)象外，整體上處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，只有極少數(shù)的樣點(diǎn)處于較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，表明研究區(qū)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，耕地生產(chǎn)的安全性存在一定隱患。

表6 重金屬Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)Tab.6 Evaluation of heavy metal Hakanson potential ecological risk index

對(duì)Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)的可視化表達(dá)結(jié)果如圖2和圖3所示，等級(jí)劃分如表7所示，從化區(qū)耕地土壤重金屬Cd輕微、中等和較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)面積占耕地總面積的百分比分別為0.23%、37.79%和61.99%；重金屬Hg輕微、中等和較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)面積占耕地總面積的百分比分別為0.10%、38.97%和60.94%，5種重金屬中As、Pb和Cr的空間風(fēng)險(xiǎn)分布較為均勻且風(fēng)險(xiǎn)性較低，Cd和Hg元素相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)性較大。而在Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)綜合指數(shù)的空間分布中，輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)面積有522.80 hm2，占耕地總面積的3.70%，中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)面積有13 617.97 hm2，占耕地總面積的96.29%，較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)面積有2.28 hm2，占耕地總面積的0.02%，表明研究區(qū)整體的風(fēng)險(xiǎn)性處于中等水平，其中也存在極少數(shù)耕地處于較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，位于呂田鎮(zhèn)東北部，結(jié)合前面不同元素的表達(dá)結(jié)果可知，Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)空間分布中重金屬Cd和Hg的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率最大。

圖2 單一重金屬元素Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)的空間分布特征Fig.2 Spatial distribution characteristics of Hakanson potential ecological risk index evaluation of single heavy metal element

表7 重金屬元素Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)各等級(jí)耕地面積及其占比Tab.7 Classification table of potential ecological risk index evaluation of heavy metal element Hakanson

圖3 綜合Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)的空間分布特征Fig.3 Spatial distribution characteristics of Hakanson potential ecological risk index evaluation

2.3 從化區(qū)耕地土壤重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

根據(jù)式(3)～(8)基于成人和兒童的從化區(qū)耕地土壤重金屬不同暴露途徑下的非致癌和致癌暴露劑量結(jié)果見表8。

表8 非致癌和致癌效應(yīng)不同途徑下的暴露劑量Tab.8 Exposure to different pathways of non-carcinogenic and carcinogenic effects ng·kg-1·d-1

3種非致癌重金屬(Hg、Pb、Cr)，成人攝入、皮膚滲入和吸入途徑的暴露劑量由大到小依次為：Cr、Pb、Hg；兒童攝入、皮膚滲入和吸入途徑的暴露劑量由大到小依次為Cr、Pb、Hg。不同暴露途徑下重金屬As的致癌暴露劑量都大于Cd。

在不同暴露途徑下的致癌和非致癌暴露劑量都表現(xiàn)出顯著差異性，不論是成人還是兒童在不同暴露途徑下，攝入途徑的暴露劑量最高，其次是皮膚滲入途徑，吸入途徑的最小。研究表明同一暴露途徑下對(duì)兒童帶來的致癌和非致癌暴露劑量都比成人高很多，其中兒童非致癌攝入、吸入和皮膚滲入途徑的暴露劑量分別約為成人的7倍、2倍和5倍?？赡苡捎趦和瘧敉饣顒?dòng)時(shí)接觸土壤較多且不勤洗手，導(dǎo)致其攝入土壤重金屬的概率增多，暴露劑量加大，這表明了重金屬對(duì)兒童暴露危害較大。

根據(jù)式(9)～(12)，基于成人和兒童的從化區(qū)耕地土壤重金屬不同暴露途徑的非致癌和致癌效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果如表9。

表9 不同途徑下的非致癌和致癌效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)Tab.9 Risk of non-carcinogenic and carcinogenic effects in different pathways

成人非致癌總風(fēng)險(xiǎn)為5.659；兒童非致癌總風(fēng)險(xiǎn)為39.807；成人和兒童3種重金屬非致癌總風(fēng)險(xiǎn)由大到小為：Cr、Pb、Hg，且均大于1，可能會(huì)對(duì)成人及兒童造成一定的危害。3種重金屬對(duì)成人和兒童的非致癌貢獻(xiàn)率由大到小依次為：Cr(60%)、Pb(30%)、Hg(10%)，說明研究區(qū)的非致癌風(fēng)險(xiǎn)主要來自重金屬Cr。兒童的多途徑非致癌總風(fēng)險(xiǎn)是成人的7倍左右，結(jié)合暴露劑量分析，可見兒童整體的健康風(fēng)險(xiǎn)均高于成人，說明兒童更容易受到重金屬長(zhǎng)期潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。

成人和兒童的致癌風(fēng)險(xiǎn)由大到小依次為：As、Cd，重金屬As和Cd導(dǎo)致的致癌風(fēng)險(xiǎn)都大于1×10-4，致癌總風(fēng)險(xiǎn)為1.997×10-3，大于1×10-4，表明從化區(qū)耕地存在致癌風(fēng)險(xiǎn)。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，重金屬As的致癌風(fēng)險(xiǎn)值均高于Cd，其中As的致癌總貢獻(xiàn)率約為94%，表明研究區(qū)的致癌健康風(fēng)險(xiǎn)主要來自重金屬As。從化區(qū)耕地土壤重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)較高，對(duì)人體健康可能已經(jīng)造成了一定的危害，應(yīng)引起相關(guān)部門的重視。

3 討論

廣州市從化區(qū)耕地土壤5種重金屬含量均高于廣東省土壤背景值，表明從化區(qū)耕地土壤重金屬存在一定的污染風(fēng)險(xiǎn)。本文采用Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法對(duì)從化區(qū)耕地土壤重金屬進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅考慮了重金屬元素的污染程度，還考慮了不同的重金屬元素對(duì)生物的毒性程度，因此比單純采用重金屬元素污染程度能更好地反映重金屬元素的潛在危害。

研究結(jié)果表明，廣州市從化區(qū)耕地土壤重金屬污染程度和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)危害程度威脅最大的重金屬主要是Cd和Hg，重金屬As、Pb、Cr相對(duì)污染風(fēng)險(xiǎn)較小，研究結(jié)果與前人研究[16-18]較為一致。由于從化區(qū)是廣州市主要糧食主產(chǎn)基地，且已有研究表明，重金屬Cd通常被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)志元素[37]，因此，從化區(qū)重金屬Cd存在較高污染風(fēng)險(xiǎn)，可能主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中農(nóng)藥和化肥的使用。相關(guān)研究表明，重金屬Hg主要源自工業(yè)排放[38]，結(jié)合從化區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀以及采樣點(diǎn)位置發(fā)現(xiàn)，重金屬Hg污染高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域周圍均有工廠，因此，從化區(qū)重金屬Hg主要來源于工業(yè)排放。相關(guān)部門應(yīng)高度重視并采取措施，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的指導(dǎo)培訓(xùn)，同時(shí)引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)合理地使用肥料，加大農(nóng)業(yè)投入品監(jiān)管力度，以維護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，有關(guān)環(huán)境管理部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工業(yè)排放的管理，以減少工業(yè)污染的排放，減輕重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。

本文進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究結(jié)果顯示，從化區(qū)耕地土壤重金屬非致癌總風(fēng)險(xiǎn)和致癌健康風(fēng)險(xiǎn)均已超標(biāo)，可能會(huì)對(duì)成人及兒童造成一定的危害，且兒童整體的健康風(fēng)險(xiǎn)均高于成人群體，此研究結(jié)果與前人研究較為一致[14,39]，說明兒童更容易受到重金屬長(zhǎng)期潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，可能是因?yàn)閮和幕顒?dòng)天性和生活習(xí)慣與土壤的接觸較為密切，因此應(yīng)對(duì)兒童群體加強(qiáng)監(jiān)督和風(fēng)險(xiǎn)防范。針對(duì)以上情況，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對(duì)所有重金屬元素進(jìn)行合理防范，尤其減小對(duì)兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)性，特別是在日常生活中父母應(yīng)盡量減少讓兒童在可能存在污染的區(qū)域進(jìn)行戶外活動(dòng)，并且養(yǎng)成勤洗手、注重衛(wèi)生的好習(xí)慣。

此外，由于研究區(qū)采樣點(diǎn)較少，導(dǎo)致從化區(qū)耕地土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果可能與實(shí)際情況存在一定的誤差，在未來研究中，應(yīng)進(jìn)一步加大采樣點(diǎn)的數(shù)量，擴(kuò)大采樣范圍，使其結(jié)果更具有準(zhǔn)確性、科學(xué)性及指導(dǎo)性。

4 結(jié)論

1)從化區(qū)5種耕地土壤重金屬平均含量由大到小依次為：Cr、Pb、As、Hg、Cd，最大值均未超過土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)，但均高于廣東省土壤背景值，表明從化區(qū)耕地土壤重金屬存在一定的污染風(fēng)險(xiǎn)。

2)對(duì)單一重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)研究表明：各重金屬元素對(duì)土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率由大到小依次為：Cd、Hg、As、Pb、Cr，重金屬Cd和Hg主要處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，重金屬As、Pb和Cr全部樣點(diǎn)處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。因此，研究區(qū)重金屬Cd和Hg為主要污染風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)重金屬Cd和Hg的預(yù)防。綜合Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)平均值為191.10，主要處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，也有極少數(shù)處于較高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，其中重金屬Cd和Hg的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)率最大。

3)成人和兒童3種重金屬非致癌總風(fēng)險(xiǎn)均大于1，由大到小均為：Cr、Pb、Hg，研究區(qū)的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)主要來自重金屬Cr，兒童的多途徑總非致癌風(fēng)險(xiǎn)是成人的7倍左右。成人和兒童的致癌風(fēng)險(xiǎn)大小依次為：As、Cd，重金屬As和Cd導(dǎo)致的致癌總風(fēng)險(xiǎn)為1.997×10-3，存在致癌風(fēng)險(xiǎn)。說明從化區(qū)耕地土壤重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)較高，對(duì)人體健康可能已經(jīng)造成了一定的危害，相關(guān)部門應(yīng)該重視并采取相關(guān)防范措施，對(duì)所有重金屬元素進(jìn)行合理整治。