土壤污染风险评估研究现状探讨

时间：2024-04-24

王婷仕

摘要：土壤污染问题日益凸显，成为当前重要的环境问题之一。基于土壤污染现状，对土壤污染风险评估理论和实践现状进行了初步探索，主要从评估研究的现状、主要内容、主要程序等方面展开分析，以期为进一步开展评估技术的研究提供依据和参考。

关键词：土壤；污染；评估；风险

中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.108

土壤是地球自然生态系统的重要组成部分之一，也是人类赖以生产生活和社会发展的重要基石。伴随着城镇化和工业化进程的日益加快，使得土壤环境污染问题日益加剧，土壤污染的面积也日益扩大，严重危害着全球农林产品安全问题。由此，国内国外开展了大量的土壤污染现状调查，进行风险评估，探求土壤污染修复方法，并取得了一系列进展。从宏观角度来看，目前的研究主要集中于政策法规、经济、技术等手段的研究；从微观角度来看，则主要侧重于土壤污染物的分析技术、分布特征和来源分析、迁移转化规律等内在机理的研究。土壤污染风险评估作为判断土壤污染程度的一种重要方法，越来越受到国内相关人员的重视，其实践应用也越来越广泛。

1土壤污染风险评估概况

1.1土壤污染

土壤污染是指因自然和人为因素产生的污染物进入土壤环境，导致土壤环境质量现存的或潜在的恶化，从而对水体、空气、生物和人体健康产生危害后者可能出现危害的现象。从污染范围来看，包括点、线、面上的污染；从污染类型来看，可包含自然界所有物质，而以重金属类、石油烃类、持久性有机污染物等为主，因其生物富集性和长期潜在危害性而造成较为深广的影响；从污染源来看，主要来源于工业、农业、交通和生活等。

1.2土壤污染风险评估

土壤污染风险评估是指土壤污染对人类活动或自然灾害的不利影响和可能性评价，是对其带来的不良结果或不期望事件发生几率的评估和定量分析。土壤污染风险评估是在研究土壤环境质量变化规律的基础上，按照一定的评估原则、评估标准和评估方法，对土壤的污染程度进行定性和定量的评定，或者评定土壤对人类健康适宜程度，评估的主要目的是提高和改善土壤环境质量，进一步提出控制和减缓土壤环境恶化的对策和措施。

1.3土壤污染健康风险评估

从土壤污染健康风险评价研究现状来看，国内的研究主要集中于对土壤点源污染的健康风险评估，将健康风险分析评价与土壤污染治理进行系统结合方面的研究较少。但是，近些年以来，我国对土壤健康风险评估方面的研究逐渐重视起来。陈华采用多介质风险评价模型，建立不同国家土壤环境基准值和健康风险值之间的线性回归关系，初步明确了六十一项污染物的风险基准值，以此作为我国土壤环境标准的建议值；同时，以山东淄博大武水源地烯烃厂苯污染为研究对象，开展了土壤健康风险评价的应用。总的来说，利用健康风险模型对土壤污染进行评价的研究相对较少。

1.4土壤污染生态风险评估

我国学者利用生态风险评估方法对土壤污染进行评估研究大多集中于土壤重金属污染方面。在评估过程中，主要采取数学模型法、概念模型法、形态分析法、生态风险指数法和生物评价法等评估技术。以上技术中，以生态风险指数法应用较多，具体包含潜在生态风险指数法、污染指数法、地质累积指数法、回归过量分析法等技术方法。赵沁娜等采用地质累积指数法对攀枝花地区昔格达组黏土的重金属污染进行生态风险评估，提出应选择与该沉积物有直接关联的地球化学背景；如宣昊等在地球化学基线的基础上，采用潜在生态风险评价法对江西省德兴铜矿周围土壤的多种重金属进行生态风险评估，把研究区分为强生态风险区、中等生态风险区和轻微生态风险区。此外，随着地理信息系统的发展，其在土壤污染生态风险评价中的应用也开始重要起来。如陈翠华等从土壤重金属的含量、污染指数和GIS技术的应用三个方面对江西省德兴大型矿区开展了土壤重金属污染的生态风险评估。

2土壤污染风险评估方法

2.1模型法用于土壤重金属污染风险评估

（1）土壤模型：土壤模型由加拿大环境模拟及化学中心开发，该模型可以对施加在表土层的农药反应、降解和渗透的相对潜势给出简单评估。

（2）多介质污染物变化、迁移和暴露模型：多介质污染物变化、迁移和暴露模型由美国国家暴露研究实验室暴露评价模拟中心开发，该模型可用于评估与污染排放有关的人体暴露和健康风险；可确定化学品在空气、地表水、地下水和土壤侵蚀过程中的传输以及在食物链中的累积。

（3）土壤迁移及变化数据库和模型管理系统：土壤迁移及变化数据库和模型管理系统由美国环保署开发，该模型可以提供土壤环境中有机、无机化学品行为的定性、定量评估。

（4）土壤-有机污染物变化及迁移暴露模型：土壤-有机污染物变化及迁移暴露模型由美国国家环境评价中心开发，适用于挥发性有机污染物导致的土壤污染风险评估，可用于确定土壤污染物在一定时间范围内的残留量；可量化土壤污染物进入大气的质量流随时间的变化状况；可通过将质量流值输入大气扩散模型中计算空气污染物浓度，也可用于计算在某个时段指定土壤深度的污染物平均浓度。

（5）农药径流对地表水的污染模型：农药径流对地表水的污染模型加拿大环境模拟及化学中心开发，该模型包括化学品和土壤类型的数据库，便于定义新的化学品和土壤并以图或表的形式输出，可用来评估在表层土壤施加农药的降解、渗透和反应规律。

（6）农药根区模型：农药根区模型可以同时模拟多种农药，模拟农药与其降解产物的关系，估算农药在各介质中的浓度和通量并暴露评价。该模型还可模拟农药挥发、土壤温度、土壤气相农药的传输，模拟微生物转化、灌溉并进行特定算法以消除数值弥散。

2.2生物标示法用于土壤风险评估

弹尾目昆虫作为土壤中的主要土壤动物类型，对土壤污染具有很好的指示作用，其在土壤污染风险评估中的实践应用比较广泛，在土壤重金属污染重作用尤其突出。前人对弹尾目昆虫在污染土壤生态风险评估中、生态毒理学研究以及其他相关生物标志物研究上的一些方法体系及检测主要指标参数（群落结构，种群特征，生存率，生长率，繁殖率，金属硫蛋白和酶活指标）进行了探索，对弹尾目昆虫在重金属污染土壤生态风险评估应用中目前存在的一些问题和应用前景也进行了评估。

蚯蚓生物标记物广泛应用于土壤污染风险评估中。史志明等探索了蚯蚓生物标记物在土壤污染风险评估体系中的重要性，研究结果表明：这一技术是化学分析方法的有效补充，可显示更全面和客观的土壤污染信息；目前蚯蚓生物标记物的研究主要为实验室基础研究，已筛选出大量的生物标记物，在一定程度上也揭示了生物标记物的对典型污染物及其组合的应答机制；蚯蚓生物标记物研究应重点探索应用于土壤污染风险评估中的可操作性、可行性及其应用技术；建议通过建立标准化的蚯蚓生物标记物研究方法，推动生物标记物的研究工作。

3评估工作内容和程序

3.1主要内容

（1）环境质量现状评估。依据《土壤环境监测技术规范》中对土壤等级的划分，采用内梅罗污染指数来划定污染等级，采用单项污染指数和内梅罗污染指数评价土壤污染程度；

（2）生态风险评估。土壤生态风险评估主要包含问题的提出、问题的分析和风险描述，共三个阶段；

（3）健康风险评估。健康风险评估主要内容为：典型用地方式下，土壤污染的暴露情景、主要暴露途径和敏感人群确定；室内和室外空气中来自土壤污染物的浓度预测模型选择；主要暴露途径的风险评估模型及模型参数的取值；人体暴露量的核算。

3.2工作程序

（1）污染的识别（数据收集与分析）。

收集现有的场地相关信息和污染物监测数据，从而确定场地土壤中的关注污染物及其浓度、关注污染物的迁移途径、是否有受体受到威胁。

结合现场考察和已有的数据信息，初步建立概念性场地暴露模型，描述污染源分布位置、场地周边水文地理环境状况，判断关注污染物可能会影响到的受体（人群）。

（2）暴露评估。

根据我国土地分类系统及不同用地方式下人群暴露于土壤污染物的活动特点，我国污染土壤健康风险评价的暴露情景分为三大类：农业用地、住宅用地、商业用地和工业用地。分别讨论各种情景（用地方式）可能包括的暴露途径、暴露参数的确定、暴露量的计算模型。

（3）毒性评估。