PM10監(jiān)測數(shù)據(jù)對建設(shè)用地風(fēng)險評估中鎳的土壤修復(fù)目標(biāo)值的影響研究

唐杰毅

(清遠(yuǎn)市清城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 清遠(yuǎn) 511500)

1 引言

受污染的建設(shè)用地重新開發(fā)利用前，如何科學(xué)的提出土壤修復(fù)目標(biāo)值，是開展土壤修復(fù)工作的一個首要問題。以某電子廢棄物拆解場地為例，利用我國《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.3-2019)[1]中(以下簡稱“導(dǎo)則”)的計算模型，分別代入導(dǎo)則中推薦的參數(shù)值(下文中簡稱“導(dǎo)則參數(shù)”)和地塊實(shí)際參數(shù)值(下文中簡稱“地塊參數(shù)”)對地塊中鎳的土壤修復(fù)值進(jìn)行推導(dǎo)計算，經(jīng)計算，代入導(dǎo)則推薦參數(shù)值得到的鎳的土壤修復(fù)目標(biāo)值為150 mg/kg，代入地塊實(shí)際參數(shù)值得到的鎳的土壤修復(fù)目標(biāo)值為466 mg/kg，分析得出，以上兩種參數(shù)主要差異來源于PM10的濃度值，而土壤中鎳的暴露途徑主要為呼吸吸入土壤顆粒物，因此，PM10的濃度值對土壤中鎳的土壤修復(fù)目標(biāo)值的推導(dǎo)具有關(guān)鍵作用，在實(shí)際工作用，應(yīng)盡量選取地塊PM10的實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)，以更好地反映出地塊中鎳的暴露水平及提出合理的土壤修復(fù)目標(biāo)值。

2 地塊風(fēng)險評估

2.1 方法選擇

結(jié)合某電子廢棄物拆解場地的場地調(diào)查數(shù)據(jù)，參考我國風(fēng)險評估導(dǎo)則中風(fēng)險表征和土壤修復(fù)目標(biāo)值推導(dǎo)計算模型，分別代入導(dǎo)則參數(shù)和地塊參數(shù)，對污染物鎳進(jìn)行風(fēng)險表征和土壤修復(fù)目標(biāo)值的計算，其中地塊參數(shù)值暴露參數(shù)值來源于《廣東省建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查、風(fēng)險評估及效果評估報告技術(shù)審查要點(diǎn)(試行)》[2]，PM10參數(shù)取值來源于清遠(yuǎn)市清城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站的監(jiān)測報告[3]。

2.2 風(fēng)險識別

本文研究地塊從2000年開始形成電子廢棄物拆解聚集地，早期主要通過人工拆解等方式獲取電子廢棄物中的有回收價值的金屬和電子元器件，在生產(chǎn)過程中缺乏有效環(huán)保措施，加上早期監(jiān)管力度不足，導(dǎo)致了嚴(yán)重的土壤污染，經(jīng)地塊采樣調(diào)查，鎳的土壤濃度值在1.94～553 mg/kg，由于該地塊未來規(guī)劃建設(shè)為社區(qū)公園，屬于第一類用地，根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB36600-2018)[4]中對第一類用地的鎳的土壤風(fēng)險篩選值為150 mg/kg，該地塊的鎳的濃度已經(jīng)超過土壤風(fēng)險篩選值，在重新規(guī)劃利用前，必須進(jìn)行土壤的風(fēng)險評估。對于污染物鎳，長期接觸和吸入會對人體產(chǎn)生致癌風(fēng)險，相對于其非致癌危害，其致癌危害性更大，影響更嚴(yán)重，因此本文將重點(diǎn)考慮暴露人群的暴露風(fēng)險水平。

2.3 暴露評估

基于地塊未來規(guī)劃和利用類型，在人群不接觸和飲用地下水的情況下，對于污染物鎳，人群的主要暴露途徑為經(jīng)口攝入表層土壤、皮膚接觸表層土壤、吸入表層土壤顆粒物3種。

對某一污染物，經(jīng)口攝入表層土壤暴露途徑的暴露量計算見公式(1)，其涉及的參數(shù)取值見表1。

OISERca=

(1)

表1 經(jīng)口攝入土壤暴露途徑參數(shù)取值

對某一污染物，經(jīng)口攝入表層土壤暴露途徑的暴露量計算見公式(2)、(3)和(4)，其涉及的參數(shù)取值見表2。

DCSERca=

(2)

(3)

(4)

表2 皮膚接觸土壤暴露途徑參數(shù)意義及其取值

對某一污染物，經(jīng)口攝入表層土壤暴露途徑的暴露量計算見公式(5)，其涉及的參數(shù)取值見表3。

PISERca=

(5)

表3 吸入土壤顆粒物暴露途徑參數(shù)意義及其取值

經(jīng)代入導(dǎo)則參數(shù)和地塊參數(shù)得到的暴露量計算結(jié)果見表4，經(jīng)計算，可見由于污染物鎳無皮膚接觸吸收效率因子ABSd的參數(shù)取值，在此過程可認(rèn)為，對于污染物鎳，皮膚接觸暴露途徑目前缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐表明其對暴露其中的人群產(chǎn)生致癌效應(yīng)。

表4 暴露量計算結(jié)果

2.3 風(fēng)險表征

經(jīng)口攝入土壤暴露途徑致癌風(fēng)險計算模型見公式(6)：

CRois=OISERca×Csur×SFo

(6)

吸入土壤顆粒無暴露途徑致癌風(fēng)險計算模型見公式(7)：

CRpis=PISERca×Csur×SFi

(7)

其中呼吸吸入致癌斜率因子SFi由公式(8)得出：

(8)

涉及的毒性參數(shù)取值見表5，風(fēng)險表征計算結(jié)果見表6。

表5 毒性參數(shù)意義及其取值

表6 風(fēng)險表征結(jié)果

由以上計算結(jié)果可知，由于污染物鎳無經(jīng)口攝入斜率因子SFo的參數(shù)取值，無法計算其經(jīng)口攝入土壤途徑的致癌風(fēng)險水平，故污染物鎳的主要暴露途徑為吸入土壤顆粒物，經(jīng)代入不同的參數(shù)計算得到的鎳的致癌風(fēng)險水平可知，其結(jié)果均大于導(dǎo)則規(guī)定的可接受風(fēng)險水平ACR(1×10-6)，需進(jìn)行進(jìn)一步的地塊風(fēng)險評估，計算土壤風(fēng)險控制值和合理提出土壤修復(fù)目標(biāo)值[5～8]。

2.4 風(fēng)險控制值的計算

吸入土壤顆粒物途徑致癌效應(yīng)的土壤風(fēng)險控制值計算見公式(9)：

(9)

經(jīng)計算，采用導(dǎo)則參數(shù)計算的鎳的土壤風(fēng)險控制值結(jié)果為139 mg/kg，采用地塊參數(shù)計算的鎳的土壤風(fēng)險控制值結(jié)果為466 mg/kg。

3 鎳的土壤修復(fù)目標(biāo)值的確定

為了合理地提出土壤修復(fù)目標(biāo)值，其提出的原則應(yīng)基于風(fēng)險評估的結(jié)果，并比較土壤風(fēng)險控制值土壤風(fēng)險篩選值、土壤風(fēng)險管控值的相對關(guān)系后得出，最終的土壤修復(fù)目標(biāo)值要滿足其污染物濃度水平不會對暴露其中的人群產(chǎn)生健康危害的前提下，考慮后期土壤修復(fù)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)合理性，盡可能取較大值，表7為經(jīng)代入導(dǎo)則參數(shù)和地塊參數(shù)計算得出的鎳的土壤風(fēng)險控制值與土壤風(fēng)險篩選以及土壤風(fēng)險管控值的比較并確定最終的土壤修復(fù)目標(biāo)值。

表7 鎳的土壤修復(fù)目標(biāo)值的確定

經(jīng)計算比較，采用導(dǎo)則參數(shù)計算的土壤風(fēng)險控制值小于土壤風(fēng)險篩選值，應(yīng)選擇土壤風(fēng)險篩選值150 mg/kg作為最終的土壤修復(fù)目標(biāo)值，采用地塊參數(shù)計算的土壤風(fēng)險控制值大于土壤風(fēng)險篩選值，應(yīng)選擇土壤風(fēng)險控制值466 mg/kg作為最終的土壤修復(fù)目標(biāo)值，兩者的最后結(jié)果均小于土壤風(fēng)險管控值，其取值具有合理性[8]。

4 結(jié)果差異性分析

經(jīng)計算比較，代入導(dǎo)則參數(shù)計算推導(dǎo)的土壤修復(fù)目標(biāo)值與導(dǎo)入地塊參數(shù)計算推導(dǎo)的土壤修復(fù)目標(biāo)值差異較大，代入地塊參數(shù)計算結(jié)果的土壤修復(fù)目標(biāo)值更高，在后期土壤修復(fù)過程中，需要修復(fù)的范圍和土方量會大大減少，大大節(jié)約了修復(fù)成本，而代入導(dǎo)則參數(shù)推薦值計算推導(dǎo)的結(jié)果則顯得比較保守，后期修復(fù)難度較高。

經(jīng)比較，導(dǎo)則參數(shù)和地塊參數(shù)主要差異表現(xiàn)在成人平均體重BWa、兒童平均體重BWc、成人平均身高Ha、兒童平均身高Hc、致癌效應(yīng)時間ATca、可吸入顆粒物濃度PM10等6個參數(shù)數(shù)值，其中前面5項參數(shù)，兩者比較差異不大，而主要差異性為可吸入顆粒物濃度PM10的取值，導(dǎo)則參數(shù)0.119 mg/m3為地塊參數(shù)0.035 mg/m3的3倍多，這主要是由于廣東地區(qū)等城市空氣質(zhì)量中PM10數(shù)值普遍比全國水平要低。

在以上模型的計算過程中可知，由于污染物鎳缺乏經(jīng)口攝入和皮膚接觸暴露途徑的毒性參數(shù)，其主要的暴露途徑為吸入土壤顆粒物，因此可吸入顆粒物濃度PM10參數(shù)取值，直接影響了污染物鎳的風(fēng)險表征和土壤風(fēng)險控制值的結(jié)果[5]。因此，對于污染物鎳，在場地調(diào)查過程中，地塊的可吸入顆粒物濃度PM10對土壤修復(fù)目標(biāo)值的結(jié)果具有決定性的影響作用，可吸入顆粒物濃度PM10數(shù)值與最終的得出的土壤修復(fù)目標(biāo)值成反比例關(guān)系。

5 結(jié)論

在建設(shè)用地風(fēng)險評估工作中，對于污染物鎳的風(fēng)險評估過程，PM10的參數(shù)取值會直接影響風(fēng)險表征計算和土壤修復(fù)目標(biāo)值的推導(dǎo)結(jié)果，在廣東等沿海地區(qū)，若直接套用導(dǎo)則參數(shù)進(jìn)行鎳的風(fēng)險表征計算和土壤修復(fù)目標(biāo)值推導(dǎo)，則會導(dǎo)致土壤修復(fù)目標(biāo)值過于保守，數(shù)值太低，造成后期土壤修復(fù)成本和難度的增加，在實(shí)際工作中，應(yīng)盡量使用調(diào)查地塊的PM10實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)，以更好的提出符合調(diào)查地塊實(shí)際情況的土壤修復(fù)目標(biāo)值，降低土壤修復(fù)的成本。