省會城市土壤重金屬污染水平與健康風險評價

陳景輝 ，郭毅，楊博 ，屈撐囤 ,

1. 西安石油大學/陜西省油氣田環境污染控制技術與儲層保護重點實驗室，陜西 西安 710065；2. 西安石油大學期刊中心，陜西 西安 710065；3. International Laboratory of Air Quality and Health (ILAQH), Queensland University of Technology, 2 George St, Brisbane City, Queensland, 4000, Australia 4. 西安石油大學化學化工學院，陜西 西安 710065；5. 石油石化污染物控制與處理國家重點實驗室，北京 102206

生態興則文明興，生態衰則文明衰。改革開放以來，中國經歷了世界歷史上規模最大、速度最快的城鎮化進程，隨著中國經濟發展水平持續增長，工業化水平不斷提高，城市化急速推進，導致中國城市土壤出現不同程度的重金屬污染。重金屬一旦進入土壤后，很難從土壤中移除，會嚴重影響土壤的理化性質，破壞土壤酶活性和微生物活性，使其生產能力明顯下降，由于重金屬污染具有隱蔽性、長期性和滯后性等特點，會通過經手-口攝入、皮膚接觸和呼吸攝入等途徑威脅城市居民健康（Bi et al.，2013）。重金屬進入人體后會在某些器官上富集，使體內蛋白質和各種酶失去活性，如果超過人體耐受限度，會引起急（慢）性中毒，導致人體肝腎功能受損，引起骨痛、癱瘓等一系列疾病。土壤污染不僅破生態環境，影響農作物的產量和品質，而且會給生態安全、食品安全和人體健康帶來嚴重威脅。

城市土壤重金屬的污染特征和健康風險日益受到廣泛關注，目前國內外專家學者對城市土壤重金屬污染特征進行了大量研究（Jaffar et al.，2017；張慧等，2017；柴立立等，2019；劉春躍等，2020；劉玲玲，202050-51；侯佳渝等，2021；姚文文等，2021；王天欣，202110-11）。省會城市一般為各省的政治、經濟、科教、文化、交通中心，是一個省的象征和標志，代表著全省發展水平，交通發達、工業生產生活頻繁，其土壤重金屬廣受關注，盡管有學者從不同角度開展了城市土壤中重金屬污染的研究，但是主要集中在重金屬元素質量分數分布、污染水平、空間分布特征、源解析等方面。從全國范圍來看，目前尚缺少關于省會城市土壤重金屬質量分數分布特征及人體健康風險評價的研究。

因此，本研究收集和整理了國內外公開發表的研究文獻，對收集到的國內各省會城市土壤重金屬元素和國外部分城市重金屬質量分數的文獻進行系統整理，在此基礎上經過篩選和評估后，分析了中國省會城市土壤重金屬污染現狀，評價了人體健康風險指數，以期為決策部門提高土壤風險研判能力和健康風險防控提供理論依據和科學參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究利用中國知網、萬方、維普等國內數據庫收集和整理了最近5年公開發表的文獻（其中貴陽、烏魯木齊和香港3市文獻發表時間分別為2012、2008和1997年），覆蓋中國27個省會城市、4個直轄市和2個特別行政區（暫未查詢到中國臺北）的重金屬質量分數數據。通過訪問Web of Science（www.webofscience.com）、Engineering Village（www.engineeringvillage.com）和 Science Direct（www.sciencedirect.com）等網站搜集整理了美國Tucson、俄羅斯 Karabash、英國 Prescot、加拿大Sudbury、澳大利亞Kembla、西班牙Huelva、波蘭Glogow、羅馬尼亞Baia Mare、伊朗Kerman、智利Puchuncaví共10個城市的5種重金屬元素（As、Cu、Pb、Zn和Cd）質量分數。

1.2 評價模型

（1）內梅羅綜合污染指數法。內梅羅指數法是當前國內外進行綜合污染指數計算的最常用的方法之一，是一種綜合污染物多因子評價方法，其計算公式為：

式中：

Ci——樣品中重金屬i的質量分數；

Si——重金屬i的參考值（當Pi＞1時說明污染物質量分數超標），本研究選取中國土壤元素背景值作為參考值；

Pi——單項污染指數；

PN——綜合污染指數；

Piave——平均單項污染指數；

Pimax——最大單項污染指數。內梅羅綜合污染指數等級劃分標準（陳景輝，2011）為：PN≤0.85無污染，0.85＜PN≤1.71 輕污染，1.71＜PN≤2.56 中度污染，PN＞2.56重度污染。

（2）人體健康風險評價。人類健康風險評價是一種用來計算暴露于某種重金屬的人類（兒童、成人）受到健康風險與損害可能性的方法。根據美國環境署（USEPA）推薦的土壤重金屬暴露風險評估方法，認為土壤重金屬主要以經手-口攝入、呼吸攝入和皮膚接觸3種途徑進入人體，從而帶來健康風險。借鑒前人已有的研究（李括等，2020；賈中民，2021），上述 3種暴露途徑的平均每日劑量（ADD）估算公式為：

式中：

ADDing、ADDinh、ADDdermal——每日平均通過手-口攝入、呼吸攝入和皮膚接觸的暴露量（mg·kg-1·d-1）；

C——土壤中重金屬濃度，其余參數含義和取值見表1。

表1 健康風險評價暴露參數Table 1 Health risk assessment exposure parameters

土壤重金屬對人體主要有非致癌風險（一般用非致癌風險指數 HI表征）和致癌風險（一般用致癌風險系數CR表征，是個體由于暴露于致癌危害而發展為癌癥的概率）。非致癌風險危險商（HQ）用于評估單一重金屬對人體的非致癌風險，HQ的總和即為HI，可用于評估大量重金屬的總體潛在非致癌風險。HQ、HI和CR的計算公式分別為：

式中：

HQi— —某種非致癌重金屬的單項健康風險指數；

ADDi——某種非致癌重金屬的日平均暴露量；

RfDi——參考劑量；

SFi——斜率致癌因子系數，不同參數取值見表2。

表2 土壤重金屬不同暴露途徑的參考劑量和斜率致癌因子Table 2 Reference dose and slope carcinogens of heavy metals in soils exposed to different pathways

當HQ或HI＞1時，表示非致癌風險較小或可忽略不計；反之，則表示重金屬存在非致癌風險。美國環保署（USEPA）推薦的CR的土壤治理分級標準（黃煜韜等，2022）為：CR＞10-4時，致癌風險較高；10-6＜CR＜10-4時，可接受水平的致癌風險；CR＜10-6時無致癌風險。

2 結果與討論

2.1 土壤重金屬質量分數水平

中國省會城市土壤重金屬質量分數統計結果見表3。由表3可見，中國省會城市土壤中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg 等元素的質量分數變化范圍分別為2.65—28.63、3.84—59.14、21.3—200.73、16.47—249.03、403.85—1160.15、9.56—56、17.93—119、40.26—381.79、0.10—1.24、0.04—0.87 mg·kg-1。各個元素的平均質量分數分別為12.52、18.5、74.03、38.26、676.19、30.27、45.64、122.86、0.42、0.20 mg·kg-1，分別是中國土壤元素背景值的1.12、1.75、1.21、1.69、1.16、1.13、1.75、1.66、4.18、2.87倍，這表明中國省會城市土壤中的重金屬存在一定程度的積累。此外，Mn、Ni和Pb的標準偏差和變異系數都較小，說明這3種元素的質量分數在各省會城市中分布較均勻。在所統計的33個省會城市中，10種重金屬元素中超標率最高的為 Cd，達到 96.9%，其次依次分別為 Co（93.9%）、Hg（90.9%）、Mn（90.9%）、Pb（81.8%）、Cr（72.7%），超標率較低的分別為 As、Cu、Ni、Zn，均為69.7%。

表3 中國省會城市土壤重金屬質量分數Table 3 Content of heavy metals in soils of provincial capitals in China

利用Arcgis軟件繪制了中國省會城市土壤重金屬空間分布圖（如圖1）。從圖1可以看出，中國省會城市之間的重金屬質量分數差異很大，Cu、Mn和 Zn的最高值出現在昆明，分別為 249.03、1160.15、381.79 mg·kg-1，分別是中國土壤背景值的11.02、1.99、5.15倍；Ni和Pb的最高值出現在上海，分別是 56 mg·kg-1和 119 mg·kg-1，是中國土壤背景值的2.08倍和4.58倍；As、Co、Cr、Cd和Hg的最高值分別出現在長春、蘭州、西寧、長沙和北京，質量分數分別為 28.63、59.14、200.73、1.24、0.87 mg·kg-1，分別是中國土壤背景值的 2.56、5.58、3.29、12.40、12.43倍。

圖1 中國省會城市土壤重金屬空間分布特征Figure 1 Spatial distribution characteristics of heavy metals in soils of provincial capitals in China

國內外學者的研究表明，城市土壤環境中重金屬的主要來源除過土壤母質之外，更重要的因素還有交通、工業、建筑等三大領域。昆明的 Cu、Zn和Cd元素出現累積，可能與研究區土壤背景值偏高有關，同時該城市冶煉廠含有Cd和Zn的粉塵通過大氣沉降或降塵污染進入土壤也是導致累積的重要原因（汪潔等，2022）。上海市 Pb、Ni和 Zn出現了一定程度累積，Pb、Ni和Zn主要與工業、交通活動有關，上海市作為是中國的國際金融中心，機動車保有量500多萬輛，工業發達，交通活動頻繁，是導致其土壤重金屬超標的主要原因。As的污染主要來源于含砷金屬的開采和冶煉，用砷或砷化合物作原料的玻璃、顏料、原藥、紙張的生產以及煤的燃燒等過程產生的工業廢水，素有“中國汽車之城”的長春市被譽為中國重工業基地的搖籃，除過擁有中國第一汽車集團有限公司和長春客車廠等多家大中型企業之外，重點發展了食品、醫藥、光電、有色金屬加工、機械、印刷等工業，是導致重金屬As污染的主要原因。李春艷（2021）39在2021年的研究認為，蘭州市表層土壤中Co超標的原因在于研究區有大量的在建和裝修樓盤，Co作為生產各種合金和鈷鹽的重要原料，在工程施工或出售建筑材料過程中會被釋放出來，隨干濕沉降并富集到表土，污染土壤環境。西寧市（楊蕊等，2016）研究區形成了以化工、冶金和機械制造等工業體系為主的產業鏈，Cr主要來源于工業生產和工業粉塵。胡延彪等（2016）對湘江長沙段江灘土壤污染現狀研究結果表明該區域Cd的質量分數是國家二級土壤標準40倍以上，Cu、Pb、Zn和Cd均存在不同程度富集，通過形態分析得出Cd弱酸提取態比例較高，非常容易通過水和大氣轉移和釋放，因此，土壤重金屬的另一個來源可能是含有污染物的工業廢水和生活污染進入地表（下）水后所致。北京市存在一定程度的Hg的點源污染，是導致其土壤重金屬超標的主要原因（劉玲玲，2020）22。總之，城市土壤重金屬的污染和累積程度受交通、工業、建筑和生產活動的影響最為明顯。

2.2 土壤重金屬污染水平

從圖2可知，中國33個省會城市土壤10種重金屬 As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg的單因子污染指數分別為1.12、1.75、1.21、1.51、1.16、1.13、1.75、1.56、4.25、2.87。各重金屬元素按其污染等級可分為 3種類型：第一類為 As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn共8種重金屬，單因子污染指數均大于1小于2，屬于輕污染等級；第二類為Hg，單因子污染指數介于2和3之間，屬于中度污染；第三類為Cd，單因子污染指數大于3，屬于重度污染。此外，中國33個省會城市土壤重金屬綜合污染指數為5.35，屬于重度污染。

已有研究表明（彭馳等，2022），銅冶煉場地在全球范圍的占比中，歐洲和亞洲達到57%，北美洲、南美洲和非洲占比40%，大洋洲僅占3%，而全球主要產銅國中又以加拿大、智利、波蘭和中國的研究較多，這些國家礦產資源豐富，利用礦產資源建立了銅冶煉廠，冶煉廠的廢氣廢水廢渣，會向城市土壤釋放重金屬，造成一定程度的污染。因此本研究選擇了歐洲的7個國家（美國Tucson、俄羅斯Karabash、英國Prescot、加拿大Sudbury、羅馬尼亞Baia Mare、西班牙Huelva、波蘭Glogow）、亞洲（伊朗Kerman）、南美洲（智利Puchuncaví）、大洋洲（澳大利亞Kembla）各1個國家的代表性城市土壤中的5種重金屬元素（As、Cu、Pb、Zn和Cd）質量分數進行對比分析，不同城市土壤重金屬質量分數見表 4。可以看出，中國省會城市與所選擇的 10個國外城市 5種重金屬 As、Cu、Pb、Zn和 Cd質量分數的平均值分別為 71.82、531.93、232.34、237.04、5.66 mg·kg-1，分別是上地殼元素質量分數的 12.60、19.70、9.29、3.16、94.28倍，As、Cu和Cd超標率都達到100%，而Pb和Zn的超標率分別為91%和63.6%。As、Cu、Pb和Zn的標準偏差和變異系數較大，說明國內外城市土壤重金屬質量分數差異較大，數據比較離散，而Cd的標準偏差和變異系數相對較小。

表4 國內外部分城市土壤重金屬質量分數Table 4 Contents of heavy metals in soils of some cities at home and abroad

在所選擇的 10個國外城市土壤重金屬中，俄羅斯Karabash土壤重金屬元素質量分數水平最高，5種元素質量分數均明顯高出其他城市，質量分數由高到低依次為：Cu (2669 mg·kg-1)＞Zn (1216 mg·kg-1)＞Pb (620 mg·kg-1)＞As (285 mg·kg-1)＞Cd(7.75 mg·kg-1)，分別是上地殼元素質量分數的98、16、24、50、129倍，應引起足夠的重視，原因是因為該研究區位于俄羅斯銅礦冶煉廠附近，周邊土壤重金屬元素超標，出現了不同程度的累積。

中國 33個省會城市土壤 As、Cu、Pb、Zn和Cd的平均質量分數分別為 12.52、38.26、45.64、122.86、0.42 mg·kg-1，分別是上地殼元素質量分數的2.20、1.42、1.83、1.64、7.00倍。圖3為中國與國外城市土壤重金屬質量分數對比圖，可以看出各元素質量分數水平與國外10個城市相比略有差異。As和Cd的質量分數分別高于澳大利亞Kembla和伊朗Kerman，低于其余8個城市；Cu質量分數最低（38.26 mg·kg-1），遠遠低于所選擇的10個國外城市；Pb質量分數水平與西班牙Huelva接近，略高于加拿大 Sudbury、澳大利亞 Kembla和伊朗Kerman，遠低于其余 6個城市，是羅馬尼亞 Baia Mare的1/20；Zn質量分數高于西班牙Huelva、加拿大Sudbury、澳大利亞Kembla、伊朗Kerman和波蘭Glogow，低于其余 5個城市，質量分數約為俄羅斯Karabash的1/10。

圖3 城市土壤重金屬質量分數（對數）對比圖Figure 3 Comparison of heavy metal mass fraction (logarithm) in urban soil

研究表明（陳景輝等，2011），城市土壤中Cu、Pb、Zn、Cd這4種元素地球化學特性相似，沉積環境較為相似，具有沉積同源性這一特點，污染變化趨勢在相同或相似的外界條件下基本一致。所選取的 10個國外城市中，均建立了較為成熟的銅冶煉廠，是造成Cu質量分數超標的主要原因，因此中國Cu質量分數最低（38.26 mg·kg-1），遠遠低于所選擇的 10個國外城市。此外，As、Cd、Pb和Zn作為銅礦石的伴生元素，在工業生產過程中經過一系列工藝，會被釋放出來，經過沉降、堆放、沖刷后進入城市土壤，是城市土壤中多種重金屬元素質量分數超標的主要原因。

各城市土壤5種重金屬元素質量分數高低順序表現為：As (Karabash＞Tucson＞Baia Mare＞Sudbury＞Glogow＞Prescot＞Puchuncaví＞Kerman＞Huelva＞ 中國 ＞Kembla) ； Cu (Karabash＞Prescot＞Tucson＞Puchuncaví＞Sudbury＞Glogow＞Baia Mare＞Huelva＞Kerman＞Kembla＞中國)；Pb (Baia Mare＞Karabash＞Prescot＞Tucson＞Glogow＞Puchuncaví＞ 中 國 ＞Huelva＞Sudbury＞Kembla＞Kerman)；Zn (Karabash＞Baia Mare＞Tucson＞Puchuncaví＞Prescot＞ 中國＞Huelva＞Sudbury＞Kembla＞Kerman＞Glogow)； Cd (Prescot＞Karabash＞Kembla＞Huelva＞Glogow＞Baia Mare＞Tucson＞Sudbury＞Puchuncaví＞中國＞Kerman)。

2.3 土壤重金屬健康風險評價

2.3.1 不同暴露途徑非致癌風險指數特征

本研究在進行人體健康風險評價時選擇除 Co之外的 As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg共9種元素。省會城市土壤重金屬兒童與成人不同暴露途徑暴露劑量統計結果見表 5，土壤重金屬經手-口（非飲食）攝入、呼吸攝入、皮膚攝入途徑引起的兒童和成人非致癌風險評價結果見表6。

表5 土壤重金屬不同暴露途徑的暴露劑量Table 5 Exposure dose of heavy metals in soil by different exposure routes mg·kg-1·d-1

省會城市土壤重金屬非致癌平均日暴露劑量中，9種重金屬對兒童經3種途徑暴露劑量的變化范圍分別為：2.04×10-7—6.79×10-4（手-口攝入）、5.65×10-18—1.87×10-14（呼吸攝入）、5.73×10-10—1.90×10-6（皮膚攝入），平均值分別為 1.12×10-4、3.08×10-15、3.13×10-7；9種重金屬對成人經 3種途徑暴露劑量的變化范圍分別為 1.19×10-7—3.96×10-4（手-口攝入）、1.27×10-17—4.22×10-14（呼吸攝入）、4.76×10-10—1.58×10-6（皮膚攝入），平均值分別為 6.52×10-5、6.95×10-15、2.60×10-7。兒童和成人不同暴露途徑的非致癌日平均暴露劑量大小有所差異，大小順序均為手-口（非飲食）攝入＞皮膚攝入＞呼吸攝入，表明手-口（非飲食）攝入是土壤重金屬進入兒童與成人體內的主要途徑，同時可以看出經手-口攝入數量級均是呼吸攝入量和皮膚接觸攝入量的102倍。

省會城市9種重金屬在3種暴露途徑的日平均攝入量差異較大，大小順序為 Mn＞Zn＞ Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Cd＞Hg，9種重金屬對兒童在單一暴露途徑平均日暴露量及總暴露量均高于成人。5種非致癌重金屬日平均暴露劑量高低順序為Cu＞Hg＞Mn＞Pb＞Zn，4 種致癌重金屬（As、Cr、Ni、Cd）日平均暴露劑量高低順序為As＞Cd＞Cr＞Ni。兒童在4種致癌重金屬（As、Cr、Ni、Cd）經3種暴露途徑的攝入量的變化區間分別為 4.20×10-7—7.44×10-5（手-口攝入）、1.15×10-17—2.05×10-15（呼吸攝入）、1.17×10-9—2.08×10-7（皮膚攝入），平均值分別為2.94×10-5、8.12×10-16和 8.24×10-8。成人在 4 種致癌重金屬（As、Cr、Ni、Cd）經3種暴露途徑的攝入量的變化區間為：2.45×10-7—4.33×10-5（手-口攝入）、2.61×10-17—4.62×10-15（呼吸攝入）、9.77×10-10—1.73×10-7（皮膚攝入），平均值分別為1.71×10-5、1.83×10-15和 6.85×10-8。并且對于所研究的5種非致癌重金屬（Cu、Mn、Pb、Zn、Hg）在 2種暴露途徑（手-口攝入和皮膚攝入）下的暴露劑量兒童均大于成人，而在呼吸攝入暴露途徑下的暴露劑量成人均大于兒童。

因此，省會城市土壤重金屬非致癌和致癌評估中的主要暴露途徑為經手-口攝入，在手-口攝入和皮膚攝入途徑下，兒童平均日暴露量均高于成人，而在呼吸攝入暴露途徑下的暴露劑量成人大于兒童。

2.3.2 土壤重金屬健康風險評價

省會城市土壤重金屬對人體健康的非致癌風險評價中，9種重金屬對兒童在3種暴露途徑下的非致癌風險變化范圍分別為 4.11×10-4—4.19×10-2（手-口攝入）、1.13×10-14—1.31×10-9（呼吸攝入）、5.76×10-6—3.47×10-3（皮膚攝入），平均值分別為1.09×10-2、1.54×10-10和 5.79×10-4，不同暴露途徑對非致癌總風險的貢獻率分別為94.97%（手-口攝入）、0.0001%（呼吸攝入）、5.02%（皮膚攝入）。9種重金屬對成人在3種暴露途徑下的非致癌風險變化范圍分別為 2.40×10-4—2.44×10-2（手-口攝入）、2.55×10-14—2.95×10-9（呼吸攝入）、4.78×10-6—2.88×10-3（皮膚攝入），平均值分別為 6.39×10-3、3.47×10-10和 4.81×10-4，不同暴露途經對非致癌總風險的貢獻率分別為 92.99%（手-口攝入）、0.0001%（呼吸攝入）和7.01%（皮膚攝入），因此兒童和成人的非致癌健康風險的最主要暴露途徑是手-口攝入。

中國省會城市不同重金屬經手-口攝入對兒童和成人的非致癌風險系數（HQi）大小順序均表現為 As＞Cr＞Mn≈Pb＞Ni＞Cu＞Hg≈Cd≈Zn ，As 風險系數最高，Zn最低。而不同重金屬經呼吸和皮膚接觸對兒童和成人的HQi則呈現出不同的特征，大小順序為 Cr≈Mn＞As≈Pb≈Cd＞Hg＞Ni＞Cu＞Zn，Cr風險系數最高，Zn最低，且所有對兒童的非致癌風險指數均小于1，說明非致癌健康風險可以忽略。

省會城市土壤重金屬非致癌健康風險總指數（HI）見表6，可以看出經3種暴露途徑對兒童和成人的非致癌健康風險總指數（HI）大小順序均表現為 As＞Cr＞Mn＞Pb＞Ni＞Cu＞Hg＞Cd＞Zn ，9 種重金屬元素對非致癌風險總指數的貢獻率表現為：As(40.67%)＞Cr (27.23%)＞Mn (15.23%)＞Pb (12.86%)＞Ni(1.48%)＞Cu (0.93%)＞Hg (0.68%)＞Cd (0.52%)＞Zn(0.40%)，因此As非致癌風險最高，主要由手-口攝入引起。重金屬對兒童和成人的非致癌風險評價中，土壤重金屬對兒童的非致癌風險明顯大于成人，應引起足夠的重視。33個省會城市的9種重金屬經手-口、呼吸、皮膚 3種途徑非致癌風險指數平均值和中位值均遠小于 1，3種途徑的綜合重金屬非致癌健康風險指數（HQ）平均值和中位值也均小于 1，表明中國省會城市土壤重金屬對兒童和成人沒有明顯的非致癌風險。

表6 土壤重金屬非致癌風險指數Table 6 Non carcinogenic risk index of heavy metals in soil

表7為中國省會城市土壤重金屬致癌風險值。在省會城市土壤重金屬對人體健康的致癌風險評價中，本研究只計算在呼吸攝入途徑下的致癌風險。4種致癌重金屬在呼吸接觸途經下對兒童的致癌風險分布范圍為 2.10×10-16—2.48×10-13，對成人的致癌風險分布范圍為 4.73×10-16—5.59×10-13。4 種致癌重金屬（As、Cr、Ni、Cd）對兒童和成人的重金屬致癌風險系數（CR）大小順序為 Cr＞As＞Ni＞Cd，4 種重金屬致癌風險貢獻率為 Cr (93.47%)＞As(5.68%)＞Ni (0.76%)＞Cd (0.08%)，即 Cr致癌風險最高，其次為As和Ni，而Cd風險最低。

表7 土壤重金屬致癌風險指數統計Table 7 Statistics of carcinogenic risk index of heavy metals in soil

從土壤重金屬對兒童和成人致癌風險的差異看，研究區土壤4種致癌重金屬對成人的致癌風險均高于兒童，兒童和成人的綜合致癌風險系數（TCR）分別為 2.65×10-13和 5.98×10-13，成人是兒童的2.25倍，必要的時候需要加強健康防范。然而，不論成人與兒童，考慮單-重金屬還是多種重金屬元素，所有樣本的CR和TCR值均低于美國環保署（USEPA）規定的可接受閾值 10-4，表明沒有明顯的長期健康風險影響。因此，成人和兒童的終生致癌風險在可接受的風險范圍內。

3 結論

（1）中國省會城市土壤重金屬 As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg的平均質量分數分別是中國土壤元素背景值的1.12、1.75、1.21、1.69、1.16、1.13、1.75、1.66、4.18、2.87倍。各省會城市之間重金屬質量分數差異較大。

（2）土壤重金屬元素按其污染等級可分為3種類型：第一類為As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 共8種重金屬，屬于輕污染等級；第二類為 Hg，屬于中度污染；第三類為Cd，屬于重度污染。省會城市土壤重金屬綜合污染指數為5.35，屬于重度污染。

（3）3種暴露途徑對兒童和成人的非致癌健康風險指數（HI）大小順序均表現為 As＞Cr＞Mn＞Pb＞Ni＞Cu＞Hg＞Cd＞Zn，4 種致癌重金屬（As、Cr、Ni、Cd）對兒童和成人的重金屬致癌風險系數（CR）大小順序為Cr＞As＞Ni＞Cd。研究區域成人和兒童的終生致癌風險在可接受的風險范圍內。