基于蒙特卡洛的土壤鎳污染及健康風(fēng)險分析

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1、第11卷第5期安全與環(huán)境學(xué)報Vo1．11No．52011年1O月JournalofSafetyandEnvironment0ct．2011文章編號：1009．6094(2011)05—0123．04計算。盡管在毒性研究方面已做到比較精確了，但是對于暴露機制知識的匱乏仍舊是風(fēng)險評價當(dāng)中不確定性的一個重要基于蒙特卡洛的土壤鎳污染因素_7J。蒙特卡洛(Monte—Carlo)方法是風(fēng)險評價中不確定性及健康風(fēng)險分析分析經(jīng)常用到的一種隨機抽樣統(tǒng)計模擬計算方法，它是以一個概率模型為基礎(chǔ)，按照這個模型所描繪的過程，通過模擬實白曉瑞，唐景春，師榮光，楊杰驗的結(jié)果，作為問題的近似解。它將風(fēng)險評價中的各個不確(

2、1南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，環(huán)境污染過程與基準(zhǔn)教育部定的變量及參數(shù)都做分布分析，從參數(shù)的變化范圍內(nèi)隨機抽重點實驗室，天津300071；2農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所，取數(shù)值，暴露的計算是通過重復(fù)模擬多次而得到的。這種方農(nóng)業(yè)部產(chǎn)地環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全重點開放實驗室，天津300191)式已日益應(yīng)用到風(fēng)險評價當(dāng)中l(wèi)8J。Philippe9j利用蒙特卡洛模擬計算出各種暴露途徑下鉛對兒童的健康風(fēng)險值?！皍等l】。。摘要：采集天津市郊區(qū)115個土樣以及相對應(yīng)的19種蔬菜作物作利用蒙特卡洛模擬計算苯健康風(fēng)險影響因子的敏感性分析。為研究對象，檢測土樣和蔬菜作物中鎳的污染含量，計算各類蔬菜的本文以天津市郊區(qū)土壤及蔬

3、菜作物作為研究對象。該區(qū)富集系數(shù)，并根據(jù)富集系數(shù)大小進行聚類分析。由聚類結(jié)果將蔬菜作域為天津市典型的污水灌溉區(qū)。借助數(shù)理統(tǒng)計方法以及蒙特物大致分為3類：富集系數(shù)最低的瓜果類；富集系數(shù)較高的葉菜類；卡洛模型，得出健康評價方法中各個參數(shù)的分布類型，定量判玉米富集系數(shù)最大，獨立為一類。利用CrystalBall和Origin擬合土壤定該污灌區(qū)土壤鎳污染狀況以及對人體健康的威脅程度，以及蔬菜中鎳質(zhì)量濃度的分布特性，并對統(tǒng)計結(jié)果進行分析，建立土壤最大限度減少模型本身以及事件背景中的不確定性，從而使一作物一人體健康風(fēng)險評價模型，借助CrystalBall軟件實現(xiàn)蒙特卡洛計算結(jié)果更能表征實際情況。模擬。結(jié)

4、果顯示：瓜果根莖類健康危害系數(shù)為0．15，葉菜類健康危害系數(shù)為0．27，表明根莖瓜果類及葉菜類的鎳含量不會對人體健康造成1材料與方法危害；玉米的健康危害系數(shù)較大為2．3，會對人體的健康造成危害，風(fēng)險處于不可接受水平。為降低健康風(fēng)險，該區(qū)域土壤應(yīng)少種玉米類富土壤樣點采自天津市郊農(nóng)田土壤，采樣時間為2009年，集危害系數(shù)較高的作物，改種其他富集系數(shù)較低的蔬菜作物。土壤類型為鹽化濕潮土，也有少量水稻土，成土因素為海積關(guān)鍵詞：環(huán)境學(xué)；健康風(fēng)險分析；土壤；鎳；蒙特卡洛模擬；富集系數(shù)成因，土壤質(zhì)地為重壤質(zhì)。樣本的有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大部分在中圖分類號：X820．4文獻標(biāo)識碼：A3％一5％，陽離子交換量(CEC

5、)的濃度在l0—15cmol／kg。每DOI：10．3969／j．issn．1009—6094．2011．05．027個采樣點均使用GPS進行準(zhǔn)確定位，分別采集5個0～20cm0引言表層土混合樣，用四分法組成一個土壤樣品。樣品采集后放人聚乙烯塑料袋中密封保存。所采樣品在常溫條件下風(fēng)干鎳是生物所需的微量元素之一，超量則產(chǎn)生毒性。據(jù)統(tǒng)后，用瑪瑙研缽研磨成粉末，過150ptm孔徑尼龍網(wǎng)篩后，用計全球每年排放到環(huán)境中的鎳約為38．1×105t，鎳對水和土HC1+HN％+HC104置于微波爐消化，用ICP—MS測定土壤中壤的污染，通過食物鏈的生物富集作用危害人類健康。加拿鎳污染的質(zhì)量比(ms／kg)。

6、分析過程中使用去離子水，實驗室大Sudbury?對土壤受鎳冶煉廠排放的大氣污染物影響的統(tǒng)中使用的玻璃器皿在使用前均用稀硝酸溶液浸泡24h以上。計，土壤鎳質(zhì)量比達23～2149ms／kg；礦冶行業(yè)排放的廢氣，蔬菜作物與土壤樣品同步采集，采集蔬菜成熟可食部分，導(dǎo)致芬蘭、挪威和俄羅斯北部受到不同程度的污染，苔蘚植物裝入塑料袋中，密封以防止水分蒸發(fā)。制樣前用自來水清洗體內(nèi)鎳的質(zhì)量比甚至高達396ms／kgl2J。中國受重金屬污染干凈，用去離子水漂洗后晾干，四分法縮分，用不銹鋼刀切成的農(nóng)田面積在不斷增加，土壤污染程度有加重的趨勢。如廣小塊，勻漿待測。玉米去雜物后，用蒸餾水洗凈烘干，用瑪瑙東省南海市某電

7、鍍廠廢水使得下游農(nóng)田土壤中鎳含量超過允球磨機磨碎，過550ttm篩，儲于聚乙烯瓶中，保存?zhèn)溆?。許限值的4．54倍，生菜和菜心分別超過允許限值0．75倍和1．1數(shù)據(jù)的處理1．23倍l3J。鎳脅迫可抑制作物體內(nèi)酶活性及擾亂能量代謝利用SPSS對原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，聚類分析，利用ORIGIN過程，葉片葉綠素含量和過氧化物酶活性顯著降低，使作物生中Shapi1"O—Wilk法檢驗數(shù)據(jù)頻率分布狀態(tài)，利用CrystalBa