搬迁农药厂地下水污染调查与健康评价

搬迁农药厂地下水污染调查与健康评价

葛秋凡1，彭明国1，陈冬1,2，田开洋2，徐成华2，毛林强1，张文艺1（1.常州大学环境与安全工程学院，江苏常州213164；2.江苏省地质矿产局第一地质大队，江苏南京210041）

摘采用USEPA污染场地环境健康评价方法，采样、检测、分析、评价了要：为评估苏南某搬迁农药厂地下水污染现状和风险，

该厂区地下水对人体暴露所存在的健康风险。结果表明：该厂区地下水确定的目标污染物为2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、其中2,4,6-三氯苯酚为致癌物；2,4,6-三氯苯酚、邻苯二甲酸二甲酯，厂区地下水污染对居民和工人造成的非致癌风险分别为以吸入吸收为主要暴露途径0.81和0.079，致癌风险分别为5.6伊10-7和2.7伊10-8，均未超出安全范围；致癌物对于场地附近居民，

（55%）（74.8%），对于场地工人，则以口入为主要暴露途径，居民和工人均以皮肤接触暴露途径最小。本研究结果可为该搬迁农药厂地下水污染修复设计提供依据，亦可为苏南地区类似农药厂污染场地地下水调查与健康风险评价提供参考。致癌；环境风险关键词：废弃农药厂；地下水；健康风险评价；中图分类号院X522

文献标志码院A

DOI编码院10.3969/j.issn.1006－6500.2018.03.014

InvestigationandHealthEvaluationofGroundwaterPollutioninOneRelocatedPesticideFactory

GEQiufan1,PENGMingGuo1,CHENDong1,2,TIANKaiyang2,XUChenghua2,MAOLinqiang1,ZHANGWenyi1JiangsuBureauofGeologyandMineralExploratio,Nanjing,Jiangsu210041,China冤

渊1.SchoolofEnvironmentalandSafetyEngineering,ChangzhouUniversity,Changzhou,Jiangsu213164,China;2.GeologicalParty袁Abstract:InordertoinvestigatethepresentsituationofgroundwaterpollutionanditsenvironmentalriskinanabandonedpesticidefactoryinsouthofJiangsuProvince,theenvironmentalhealthassessmentmethodofUSEPAoncontaminatedsitewasusedtoevaluatecarcinogen.Thenon-carcinogenicrisksofgroundwaterpollutiontoresidentsandworkersinthefactoryareawere0.81and0.079re鄄andanalyzetheriskofgroundwatertoexposedhumanbodiesinthatfactory.Theresultsindicatedthatthemainorganicpollutantswere2,4-dichlorophenol,2,6-dichlorophenol,2,4,6-trichlorophenol,dimethylphthalate,inwhich2,4,6-trichlorophenolwastheonlyspectively,andthecarcinogenicriskswere5.6伊10-7and2.7伊10-8respectively,andtheriskswereallunderthesafetylimits.Fornearbyresidents,theyweremainlyexposedthroughbreathing,occupying74.8%.Forsiteworkers,theyweremainlyexposedthroughgroundwaterpollutioninSouthAreaofJiangsuProvince.

Keywords院abandonedpesticidefactory,groundwater,healthriskassessment,carcinogenicity,environmentalrisk

mouth,occupying55%.Bothresidentsandworkershadthelowestexposuretoskincontact.Thesurveycouldprovidereferencefor

近年来，苏南城市在推行产业转型的过程中，

为了保护城市环境，提高城市产业结构不断调整。

对土地利用效率，大量重工业和高污染企业由市区搬迁至郊区，但是有关搬迁后原有土地土壤污染程度的报道较少[1]。搬迁后的原地块土壤存在

大量有机物和重金属，随着雨水和灌溉水的渗入，扩大了污染区域，地下水大量污染物进入地下水，

但对区域在生物圈循环速度慢，污染难以被发现，

内饮用地下水的居民健康带来了严重威胁。近年来，李振红等[2]对某油库地下水污染进行调查和健康风险评估，结果显示地下水中1,2-二氯乙烷

王若师等[3]对某地区饮用水水超标，有致癌风险；源地进行了健康风险评价，结果显示致癌风险由

山泉、地下水；王兰化大到小依次为江河、水库、等[4]对某化工厂地下水取样调查，1,2-二氯丙烷、

这种搬苯超过了限值，存在较高致癌风险。因此，

收稿日期：2017-10-20

基金项目院江苏省地矿局科技计划项目（2015-KY-2）；江苏省科技支撑计划项目（BE2016653）作者简介：葛秋凡（1992—），男，江苏南通人，在读硕士生，主要从事土壤与地下水修复研究。通讯作者简介：张文艺（1968—），男，教授，主要从事固废处置与水污染控制研究。

第3期

葛秋凡等：搬迁农药厂地下水污染调查与健康评价

·55·迁后的污染场地已成为制约区域社会经济持续

《污染地块发展的重大环境问题[5]，为此环保部在坚持谁污染谁治理，土壤环境管理办法》中发布，实行终身责任制，对企业提高环保意识具有很大作用。

李志萍等[6]对地下水健康风险评价方法进行2监测井布置

确该农药厂厂址所处区域地貌属于平原区，

定属于“平原及平缓高原孔隙水”范畴，应按照采样点“十”字型布点方法对其进行监测井布设，

了讨论与总结，提出了现有的健康风险NAS1983和USEPA1989模型。本文采用USEPA污染场地

环境健康评价方法，检测、分析、评价该厂区地下水对人体存在的健康风险，通过潜在生态危害系

数法和毒性风险评估法对数据进行分析处理，为该搬迁农药厂地下水污染现状评价与修复设计提

供依据。1

调查区域概况

农2,4-所化产二调品氯查，

苯污染有酚20、2,6-地块多年二为生氯某搬产苯历酚迁史、农。2,4,6-药厂厂区南三，主要生氯侧是苯未酚产

命等

名小河流向长江，东西两侧有化工公司，北侧为砖窑厂，

如图1所示。该搬迁农药厂区域位于华北和扬子板块的衔

接部位，

郯(城)—庐(江)深断裂带斜贯西北部，地质结构复杂多样，海拔由南至北逐渐升高，

北部为丘陵山岗地区，中南部为河谷平原、山岗地区，南部为沿江平原圩区。区域地质组成为震旦纪、

寒武纪灰岩，白垩纪火山岩系，老第三纪浦口组及赤山组，新第三纪的雨花台组及玄武岩。震旦纪、

寒武纪灰岩，常为储水层，当其上有隔水层存在时，地下水溢出为泉，或为温泉。区域水系分属长江和滁河水系，区域沿东北部治山至中部骡山向西北至

大庙沿线，为江淮分水岭，南侧为长江水系，北侧为滁河水系，地下水位平均在4耀9m之间，水源主要来自雨水补给[7]。

图1污染地块地理位置定位

位位于场地的地势最低处，是原厂区存放药品处，所设检查井位置如图2所示。

图2检查井的布设图

现场采样方法根据《地下水环境检测技术规

范》(HJ/T164-2004)，现场利用浮球、绳子和卷尺制成简易测量地下水水位的工具，在布设好的采样井测算记录各个点地下水水位，

将300mL贝勒管放入采样井中，管下方至地下水水位距离0.5m以下。采样前，先将贝勒管放入采样井中取出地下水样品，用地下水先清洗管内部3次[8]。3健康风险评价

3.1

所采集2016目标5年污染个点12物的的月水在确样场定

均检测地周围出采15样种并进行半挥发性监测有

，2,4,6-机污染物，包括2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、

2,3,4,6-三氯苯酚、邻苯二甲酸二较高，分四别氯为酚0.222等有，毒0.088有害，0.202物质，

，其中甲酯4.7滋前、g·4五L-1者浓氯苯，故度、被选择3.2

用作风危害识险别评方法

价的目标污染物。以国际相关环境监测的毒理数据库—国际癌

症研究署（IARC）和美国环境保护署综合风险信息系统（IRIS）中的数据为评价目标等级和类别的判别依据，通过危害识别确定致癌和非致癌目标

污染物。

·56·表1

天津农业科学目标污染物毒性数据表

-1致癌斜率因子（/mg·(kg·d)-1）第24卷

非致癌参考剂量（/mg·(kg·d)-1）污染物2,4-二氯苯酚RfDo口入3.0E-3吸入3.5E-38.4E-15.4E-31.6E-2RfDi皮肤接触3.0E-38.0E-15.0E-31.0E-2RfDdCSFo口入———3.0E-2吸入———8.1E-2CSFi皮肤接触———3.0E-2CSFd2,6-二氯苯酚

邻苯二甲酸二甲酯2,4,6-三氯苯酚8.0E-11.0E-25.0E-3

危害识别结果表明，目标污染物中2,4-二氯

苯酚、2,6-二氯苯酚、邻苯二甲酸二甲酯为非致癌3.3

而2,4,6-三氯苯酚为致癌物质2B。物质，

暴露途径

途径1：途径2：

(1)

根据该搬迁农药厂周边环境情况确定该地

暴露受区属于工业区环境，环境介质为地下水，体主要为厂区工人和厂内常住居民（均视为成

年人）。受体暴露于污染物的可能途径有4条：途径1饮用地块下的地下水从口中吸收入体内；途径2在使用地块下地下水沐浴过程中水

途径3在日常汽蒸发，通过呼吸作用吸入体内；清洗过程中，水分汽化通过呼吸道吸收的途径；途径4在使用污染地块地下水沐浴或者清洗物品的过程中，地下水中污染物通过皮肤渗透入

身体的途径。3.43.4.1

暴露量计算

暴露量计算参数及取值暴露量分析过程

途径3：途径4：

(2)(3)

(4)

式中：Intakeoral为口入吸收暴露量、Intakeinh为吸入

单吸收暴露量、Intakederaml为皮肤接触吸收暴露量，（mg·m-3）、Ca2为淋浴后空气中污染物浓度

（mg·m-3）；Cair为空气中污染物浓度（mg·m-3）；（mgDAevent为每次暴露剂量·cm-2）。评价所用生活

不是准确习惯参数为USEPA参考值或者估计值，值，对风险评估值存在可接受范围内的误差。

搬迁农药厂地下水对地面工人和居民的暴露量计算值详见表2和表3。3.5

风险表征是估算暴露人群在不同浓度目标污

染物下所发生不良健康反应的机率。风险表征是风险评价的第4步，通过将前3步所计算的数据和指标进行结合分析，来判定不良健康反应发生的概率，可接受的风险水平和评价结果不确定性。风险计算从表4可以看出，居民在口

皮肤接触3个途径暴露总风险显著高于入、吸入、3.5.1

风险表征

位：mg·(kg·d)-1；Ca1为淋浴时空气中污染物浓度

中参数为美国环保署数据库[9-13]中的给定值和推测值，与采样点当地居民和工人生活真实存在误

差，数据仅供参考。具体取值为：地下水饮用量（IRWo），居民和工人分别为2，1.5L·d-1；暴露频率（EF），居民和工人分别为304，84d·y-1；暴露时间（ED），居民和工人设定居住时间分别为70，35y；体重（BW）设定为70kg；暴露发生的平均时间（AT），致癌与非致癌污染物分别为25550d和

（B）ED伊365d；呼吸速率为1m3·h-1；每次淋浴时（t1）间和日常清洗时间0.5h；淋浴后仍在浴室的

（t2）（IRinh）身时间0.2h；呼吸速率17.15m3·d-1；脸400cm2，手900cm2，体表面积（SA），前臂

（EV）1100cm2，全身18000cm2；淋浴次数1d-1；3.4.2

（EV）日常清洗次数4d-1[2]。

暴露量计算方法不同途径暴露量计算公

工人；3个途径中，居民以吸入接触暴露风险占比

（74.8%）（25%）最高，其次为口入暴露风险，皮肤（0.2%）接触暴露风险最低；而工人则以口入暴露

（55%）（44%）皮风险占比最高，其次为吸入风险，（1%）肤接触暴露风险最低。

式（USEPA，1992）：

第3期

葛秋凡等：搬迁农药厂地下水污染调查与健康评价表2

污染厂址内工人暴露途径的暴露量2,4-二氯苯酚

———7.3伊10-75.1伊10-75.3伊10-8

表3

2,6-二氯苯酚

———4.3伊10-72.0伊10-65.9伊10-8

邻苯二甲酸二甲酯

———1.2伊10-63.6伊10-7

·57·(mg·(kg·d)-1)2,4,6-三氯苯酚

4.9伊10-71.49伊10-76.8伊10-99.9伊10-72.9伊10-7

污染物致癌

暴露途径途径1，口入途径2，吸入途径4，皮肤接触

非致癌途径1，口入途径2，吸入途径4，皮肤接触

5.7伊10-81.4伊10-8

污染厂址内居民暴露途径的暴露量

2,6-二氯苯酚/

————2.1伊10-64.7伊10-7

邻苯二甲酸二甲

————5.8伊10-81.3伊10-6

(mg·(kg·d)-1)2,4,6-三氯苯酚

4.8伊10-61.1伊10-64.1伊10-64.9伊10-84.8伊10-61.1伊10-6

污染物致癌

暴露途径途径1，口入途径2，吸入途径3，吸入途径4，皮肤接触

2,4-二氯苯酚/

————4.8伊10-61.2伊10-64.5伊10-61.4伊10-8

表4

非致癌途径1，口入途径2，吸入途径3，吸入途径4，皮肤接触

1.8伊10-62.1伊10-8

5.0伊10-6

5.9伊10-8

4.1伊10-6

4.9伊10-8

致癌风险评价

Rinh吸入4.2伊10-774.844

Rdermal皮肤接触1.5伊10-9

0.21

风险总和5.6伊10-7

—2.7伊10-8

—

受体居民工人

污染物2,4,6-三氯酚暴露风险比/%2,4,6-三氯酚暴露风险比/%

Roral口入1.4伊10-7

251.5伊10-8

55

1.2伊10-82.1伊10-10

该搬迁农药厂址地下水

经计算，地块中的主要污染物是可挥发性有机物，

0.079，均未超过1，说明非致癌风险在安全范围而地块对居民和内，未对人体造成不可接受风险；

因此，工人在场地上补充水分时不建议使用

地下水。3.5.2

健康评价分析

在场地上的人群应低。为了减少致癌物质的吸入，

如尽量保持室内通风，尽量避免使用地下水淋浴，果淋浴建议将窗户打开，减少呼吸吸入的致癌物

如使用地下水必须质，生活饮用水以自来水为主，将水煮开使用。4

结

论

对居民和工人造成的非致癌风险分别为0.81和

工人造成的致癌风险（表4）为5.6伊10-7和2.7伊10-8，均未超过10-6，说明污染对场址内居民和工

人造成的致癌风险在安全范围之内，并未达到对

（1）该搬迁农药厂地块地下水中主要的污染物为：2,4-二氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯对场址内居民和工人造成酚、邻苯二甲酸二甲酯，的非致癌风险分别为8.1伊10-1和7.9伊10-2，致癌风险分别为5.6伊10-7和2.7伊10-8，均未超出安全范围。

（2）该搬迁农药厂地块地下水中致癌物为

人体致癌的暴露量。2,4,6-三氯苯酚为该地块主要致癌物质，居民接受风险的主要暴露途径为受体使用受污染地下水作为沐浴和日常清洗用途过程中水分蒸发吸入体内造成的暴露风险，而工人则主要为口入吸收暴露，二者皮肤接触风险均较

·58·天津农业科学第24卷

2,4,6-三氯苯酚，对居民的致癌途径主要为吸入

（74.8%）（55%）吸收，对工人则为口入吸收为主，二者均以皮肤接触占比最小。

综上所述，通过对该搬迁农药厂地下水污染现状进行评价，原厂区地下水对人体所产生的影响不足以产生致癌等效果，但亦需要通过饮水、研究结果可为该区域场通风等方式降低其风险，

亦可为苏南地区类似地污染修复设计提供依据，

农药厂污染场地地下水调查与健康风险评价提

供参考。

参考文献院

京:中国地质科学院,2007.

[1]周迅.苏南地区加油站地下储油罐渗漏污染研究[D].北

[6]李志萍,李慧,张帅,等.地下水有机污染健康风险评价研究综述[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2014,35(6):21-24.

[7]许乃政,刘红樱,魏峰.长江三角洲地区水文水资源变化7277-7279.

趋势及其对气候变化的响应[J].安徽农业科学,2012(12):[8]国家环境保护总局.HJ/T164-2004.地下水环境监测技术规范[S].北京:中国环境科学出版社,2005.

[9]IARC.IARCMonographsontheevaluationofcarcinogenic

com.cn/wp-content/uploads/pdf/mtlw_issues/dea_tea_article.pdf.risksofhuman[EB/OL].[2017-08-01].http://www.quakerchem.[10]U.S.EPA.ExposureFactorshandbook[EB/OL].[2017-08-01].efh-frontmatter.pdf.http://www.epa.gov/sites/production/files/2015-09/documents/[11]IRIS.IRISQuickLists[EB/OL].[2017-08-01].https://cfpub.epa.gov/ncea/iris_drafts/simple_list.cfm.OL].

[12]U.S.EPA.IntegratedRiskInformationSystem(IRIS)[EB/play.cfm?deid=2776.

风险评价[J].地球学报,2010,31(2):258-262.

[2]李政红,张胜,毕二平,等.某储油库地下水有机污染健康

有机污染物健康风险评价[J].环境科学学报,2012,32(11):2874-2883.

[4]王兰化,李明明,张莺,等.某废弃化工场地地下水有机污染健康风险评价[J].地质调查与研究,2012,35(4):293-298.[5]高艳丽,刘世伟.城市化引发的污染场地问题详解与分—看污染场地修复这十年[J].世界环境,2013(2):40-41.析——

[3]王若师,张娴,许秋瑾,等.东江流域典型乡镇饮用水源地

[2017-08-01].http://www.epa.gov/ncea/risk/recordis原

[13]U.S.EPA.GuidelinesforExposureAssessment[EB/OL].assessment.

[2017-08-01]http://www.epa.gov/risk/guildelines-exposure-渊上接第50页冤

[33]索炎炎,吴士文,朱骏杰,等.叶面喷施锌肥对不同镉水平下水稻产量及元素含量的影响[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2012,38(4):449-458.

[34]龙思斯,杨益新,宋正国,等.三种类型阻控剂对不同品459-465.

[35]刘昭兵,纪雄辉,田发祥,等.碱性废弃物及添加锌肥对学,2011,32(4):1164-1170.

[36]张良运,李恋卿,潘根兴,等.磷、锌肥处理对降低污染稻

[38]秦新荣.施肥量及士壤养分含量变化趋势浅析[J].河南农业,2010(19):28.

[39]刘新明.主要微量元素肥料在农业生产上的应用[J].中国农资,1994(4):35-36.

[40]常红.氮肥及施锌时期对紫色土麦稻体系锌有效性的影响研究[D].重庆:西南大学,2014.

[41]茹淑华,张国印,孙世友,等.氮磷钾与锌肥配合施用对35-39.

种水稻富集镉的影响[J].农业资源与环境学报,2016,33(5):

污染土壤镉生物有效性的影响及机制[J].环境科

土壤和植株养分含量的影响[J].河北农业科学,2011,15(6):[42]郝明德,魏孝荣,党廷辉.旱地长期施用锌肥对小麦吸锌及产量的影响[J].生态环境,2003,12(1):46-48.

[43]岳焕芳,程明,孟范玉,等.锌肥施用方式对番茄生长果(5):38-40.

田水稻籽粒Cd含量的影响[J].生态环境学报,2009,18(3):909-913.

[37]李明举,严正炼,王文华.水稻施用锌肥对镉吸收的抑制效果初探[J].现代化农业,2014(8):39-41.

实品质及土壤理化性状的影响[J].安徽农业科学,2017,45