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土壤通报2025年第04期:基于Monte-Carlo模拟方法的内蒙古大兴安岭南端矿区周边农田土壤重金属风险概率评估

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张玉芬;周磊;赵宝平;王永宁;包菡;杨帆;

单位:内蒙古民族大学生命科学与食品学院;内蒙古民族大学草业学院;内蒙古农业大学农学院;内蒙古农牧业生态与资源保护中心;

摘要:【目的】为考察内蒙古大兴安岭南端矿区周边农田土壤的重金属污染状况及对人体的健康风险。【方法】从内蒙古某县5个镇的矿区周边农田获得了1120份耕层土样,测定了铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、汞(Hg)的含量,分析了5个镇土壤重金属含量超标情况。利用潜在生态危害指数法评价了土壤重金属的潜在生态风险,运用基于Monte-Carlo模拟方法的人体健康风险评价模型评估了5个镇矿区周边农田土壤对人体健康风险的概率。【结果】各镇农田土壤中Cr和Hg含量均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)中相应pH下的土壤风险筛选值,A镇农田土壤Cd、As点位超标率分别是1.67%和19.86%,B镇农田土壤Cd、As点位超标率分别是22.22%和9.88%,C镇农田土壤Pb、Cd点位超标率分别是6.06%和24.24%,D镇农田土壤无重金属超标,E镇农田土壤只有Cd超标,点位超标率为3.03%。该县中部处于中等生态风险水平,县南部和北部则处于低生态风险水平。A、B、C、D和E镇农田土壤对儿童非致癌风险的概率分别是0.75%、1.67%、1.00%、0.66%和0.78%,对成人致癌风险的概率分别是3.11%、7.81%、24.57%、0.89%和2.56%;儿童非致癌风险累计概率的平均值高于成人,成人致癌风险累计概率的平均值高于儿童,基于确定性风险的评估会低估致癌风险。对人体健康风险贡献较大的因子是经口暴露途径和体重,Cd浓度、As浓度对人体健康风险也有一定的影响,经口暴露途径是优先控制途径,Cd、As是优先控制元素。【结论】该县农田土壤中Cd污染较重,中部农田土壤重金属污染重于南部和北部,处于中等生态风险水平;农田土壤重金属对成人致癌风险的概率较大,呈现中部>北部>南部的空间分布趋势;矿区源头要控制Cd、As的排放。

关键词:土壤;;重金属;;概率;;Monte-Carlo模拟;;健康风险评估

基金资助:国家现代农业产业技术体系专项基金(CARS-07)资助;; 内蒙古自治区重大专项(2021SZD0017)资助