孟加拉国吉大港非正规电子垃圾回收社区工人重金属暴露的健康风险评估

本研究针对孟加拉国吉大港非正规电子垃圾回收活动中工人重金属暴露的健康风险问题，通过检测室内空气PM、地表土壤、地下水和饮用水等环境介质中9种重金属残留，采用USEPA确定性模型评估其致癌与非致癌风险。研究发现地下水中Cr、Pb、Ni的皮肤接触致癌风险（TRder=1.09E-4）超出USEPA限值（1×10-4），其中Cr为主要贡献因子，而其他介质中重金属风险可控。该研究为制定电子废物管理政策和工人健康保护提供了关键科学依据。

　　

随着全球电子设备更新换代速度的加快，电子废物（e-waste）已成为增长最快的废物流之一。这些废弃电子产品含有大量重金属（如Cu、Pb、Sn、Ni、Fe、Cd等）以及多氯联苯（PCBs）、溴化阻燃剂（BFRs）等有毒物质，在非正规回收过程中可能释放多达1000种化学物质到环境中。孟加拉国吉大港作为重要的电子废物处理区域，其95%的电子废物来源于吉大港拆船厂，但该地区缺乏正规的回收设施，完全依赖非正规回收。工人在缺乏防护装备的情况下，直接通过吸入、摄入和皮肤接触等途径暴露于这些有毒物质，可能导致肺功能损伤、DNA改变、甲状腺功能障碍，并增加癌症和心血管疾病等慢性病风险。尽管全球已有研究关注电子废物回收场的健康风险，但针对吉大港地区多环境介质（空气、土壤、水）中重金属的综合性健康风险评估尚属空白。

为系统评估吉大港非正规电子废物回收对工人健康的潜在影响，研究人员在2022年12月至2023年10月期间，选取8个暴露点和1个对照点，采集了室内空气可吸入颗粒物（PM）、地表土壤、地下水和饮用水样本。通过电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术分析了Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg、As、Mn、Zn等9种重金属的残留水平，并采用美国环境保护署（USEPA）确定性模型计算了重金属通过吸入、摄入和皮肤接触途径的平均每日剂量（ADD_i）、靶标危害商数（THQ_i）和靶标风险（TR_i），进而评估其致癌与非致癌风险。研究还通过Spearman相关性分析探讨了重金属在不同环境介质间的迁移规律。本研究论文发表于《Chinese Journal of Analytical Chemistry》。

关键实验方法主要包括：（1）系统采样设计：在8个暴露点和1个对照点采集64份室内空气PM、地表土壤、地下水和饮用水样本；（2）重金属残留分析：采用微波消解-ICP-MS法测定九种重金属浓度，严格进行质量保证/质量控制（QA/QC）；（3）健康风险评价：运用USEPA模型计算经口摄入参考剂量（RfD_o）、皮肤吸收剂量（DAD）等参数，评估非致癌风险（THQ>1为有风险）和致癌风险（TR>1×10^-4为不可接受）；（4）统计学分析：采用Mann-Whitney U检验比较组间差异，并通过Spearman相关系数分析介质间重金属迁移关系。

重金属残留分析结果

在所有环境介质中，暴露点重金属残留均显著高于对照点（p<0.01）。地表土壤中Cr（169.14 mg/kg）和As（17.77 mg/kg）超过USEPA土壤筛查限值；地下水中Cr（0.0563 mg/L）、Pb（0.1960 mg/L）、Ni（0.2090 mg/L）、Hg（0.0017 mg/L）和Mn（0.6390 mg/L）均超出孟加拉国ECR标准；饮用水中Pb（0.0168 mg/L）和Mn（0.704 mg/L）超标。而室内空气PM中所有重金属残留均低于美国职业安全与健康管理局（OSHA）限值。

健康风险评价结果

非致癌风险方面，所有介质的THQ_i和总靶标危害商数（TTHQ）均小于1，表明非致癌风险可接受。致癌风险评估显示，地表土壤和饮用水中重金属的靶标风险（TR_i）均低于1×10^-4，但地下水中Cr、Pb、Ni通过皮肤接触的TR_der分别为1.09E-4、8.05E-9和4.59E-5，其中Cr的TR_der超过限值，且三者的总靶标风险（TTR=1.55E-4）为限值的1.55倍。

重金属迁移规律分析

相关性分析表明，室内空气PM与地表土壤中Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg呈显著正相关（p<0.01），地表土壤与地下水中所有重金属均显著相关（p<0.01），而地表土壤与饮用水仅Hg、Mn存在相关性。这提示电子废物回收活动导致重金属在环境介质间迁移，尤其土壤污染可能通过雨水渗透影响地下水质量。

本研究通过多介质综合评估揭示，吉大港非正规电子废物回收虽未造成显著非致癌风险，但地下水中Cr、Pb、Ni的皮肤接触致癌风险不容忽视，其中Cr是主要风险贡献因子。研究首次建立了该地区重金属污染与健康风险的基线数据，证实了电子废物回收活动通过土壤-地下水迁移途径对周边社区构成的潜在致癌威胁。研究成果为制定针对性的电子废物管理政策、推行地下水净化措施（如活性炭过滤）及加强工人防护提供了科学依据，对全球类似地区的环境健康风险管理具有重要参考价值。