巴西雷西夫市游乐场土壤金属(oid)污染的多变量分析与随机风险评估：污染源解析与儿童健康风险预警

本研究针对巴西东北部第二大工业城市雷西夫游乐场土壤中18种金属(oid)污染问题，采用绝对主成分得分-多元线性回归（APCS-MLR）进行源解析，结合蒙特卡洛模拟评估儿童健康风险。结果显示90%土壤存在中高度污染，工业与建筑活动为主要人为源，铬、砷、铅等元素致癌风险超阈值比例达98.4%，为制定儿童暴露防控策略提供科学依据。

　　

在快速城市化的全球背景下，巴西作为拉丁美洲城市化率最高（87%）的国家，其工业密集区面临着严峻的环境污染挑战。雷西夫大都市区作为巴西东北部第二大工业中心，游乐场土壤中金属(oid)污染对儿童健康构成潜在威胁。现有研究多聚焦单一污染物或静态风险评估，缺乏对多源污染的系统解析与动态风险量化。

为解决这一问题，由巴西科研团队开展的研究发表在《Journal of Geochemical Exploration》上，首次在该区域游乐场土壤中同步检测18种金属(oid)（Al、As、Ba等），通过APCS-MLR（绝对主成分得分-多元线性回归）模型解析污染源贡献率，并采用蒙特卡洛模拟量化儿童健康风险。研究发现建筑活动贡献74%的砷污染，工业排放导致钡、镉等元素富集，致癌风险超安全阈值达98.4%，凸显污染控制的紧迫性。

关键技术方法包括：1) 采集21个游乐场表层土壤样本（2018年8-9月）；2) 使用ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱）测定金属浓度；3) 应用地累积指数与污染负荷指数评估污染程度；4) 通过APCS-MLR模型解析五类污染源（地质源、建筑源、工业源等）；5) 采用蒙特卡洛模拟进行10万次迭代计算健康风险商（HQ）与致癌风险（CR）。

【研究结果】

1. 土壤性质与金属污染特征：
   砂质土壤（62%为纯砂土）呈现低有机碳（1.6 g kg^?1
   ）与高pH（均值7.4）特性，导致阳离子交换能力弱（7.9-53.2 mmol_c
   dm^?3
   ）。钡、铅等12种元素浓度超背景值1.3-10.6倍，91%采样点存在显著污染。

2. 污染源解析：
   APCS-MLR识别五类来源：a) 建筑活动（贡献74%砷）；b) 工业排放（钡、镉等）；c) 车辆尾气（铜、锌）；d) 非尾气排放（镍、钴）；e) 地质源（铝、铁）。工业与建筑源合计贡献56%的人为污染负荷。

3. 健康风险评估：
   蒙特卡洛模拟显示：68%情景下非致癌风险（HQ>1）显著，儿童经手-口途径摄入为主要暴露渠道。铬、砷的致癌风险（CR）超10^?4
   比例达98.4%，其中砷的CR中位数达4.7×10^?4
   ，超安全阈值3.7倍。

【结论与意义】
该研究构建了"污染源解析-动态风险评估"的可迁移框架，证实雷西夫游乐场土壤污染已构成重大儿童健康威胁。特别值得注意的是，传统认为低毒性的钡（Ba）在本研究中显示出显著生态风险，而建筑粉尘对砷的贡献率（74%）颠覆了工业源主导的认知。研究者建议实施三项措施：1) 污染土壤工程修复；2) 工业排放实时监测；3) 游乐场定期筛查制度。该方法学创新为全球城市环境健康风险评估提供范式，尤其适用于快速工业化地区的儿童暴露防控。