印度布拉马普特拉河谷城市公园与游乐场土壤中多环芳烃(PAHs)的污染特征及健康风险比较研究

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Environmental Pollution 7.6

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  针对快速城市化背景下南亚城市休闲空间土壤污染问题,研究人员系统评估了印度Jorhat和Sivasagar两市公园与游乐场土壤中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征。通过三年连续监测,发现PAHs平均浓度分别达11.653±3 mg/kg和14.323±8 mg/kg,7种致癌性PAHs的BaPeq值显示Sivasagar风险更高(0.8358 mg/kg)。研究首次揭示该地区13-20岁青少年通过皮肤接触和摄入途径的癌症风险(ILCR 10-5-10-6),为发展中国家城市环境管理提供重要依据。

  

在印度布拉马普特拉河谷快速扩张的都市圈中,公园和游乐场作为稀缺的公共休闲空间,正面临着一场看不见的生态危机。多环芳烃(PAHs)——这类由石油泄漏、车辆尾气和传统生物质燃烧产生的"环境幽灵",正在这些本该安全的土壤中悄然积累。更令人担忧的是,这些具有强致癌性的污染物,特别容易通过儿童玩耍时的皮肤接触和误食行为进入人体。面对南亚地区相关研究的空白,由印度科技部生物技术司资助的研究团队,首次对Jorhat和Sivasagar这两个典型石油工业城市的休闲空间土壤PAHs展开系统研究,相关成果发表在《Environmental Pollution》上。

研究团队采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对2019-2022年采集的土壤样本进行16种优先控制PAHs检测,运用苯并[a]芘等效浓度(BaPeq)模型和终生增量致癌风险(ILCR)模型评估健康风险,并通过分子比值法溯源污染物来源。样本来自两市具有代表性的公园与游乐场表层土壤(0-10 cm),覆盖不同功能区和使用强度区域。

【研究结果】
浓度特征:Sivasagar市∑16PAHs均值(14.323±8 mg/kg)显著高于Jorhat(11.653±3 mg/kg),且空间变异更大(1.16-51.72 mg/kg)。高分子量PAHs(HMWPAHs)占比超60%,其中苯并[b]荧蒽(BbF)和茚并[1,2,3-cd]芘(IcP)等强致癌物浓度突出。

来源解析:特征比值表明PAHs来源呈现石油源(petrogenic)与燃烧源(pyrogenic)混合特征,机动车排放、道路施工磨损、生物质燃烧和石油工业活动是主要贡献源。Sivasagar较高的DBA/(DBA+Chry)比值(0.47)暗示更显著的交通污染贡献。

健康风险:两市7种致癌PAHs的BaPeq值均超过安全阈值,Sivasagar(0.8358 mg/kg)高于Jorhat(0.806 mg/kg)。ILCR模型显示所有年龄段风险值处于10-5-10-6区间,其中13-20岁青少年风险最高,皮肤接触(贡献率56%)和经口摄入(38%)是主要暴露途径。

【结论与意义】
这项研究首次揭示了南亚快速城市化地区休闲空间土壤PAHs的暴露风险图谱。值得注意的是,传统认为风险最高的儿童群体(0-12岁)在本研究中风险值反而低于青少年,这与后者更频繁的户外活动时间和特定的行为模式相关。研究强调,在评估环境污染物健康风险时,必须考虑地区特有的社会行为因素和暴露场景。

从公共卫生视角看,该成果为发展中国家城市土地规划提供了重要启示:在土地资源紧张的情况下,休闲空间的选址应规避交通主干道和工业区;对于已污染区域,可采用有机质改良等原位修复技术降低PAHs生物有效性。方法论上,研究建立的混合来源解析框架,为类似石油工业遗留区域的污染治理提供了可借鉴的分析路径。

Raza R. Hoque团队特别指出,南亚城市特有的机动车燃油质量差、生物质燃烧普遍等特点,使得PAHs污染防控需要采取"源头控制-暴露阻断"的综合策略。随着《斯德哥尔摩公约》新增PFAS等持久性有机污染物的管控,这项关于传统污染物PAHs的研究,也为理解新兴污染物的环境行为提供了重要参照系。

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