早在2008年,美国环境保护署将钨列为一种新兴污染物,高钨暴露和累积可能导致儿童白血病、心血管疾病、慢性肾脏病等多种人类疾病。土壤钨的背景值通常为0.68–2.7 mg/kg,但在采矿、冶炼、军事或农业活动影响的地区,土壤中钨的浓度可高达83–25908 mg/kg。评估土壤钨暴露的人体健康风险并建立相关筛选风险值(SSL)具有重要意义。
本研究从我国24个省份采集了204个居住区土壤样品,从文献中搜集甄选了多种钨的毒理学参数,采用包括化学连续提取、同步辐射、机器学习及Monte Carlo模拟,评估钨的人体健康暴露风险,并将体外生物可给性(bioaccessibility)纳入到SSL推导。结果显示,我国居住区土壤钨浓度为0.01–3063.2 mg/kg,居住在钨污染地区的居民主要遭受非致癌口服摄入风险。通过采用国标规定的方法(HJ 25.3—2019),推导出我国居住区土壤钨的风险筛选建议值(NRSSL)为35.5 mg/kg,不同省份风险筛选值(RRSSL)范围为34.5–49.2 mg/kg。通过考虑机器学习预测的生物可给性,NRSSL放宽至73.8 mg/kg,RRSSL放宽至69.8–112.5 mg/kg。
美国环境保护署(EPA)在2024年发表的文件中指出,仅通过考虑口服摄入途径和固定暴露参数值,推导土壤钨的风险筛选建议值为63 mg/kg。相比来,本文通过综合考虑多种暴露途径、生物可给性以及我国土壤暴露情况和参数,推导出的风险筛选值可能更适合我国人群。此外,我国南方地区,特别是湘赣粤钨矿主产区,需要制定更严格的土壤环境质量标准和管控措施。本研究为钨风险评估研究提供了科学基础,为制定相关土壤环境质量标准提供依据。
图文摘要
该成果以“In Vitro Tungsten Bioaccessibility in Chinese Residential Soils: Implications for Human Health Risk Assessments and Soil Screening Level Derivation”为题发表在国际期刊Journal of Hazardous Materials 上。本文第一作者为湖南农业大学环境与生态学院硕士生卢磊,通讯作者为杜辉辉。本研究获得国家重点研发计划(2023YFD1702700)、湖南省科技创新计划(2023NK2027)、国家自然科学基金(41907015)等项目的共同资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135368