城镇土壤重金属层次风险管理初步建议

利用2013先导区的详细的土地利用现状图(见图4.3)和长沙市先导区2014的遥感地图(见图2.4)，借助土地利用方式和相应的受体人口分布的紧密关系[3，7]进一步将先导区整个区域划分为四类子区域，即高可能受体密度区域(主要包括城镇居住用地和公共设施用地)、中可能受体密度区域(主要包括村庄用地和城镇绿地、公园用地)、低受体密度区域(主要包括工业用地)和其他稀少可能受体密度区域，详见图4.7。由图4.7可知，先导区的高、中可能受体密度区域主要分布于岳麓区、玉潭镇、高塘岭镇、雷锋镇和宁乡县等城镇建设区，人口空间分布相对不平衡，这也正说明在空间上将健康风险和其可能受体分布密度相关联是必要的，否则大量相关的治理和修复预算、工作将可能只符合很少的受体人群利益，易造成风险管理预算的低效和不公平使用。

图4.4　先导区土壤潜在优先污染物Cr的层次风险分布

图4.5　先导区土壤潜在优先污染物Pb的层次风险分布

图4.6　先导区土壤潜在优先污染物Cd的层次风险分布

环境健康风险评价中一个原则性问题就是“没有受体暴露，就没有健康风险”，故必须想法设法将区域暴露风险与其可能的受体分布统一起来，否则健康风险评价结果便失去了实际意义。故在4.3.1—4.3.2节的研究基础上，以图HI(B＋Pbio)作为辅助城镇土壤重金属健康风险管理与决策的核心参考，将图HI(B＋Pbio)中HI(B＋Pbio)值大于可接受非致癌风险水平的超标区域划分为A级区域，同时将HI(B＋Pbio)值在0.5—1之间的潜在风险区域划分为B级区域，最后利用ArcGIS软件将划分后的图HI(B＋Pbio)和可能受体密度分布图(见图4.7)进行叠图(Overlay process)操作得到先导区土壤重金属的综合层次健康风险地图，详见图4.8—4.9。

(www.xing528.com)

图4.7　先导区的可能受体密度分布

根据图4.8可知，对于Cr来讲，其A级区域虽然存在，但显然该区域内可能的受体密度分布很低；而其B级区域的分布总面积较大，是其A级区域总面积的近百倍，但结合先导区的可能受体密度分布来讲，存在潜在风险的区域主要在先导区的东半部分，主要包括星城镇、部分高塘岭镇、坪塘镇、含浦镇和部分雷锋镇区域。对于Pb，其暂时没有A级区域，且B级区域的面积相对Cr而言小得多，结合先导区的可能受体密度分布来讲，存在潜在风险的区域主要分布在星城镇和宁乡县。对于Cd，其A级区域和B级区域的总面积相似，结合先导区的可能受体密度分布来讲，Cd的A级和B级区域基本都与中、高可能受体分布密度相关联，其主要分布在星城镇和宁乡县，这与Pb相似。综上，根据先导区土壤重金属的综合层次健康风险地图(图4.8—图4.9)可以为决策者明确更具体的层次风险区域，同时，相比于经典的健康风险评价模型下的实例评价结果，清晰而具体的层次风险区域可辅助决策者高效地将风险管理预算优先投入在健康风险高、受体密度大的区域。

图4.8　先导区土壤重金属Cr的综合层次健康风险地图

图4.9　先导区土壤重金属Pb、Cd的综合层次健康风险地图

根据图4.8—图4.9，尝试提出层次风险管理策略的初步建议:首先，建议将A级区域内的中、高可能受体密度区域作为一级优先控制区域；将A级区域内的低可能受体密度区域和B级区域内的高、中可能受体密度区域为二级优先控制区域；B级区域内的低可能受体密度区域为三级优先控制区域。针对上述三级优先控制区域建议采取不同程度的差异化风险管理措施:(1)对于一级优先控制区域，由于其区域土壤中的高重金属含量和强生物可利用性及其易通过可能途径暴露于高密度受体，故应获得优先的风险管理预算支持，并应尽快会同有关部门制定合理可行的土壤重金属修复管理方案；同时应将相关信息公开，并利用各种媒体手段向可能的暴露受体宣教相关的风险防范知识；(2)对于二级优先控制区域，其可能由于人群活动强度变化等因素而出现超标，因此建议对于二级优先控制区域采取适度控制和积极监控的管理策略；适度控制主要指采取相对慢性、低成本的土壤重金属修复技术对其风险进行稳固化处理，并通过污染物来源解析技术分析其污染物来源，进行源头控制，避免该区域内健康风险的增加；同时，应定期对该区域内土壤的重金属污染格局进行监控，积极获取该区域的最新土壤重金属相关信息；(3)对于三级优先控制区域来说，鉴于该区域内很低的可能受体密度，在风险管理预算有限的现实情况下，可以采取暂时搁置、限制土地利用功能和可能受体自身防护宣教相结合的手段，当然定期地监控、更新该区域土壤重金属的污染格局数据还是必要的(监测周期可适当调长、监测频率可适当调低)。上述城镇土壤重金属层次健康风险管理策略建议可以在有限的风险管理预算下“集中预算办要事”，并且与经典健康风险评价模型下的实例评价结果所需要的大范围土壤重金属修复管理工程量相比，层次健康风险管理策略在土壤重金属总量、生物可利用性和可能受体密度分布的信息综合下提出了更科学、目标更明确的层次优先控制区域，这样就为相关决策者做出更灵活、更可行的城镇土壤重金属健康风险管理决策提供了科学依据和关键技术支撑。同时，根据《中国土壤环境质量标准(GB15618—1995)》中Cr的标准限值设置，先导区Cr的平均含量远低于其二级标准限值，但却有较严重的人群健康风险，可见从保护城镇土壤重金属引起的人群健康风险的角度来说，该标准已经不能满足当下社会及公民对于健康保护的客观要求，故亟需有关部门尽快对其进行修订，并且建议制订出不同土地利用方式下分层次的城镇土壤重金属污染风险标准限值。研究将在本书第五章、第六章进行包括城镇土壤重金属风险来源综合识别、城镇土壤优先控制重金属的风险控制值计算等相关研究，并尝试架构一套科学、高效的城镇土壤重金属污染的风险量化管理决策体系，以期为有关部门提供全过程的实践经验和技术支持。