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土壤篇 | 环境与人体中化学物质浓度情况(一)

2021/1/13 12:23:46


【导读】化学污染物释放到环境后进入土壤,进而污染土壤。目前世界各地的土壤均遭受了不同程度的危害,且存在重金属和塑料颗粒。部分地区(如回收站附近)存在持久性有机物。

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化学污染物是如何

进入我们的生活环境的呢

化学污染物通常集中在空气、地表、地下水、土壤、沉积物以及生物(包括人)中。由于稀释、化学变化、微生物或化学降解,这些浓度在接近释放点时往往较高,随着距离而减少

化学物质一旦被制造出来,释放到环境中,它们的命运就取决于它们的分子特性以及接收介质的特性。

化学物质常常从一种环境介质转移到对它有着较大亲和性的其他环境介质中,并通过这些介质传播到更远的距离。

类接触这些化学物质的可能性取决于这些化学物质与敏感人群接触的距离、频率和时间长短

化学物质的暴露贯穿其整个生命周期内,从其最初的提取或生产,到其加工和集成,再到产品的销售和使用,以及最终的处置。

▲化学物质暴露途径 (图源:《全球化学品展望II:从遗留问题到创新解决办法——执行 2030 年可持续发展议程》)

世界各地的环境中都有高浓度的人造化学物质。这些高浓度的化学物质,有很大一部分直接来自工业的排放、城市垃圾填埋场的泄漏,空气沉积,受污染的河流,农药肥料的使用,以及所消耗的产品。当然,也有一些来自于环境介质中复杂的化学变化。

美国环保署的数据库中,至少有十万种化学物质,具有有限的毒性信息,而关于化学物质的暴露信息,却不到五分之一。容易获得的,且与暴露有关的介质中浓度数据,更是占其中极小的一部分

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世界各地的土壤都受到了

各种危险化学品的污染

▲土壤(图源:urnabios.com)

通过分析来自六个国家(美国、中国、日本、挪威、希腊和墨西哥)的土壤样品,估计全氟辛酸及其盐类(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)在全球土壤浓度中值分别为0.124 ng/g和0.472 ng/g。

据报道,中国上海和乌干达坎帕拉的土壤中全氟辛酸及其盐类(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)的浓度较高。最近韩国对废水处理厂附近的农业土壤进行了全国调查,在所有土壤和水样中均发现了全氟化合物。

在中国,土壤长期用于集约化农业,土壤酸化是目前的一个主要问题。大量的重金属(例如镉、砷和铬)通过空气沉降、肥料合成和牲畜粪肥进入农田。

2017年的一项研究回顾了465篇发表的论文发现,中国近14%的粮食生产受到农业土壤重金属污染的影响。

在韩国,有监测数据显示,10年间(1999-2009年),韩国土壤中二恶英和呋喃的平均浓度意外增加。

▲韩国PFCs土壤浓度大体呈上升趋势2006~2009

PFOS:居民区平均土壤浓度为0.50纳克每克;工业区平均土壤浓度为0.94纳克每克

PFOA:居民区平均土壤浓度为0.35纳克每克;工业区平均土壤浓度为0.65纳克每克 (图源:Current Status and Strategiesfor POPs in Korea)

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回收点附近的土壤

存在持久性有机污染物

在印度,非正式电子垃圾回收站附近和大城市露天垃圾场附近的土壤中发现了多氯联苯和二恶英(PCDD)/呋喃(PCDF)。

在中国,电子废弃物的回收和拆解场附近的表层土壤中含有高浓度的多溴二苯醚和二恶英(PCDD)/呋喃(PCDF)。

▲印度 电子垃圾回收(图源:www.downtoearth.org.in/blog/waste/recycling-of-e-waste-in-india-and-its-potential-64034

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各个地区的土壤

存在重金属

各种研究已经确认了土壤中存有重金属。例如,在中国快速发展的张家港市,一项关于工业和农业活动对土壤铜、镉、汞和铅浓度的影响的研究表明,靠近工业区的地方重金属浓度较高

对尼日利亚夸拉州主要道路沿线土壤的另一项研究发现,含铅、铜和锌的重金属浓度很高。

澳大利亚的一项研究跟踪了铅土壤样品的减少,在政府的数字要求逐步淘汰燃料中的铅添加剂。尽管研究发现遗留浓度有几率复原,但是过去十年来铅浓度出现了显著下降。

▲中国土壤重金属对农作物产量的影响(百分比)(图源:Impact of Soil Heavy Metal Pollution on Food Safety in China)

全球范围内虽然正在对各种化学物质进行有限的监测,例如汞、持久性有机污染物和铅,但对其他类型的化学物质的监测就少得多。

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塑料颗粒广泛存在于土壤中

研究已发现土壤中微塑料的密度显著高于海洋环境(视环境而定,有时可达23倍)。

最近中国的一项研究发现,在所取样的土壤中都发现了塑料颗粒,其中95%为塑料微粒。当废水处理污泥被用作肥料和或当微粒从路面上被冲走时,大约52%的微塑料会被困在土壤中。

编译自:节选《全球化学品展望II:从遗留问题到创新解决办法——执行 2030 年可持续发展议程》第一章第六节

Global Chemicals Outlook II – From Legacies to Innovative Solutions: Implementing the 2030 Agenda for Sustainable Development 

翻译:无毒先锋   校对:无毒先锋