| 张起源,党秀丽,耿健,祝航,石佳悦,魏歆倪,刘鹏,赵龙.山西典型化工园区地下水重金属来源解析及健康风险评价[J].农业环境科学学报,2026,45(2):489-502. |
| 山西典型化工园区地下水重金属来源解析及健康风险评价 |
| Groundwater source apportionment and health risk assessment of heavy metals in typical chemical industry of Shanxi Province，China |
| 投稿时间：2025-01-03 修订日期：2025-04-28 |
| DOI：10.11654/jaes.2025-0008 |
| 中文关键词: 地下水 重金属 模糊综合评价 源解析 健康风险评价 |
| 英文关键词: groundwater heavy metals fuzzy comprehensive evaluation source apportionment health risk assessment |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 张起源 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866
中国环境科学研究院, 环境健康风险评估与研究中心, 北京 100012 | | | 党秀丽 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | dxl@syau.edu.cn | | 耿健 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 祝航 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 石佳悦 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 魏歆倪 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 刘鹏 | 沈阳农业大学土地与环境学院, 农业农村部东北耕地保育重点实验室, 土肥资源高效利用国家工程实验室, 沈阳 110866 | | | 赵龙 | 中国环境科学研究院, 环境健康风险评估与研究中心, 北京 100012 | zhaolong1227@126.com |
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| 中文摘要: |
| 为研究山西省典型化工园区地下水水质、重金属污染来源及对人体健康的风险，对研究区内39个采样点中的9种重金属元素Fe、Mn、Cu、Zn、Al、Hg、Cd、Cr6+、Pb进行检测，采用描述统计分析、模糊综合评价法确定地下水水质，通过绝对主成分分析-多元线性回归的受体模型（APCS-MLR）解析重金属的来源，并运用健康风险评价模型对地下水中重金属的风险进行评估。结果表明：研究区地下水中重金属平均浓度由大到小排序为Mn>Al>Fe>Cu>Zn>Cr6+>Pb>Hg>Cd，其中Mn、Al浓度超过《地下水质量标准》（GB/T14848—2017）中的Ⅳ类标准，点位超标率分别为12.82%、2.56%，其余重金属元素浓度均未超过Ⅳ类标准。模糊综合评价显示39个采样点中超过Ⅳ类地下水质量标准的点位占 15.38%。地下水中重金属的主要来源有 4个，分别是地质背景（28.55%）、农业活动（23.20%）、工业活动（21.77%）和交通运输（26.48%）。饮水摄入是成人和儿童的主要暴露途径。重金属对人体产生的非致癌风险均在可接受的范围内，其中Mn对成人和儿童的非致癌风险较高；Cr6+对成人和儿童产生的平均致癌风险在可接受的范围内，可能存在致癌风险。研究表明，为了保障化工园区及周边地下水环境安全，需加强对地下水中重金属污染的来源及风险管控。 |
| 英文摘要: |
| To study the groundwater quality, the sources of heavy metal pollution and their risk to human health in typical chemical industrial of Shanxi Province, nine heavy metal elements including Fe, Mn, Cu, Zn, Al, Hg, Cd, Cr6+ and Pb were detected at 39 sampling points in the research area. Descriptive statistical analysis and fuzzy comprehensive evaluation method were used to determine the groundwater quality. The receptor model of absolute principal component analysis - multiple linear regression（APCS-MLR）was adopted to analyze the sources of heavy metals, and the health risk assessment model was applied to evaluate the risk of heavy metals in groundwater. The results showed that：the average concentrations of heavy metals in the groundwater in the study area were ranked as Mn> Al>Fe>Cu>Zn>Cr6+>Pb>Hg>Cd in descending order. The concentrations of Mn and Al exceeded the Class Ⅳ standard in the Groundwater Quality Standard（GB / T 14848—2017）, the over-standard rates were 12.82% and 2.56%, respectively, and the concentration of other heavy metals did not exceed the Class Ⅳ standard. The fuzzy comprehensive evaluation showed that 15.38% of the 39 sampling points exceeded the Class Ⅳ groundwater quality standard. There were four main sources of heavy metals in groundwater，including geological background（28.55%），agricultural activities（23.20%），industrial activities（21.77%），and transportation（26.48%）. Drinking water intake was the main exposure route for adults and children. The non-carcinogenic risks of heavy metals to human body are all within the acceptable range，and the non-carcinogenic risks of Mn to adults and children are higher. The average cancer risk of Cr6+ for adults and children is within an acceptable range and there may be a cancer risk. Therefore，in order to ensure the safety of the groundwater environment in the chemical industrial and its surrounding areas，it is necessary to strengthen the control of the sources and the risks of heavy metal pollution in groundwater. |
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