武汉黄陂农业土壤有机卤化物污染的深度剖析：现状、影响与风险评估

研究人员调查武汉黄陂土壤中 PCBs 和 PBDEs，发现污染普遍但健康风险低，为土壤污染研究提供依据。

　　在环境科学的大舞台上，有机卤化物（OHCs）正扮演着 “麻烦制造者” 的角色。多氯联苯（PCBs）、多溴二苯醚（PBDEs）等有机卤化物，曾在工业生产和日常生活中被广泛应用，比如 PCBs 用于电气设备、涂料等，PBDEs 作为阻燃剂添加在电子设备里。然而，随着它们在环境中的广泛分布，其带来的危害逐渐显现。这些物质具有持久性、生物累积性和毒性，即便在环境中含量极低，也可能引发长期的生态问题，威胁人类健康，像 PCBs 会干扰内分泌、影响代谢，PBDEs 则与甲状腺、神经系统的健康问题相关。

在中国，以往对有机卤化物的研究多集中于水生环境，对农业土壤的关注较少。武汉作为一座快速发展的城市，其黄陂区农业生产活跃，且靠近城市基础设施和居民区，容易受到污染。但此前关于黄陂区土壤中 PCBs 和 PBDEs 的综合研究十分匮乏，这就像在黑暗中摸索，人们对这片土地下隐藏的污染风险知之甚少。为了填补这一重要空白，来自阿克苏姆大学（Aksum University）和马达瓦拉布大学（Madda Walabu University）的研究人员 Tekleweini Gereslassie 和 Muhamed Adem 展开了深入研究，该研究成果发表在《Heliyon》杂志上。

研究人员为了探究黄陂区农业土壤中 PCBs 和 PBDEs 的污染状况，采用了多种关键技术方法。在样本采集方面，2023 年，研究人员在黄陂区选取 18 个采样点，涵盖四种不同土地利用类型（荒地、农田、塑料大棚、水田），并在 0 - 10cm 和 10 - 20cm 两个深度采集土壤样本。样本采集后，经处理，利用气相色谱 - 电子捕获检测器（GC - ECD）和质谱仪（MS）对 PCBs 和 PBDEs 进行分析。同时，采用多种质量控制手段确保实验结果的准确性，还通过特定公式计算 PCBs 和 PBDEs 对人体健康的致癌和非致癌风险。

研究结果

1. PCBs 和 PBDEs 的含量水平：研究发现，PCBs 在 0 - 10cm 土壤深度的浓度范围为 0.00 - 54.12ng/g 干重，10 - 20cm 深度为 0.00 - 35.35ng/g 干重；PBDEs 在 0 - 10cm 深度的浓度范围为 0.00 - 34.88ng/g 干重，10 - 20cm 深度为 0.00 - 32.43ng/g 干重。PCBs 中 PCB - 28、PCB - 52 和 PCB - 101 是主要且频繁检测到的同系物，PBDEs 中 PBDE - 47 和 PBDE - 28 是主要同系物。从空间分布来看，靠近主要城市基础设施和制造业的区域，PCBs 和 PBDEs 浓度较高。不同土地利用类型中，PCBs 和 PBDEs 的浓度分布存在差异，总体上塑料大棚（PGH）中的浓度相对较高。
2. 与土壤性质的关系：通过 Kendall’s tau - b 相关性分析发现，土壤总有机碳（TOC）、土壤含水量（MC）和 pH 值与有机卤化物浓度之间的相关性较弱。不过，部分污染物与这些土壤性质存在一定关联，如 TOC 与 PCB28 呈正相关，与 PBDE154 呈负相关；土壤含水量与 PBDE47、PCB52 有一定关联；土壤 pH 与 PBDE153 呈较强正相关。同时，污染物之间的相关性较强，表明它们可能有共同的环境来源或相似的环境迁移途径。
3. 对人类健康的影响：经评估，PCBs 和 PBDEs 对儿童和成人的致癌和非致癌健康风险较低。儿童通过摄入、皮肤接触和吸入途径接触 PCBs 的总平均终生致癌风险值为 2.82×10??，非致癌风险值为 0.0114；接触 PBDEs 的总平均终生致癌风险值为 1.92×10??，非致癌风险值为 7.78×10?3。成人接触 PCBs 的总平均终生致癌风险值为 4.40×10??，非致癌风险值为 1.30×10??；接触 PBDEs 的总平均终生致癌风险值为 2.99×10??，非致癌风险值为 8.84×10??。

研究结论与讨论

该研究全面检测到了 PCBs 和 PBDEs 的存在，表明这些污染物在黄陂区农业土壤中广泛分布。PCB - 28、PCB - 52 等的频繁出现，暗示了本地污染源的重要性。尽管 PCBs 和 PBDEs 的浓度在不同土地利用类型中有差异，但总体差异不大。土壤性质对有机卤化物浓度的影响较小，而外部来源，如工业排放和废物处理，对其浓度和积累影响更大。从生态角度看，土壤中 PCBs 和 PBDEs 的浓度低于相关沉积物质量准则限值，生态污染相对较轻。从人类健康角度，当前土壤中有机卤化物残留对居民健康风险可忽略不计。

这项研究意义重大，它为黄陂区乃至其他类似地区的土壤污染治理和环境管理提供了重要的数据支持。通过明确土壤中有机卤化物的污染现状和潜在风险，有助于制定针对性的环境保护策略，保障生态系统的稳定和居民的健康。然而，研究也存在一定局限性，未来还需进一步评估该地区谷物、蔬菜、水果以及动物组织、蛋类和奶类中的有机卤化物水平，以更全面地了解其对生态系统和人类健康的影响。