生物有效性分析是精准评估污染土壤风险、合理制定修复目标、经济有效开展修复管控的重要基础。本书基于国家重点研发计划项目研究成果,系统阐述了典型土壤污染物生物有效性测试技术的最新进展,并结合应用案例讲解了如何将建设用地土壤污染物的生物有效性分析纳入土壤污染状况调查、风险评估与修复治理决策全过程。本书主要内容包括建设用地健康风险评估方法、典型污染物生物有效性分析技术,以及典型重金属、农药、多环芳烃污染地块生物有效性应用案例。
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2017年入选江苏省“六大人才高峰”高层次人才,2018年入选江苏省“333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人。
目录
序
前言
第一章 绪论 1
第一节 建设用地介绍 1
一、建设用地利用情况 1
二、国内外建设用地污染状况 2
第二节 建设用地的土壤污染物 6
一、土壤重金属污染物 6
二、土壤有机污染物 12
三、土壤与重金属间的相互作用 30
四、土壤与有机污染物间的相互作用 31
第三节 土壤污染物的生物有效性 34
一、生物有效性概念 34
二、生物有效性研究意义 36
参考文献 37
第二章 建设用地土壤污染风险评估 44
第一节 建设用地健康风险评估发展历程 44
一、建设用地健康风险评估内涵 44
二、国内外健康风险评估发展历程 45
第二节 基于土壤污染物生物有效性风险评估 47
一、土壤污染物生物有效性风险评估方法 47
二、基于生物有效性分析在场地风险管理中的应用 49
参考文献 51
第三章 土壤重金属的人体生物有效性测试方法 54
第一节 体内实验 54
第二节 体外实验 55
一、生理提取实验(PBET) 56
二、德国标准化学会法(DIN) 56
三、体外胃肠模拟法(IVG) 56
四、统一生物可给性测试方法(UBM) 56
五、人体肠道微生物生态系统模拟器(SHIME) 57
第三节 重金属生物有效性的影响因素 59
一、生物靶器官 59
二、重金属赋存形态 60
三、摄食的种类和状态 60
四、土壤基质 60
五、环境因素 61
第四节 体内与体外方法相关性 62
参考文献 64
第四章 土壤有机物的人体生物有效性测试方法 67
第一节 体内实验 67
第二节 体外实验 69
一、生理提取实验(PBET) 71
二、德国标准化学会法(DIN) 72
三、人体肠道微生物生态系统模拟器(SHIME) 72
四、荷兰国家公共卫生与环境研究所法(RIVM) 73
五、Tenax提取法 73
六、人体模拟试验(FOREhST) 74
第三节 方法和影响因素 75
一、土壤基质 75
二、生物种类 76
三、有机污染物的结构 76
第四节 体内与体外相关性研究 77
参考文献 80
第五章 国内外基于生物有效性的土壤污染健康风险评估的标准化 83
第一节 美国 83
一、指南设立背景 83
二、健康风险评估流程 84
三、基于生物有效性应用的技术要求 85
第二节 国际标准组织 95
一、指南设立背景 95
二、健康风险评估流程 95
三、基于生物有效性应用的技术要求 95
第三节 澳大利亚 98
一、指南设立背景 98
二、健康风险评估流程 98
三、基于生物有效性应用的技术要求 99
第四节 加拿大 101
一、指南设立背景 101
二、健康风险评估流程 101
三、生物有效性测试与计算 102
第五节 新西兰 104
一、指南设立背景 104
二、健康风险评估流程 105
三、生物有效性的测试方法 105
第六节 荷兰 107
第七节 英国 108
第八节 中国 109
一、指南设立背景 109
二、建设用地土壤污染物生物有效性分析与应用技术 109
三、管理决策支撑 112
参考文献 112
第六章 国外生物有效性应用案例 114
第一节 重金属污染土壤生物有效性应用案例 114
一、美国俄勒冈州某铅矿附近土壤中铅的生物有效性分析与修复 114
二、美国某国家森林土壤中砷的生物有效性分析与风险评估 118
三、美国加州某废弃矿山土壤中砷的生物有效性分析与风险评估 120
四、美国加州某前空军基地土壤中砷的生物有效性分析及土壤修复 121
五、意大利某射击场土壤中铅的生物有效性分析及土壤修复值制定 123
六、意大利某废弃矿区土壤中重金属元素的生物有效性分析及风险评估 124
七、德国某污染矿区土壤中重金属元素的生物有效性分析及风险评估 125
第二节 有机物污染土壤生物有效性应用案例 126
一、英国某煤制气厂土壤中多环芳烃的生物有效性分析 126
二、美国某前军事基地土壤中多环芳烃的生物有效性分析应用 127
参考文献 130
第七章 国内生物有效性应用案例 131
第一节 重金属污染土壤生物有效性应用案例 131
一、生物有效性测定及分析在江苏典型重金属污染场地环境调查应用实践 131
二、苏州某工业园区重金属污染工业场地土壤人体健康风险评估研究 139
三、西南某污染场地土壤重金属生物有效性及其对修复目标的影响研究 141
四、东北基于形态及生物有效性的汞污染场地概率风险研究 142
第二节 有机物污染土壤生物有效性应用案例 145
一、生物有效性测定及分析在江苏某农药污染场地环境调查应用实践 145
二、石家庄某焦化场地典型多环芳烃类污染土壤人体健康风险评估研究 149
三、北方多地对比研究基于DIN测试的场地土壤 PAHs 生物有效性及健康风险 151
四、北京某焦化场地多环芳烃污染土壤人体健康风险评估研究 153
参考文献 155
附录1 《建设用地土壤污染物的人体生物有效性分析与应用技术指南》(T/JSSES33—2023) 157
附录2 《建设用地土壤污染物多氯联苯人体生物有效性的测定 吸附材料法》(T/JSSES34—2023) 173
附录3 《建设用地土壤污染物全氟辛酸和全氟辛烷磺酸人体生物有效性的测定胃肠模拟法》(T/JSSES35—2023) 185
附录4 《建设用地土壤污染物铅人体生物有效性的测定 模拟唾液和胃液提取法》(T/JSSES36—2023) 199
附录5 《建设用地土壤污染物镉人体生物有效性的测定 模拟胃液提取法》(T/JSSES37—2023) 213