Abstract

The risk of heavy metal pollution in industrial zones has received great awareness, but few studies have focused on urban industrial zone of metropolises. In order to explore the pollution characteristic, ecological risks, human health risks, and sources apportionment of heavy metals (HMs), the concentrations of 9 HMs (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn) in 48 soil sites of a typical urban industrial zone in Shanghai, China were investigated. The mean concentrations of HMs except As (8.09 μg/g) were higher than the background value of corresponding HMs in Shanghai, with Mn (717.60 μg/g) having the highest concentration. The geo-accumulation index showed that Mn had the most severe pollution. The potential ecological risk index indicated that most HMs were at lower risk, but Hg posed a relatively high risk in many sites. In addition, the entire study area may cause potential ecological risks, especially in the northern and the southeastern areas. In light of the results regarding health risk assessment for children and adults, HMs were negligible of non-carcinogenic risk in humans. As for carcinogenic risk, all HMs had “no significant” cancer risk, except for Cr and Ni at the “acceptable” levels. The results of source apportionment analysis using the positive matrix factorization model indicated that heavy metal pollution was mainly caused by (1) metal manufacturing, (2) machinery manufacturing, (3) pesticides and fertilizers, and (4) manufacture and metallic materials. Our results provide the underlying insights needed to guide soil pollution management and remediation of urban industrial areas in metropolises.

中文翻译：

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大都市城市工业区土壤中的重金属：风险评估和污染源分配

摘要

工业区重金属污染的风险已广为人知，但很少有研究集中在大都市的城市工业区。为了探究重金属（HMs）的污染特征，生态风险，人类健康风险和源分配，在水中的9种HMs（As，Cd，Cr，Cu，Hg，Mn，Ni，Pb，Zn）的浓度对上海典型城市工业区的48个土壤场所进行了调查。除砷（8.09μg/ g）外，HMs的平均浓度高于上海相应HMs的背景值，其中Mn（717.60μg/ g）最高。地质积累指数表明，锰污染最严重。潜在的生态风险指数表明，大多数HMs处于较低的风险中，但是Hg在许多地点构成了相对较高的风险。此外，整个研究区域可能引起潜在的生态风险，尤其是在北部和东南部地区。根据有关儿童和成人健康风险评估的结果，HM对人类的非致癌风险微不足道。至于致癌风险，除Cr和Ni处于“可接受”水平外，所有重金属均无“显着”癌症风险。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。特别是在北部和东南部地区。根据有关儿童和成人健康风险评估的结果，HM对人类的非致癌风险微不足道。至于致癌风险，除Cr和Ni处于“可接受”水平外，所有重金属均无“显着”癌症风险。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。特别是在北部和东南部地区。根据有关儿童和成人健康风险评估的结果，HM对于人类的非致癌风险微不足道。至于致癌风险，除Cr和Ni处于“可接受”水平外，所有重金属均无“显着”癌症风险。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。HM对于人类的非致癌风险微不足道。至于致癌风险，除Cr和Ni处于“可接受”水平外，所有重金属均无“显着”癌症风险。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。HM对于人类的非致癌风险微不足道。至于致癌风险，除Cr和Ni处于“可接受”水平外，所有重金属均无“显着”癌症风险。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。使用正矩阵分解模型进行源分配分析的结果表明，重金属污染主要是由（1）金属制造，（2）机械制造，（3）农药和化肥以及（4）制造和金属材料引起的。我们的结果提供了指导土壤污染管理和大城市中城市工业区修复所需的基础见解。