标准号:T/CECRPA 032-2026
标准名称:场地土壤污染物人群暴露参数调查技术指南
团体名称:中国生态文明研究与促进会
发布日期:2026-05-08
实施日期:2026-05-08
主要内容:3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 暴露参数 exposure factor用来描述人体暴露环境污染物的特征和行为的参数,包括身体特征参数、摄入量参数、时间-活动模式参数及其他参数。[来源:HJ 877-2017,3.1] 3.2暴露频率 exposure frequency特定人群(受体)单位时间内暴露于场地的累计时间。[来源:HJ 682−2019,2.4.17,有修改]3.3皮肤表面土壤粘附系数 skin surface soil adherence factor单位面积皮肤粘附土壤的总质量。3.4 皮肤土壤接触事件频率 frequency of skin-soil contact events单位时间内人体裸露皮肤与污染地块土壤直接接触的累计次数。3.5皮肤土壤接触时间 skin soil contact duration单次皮肤土壤接触事件中人体裸露皮肤与污染地块土壤直接接触的累计时间。3.6皮肤水接触事件频率 frequency of skin-water contact events单位时间内人体裸露皮肤与水直接接触的累计次数。3.7皮肤水接触时间 skin water contact duration单次皮肤水接触事件中人体裸露皮肤与水直接接触的累计时间。3.8呼吸量 inhalation rate 指单位时间内吸入空气的体积,分为长期呼吸量和短期呼吸量。[来源:HJ 877−2017,3.2]3.9饮水摄入量 water ingestion rate指单位时间内经口摄入水的体积。[来源:HJ 877−2017,3.3]3.10土壤摄入量 soil ingestion rate 指单位时间内无意识或有意识地摄入土壤的质量。[来源:HJ 877−2017,3.15]3.11暴露期 exposure duration指人群停留于场地或接触污染物的时间长度,在假设性未来场景中也可指场地保持污染状态的时间长度。[来源:HJ 682−2019,2.4.17,有修改]4 工作程序场地土壤污染物人群暴露参数调查包括调查方案制定、参数调查、质量控制与质量评价、数据处理和结果表达四个部分(图 1)。5.1.3 明确暴露人群第Ⅰ类用地和第Ⅱ类用地下的暴露人群包括一般成人和儿童;第Ⅲ类用地下的暴露人群以成人为主。样本量的估算方法按照HJ 877相关要求执行。根据实际情况,可采用简单随机抽样、系统抽样、整群抽样和分层抽样中的一种或几种结合的方法进行人群抽样。 5.1.4 明确土壤污染物暴露途径人体对土壤污染物的潜在暴露途径包括经口摄入土壤、皮肤接触土壤和吸入土壤颗粒物共3种直接暴露途径;吸入室外空气中来自表层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物、吸入室外空气中来自地下水的气态污染物、吸入室内空气中来自地下水的气态污染物、饮用地下水和皮肤接触地下水共7种间接暴露途径。暴露途径受土地利用方式和土壤污染物类型的综合影响,不同污染物类型和用地方式下的潜在暴露途径见表2所示。5.4 编制调查方案 通过对小规模人群进行预调查,探索调查技术路线和方法,发现可能影响调查质量的关键环节,提出解决方案,在此基础上确定调查方案。调查方案宜包括:调查的具体范围、调查人群及抽样方法(按照HJ877中相关要求执行)、调查参数种类及各项参数拟采取的调查方法、调查涉及的伦理审查批准文件获取及知情同意程序。6 参数调查6.1问卷调查法问卷调查法是采用统一设计问卷向被选取的调查对象了解日常活动情况的一种书面调查方法,可应用于大样本量调查。问卷调查法的调查方法按照HJ 877中相关要求执行。6.2日志记录法日志记录法是通过详细记录某段时间内调查对象的真实生活情况来了解调查对象日常活动的调查方法,适用于小样本量短期跟踪调查。日志记录法的调查方法按照HJ 877中相关要求执行。6.3模型估算法模型估算法是通过输入参数和模型计算来估算暴露参数的方法。模型估算法的调查方法按照HJ 877中相关要求执行。6.4现场测量法 6.4.1传感器法 6.4.1.1方法原理通过集成于可穿戴设备的多源传感器,连续采集个体暴露的环境参数和位置时序数据。基于预先建立的室内外判别模型对数据进行逐点分类,并结合地理信息系统进行空间分析,最终重建并量化个体在目标区域内的室内外停留时间。6.4.1.2采样前准备a)设备性能设备性能应包括以下3部分内容:1)监测参数:设备宜能连续、同步监测光照强度、环境温度、紫外线强度、相对湿度、大气压力、Wi-Fi信号强度等环境参数及高精度的地理位置信息。2)集中性与同步性:所有传感器模块宜集成于单一可穿戴设备,或由通过硬件时钟严格同步的模块组构成,确保所有数据通道时间戳偏差小于10 ms。3)采样与续航:设备数据采样频率可配置,宜不低于0.1 Hz(即每10 s至少记录1次),并确保在最低采样率下连续工作时间不小于72 h。b)室内外研判模型的建立与验证室内外研判模型的建立与验证包括以下3部分内容:1)校准实验设计选择覆盖目标区域内所有典型的室内(如住宅、办公室、楼梯间)和室外(如广场、街道、树荫下、停车棚)场景。组织佩戴设备的调查员,按预设路线在各类场景中进行活动,并同步、精确地手工记录其实际所处的环境类型(室内或室外)、微环境场景(如:住宅、办公室)、具体位置及起止时间,作为后续建模的真值。2)模型开发与训练将校准实验采集的多维传感器数据与真值记录在时间上严格对齐;从原始数据中提取与室内外差异相关的特征(如光强度值等);采用机器学习算法(如随机森林),利用校准数据集进行模型训练。3)模型性能验证宜使用独立于训练集的验证数据集(或采用交叉验证)评估模型性能。模型对室内外场景的总体判别准确率宜不低于85 %。模型性能不达标时,需重新审视特征变量或补充校准数据。6.4.1.3现场采样现场采样要求如下:a)设备准备与佩戴:测量前,确保所有设备电量充足、时钟同步、存储空间清空;向调查对象详细说明设备佩戴方法,要求其在非睡眠活动期间持续佩戴,避免设备被衣物完全遮盖或接触水体。b)数据采集:设备在佩戴期间应全程保持开机状态,自动、连续记录所有预设参数。6.4.1.4数据分析数据分析宜遵循以下逐级判别流程:a) 数据预处理1)时间对齐与融合:将所有传感器通道的数据根据统一时间轴进行对齐与融合,形成完整的个体暴露记录序列。2)无效数据清洗:剔除因信号丢失、设备异常(如温度值超出合理范围)产生的无效数据点。3)缺失值处理:对短时间缺失的数据,可采用线性插值或前值填充法进行处理;长时间段缺失应予以标记,不参与模型分析。b) 空间位置初筛1)将预处理后的高精度地理位置数据,与目标区域的地理信息系统矢量边界进行空间叠加分析。2)精确识别并提取调查对象进入、停留以及离开该目标区域的所有时间段,将此范围外的数据予以排除,聚焦分析目标。c) 微环境参数精判1)在空间初筛得到的目标区域活动时间段内,采用6.4.1.2中建立并验证的室内外判别模型对每一时间点的多维环境参数进行分析;逐点输出“室内”或“室外”的分类标签,形成连续的微环境序列。2) 活动轨迹重建与统计分析整合时间、地理位置、微环境分类结果,重建个体在目标区域内的详细活动轨迹。在此基础上统计关键指标,包括:室内暴露频率、室外暴露频率以及暴露频率。6.4.2 擦拭法6.4.2.1方法原理基于物质平衡原理,选取在土壤中稳定赋存且浓度显著高于其他环境介质的元素(如铈、钇、钒),基于“皮肤表面粘附的土壤主要来源于活动场所土壤”的假设,通过同步测定皮肤擦拭样品与活动场所土壤样品中相同示踪元素的浓度,结合擦拭样品的质量变化,计算出皮肤表面土壤粘附系数。6.4.2.2采样前准备擦拭布预处理:准备干燥清洁的无尘布,将无尘布置于恒温恒湿设备中平衡至少48 h,恒温恒湿设备的温度控制在20℃±1℃,相对湿度控制在40%±3 %范围内。称重与记录:在超净实验室中,使用精密天平称量每块经预处理的无尘布,并记录其初始质量(M0)。保存与备用:称重后,应尽快将每块无尘布单独装入无尘袋中密封备用。6.4.2.3现场采样现场需采样包括擦拭样品和土壤样品的采集。a)擦拭样品采集1)样品擦拭:调查员应佩戴一次性洁净手套,用经超纯水将均匀浸湿(以不滴水为宜)的无尘布,采用统一的力度和速度进行擦拭。应确保每次擦拭方向一致,覆盖整个采样区域。2)样品封装:擦拭完成后,立即将无尘布的擦拭面向内对折两次,放入无尘袋中,迅速封口。3)样品保存与运输:将封装好的样品置于低温(如4℃)样品箱中避光保存,并尽快送回实验室。4)采样后称重:样品送回实验室后,将采集后的无尘布置于45 ℃干净环境下充分干燥,待无尘布干燥冷却后放入恒温恒湿设备中平衡至少48 h,称量其最终质量(M1)。b)土壤样品采集1)布点原则:以调查对象的主要活动区域为监测单元,在每个监测单元内布设采样点。2)布点数量:按照HJ/T 166布点数量要求,每个监测单元内的采样点数量不少于3个。可依据场地形状与大小,采用对角线法、梅花点法、蛇形法或棋盘式布点法中的一种,采集混合样品。3)样品采集:对于土壤地面,按照HJ/T 166要求采集地表0~5 cm深度的表层土壤;对于硬化地面,按照HJ 839要求采用便携式吸尘器法或刮擦法采集地面灰尘。4)样品保存:样品保存运输按照HJ/T 166要求执行。6.4.2.4实验室检测样品制备:土壤样品的制备按照HJ/T 166要求执行。将土壤样品研磨到全部过0.15mm (100目)的尼龙筛,留取不少于10 g样品备用。样品消解:擦拭样品和制备好的土壤样品应按照HJ/T 166中对重金属分析的消解方法进行前处理。6.4.2.5 样品分析按照HJ 700中规定方法,分析试样中示踪元素铈、钒、钇的浓度。依据公式(1)计算擦拭样品和土壤中示踪元素的浓度: (1) 式中:CS-擦拭/土壤样品中示踪元素的浓度,单位为毫克每千克(mg/kg);C-由标准曲线计算所得试样中示踪元素的质量浓度,单位为微克每升(μg/L);C0-实验室空白试样中对应示踪元素的质量浓度,单位为微克每升(μg/L);V-消解后试样的定容体积,单位为毫升(mL);f-试样的稀释倍数;WS-擦拭前后无尘布的质量差,单位为克(g)。6.4.2.6 皮肤表面土壤粘附系数的计算皮肤表面土壤粘附系数依据公式(2)计算。 (2) 式中:SF-皮肤表面土壤粘附系数,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2);CSh-擦拭样品中示踪元素的含量,单位为毫克每千克(mg/kg);CSs-示踪元素在土壤中的浓度,单位为毫克每千克(mg/kg); M0-采样前擦拭布的质量,单位为毫克(mg);M1-采样后擦拭布的质量,单位为毫克(mg);SA-擦拭部位的皮肤表面积,单位为平方厘米(cm2)。对于每名调查对象,应分别采用铈、钒、钇3种示踪元素计算其皮肤表面土壤粘附系数,再取其平均值作为该调查对象的最终皮肤表面土壤粘附系数,计算依据公式(3)。 (3)SFce-采用示踪元素铈计算的皮肤表面土壤粘附系数,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2);SFv-采用示踪元素钒计算的皮肤表面土壤粘附系数,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2);SFy-采用示踪元素钇计算的皮肤表面土壤粘附系数,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2);SF-调查对象的最终皮肤表面土壤粘附系数,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2)。6.3基于血铅浓度的反推法6.3.1方法原理基于铅在人体内的暴露和生物动力学模型,通过血铅浓度推算个体总铅吸收量,扣除经空气、饮食和饮水途径的已知吸收量后,将剩余部分归因于土壤摄入,再结合土壤铅浓度与生物有效性系数,反推出土壤摄入量。该方法适用于6 ~ 84月儿童土壤摄入量的测量。6.3.2现场采样现场采样包括土壤、食物、空气、饮用水和血液样品的采集。土壤:采集调查对象采样期间主要活动场所的表层土壤样品,土壤样品采集按照HJ876的相关要求执行。食物:采用双份饭的方法收集采样期间调查对象所摄入的全部食物样品,以24 h食物为单位将样品进行打碎成匀浆,并进行称重,从中留取不少于100 g作为待制备样品,具体操作按照HJ 876的相关要求执行。空气:采用便携式个体采样装置采集调查对象采样期间呼吸带范围内的24小时空气样品。饮用水:根据实际情况采集调查对象所摄入的水。集中式供水应采集末梢水;农村分散式供水的采集应根据实际情况确定。血液:血液样品的采集按照GB/T 295相关要求执行,保存和运输按照GB/T 16126相关要求执行。6.3.3实验室检测土壤:除去土壤中的异物(枝棒、叶片、石子等),粗磨样品过孔径为0.25 mm(60目)的尼龙筛,细磨样品应研磨到全部过0.15 mm(100目)的尼龙筛。土壤样品的制备和消解按照HJ/T 166要求执行。土壤中铅浓度的测定按照GB/T 17141要求执行。食物:食物中铅浓度的测定按照GB 5009.12要求执行。饮用水:饮用水中铅浓度的测定按照GBZ/T 316.2 要求执行。血液:血铅浓度的测定按照GBZ/T 316.2 要求执行。空气:环境空气铅浓度的测定按照HJ 657要求执行。6.3.4土壤摄入量的计算土壤摄入量的计算方法依据公式(4)。×10-3 (4)式中:IRsoil为土壤摄入量,单位为毫克每天(mg/d);UPtot为总铅的摄入量,单位为微克每天(μg/d);UPair为经呼吸吸入途径铅的摄入量,单位为微克每天(μg/d);UPdiet为经饮食途径铅的摄入量,单位为微克每天(μg/d);UPwater为经饮水途径铅的摄入量,单位为微克每天(μg/d);Csoil为土壤中铅的浓度水平,单位为毫克每千克(mg/kg);ABSsoil为土壤中铅经胃肠道的生物有效性,%。参考值见附录A。UPtot的计算方法依据公式(5)。 (5)式中:Cblood为血液中铅的浓度水平,单位为微克每分升(μg/dL);CR为年龄特异性的生物动力学斜率因子,单位为天每分升(d/dL)。参考值见附录A。UPair的计算方法依据公式(6)。 (6)式中:Cair为空气中铅的浓度水平,单位为微克每立方米(μg/m3);IRair为呼吸量,单位为立方米每天(m3/d);ABSair为空气中铅经吸入途径的生物有效性,%,参考值见附录A。UPdiet的计算方法依据公式(7)。 (7)式中:Cdiet为饮食中铅的浓度水平,单位为毫克每千克(mg/kg);IRdiet为饮食摄入量,单位为克每天(g/d);ABSdiet为食物中铅经胃肠道的生物有效性,%,参考值见附录A。UPwater的计算方法依据公式(8)。 (8)式中:Cwater为饮用水中铅的浓度水平,单位为微克每升(μg/L);IRwater为饮水摄入量,单位为升每天(L/d);ABSwater为饮用水中铅经胃肠道的生物有效性,%。参考值见附录A。7质量控制与质量评价7.1质量控制在调查准备阶段,应对调查人员进行样品采集、保存和记录的培训;应对调查对象进行培训,包括仪器佩戴的示范指导和注意事项告知等。在调查实施阶段,问卷的调查、样本的采集、保存和运输、仪器的佩戴和操作应严格按照相关技术规定执行。在调查完成阶段,样品的前处理和检测应严格按照相关技术规定执行。每批次样品应同时测定一个实验空白试样、至少10%的比例进行平行样测定、至少分析10%的加标回收样。问卷调查法、日志记录法和模型估算法的质量控制按照HJ877要求执行。7.2质量评价在调查准备阶段:应对调查人员进行业务培训与考核,考核通过者方能参加调查。在调查实施阶段:样本的采集、保存和运输应严格按照相关技术规定执行。在调查完成阶段:实验室空白试样的测定结果应该低于方法检出限;平行样品的测定误差和加标回收率宜执行相应的检测方法要求;模型构建要求回归模型的相关系数不小于0.85;采用交叉验证等方法对模型的可靠性进行验证,要求所有受试者的预测值和实测值之间没有明显差异。问卷调查法、日志记录法和模型估算法的质量评价按照HJ877要求执行。8 数据处理和结果表达 8.1 数据处理 数据处理包括以下内容:a)离群值和数据修约分别按照 GB/T 4883 和 GB/T 8170 要求执行。 b)从样本人群估计总体人群的水平时,应结合抽样资料计算抽样权重、事后分层权重并纳入数据的统计分析中。数据加权调整方法按照HJ 877 要求执行。8.2 结果表达 暴露参数应采用中心趋势值、离散趋势值和百分位数值表示。 a)分布类型与特征值。应给出调查参数的分布类型和相应的特征参数。若调查参数符合正态分布,应提供算术均值与标准差;若符合对数正态分布,应提供几何均值(或对数均值)及其对应标准偏差;若不属于上述两种分布,应说明其分布形态,并选用适宜的特征值进行描述。b)中心趋势值。根据分布类型确定合适的中心趋势值,若调查参数为正态分布时,采用算术均数;为对数正态分布时,采用几何均数;若不属于上述两种分布,应采用中位数。c)离散趋势值。根据分布类型确定合适的离散趋势值,若调查参数为正态分布时,采用标准差;为非正态分布时,采用四分位数间距。 d)百分位数值。应至少统计 P5、P25、P50、P75、P95参数值。
起草人:王贝贝、段小丽、程红光、杨凯、林春野、马瑾、曹素珍、李然