近年来,电镀行业的高速发展带动了各地的经济发展。随着2005年东莞市将电子信息制造业、电气机械制造业、纺织服装制造业、家具制造业、玩具制造业等八大产业确立为东莞的支柱产业,电镀加工的范围便不断扩大,然而,电镀企业在生产过程中排放了大量有害环境和人类健康的废气、废水和废渣,越来越受到人们的关注。但以往的研究更多的是关注电镀厂区内重金属废水处理及电镀搬迁场地土壤重金属污染问题,对于电镀企业周边环境介质中重金属污染问题关注较少。因此,本文的主要研究内容就是东莞市电镀厂周边环境介质中重金属污染特征以及对生态环境和人体健康的影响,并着重对重点研究区长安镇电镀企业周边重金属在土壤—水稻和地表水—沉积物等多环境介质中迁移规律进行探究。主要研究结果如下：1. 电镀厂周边土壤重金属污染特征及风险评价研究(1)东莞市42家电镀企业周边表层和浅层土壤pH平均值分别为6.18和6.13,总体上呈酸性。与广东省土壤背景值相比,Cd、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn均存在一定程度的富集,其中表层土壤中Hg元素的平均含量超过了国家《土壤环境质量》(GB156182-1995)11级标准限值。研究区各镇重金属元素空间分布表明,除元素Cd之外,其余重金属元素均呈现出表层土壤重金属含量高于浅层的特点。(2)单因子污染指数表明,研究区土壤中元素Hg属重度污染,且Cu、Hg和Ni部分采样点位含量严重超标,存在明显的局部聚集和点源污染现象。内梅罗污染指数表明,研究区表层和浅层土壤重金属污染程度均已达到严重污染级别,且研究区表层土壤重金属污染比浅层土壤更加严重,PN值分别达6.87和4.71。地积累指数结果表明,研究区土壤中Hg、Cd、Cu和Pb均受到一定程度人为活动的影响,其中表层土壤元素Hg属中度污染；元素Cd、 Ni、Cu和Pb属于轻-中度污染；而其余元素均为无污染。(3)8个表层土壤样品中重金属形态分析表明,As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn主要以残渣态存在。Cd在S5采样点的酸提取态含量最高,受到的人为污染较严重,潜在生态危害较大。生物有效性评价表明,研究区8个采样点表层土壤中重金属对环境构成的风险排序为：Cd>Pb>Hg>Zn>Ni>Cu> As>Cr。(4)潜在生态危害指数分析结果表明,研究区表层土壤中Hg的潜在生态风险处于极强风险等级,Cd属于中等风险等级,其余Ni、Cu、Pb、As、Zn和Cr元素均处于轻微风险等级。研究区各镇表层土壤总的潜在生态风险RI值大小顺序为：麻涌镇>大岭山镇>虎门镇>沙田镇>长安镇,其中麻涌镇处于很强风险级别,而大岭山镇、虎门镇、沙田镇和长安镇均属于强风险等级。(5)非致癌风险评价结果表明,研究区表层土壤中经口摄入暴露所带来的健康风险是主要途径,As经口摄入的健康风险最大,平均HQois值达1.46。重金属元素经皮肤接触暴露的平均HQdcs值均小于1,而Ni经口鼻吸入暴露的HQpisi最大值高达5.04。此外,研究区表层土壤重金属污染的总非致癌风险指数HIT的平均值为4.95,且元素As、Cr和Pb对总风险的贡献率分别为38.39%、24.19%和22.12%,三者累积贡献率高达84.70%,元素As、Cr和Pb是研究区表层土壤中最主要的非致癌风险因子。致癌风险评价结果表明,研究区表层土壤重金属元素经3种暴露途径中Cr和As的致癌风险相对较高,CR值均大于1×10-6。研究区表层土壤重金属污染的总致癌风险指数CRT平均值为1.87E-04,超过10-4,表明研究区表层土壤重金属元素引起的致癌风险较为严重。其中Cr和As对总致癌风险的贡献率分别为89.23%和10.45%,两者累积贡献率超过99%。2.电镀厂周边地表水体重金属污染特征及风险评价研究(1)研究区地表水体中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn四季平均含量均未超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类标准限值,而Hg和Ni污染较为严重,分别超相关标准限值3.50和7.84。研究区各采样点位中Zn元素对重金属总含量的平均贡献率最大,其次是Ni、Cu和Cr。研究区地表水重金属在各采样点位呈现出一定的季节性特征,且变化趋势不一致,Zn、Ni和Cu季节性变化最为明显,其次为Cr和Hg,而Cd、Pb和As季节性特征不显著。(2)单因子污染指数表明,研究区地表水四个季节中重金属元素Hg和Ni均污染较为严重。研究区各镇重金属综合污染指数表明,大岭山镇达到轻度污染级别,麻涌镇达到中等污染级别,而沙田镇、虎门镇和长安镇均达到严重污染级别。研究区各重金属PN值表明,As、Cd、Cu重金属元素达到安全级别,Pb和Zn重金属元素达到清洁级别,而Cr元素达到轻度污染级别,Hg和Ni的PN值分别为4.21和13.39,均大于3,研究区地表水已被Hg和Ni严重污染。(3)应用SSD法对研究区地表水体进行生态风险评价表明,Cu元素对研究区生物的危害影响程度最高,其次是Zn,而Cd、 Pb和Hg的生态危害程度较低。研究区Cd、Cu、Hg、Pb和Zn等重金属元素四季平均联合生态风险msPAF值在15.41%-90.79%之间,总平均值达45.72%。重金属元素msPAF值季节间比较表明,春季msPAF值最大,为48.55%,其中,重金属元素Cu和Zn的PAF值在构成研究区四季的联合生态风险msPAF值时,均占有很大比重。(4)确定性健康风险评价结果表明,研究区8种重金属元素的健康风险大小依次为Cr>As>Cd>Pb>Ni>Cu>Hg>Zn,且8种重金属元素经饮水途径所致个人年风险均大于经皮肤接触途径所致个人年风险,此外,8种重金属元素经饮水途径和皮肤接触途径引起的儿童平均个人年健康风险均大于成人的,其中Cr元素经饮水途径引起的个人年风险Ri值均超过了10-4a-1,致癌风险严重,As元素经饮水途径引起的儿童平均个人年健康风险值为国际辐射防护委员会(ICRP)推荐值的1.62倍,此外,由As、Cd和Cr致癌金属所产生的总健康风险在1.24E-04～4.32E-03 a-1之间,平均值为8.17E-04 a-1,而由Cu、Hg、Ni、Pb和Zn非致癌金属所产生的总健康风险在3.03E-09～7.04E-08 a-1,平均值为1.56E-08 a-1,致癌金属所产生的健康风险值大于非致癌金属所产生的健康风险4～5个数量级。不确定健康评价与确定性健康风险评价对比结果表明,研究区各镇不确定性模型的评价等级要普遍高于确定性模型的评价等级,且不确定性风险评价模型更能准确全面地反映出研究区地表水重金属污染的真实情况。3. 电镀厂周边大气颗粒物中重金属污染特征及风险评价研究(1)研究区PM2.5、PM10和TSP的四季总平均浓度分别为：71.26μg/m3、87.31 μg/m3和271.76 μg/m3,均小于我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中相应日均值二级标准限值。从各采样点位超标率及超标倍数来看,PM2.5平均超标率为42.2%,TSP平均超标率为26.7%,PM10则不超标。此外,5个镇的颗粒物随季节变化规律相似,3种颗粒物均呈现出冬季污染最严重,夏季污染较轻的规律。(2)东莞市电镀企业周边大气PM2.5、PM10和TSP中元素As、Cd、C、 Hg和Pb与《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中年平均浓度限值相比,As、Cd和Cr平均浓度皆超标,而Hg和Pb的平均浓度均低于限值。各元素在PM2.5、PM10和TSP中相互之间的含量比表明了重金属元素更易富集在PM2.5中。3种大气颗粒物中重金属元素的季节分布与颗粒物质量浓度在季节上的分布规律相似,大部分重金属表现出冬季浓度较高,春夏季浓度较低的特征。(3)研究区各个元素在3种颗粒物中富集规律相似。3种颗粒物中,Cr、Ni和V元素非富集,主要为自然源；元素As、Co、Cu、Pb和Zn的EF值在5～40之间,可能来源于自然源和叠加的工业污染。此外,Cd、Hg和Sb的EF值均大于40,富集程度较高,受人为污染严重。3种颗粒物中CrMn和V的Igeo值均小于0属于未污染,主要来源于自然因素的作用,Ni、Co、 Cd、Hg、Sb、Pb、Zn、As和Cu主要受人为活动影响,污染程度较重。(4)研究区秋季大气颗粒物中化学形态分析表明,除了As、Co、Cr、Mn和V外,大气颗粒物种中Cd、Cu、Sb？Pb、Zn和Ni等大部分重金属均大量存在于酸提取态中。颗粒物重金属元素生物有效性评价表明,元素Cd、Sb、Cu、Zn、Pb为生物可利用元素,在环境中的可迁移性高且易于被生物体和人体吸收,元素Ni、 Hg、 Mn、Co、As为潜在生物可利用性元素,元素V和Cr为生物不可利用性元素。(5)研究区PM2.5、PM10和TSP中Cd、Hg、As、Pb的潜在生态风险系数Ei值均高于320,生态危害程度为极强。研究区各采样点位大气颗粒物中重金属潜在生态风险指数RI值均远远超过了600,生态风险程度极强,其中Hg和Cd元素对RI值贡献最大。研究区3种大气颗粒物中Mn元素的非致癌风险值较其他重金属要高1-4个数量级,且研究区儿童的非致癌暴露风险值HQ值均高于成人的。研究区3种大气颗粒物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、SbV和Zn等11种元素通过呼吸吸入途径产生的非致癌风险HI值均高于人体可接受的上限1.0,研究区非致癌风险较为严重。除了PM1o中Co元素和TSP中Co、Cr的成人致癌风险CR值大于10-4之外,其余大部分重金属元素通过呼吸途径产生的致癌风险CR值均在可接受范围之内,此外,3种颗粒物中成人的致癌暴露风险值CRT均高于儿童的,并且除了PM2.s中儿童的重金属致癌暴露风险CRT值(4.78E-05)低于人体可接受范围的上限(104),其余CRT值均高于10-4,致癌风险较为严重。4.电镀厂周边多环境介质中重金属迁移特征通过分析重点研究区长安镇电镀厂周边重金属元素在土壤-水稻和地表水-沉积物系统中的迁移转化规律,结果表明：研究区水稻对不同重金属元素吸收富集能力差异较为明显,其中Cd的迁移能力最强,水稻易从土壤中吸收累积元素Cd,其次是元素Zn,而元素Pb的迁移能力最小；研究区沉积物对地表水浓集系数表明沉积物易从地表水体中吸收富集Cr和Zn元素,而Cd和Ni的迁移性较弱。此外,通过对重金属元素在水-沉积物两相间的迁移方向分析可知,在重点研究区长安镇重金属易从水相向沉积相沉积,而部分采样点位则存在重金属由沉积相向水相释放的现象。