摘要
随着我国城市化的快速发展，城市中加油站的数量越来越多。加油站油品成分复杂，在逃逸过程中会产生一系列污染物。其中加油站排放的PAHs污染日益严峻，同时会对对周围环境质量和人体健康构成潜在威胁。针对上述问题，本研究以北京市11个行政区为典型研究区域，选择区域内117个加油站作为研究对象，收集加油站表层土壤样本，评估PAHs浓度水平，通过使用描述性统计、地统计方法、PMF模型、BP神经网络、XGBoost模型、蒙特卡洛模拟等手段，对北京市加油站周边土壤PAHs的含量水平、组成特征、空间分布、来源和关键影响因素等方面进行了分析，同时对加油站PAHs的含量水平预测以及进行风险评估。得到以下主要结果： （1）北京市加油站表层土壤中∑16PAHs的含量范围为0.031~6.038mg/kg，平均浓度为0.034mg/kg，以《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》（GB36600-2018）为依据，16种单体PAHs浓度低于土壤污染风险筛选值。7种致癌PAHs平均浓度为0.039mg/kg，是∑16PAHs含量的49%；加油站表层土壤PAHs的百分含量依次为4环、5环、3环、6环、2环。 （2）不同加油站PAHs的含量特征与加油站所处的地理位置和存在时间，以及运输负荷和人类活动的长期影响密切相关。特征比值表明，北京市加油站土壤PAHs主要源于燃烧过程，少部分可能为石油污染源；PMF结果表明，研究区表层土壤PAHs的来源依次为：石油污染源（38.77%）＞交通排放源（31.12%）＞煤炭、生物质燃烧源（30.11%）。 （3）构建BP神经网络预测2030年北京市加油站附近土壤中PAHs的含量，拟合优度可达0.922。结果表明，2030年北京加油站土壤中PAHs的含量，全部低于土壤污染风险筛选值，但随着时间推移呈增加趋势，在朝阳、丰台和海淀地区增速较快。XGBoost模型的均方根误差（RMSE）低于0.8，表明其在预测北京市加油站周边土壤PAHs含量方面可以达到更好的预测效果。 （4）概率风险评估结果表明，成人和儿童均处于较低的致癌风险，儿童是敏感受体，对儿童的健康风险高于成人。土壤PAHs暴露途径风险按以下顺序：经口摄入＞吸入＞皮肤接触。7种致癌PAHs的TEQ为0.005-0.623mg/kg，平均值为0.089mg/kg，占∑16PAHs的99.05%，其余PAHs的TEQ仅占0.95%。不同单体PAHs对总TEQ的贡献依次为：BaP＞BbF＞BaA＞DahA＞BkF＞InP＞Chr。而造成这一现象的根本原因在于BaP等有毒物质的高水平污染，需要通过控制PAHs的排放来降低其对土壤的污染。 通过对北京市城市中PAHs污染现状的分析，可知城市发展对土壤中PAHs污染的影响。尽管目前PAHs处于较低水平，尚未对人体健康造成风险，但其显现出增加趋势，应当引起充分重视。研究结果明确阐明了北京市加油站土壤PAHs的污染现状及人体健康风险，对北京市城市建设用地的科学管理具有一定的价值。
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