CN111080066B - 一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法及系统，方法包括：S100、基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；S200、基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；S300、根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险。本发明科学准确地对铀和汞混合污染场地的环境风险进行评价，为铀和汞混合污染场地的修复治理提供数据支撑。
Description
技术领域
本发明涉及环境风险评价技术领域，具体涉及一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法及系统。
背景技术
污染场地中铀和汞通过水、土壤-植物系统等向食物链上级传递，如果采用单一污染物高浓度下的毒理学数据进行环境风险评价，就会与环境土壤中混合污染物的环境风险结果得出不一致的结论。因此，在铀和汞混合污染土壤的环境风险评价中，应考虑混合污染土壤中铀和汞的毒性，并考虑其相互作用(拮抗或者协同作用)，以致准确评估混合污染土壤的环境风险，为制定正确合理的治理方案提供更可信的数据支撑。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法及系统，科学准确地对铀和汞混合污染场地的环境风险进行评价，为铀和汞混合污染场地的修复治理提供数据支撑。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法，所述方法包括：
(1)基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；
(2)基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；
(3)根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险。
进一步，如上所述的方法，所述第一暴露概念模型为污染源—暴露介质—照射途径—敏感受体的受照概念模型，所述受照途径包括：外照射、吸入内照射以及食入内照射，所述外照射包括：铀和汞混合污染土壤的直接外照射、铀和汞混合污染土壤悬浮在空中所致的浸没外照射；
所述第二暴露概念模型为污染源—暴露介质—暴露途径—敏感受体的暴露概念模型，所述暴露途径包括：呼吸吸入、经口摄入和皮肤接触。
进一步，如上所述的方法，步骤(1)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险HU：
HU＝(Deg+Dea+Dei+Dee)×SF
其中，Deg为直接外照射对人体的辐射剂量；
Dea为浸没外照射对人体的辐射剂量；
Dei为吸入内照射对人体的辐射剂量；
Dee为食入内照射对人体的辐射剂量；
SF为单位辐射剂量所致人体的致癌因子；
步骤(2)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险Hhg：
Hhg＝Hhgpi+Hhgoi+Hhgdc
其中，Hhgpi为呼吸吸入对人体的致癌风险；
Hhgoi为经口摄入对人体的致癌风险；
Hhgdc为皮肤接触对人体的致癌风险；
步骤(3)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险H混：
H混＝HU+Hhg+2×MAX(HU：Hhg)
其中，2为铀和汞的协同毒性作用的权重因子。
进一步，如上所述的方法，当人体直接位于铀和汞混合污染土壤上方时，通过下式计算直接外照射对人体的辐射剂量Deg：
Deg＝ρb×0.6×FA×FD(t)
其中，ρb为铀和汞混合污染土壤的密度，g/cm3；
FA为污染面积修正因子；
FD(t)为t时刻铀和汞混合污染土壤厚度的修正因子；
0.6为在铀和汞混合污染土壤上方的居留因子。
进一步，如上所述的方法，通过下式计算食入内照射对人体的辐射剂量Dee：
Dee＝Dees+Deew+Deel
其中，Dees为直接食入铀和汞混合污染土壤所致内照射对人体的辐射剂量；
Deew为铀和汞混合污染土壤经雨水淋溶，污染地下或者地表水体，人饮用该污染地下水或者地表水所致内照射对人体的辐射剂量；
Deel为食入铀和汞混合污染土壤区域生长的动植物，或者污染区域外受该污染区域影响的动植物所致内照射对人体的辐射剂量。
进一步，如上所述的方法，通过下式计算呼吸吸入对人体的致癌风险Hhgpi：
Hhgpi＝((PISERca+IOVERca1)×Csoil1+(IOVERca2+IIVERca1)×Csoil2+
(IOVERca3++IIVERca2)×Cgw))×SFi
其中，PISERca为吸入土壤颗粒物的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca1为吸入室外空气中来自表层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca2为吸入室外空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤·kg-1 体重·d-1；
IOVERca3为吸入室外空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
IIVERca1为吸入室内空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IIVERca2为吸入室内空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
Csoil2为下层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
Cgw为污染区域地下水中汞的浓度，mg/L；
SFi为呼吸吸入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
进一步，如上所述的方法，通过下式计算经口摄入对人体的致癌风险Hhgoi：
Hhgoi＝OISERca×Csoil1×SFo
其中，OISERca为经口摄入污染土壤暴露量(致癌效应)，kg土壤/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
SFo为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
进一步，如上所述的方法，通过下式计算皮肤接触对人体的致癌风险Hhgdc：
Hhgdc＝DCSERca×Csoil1×SFd
其中，DCSERca为皮肤接触途径的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
SFd为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
进一步，如上所述的方法，通过微元法获取铀和汞混合污染土壤中铀的活度浓度、表层污染土壤中汞的浓度、下层污染土壤中汞的浓度以及地下水中汞的浓度。
一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估系统，所述系统包括：
第一计算模块，用于基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；
第二计算模块，用于基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；
第三计算模块，用于根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的方法及系统，利用铀的辐射特征构建对应的暴露概念模型，基于铀的暴露概念模型计算铀和汞污染土壤中铀的致癌风险；利用汞较强的挥发性构建对应的暴露概念模型，基于汞的暴露概念模型计算铀和汞污染土壤中汞的致癌风险；考虑铀和汞的联合致癌性，并分析铀和汞的协同及拮抗作用，科学准确地对铀和汞混合污染场地的环境风险进行评价，为铀和汞混合污染场地的修复治理提供数据支撑。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法的流程图；
图2为本发明实施例中提供的铀和汞污染土壤中铀的暴露概念模型图；
图3为本发明实施例中提供的铀和汞污染土壤中汞的暴露概念模型图；
图4为本发明实施例中提供的不均匀性处理示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明的目的在于科学准确地对铀和汞混合污染场地的环境风险进行评价，为铀和汞混合污染场地的修复治理提供数据支撑。为了达到上述目的，本发明提供一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法及系统。
本发明基于铀和汞两种元素对人体的致毒机理，利用单一污染物的危害指数(HI)，并考虑铀和汞的协同和拮抗权重因子，建立一种适宜的铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法，并基于微元思想分析处理铀和汞混合污染土壤中铀活度浓度与汞浓度的不均匀性。
铀的致毒机理及途径：铀是高传能线密度的α辐射体，对人体的呼吸道、肾、神经系统及DNA有较严重损伤，其对人体健康的损伤主要为辐射损伤，包括公众直接食入铀污染土壤、食入由铀污染土壤或者地下水种植/饲养的动植物及饮用铀污染水体的内照射，吸入空气中悬浮的铀的内照射，空气中和土壤中铀的外照射。
汞的致毒机理及途径：汞具有较强的蒸发性、弥散性及可溶性。从保护人体健康角度可知其易与氨基、羟基及硫酸基等结合，从而对人体的呼吸道、神经系统及DNA造成损伤。主要途径包括经口和呼吸道摄入汞污染土壤、皮肤接触汞污染土壤所致的人体健康影响。
铀和汞致毒机理：铀和汞所致人体健康有公共的表征形式，即致癌性。因此，本发明主要考虑铀和汞的联合致癌性，并分析铀和汞的协同及拮抗作用，建立铀和汞混合污染土壤环境风险评估方法。对生物的毒性影响动物实验结果显示，当同时注射氯化汞和铀化合物时比单独注射一种物质所致老鼠的危害高，高约1.5～3倍。因此在本发明中对铀和汞的协同毒性作用的权重因子取2。
如图1所示，一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法，方法包括：
S100、基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；
S200、基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；
S300、根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险。
第一暴露概念模型为污染源—暴露介质—照射途径—敏感受体的受照概念模型，受照途径包括：外照射、吸入内照射以及食入内照射，外照射包括：铀和汞混合污染土壤的直接外照射、铀和汞混合污染土壤悬浮在空中所致的浸没外照射；
第二暴露概念模型为污染源—暴露介质—暴露途径—敏感受体的暴露概念模型，暴露途径包括：呼吸吸入、经口摄入和皮肤接触。
步骤(1)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险HU：
HU＝(Deg+Dea+Dei+Dee)×SF
其中，Deg为直接外照射对人体的辐射剂量；
Dea为浸没外照射对人体的辐射剂量；
Dei为吸入内照射对人体的辐射剂量；
Dee为食入内照射对人体的辐射剂量；
SF为单位辐射剂量所致人体的致癌因子；
步骤(2)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险Hhg：
Hhg＝Hhgpi+Hhgoi+Hhgdc
其中，Hhgpi为呼吸吸入对人体的致癌风险；
Hhgoi为经口摄入对人体的致癌风险；
Hhgdc为皮肤接触对人体的致癌风险；
步骤(3)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险H混：
H混＝HU+Hhg+2×MAX(HU：Hhg)
其中，2为铀和汞的协同毒性作用的权重因子。
当人体直接位于铀和汞混合污染土壤上方时，通过下式计算直接外照射对人体的辐射剂量Deg：
Deg＝ρb×0.6×FA×FD(t)
其中，ρb为铀和汞混合污染土壤的密度，g/cm3；
FA为污染面积修正因子；
FD(t)为t时刻铀和汞混合污染土壤厚度的修正因子；
0.6为在铀和汞混合污染土壤上方的居留因子。
通过下式计算食入内照射对人体的辐射剂量Dee：
Dee＝Dees+Deew+Deel
其中，Dees为直接食入铀和汞混合污染土壤所致内照射对人体的辐射剂量；
Deew为铀和汞混合污染土壤经雨水淋溶，污染地下或者地表水体，人饮用该污染地下水或者地表水所致内照射对人体的辐射剂量；
Deel为食入铀和汞混合污染土壤区域生长的动植物，或者污染区域外受该污染区域影响的动植物所致内照射对人体的辐射剂量。
通过下式计算呼吸吸入对人体的致癌风险Hhgpi：
Hhgpi＝((PISERca+IOVERca1)×Csoil1+(IOVERca2+IIVERca1)×Csoil2+
(IOVERca3++IIVERca2)×Cgw))×SFi
其中，PISERca为吸入土壤颗粒物的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca1为吸入室外空气中来自表层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca2为吸入室外空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤·kg-1 体重·d-1；
IOVERca3为吸入室外空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
IIVERca1为吸入室内空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IIVERca2为吸入室内空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
Csoil2为下层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
Cgw为污染区域地下水中汞的浓度，mg/L；
SFi为呼吸吸入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
通过下式计算经口摄入对人体的致癌风险Hhgoi：
Hhgoi＝OISERca×Csoil1×SFo
其中，OISERca为经口摄入污染土壤暴露量(致癌效应)，kg土壤/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
SFo为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
通过下式计算皮肤接触对人体的致癌风险Hhgdc：
Hhgdc＝DCSERca×Csoil1×SFd
其中，DCSERca为皮肤接触途径的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
SFd为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
通过微元法获取铀和汞混合污染土壤中铀的活度浓度、表层污染土壤中汞的浓度、下层污染土壤中汞的浓度以及地下水中汞的浓度。
工作原理：
(1)铀的环境风险评估
铀具辐射特性，其可通过与人体的接触造成外照射影响。同时，铀和汞混合污染土壤可通过大气、地表水、地下水途径进入生物圈，从而进入到食物链中，对人体造成一定的影响。
铀和汞混合污染土壤中铀环境风险评估的暴露概念模型采用“污染源—暴露介质—照射途径—敏感受体”的受照概念模型。主要受照情景的概念模型图见图2。
污染源：铀和汞混合污染土壤，其中铀需先扣除当地的本底水平。
暴露介质：空气、水、土壤及动植物。
①外照射途径，包括铀和汞混合污染土壤的直接外照射Deg和铀和汞混合污染土壤悬浮在空中所致的浸没外照射Dea。
其中，Deg分两种情况：一种是人直接位于铀和汞混合污染土壤上方，Deg＝ρb×0.6×FA×FD(t)，式中ρb为铀和汞混合污染土壤的密度，g/cm3；FA为污染面积修正因子；FD(t)为t时刻铀和汞混合污染土壤厚度的修正因子，0.6为在铀和汞混合污染土壤上方的居留因子；另一种是人位于铀和汞混合污染土壤区域外，因铀和汞混合污染土壤悬浮到空气中，然后再沉降到人所在的区域，引起的地表沉积外照射。
Dea为铀和汞混合污染土壤悬浮于空气中所致的浸没外照射。
②吸入内照射途径，Dei为铀和汞混合污染土壤悬浮于空气中，人体呼吸污染空气所致的吸入内照射。
③食入内照射途径，Dee，Dee＝Dees+Deew+Deel，
式中，Dees为直接食入铀和汞混合污染土壤所致内照射；
Deew为铀和汞混合污染土壤经雨水淋溶，污染地下或者地表水体，人饮用该污染地下水或者地表水所致内照射；
Deel为食入铀和汞混合污染土壤区域生长的动植物，或者污染区域外受该污染区域影响的动植物所致的内照射。
敏感受体：通过以上照射途径所致居民个人有效剂量，该剂量所致的居民致癌的风险HU为：
HU＝(Deg+Dea+Dei+Dee)×SF
式中SF为单位辐射剂量所致人体的致癌因子。
(2)汞的环境风险评估
汞为重金属元素，具有较强的挥发性。其易与氨基、羟基及硫酸基等结合，从而对人体的呼吸道、神经系统及DNA造成损伤。
铀和汞混合污染土壤中汞的暴露概念模型采用“污染源—暴露介质—暴露途径—敏感受体”的暴露概念模型，主要暴露途径包括经口和呼吸道摄入铀和汞混合污染土壤、皮肤接触铀和汞混合污染土壤所致的人体健康影响。铀和汞混合污染土壤中汞的暴露概念模型图见图3。
污染源：铀和汞混合污染土壤，其中汞需先扣除当地的背景值。
暴露介质：空气、地表水、地下水、土壤。
暴露途径：
①呼吸吸入暴露途径，呼吸吸入铀和汞混合污染土壤途径的致癌风险Hhgpi。
考虑到汞具有挥发性，其在土壤或者水体中均可通过其自身挥发进入空气中，因此在呼吸吸入暴露途径的暴露量计算时，汞进入空气中的途径包括铀和汞混合污染土壤悬浮，污染土壤表层和下层土壤中汞的挥发，和地下水体中汞的挥发四种。
Hhgpi＝((PISERca+IOVERca1)×Csoil1+(IOVERca2+IIVERca1)×Csoil2+(IOVERca3++IIVERca2)×Cgw))×SFi
式中PISERca为吸入土壤颗粒物的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca1为吸入室外空气中来自表层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca2为吸入室外空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤·kg-1 体重·d-1；
IOVERca3为吸入室外空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
IIVERca1为吸入室内空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IIVERca2为吸入室内空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量(致癌效应)，L地下水/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤(地表下0～50cm内)中汞的浓度，mg/kg土壤；
Csoil2为下层层污染土壤(地表下>50cm)中汞的浓度，mg/kg土壤；
Cgw为污染区域地下水中汞浓度，mg/L；
SFi为呼吸吸入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
②经口摄入暴露途径，经口摄入铀和汞混合污染土壤途径的致癌风险Hhgoi，Hhgoi＝OISERca×Csoil1×SFo，
式中OISERca为经口摄入污染土壤暴露量(致癌效应)，kg土壤/(kg体重·d)；
SFo为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
③皮肤接触暴露途径，皮肤接触铀和汞混合污染土壤途径的致癌风险Hhgdc，Hhgdc＝DCSERca×Csoil1×SFd，
式中DCSERca为皮肤接触途径的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
SFd为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
敏感受体：通过以上暴露途径摄入的汞含量对受体的致癌风险Hhg。
Hhg＝Hhgpi+Hhgoi+Hhgdc
(3)铀和汞污染土壤风险叠加
铀为放射性核素，有较强的辐射危害；汞为非放射性元素，属于重金属。两者的环境风险评价途径有区别，但均可引起人体健康致癌或者致死。因此本发明中在分析两种元素毒性机理的基础上，选用两者同时进入人体内，可能导致人体健康致癌的发生率，作为铀和汞混合污染土壤的环境风险评估手段。
铀和汞各自所致公众的致癌率为HU和Hhg。
铀和汞的在人体的相互作用，参照铀和汞对生物的毒性影响动物实验结果显示，当同时注射氯化汞和铀化合物时比单独注射一种物质所致老鼠的危害高，高约1.5～3倍。因此在本发明中对铀和汞的协同毒性作用的权重因子W协取2。
则铀和汞混合污染土壤的致癌率H混计算公式如下：
H混＝HU+Hhg+2×MAX(HU：Hhg)
(4)不均性处理
以上分析均假定铀和汞混合污染土壤中铀的活度浓度和汞的浓度水平呈均匀分布，但实际中污染场地内污染物浓度均呈不均匀分布。
因此需把污染区域划分为无限小的污染方块，假定每一无限小方块内污染物浓度是均匀的，从而得到混合污染区域内污染物浓度的平均估算值，如图4所示。
①铀活度浓度
假定dxdydz内的铀活度浓度是均匀的，则每一个方形区域内的铀活度浓度为Bi，则该污染区域内铀的总活度A：
式中ρ表示土壤的密度，g/cm3。
则铀和汞混合污染区域内铀的活度浓度水平B＝A/ρV，其中V为混合污染土壤的体积，m3。
②表层土壤汞浓度
假定dxdydz内的汞浓度是均匀的，则表层土壤每一个方形区域内的汞浓度为Csi，则该污染区域内表层土壤中汞的质量ms：
则铀和汞混合污染区域内表层土壤中汞的浓度水平Cs＝ms/ρVs，其中Vs为表层混合污染土壤的体积，m3。
③下层土壤汞浓度
假定dxdydz内的汞浓度是均匀的，则下层土壤每一个方形区域内的汞浓度为Cgi，则该污染区域内下层土壤中汞的质量mg：
则铀和汞混合污染区域内下层土壤中汞的浓度水平Cs＝mg/ρVg，其中Vg为下层混合污染土壤的体积，m3。
④地下水中汞浓度
假定dxdydz内的汞浓度是均匀的，则每一个方形区域内地下水中汞浓度为Cwi，则该污染区域内地下水中汞的质量mw：
式中p表示污染区域的总孔隙度。
则铀和汞混合污染区域内地下水中汞的浓度水平Cw＝mw/ρpV。
本发明还提供一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估系统，系统包括：
第一计算模块，用于基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；
第二计算模块，用于基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；
第三计算模块，用于根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；
(2)基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；
(3)根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险；
所述第一暴露概念模型为污染源—暴露介质—照射途径—敏感受体的受照概念模型，所述照射途径包括：外照射、吸入内照射以及食入内照射，所述外照射包括：铀和汞混合污染土壤的直接外照射、铀和汞混合污染土壤悬浮在空中所致的浸没外照射；
所述第二暴露概念模型为污染源—暴露介质—暴露途径—敏感受体的暴露概念模型，所述暴露途径包括：呼吸吸入、经口摄入和皮肤接触；
步骤(1)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险HU：
HU＝(Deg+Dea+Dei+Dee)×SF
其中，Deg为直接外照射对人体的辐射剂量；
Dea为浸没外照射对人体的辐射剂量；
Dei为吸入内照射对人体的辐射剂量；
Dee为食入内照射对人体的辐射剂量；
SF为单位辐射剂量所致人体的致癌因子；
步骤(2)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险Hhg：
Hhg＝Hhgpi+Hhgoi+Hhgdc
其中，Hhgpi为呼吸吸入对人体的致癌风险；
Hhgoi为经口摄入对人体的致癌风险；
Hhgdc为皮肤接触对人体的致癌风险；
步骤(3)包括：
通过下式计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险H混：
H混＝HU+Hhg+2×MAX(HU：Hhg)
其中，2为铀和汞的协同毒性作用的权重因子；
通过下式计算呼吸吸入对人体的致癌风险Hhgpi：
Hhgpi＝((PISERca+IOVERca1)×Csoil1+(IOVERca2+IIVERca1)×Csoil2+(IOVERca3++IIVERca2)×Cgw))×SFi
其中，PISERca为吸入土壤颗粒物的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca1为吸入室外空气中来自表层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IOVERca2为吸入室外空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤·kg-1 体重·d-1；
IOVERca3为吸入室外空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
IIVERca1为吸入室内空气中来自下层土壤汞挥发对应的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
IIVERca2为吸入室内空气中来自地下水汞挥发对应的地下水暴露量，L地下水/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
Csoil2为下层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
Cgw为污染区域地下水中汞的浓度，mg/L；
SFi为呼吸吸入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物；
通过下式计算经口摄入对人体的致癌风险Hhgoi：
Hhgoi＝OISERca×Csoil1×SFo
其中，OISERca为经口摄入污染土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
SFo为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物；
通过下式计算皮肤接触对人体的致癌风险Hhgdc：
Hhgdc＝DCSERca×Csoil1×SFd
其中，DCSERca为皮肤接触途径的土壤暴露量，kg土壤/(kg体重·d)；
Csoil1为表层污染土壤中汞的浓度，mg/kg土壤；
SFd为经口摄入致癌斜率因子，kg体重·d/mg污染物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当人体直接位于铀和汞混合污染土壤上方时，通过下式计算直接外照射对人体的辐射剂量Deg：
Deg＝ρb×0.6×FA×FD(t)
其中，ρb为铀和汞混合污染土壤的密度，g/cm3；
FA为污染面积修正因子；
FD(t)为t时刻铀和汞混合污染土壤厚度的修正因子；
0.6为在铀和汞混合污染土壤上方的居留因子。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下式计算食入内照射对人体的辐射剂量Dee：
Dee＝Dees+Deew+Deel
其中，Dees为直接食入铀和汞混合污染土壤所致内照射对人体的辐射剂量；
Deew为铀和汞混合污染土壤经雨水淋溶，污染地下或者地表水体，人饮用该污染地下水或者地表水所致内照射对人体的辐射剂量；
Deel为食入铀和汞混合污染土壤区域生长的动植物，或者污染区域外受该污染区域影响的动植物所致内照射对人体的辐射剂量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，通过微元法获取铀和汞混合污染土壤中铀的活度浓度、表层污染土壤中汞的浓度、下层污染土壤中汞的浓度以及地下水中汞的浓度,包括把污染区域划分为无限小的污染方块，假定每一无限小方块内污染物浓度是均匀的，从而得到混合污染区域内污染物浓度的平均估算值：
①铀活度浓度
假定dxdydz内的铀活度浓度是均匀的，则每一个方形区域内的铀活度浓度为Bi，则该污染区域内铀的总活度A：
式中ρ表示土壤的密度，g/cm3；
则铀和汞混合污染区域内铀的活度浓度水平B＝A/ρV，其中V为混合污染土壤的体积，m3；
②表层土壤汞浓度
假定dxdydz内的汞浓度是均匀的，则表层土壤每一个方形区域内的汞浓度为Csi，则该污染区域内表层土壤中汞的质量ms：
则铀和汞混合污染区域内表层土壤中汞的浓度水平Cs＝ms/ρVs，其中Vs为表层混合污染土壤的体积，m3；
③下层土壤汞浓度
假定dxdydz内的汞浓度是均匀的，则下层土壤每一个方形区域内的汞浓度为Cgi，则该污染区域内下层土壤中汞的质量mg：
则铀和汞混合污染区域内下层土壤中汞的浓度水平Cs＝mg/ρVg，其中Vg为下层混合污染土壤的体积，m3；
④地下水中汞浓度
假定dxdydz内的汞浓度是均匀的，则每一个方形区域内地下水中汞浓度为Cwi，则该污染区域内地下水中汞的质量mw：
式中p表示污染区域的总孔隙度；
则铀和汞混合污染区域内地下水中汞的浓度水平Cw＝mw/ρpV。
5.一种基于权利要求1-4中任一项所述铀和汞混合污染土壤的环境风险评估方法的系统，其特征在于，所述系统包括：
第一计算模块，用于基于第一暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中铀对人体的致癌风险；
第二计算模块，用于基于第二暴露概念模型，计算铀和汞混合污染土壤中汞对人体的致癌风险；
第三计算模块，用于根据铀对人体的致癌风险、汞对人体的致癌风险以及铀和汞的协同毒性作用的权重因子，计算铀和汞混合污染土壤对人体的致癌风险。
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