Potential intake and risk characterization of heavy metals due to ingestion of soils from parks, playgrounds and picnic areas

Abstract

Bu çalışmanın amacı secilmiş metaller (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb ve Zn) bakımından İstanbul'un 24 bölgesindeki kentsel toprakların kirliliğini değerlendirmek, toprak kirliliği ile bölge özellikleri arasındaki ilişkiyi incelemek, kritik olarak kirlenmiş bölgeler için metallerin oral biyolojik ulaşılabilirliği ve iki senaryoyu hesaba katarak riski karakterize etmektir. 17 oyun alanı, 4 park ve 3 piknik alanından alınan numunelerin ortalama metal konsantrasyonlarının benzerlik gösterdiği görülmüştür. 24 bölge arasından beş bölgenin sistematik olarak zemin değerlerinden daha yüksek kirlilik içerdiği ve ölçülen konsantrasyonların genellikle Toprak Kirliliği ve Kontrolü Yönetmeliği (TKKY) limit değerlerini aştığı tespit edilmiştir. Bu bölgelerdeki yüksek bakır konsantrasyonları, bakır içeren ahşap koruyucudan kaynaklanan sızıntılara yorumlanmıştır. Bu bölgelerdeki risk karakterizasyonu ?toprak yeme alışkanlığı? ve ?istemsiz toprak yeme? senaryoları için tehlike endeksinin 1'in altında olduğunu göstermiştir; ancak As alımı için olası kansorojen riski her iki senaryoda da 1×10-6 limitini aşmıştır. Toprak yutma oranı risk tahmininde en önemli değişkendir. Özellikle toprak yeme alışkanlığı olan çocuklar için park, oyun ve piknik alanlarındaki topraklardan As alımı ile doğan risk ciddi olabilmektedir.

The objectives of this study were to assess urban soil contamination by selected metals (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in 24 sites (127 soil samples) in Istanbul, Turkey, investigate relationships between soil contamination and site properties, characterize the risk for critically contaminated sites by taking oral metal bioaccessibility and two soil ingestion scenarios into account. Average metal concentrations were similar in the 17 playgrounds, 4 parks and 3 picnic areas sampled. Five out of 24 sites had systematically higher contamination than background, and measured concentrations generally exceeded Turkish regulatory values. High Cu concentrations in these sites were attributed to the leaching from wood treated with Cu-containing preservatives. Risk characterization for these sites showed that hazard index was below one in both involuntary soil ingestion and soil pica behaviour scenarios for all metals. However, probabilistic carcinogenic risk for As uptake exceeded 1×10-6 in both scenarios. A sensitivity analysis showed that soil ingestion rate was the most important parameter affecting risk estimation. Risk from As uptake for children from soils of parks, playgrounds and picnic areas may be serious, especially if soil pica behaviour is present.