昆明城区大气PM2.5中重金属浓度水平与健康风险研究

为探讨昆明城区大气环境PM_(2.5)中重金属的质量浓度水平和健康风险,于2013年4月、10月和2014年1月、5月在昆明市3个监测点采集PM_(2.5)样品,利用ICP-MS方法检测了8种重金属Cr、Mn、Pb、Ni、Cu、Zn、As和Cd的质量浓度水平。结果表明,昆明工业区监测点大气PM_(2.5)中Mn、Pb、Ni、Cu、Zn、As和Cd的质量浓度高于交通密集区和清洁对照点,冬春季重金属质量浓度高于夏秋季。主成分分析结果表明,昆明城区大气PM_(2.5)重金属主要来源于冶金工业源(49.43%)、地面扬尘和道路交通的混合源(18.73%)和燃煤源(12.61%)。健康风险评价结果表明,昆明城区大气PM_(2.5)中8种重金属对成人和儿童的非致癌风险均小于非致癌风险阈值1,非致癌风险最高的均为Mn,分别为9.21×10~(-3)和3.18×10~(-3);致癌风险最高的是Cr,为1.41×10~(-6),处于致癌风险安全阈值10~(-6)~10~(-4)内。     

长春市某地下停车场PM_(2.5)中重金属健康风险研究

为了解地下停车场PM_(2.5)中所含重金属元素对人体产生的风险情况,选用LD-6SR激光粉尘监测仪采集2019年长春市采暖季某小区地下停车场PM_(2.5)样本,利用电感耦合等离子发射光谱法测定样本中各重金属质量比,并采用人体健康风险评价模型评价对人体健康影响。结果表明,所测11种重金属元素质量比从大到小为Ba、Pb、Cu、Mn、Zn、V、Cr、Ni、As、Co、Cd,停车场出入口处(监测点2)的重金属质量比普遍高于停车场偏僻处(监测点1),Pb、Cu、Cd和As元素富集情况较为严重。人体健康风险评价结果显示,地下停车场PM_(2.5)中重金属对成人的致癌暴露量高于儿童,非致癌暴露量为儿童高于成人,且约为成人的3倍,儿童及成人均不存在致癌风险,但均存在非致癌风险。     

内蒙古大河口水库水体重金属污染程度及健康风险评价

为查明滦河上游大河口水库水体重金属的污染程度及潜在的致癌与非致癌风险水平,分别于2017年1月、7月、10月对库区内15个监测点共采集135个水样,对Cr、Pb、As、Fe、Ni、Cu、Al共7种重金属元素分析检测,并采用美国EPA推荐使用的健康风险评价模型对水库不同蓄水期水质展开健康风险评价.结果 表明:不同蓄水期水库水体7种重金属的平均检测质量浓度范围为0.005 ～0.129 mg/L,除重金属Ni含量超标外,其余重金属元素的含量均未超出我国《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水体标准限值.库区水体成人年均致癌健康风险值在10-7～ 10-5.儿童年均致癌风险是成人的2.7倍,儿童年均非致癌风险是成人的2.5倍.水库的非致癌重金属Ni、Fe、Cu、Al的年均健康风险值介于10-12～ 10-9,小于总体健康风险值的1％.健康风险主要来自于重金属致癌风险,主要风险物为As,其次为Cr,平均值分别为4.85×10-6a-1和3.93×10-6a-1,均接近国际辐射防护委员会(ICRP)所推荐的最大可接受风险水平,应优先列为大河口水库水环境重金属污染风险的管控目标.     

广西某城市饮用水水源地重金属健康风险评价

为阐明城市饮用水水源地重金属污染物的健康风险水平,根据广西某市主要的3处饮用水水源地水质监测结果,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的健康风险评价模型,对水源地原水中Cr、As、Cd、Pb、Cu、Hg、Fe和Zn等重金属通过饮用水途径引起的环境健康风险进行评价。结果表明:非致癌物质对成人和儿童引起的总非致癌风险在10-10~10-9a-1之间,远低于US EPA推荐的最大可接受风险水平(10-4a-1);致癌物质对成人和儿童引起的人均年致癌风险大小顺序均为CrAsCd;河流、湖库型水源地总致癌风险均超过US EPA推荐的最大可接受风险水平(10-4a-1),其中儿童人群总致癌风险在8.43×10-5~6.26×10-4a-1之间,明显高于成人6.05×10-5~4.52×10-4a-1的水平。Cr对儿童和成人总致癌风险贡献最高,是最主要的致癌物。     

城市老工业区土壤重金属污染状况与健康风险评价

本文对西部某老工业区土壤中As、Pb、Cr、Cd、Hg、Zn的含量、空间分布状况展开了研究,并依据《污染场地风险评估技术导则》对该老工业区的健康风险进行了评价。研究结果表明,该老工业区土壤重金属污染严重,6种元素与陕西土壤背景值相比超标100%,表明其不适宜作为居住用地开发。健康风险评价结果显示,As、Pb、Cr、Cd元素的非致癌风险值分别为3.83、1.7、1.94、1.09,均超过非致癌风险可接受值1,表明该老工业区对人们存在非致癌健康风险;对于致癌风险,As、Cr、Cd元素的致癌风险值远大于致癌风险边界值,分别超过致癌风险值的2个数量级(2.64×10-4)、4个数量级(1.94×10-2)、1个数量级(6.12×10-5),表示As和Cr已经达到了显著致癌风险的水平。     

保定市城区典型家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的污染特征研究

以保定市为研究区域,采集城区家庭室内一年四季的PM_(2.5)样品,对家庭室内PM_(2.5)的质量浓度水平和其中BDE-47污染特征、季节变化、灰霾天气的影响以及呼吸暴露水平等进行研究。结果表明,家庭室内PM_(2.5)的质量浓度范围为42.0～180μg/m3,室内外空气中PM_(2.5)质量浓度具有良好相关性。家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的质量浓度为0.28～12.1 pg/m3,平均质量浓度为(3.24±3.08) pg/m3,与文献报道水平相近。家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的质量浓度具有明显的季节性,冬季室内PM_(2.5)中BDE-47的水平显著高于其他季节(p 0.05),春季和秋季的质量浓度水平相近但显著高于夏季(p 0.05)。灰霾天家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的质量浓度略高于非灰霾天,但差异并不显著(p 0.05)。呼吸暴露风险评估结果表明,儿童和成人对家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的呼吸摄入量分别为2.81～6.05 pg/(kg·d)和1.55～3.33 pg/(kg·d); BDE-47对儿童和成人的致癌风险分别为4.21×10~(-4)～9.08×10~(-4)和2.32×10~(-4)～5.00×10~(-4),均超过世界卫生组织规定的可接受的癌症风险1.0×10~(-4),表明居民暴露室内PM_(2.5)中BDE-47具有潜在致癌风险。     

重庆市生态保护发展区域大气PM_(10)和PM_(2.5)健康风险评价研究

选择重庆市生态保护发展区域2016年9月1日至11月30日6个大气自动观测站的数据进行分析,结果表明:研究区域大气环境中的PM_(10)和PM_(2.5)日均值均满足《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中二级标准要求。研究区域6个观测站大气中的PM_(10)和PM_(2.5)与风速、风向、温度和湿度均呈不同程度的显著相关性,大气中的PM_(2.5)的健康风险值均大于PM_(10),PM_(10)和PM_(2.5)的健康风险值均未超过美国国家环境保护局(US EPA)规定的1×10^(-6)~1×10^(-4)可接受风险范围。研究区域秋季大气环境中细颗粒的来源在不同程度上均受到极地气候和环流气团影响。     

中国城市PM2.5与PM10中重金属水平及分布差异

在大量文献调研的基础上,对正常天气下中国43个城市PM_(2.5)和26个城市PM_(10)中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的数据进行了归纳和分析,探讨中国城市PM_(2.5)和PM_(10)中重金属的总体分布及区域分布特征,并对今后的研究提出了建议。结果表明:1)我国对空气颗粒物中重金属的研究主要集中在PM_(2.5)和PM_(10)两种粒级;PM_(10)中各元素质量浓度均大于PM_(2.5)中元素质量浓度,但两者之间差异不显著;2)不同粒级颗粒物中重金属质量浓度区域分布不同,总体上PM_(2.5)中重金属质量浓度在我国华南、西北地区较高,西南地区最低,而PM_(10)中重金属质量浓度在华北、西北地区较高,西南地区较低;3)总体上,PM_(2.5)中重金属质量浓度表现为省会城市高于地级城市,而PM_(10)中重金属质量浓度表现为地级城市高于省会城市。今后可从不同粒级颗粒物中重金属含量分布特征及不同来源颗粒物粒径特征等方面开展更多的研究,为治理城市空气污染提供科学依据。     

保定市环境空气PM_(2.5)中多环芳烃污染特征及呼吸暴露风险

为探究保定市PM_(2.5)中多环芳烃(PAHs)的污染特征及其健康风险,于2017年1月和7月采集了保定市城区5个地点的PM_(2.5)样品,利用气质联用仪测定了16种优控PAHs的质量浓度。结果表明,保定市夏季和冬季PAHs平均质量浓度分别为(7.16±2.23) ng/m~3和(629.73±338.53)ng/m~3。特征比值分析表明,机动车燃油排放、生物质和煤燃烧排放是保定市环境空气PM_(2.5)载带PAHs的主要来源。终生致癌风险(ILCR)评估结果表明,成人夏季和冬季ILCR分别为4.59×10-6和6.47×10-4,提示具有较高的健康风险,需要采取措施进行防控。     

贵州省区域煤矿排水重金属污染特征及健康风险评价

贵州煤炭资源丰富,含多种重金属的煤矿排水对环境污染明显.通过对贵州省不同地区共120个煤矿排水进行采样分析,采用单因子评价、重金属污染指数法和水环境健康风险模型3种评价方法,分别对不同区域重金属污染特征及人体健康风险进行评价.结果表明,贵州省煤矿排水多呈酸性或弱酸性,12种重金属的污染超标状况从大到小为Fe、Mn、Ni、Al、Co、Zn、Cd 与 Cr、As、Pb、Cu、Sb,其中 Fe、Mn、Ni、Al、Co污染最为严重,样点超标率分别达88％、84％、70％、59％、53％.重金属污染指数HPI地区差异显著,全省平均值为576.62,是临界值的5.76倍,各地区整体污染状况从大到小为黔东南州、黔南州、黔西南州、安顺市、毕节市、遵义市、贵阳市、六盘水市.煤矿排水中化学非致癌物Cu、Pb、Zn、Ni、Al、Fe、Mn、Co、Sb的健康风险较小(均值3.66×10-10～3.63×10-7a-1),均低于美国EPA推荐最大可接受水平 1.0×10-6a-1;化学致癌物 Cr(3.90×10-4a-1)、As(3.71×10-5 a-1)和 Cd(6.82×10-6 a-1)的健康风险均较高,其中重金属Cr污染与黔西南地区As污染,应予以重视.     

兰州市主城区大气降尘和表层土壤重金属污染特征与评价

同一区域大气降尘和表层土壤中重金属的污染特征能够反映出重金属污染物在大气-土壤系统中的迁移、传输和扩散规律。在兰州市主城区设置10个采样点,分别采集大气降尘及附近表层土壤样本,分析大气降尘和表层土壤中6种重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)质量比、来源等污染特征,并对其污染水平和潜在生态危害进行评价。结果表明,大气降尘中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(379.84 mg/kg)、Pb(133.78 mg/kg)、Cr(95.61 mg/kg)、Cu(84.25 mg/kg)、Ni(43.13 mg/kg)、Cd(3.89 mg/kg),表层土壤中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(136.07mg/kg)、Cr (85.25 mg/kg)、Pb (55.99 mg/kg)、Cu (42.20mg/kg)、Ni(37.61 mg/kg)、Cd(0.55 mg/kg),在不同功能区6种重金属的平均质量比差异较大。大气降尘和表层土壤中,Cu、Pb、Cd、Zn的变异系数较大。因子分析结果表明,兰州市大气降尘中的重金属主要来源于燃煤、交通运输和工业生产。重金属污染水平评价结果表明,兰州市主城区大气降尘中的Cd已经构成偏严重污染,Pb达到偏重度污染,Cu、Zn为中度污染,Cr、Ni无污染;表层土壤中的Cd达到中度污染,Pb、Zn为轻度污染,Cu、Cr、Ni均为无污染。潜在生态危害评价结果表明,兰州市主城区大气降尘和表层土壤中Cd的潜在生态危害最大,分别达到极强污染水平和强污染水平; Cu、Zn、Cr、Ni均为低潜在生态危害。     

乌鲁木齐市采暖期与非采暖期大气PM_(2.5)和PM_(10)中水溶性离子特征分析

为了解乌鲁木齐市采暖期和非采暖期大气颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10))水溶性离子污染特征,于2015年在乌鲁木齐市采集两个时期大气颗粒物样品,采用离子色谱仪(IC)等仪器对PM_(2.5)和PM_(10)中的9种水溶性离子进行了定量分析。结果表明,乌鲁木齐市采暖期PM_(2.5)与PM_(10)中水溶性离子平均质量浓度分别为(76.26±36.15)μg/m3和(88.94±41.43)μg/m3,约为非采暖期的2倍,主要水溶性离子是SO2-4、NH_4~+、NO-3和Cl-,这4种水溶性离子分别占PM_(2.5)和PM_(10)中总水溶性离子的88.91%和90.03%;非采暖期PM_(2.5)与PM_(10)中水溶性离子平均质量浓度分别为(37.62±14.03)μg/m3和(44.12±16.79)μg/m3,主要水溶性离子是SO2-4、NH_4~+、NO-3和Ca2+,这4种水溶性离子分别占PM_(2.5)和PM_(10)中总水溶性离子的88.18%和86.96%。采暖期PM_(2.5)和PM_(10)中NH_4~+、SO2-4、NO-3三者之间有强相关性,它们可能具有相似的来源;而非采暖期NH_4~+和SO2-4、Cl-的相关性最强,非采暖期NH_4~+在PM_(2.5)和PM_(10)中主要以(NH_4)2SO4和NH_4Cl形式存在。采暖期和非采暖期乌鲁木齐市[NO-3]/[SO2-4]均小于1,推测乌鲁木齐市颗粒物污染可能主要来源于固定排放源。     

河南虞城县惠楼山药种植区地下水重金属含量及健康风险评价

在对虞城县惠楼村山药种植区地下水中Cr、Cd、Pb、Zn和Cu含量测定的基础上,应用美国环境保护局健康风险评价模型评价了各个重金属通过饮水途径所致的健康风险.结果表明,地下水重金属对该地区居民已经造成了一定的健康危害.由饮水途径所致健康风险中,所有样点的化学致癌物Cr和Cd的个人年风险在10-4 a-1以上水平,某些样点Cd的个人年风险也在5.0× 10-5 a-1以上水平,超过了国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平,且平均占到总年风险的99.9%,其中Cr对总风险的贡献率平均达到96.73%,是最主要的致癌重金属;非化学致癌物Pb、Zn和Cu的个人年风险均低于ICRP最大可接受风险水平.对照区地下水致癌重金属的个人年风险和总年风险均高于山药种植区.今后要加强研究区地下水中Cr的来源和去除技术研究.     

西安市城市道路灰尘重金属污染及健康风险评价

在西安市典型旅游区、居民文教区、商业区和工业区内选择具有不同车流量的12条道路作为路面灰尘采样区域,于2013年10—11月采集路面灰尘样本72个,测试灰尘中重金属Pb、Zn、Cu、V、Ba、Cr、Cd、Ni、As的质量比,统计分析灰尘重金属污染空间分异特征,并应用美国EPA人体暴露风险评价方法评价其健康风险。结果表明:西安市道路灰尘重金属明显富集,除V外,Pb、Zn、Cu、Ba、Cr、Cd、Ni、As质量比分别是陕西土壤背景值的5.59、4.02、2.37、3.64、2.21、93.83、1.08和7.09倍,Pb、Zn、Ni质量比呈工业区最高、旅游区最小、工业区明显高于其他功能区的空间布局,Cr和Cd质量比各功能区差别不大且呈宽幅离散,居民文教区Cu、As质量比较其他功能区高,旅游区V质量比明显高于其他功能区;手-口接触摄入是路面灰尘风险暴露的主要途径,各类重金属非致癌风险从高到低为As、Cr、Pb、Ba、Cd、V、Ni、Cu、Zn,手-口接触摄入、呼吸吸入和皮肤接触3种途径对儿童和成人产生的非致癌总风险分别为2.75和0.372,灰尘暴露导致的儿童非致癌健康风险不容忽视,As、Cr、Pb、Ba是危害最大的污染物;Cr、Cd、Ni、As的致癌暴露风险从高到低为Cr、As、Cd、Ni,单一重金属的致癌风险及4种重金属总致癌风险均低于致癌风险量级水平。     

云南不同产区白花蛇舌草中5种金属元素含量分析及健康风险评价

利用微波消解-原子荧光光谱法、火焰-石墨炉原子吸收法对云南23个产地白花蛇舌草中Cu、Pb、Cd、Hg和As 5种金属元素质量比进行了测定;并通过靶标危害系数(THQ)和总危害指数(HI)对Cu、Pb、Cd和Hg 4种元素进行非致癌风险评价,用终生致癌风险(R)对As进行致癌风险评价。结果表明,23个产地白花蛇舌草中Cu、Pb、Cd、As和Hg 5种金属元素平均质量比分别为9.65 mg/kg、5.14mg/kg、3.23 mg/kg、0.82 mg/kg和0.04 mg/kg。依据中国药典(2015版)和中国绿色行业标准,这些样品中Cu、As、Hg平均质量比未超标,而Cd、Pb超标,超标率分别为100%和43.47%;少量样品存在Cu、As超标,超标率分别为4.3%和8.96%。瑞丽市勐秀乡样品Cu质量比超标,文山市小街镇样品中Pb、Cd、As质量比远高于标准值,红河州个旧市大屯镇样品As质量比是标准值的4倍多。白花蛇舌草中Cu、Pb、Cd和Hg 4种重金属元素THQ从高到低依次为Cd、Pb、Cu、Hg,且THQ和HI均小于1,表明4种重金属元素中Cd的非致癌风险最高,且THQ/HI达64.58%。此外,23个样品中As的R为4.87×10-5,超出世界卫生组织建议的致癌风险值(1.00×10-5)。研究表明:人体通过白花蛇舌草摄入Cu、Pb、Cd和Hg 4种重金属元素不会对人体造成非致癌伤害;除红河州个旧市和文山市小街镇样品外,云南其他产地白花蛇舌草摄入总As存在低致癌风险。     

河南惠楼山药种植区土壤和山药重金属质量比及健康风险研究

在河南省惠楼山药种植区采集土壤和山药样品各14份,用AAS法测定土壤和山药重金属质量比,用US EPA健康风险评价模型对膳食山药所致的重金属健康风险进行了研究.结果表明,种植区土壤重金属均没有发生污染.山药中Pb、Cu、Zn、Ni、Cr和Co的平均质量比分别为1.15 mg·kg-1、4.60 mg· kg-1、15.68 mg· kg-1、1.97mg· kg-1、0.14 mg·kg-1和2.94 mg·kg-1,其中Pb和Ni质量比略有超标.山药对土壤重金属的富集系数从大到小依次为Cu、Zn、Co、Pb、Ni、Cr.各个重金属的THQ和各样点的HI均远小于l,不存在非致癌健康危害.Pb和Ni的CR值分别为10-6和10-4数量级,致癌风险不明显;而Co和Cr的CR值在10-3数量级,存在明显的致癌风险;Co对TCR的平均贡献率为79.01％,是最主要的致癌重金属.     

城市轨道交通环控系统颗粒物浓度相关性分析

城市轨道交通系统在为人们提供了许多便利的同时出现了很多颗粒物方面的问题。对上海市、南京市轨道交通不同系统颗粒物质量浓度进行了实测分析,结果表明:不同系统站台和车厢PM_(10)(PM_(2.5))之间有很大的相关性(相关系数|r|=0.909~0.993);同一时段地铁系统站台(|r|=0.871~0.894)和轻轨系统站台(|r|=0.829)的PM_(2.5)与PM_(2.5-10)之间分别有很大的相关性,两种颗粒物有同一来源;不同系统车厢内PM_(2.5)与PM_(2.5-10)的相关性均较好(|r|=0.932~0.992),粗细颗粒物有共同的来源。     

大连市饮用水中多环芳烃的概率致癌风险评价

饮用水中多环芳烃(PAHs)的水平及其致癌风险直接关系到居民的身体健康.考察了大连市饮用水中14种典型PAHs的质量浓度,并应用概率致癌风险分析方法评价饮用水中PAHs对不同年龄段和性别人群的致癌风险.结果表明:饮用水中基于苯并(a)芘的毒性当量为3.6 ng/L,低于国家饮用水标准.对儿童和青年,饮用水中PAHs引起的累积概率为90%的致癌风险分别为6.2×10-7和7.4 ×10-7,低于美国环保局建议的致癌风险值10-6,且性别间的差异很小;对成年人,累积概率为90%的致癌风险为1.7×10-6,饮用水中PAHs对成年人具有潜在的致癌风险,并且女性大于男性.同时分析了影响概率致癌风险评价的主要因素,其中饮用水中PAHs毒性当量的变化对致癌风险评价结果影响最大.     

模拟酸雨对泉州市大气降尘重金属浸出特性的研究

针对福建泉州地区受污染的大气降尘样品,采用模拟酸雨浸泡的试验方法,研究不同酸度模拟酸雨(pH分别为2.5,3.5,4.5和5.6)对大气降尘样品中重金属元素浸出性质的影响。研究结果表明,Cu、Pb、Ni、Zn、Mn、Cr、V、Co、Cd均有不同程度的浸出,随着模拟酸雨pH值的升高重金属浸出率逐渐减小,pH在2.5到3.5范围内浸出率变化最大,Cd、Cu、Pb、Zn、Cr的释放量明显高于其他元素。pH是影响9种重金属元素浸出率大小的主要影响因素,降尘样品本身的酸碱度对其浸出率也有一定的影响。通过实验也让人们了解了大气降尘中重金属的潜在危害。     

典型固定燃烧源颗粒物成分谱特征研究

为了研究典型固定燃烧源颗粒物成分谱特征,于2013年在河北省应用固定源稀释采样系统采集燃煤电厂、燃煤锅炉、水泥窑及焦化厂炼焦炉等固定燃烧源排放的颗粒物(PM_(10)和PM_(2.5))样品。采样点设置在脱硫除尘器后,稀释比控制在20倍,采样流量为16.7L/min,采集3~4 h,每种颗粒物采集3个平行样品。应用ICP-MS、离子色谱仪和DRI碳质分析仪对PM_(10)和PM_(2.5)样品中的元素组分、水溶性离子及OC/EC组分质量分数进行了分析。结果表明,采用循环流化床锅炉的燃煤电厂排放的PM_(10)中主要组分为Al、Ca、SO_4~(2-)、OC,其质量分数分别为12.1%±5.3%、20.4%±7.3%、9.7%±3.1%、26.7%±8.2%,PM_(2.5)主要组分为Al(11.4%±4.7%)、Ca(17.9%±5.8%)、SO_4~(2-)(11.5%±2.8%)、OC(30.4%±10.8%);采用煤粉炉锅炉的燃煤电厂排放的PM_(10)中主要组分为Al、Ca、SO_4~(2-),其质量分数分别为18.9%±6.4%、12.8%±4.3%、6.2%±2.3%,PM_(2.5)主要组分为Al(9.5%±3.7%)、Ca(12.8%±5.5%)、SO_4~(2-)(10.8%±3.6%)。燃煤锅炉排放的颗粒物中主要组分为Na、Ca、Al、Fe、S、SO_4~(2-)、OC,水泥窑窑尾烟气颗粒物中Na、S、Ca、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、OC质量分数较高,炼焦炉排放的颗粒物中主要组分为S、SO_4~(2-)、NH_4~+、OC。4类固定燃烧源PM_(10)和PM_(2.5)成分谱中各成分的相关系数均在0.9以上,但分歧系数分析结果表明PM_(10)和PM_(2.5)颗粒物成分谱差异性较大。