运城市区秋冬季大气PM2.5中重金属污染特征及健康风险评估

为了解山西省运城市大气细颗粒物（PM_2.5）中重金属的污染特征和来源及其健康风险，于2020年10月15日—2021年2月14日对运城市大气PM_2.5样品进行连续采集，使用微波消解-电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）分析了样品中的铬（Cr）、锰（Mn）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）和铅（Pb）等8种重金属元素的质量浓度。结果表明，采样期间，ρ（PM_2.5）平均值为78.96μg/m³，采暖季ρ（PM_2.5）为（79.84±43.79）μg/m³，高于非采暖季（76.54±23.97）μg/m³，采暖季和非采暖季ρ（PM_2.5）均值均超过《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）中的二级标准。富集因子法分析表明，Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的富集因子均高于10，其中Cd元素的富集因子平均值达到1.089，表明受人为污染影响严重。主成分分析结果表明，运城市区秋冬季大气中重金属主要有3个来源，分别为混合燃烧源、机动车尾气源、工业排放源。健康风险评价结果显示，经手口摄入暴露强度最大，呼吸吸入暴露强度最小，皮肤接触暴露强度居中；儿童在3种暴露途径的总暴露剂量高于成人，儿童重金属暴露风险高于成人。各途径的非致癌风险强度叠加值＜1，表明非致癌风险较小；但As、Pb的非致癌风险相对较高。4种重金属的呼吸吸入途径致癌风险程度排序为：As＞Cr＞Cd＞Ni，单种重金属的致癌风险（TR）值以及重金属的总致癌风险（R）值均＜10^-6，表明本研究中重金属不具有致癌风险。     

广州不同环境空气PM2.5中金属元素污染特征与风险评价

根据2015年广州城区磨碟沙、内陆郊区天湖和近海郊区万顷沙不同环境空气PM_2.5中金属元素（Pb、Cd、Cr、Ni、As等23种）监测数据，分析其污染特征与富集程度，并评估潜在生态风险和健康风险，为大气污染风险防控提供支持。结果显示：广州大气PM_2.5中金属K、Na、Fe、Ca、Al和Zn含量相对较高。总元素浓度总体呈冬季最高、夏季最低的特征，且随PM_2.5污染加重而升高，但总元素在PM_2.5中的占比下降。Cd、Se、Zn、Cu、Mo、Pb和Na富集严重（富集因子>100），体现了人类活动的重要影响，磨碟沙城区站富集因子通常高于另2个站点。广州大气总金属元素潜在生态危害程度为"很强"，Cd贡献为主，Pb、Cu和As元素贡献分别在天湖、磨碟沙和万顷沙位列第二。As、Cr和Mn是大气金属元素健康风险的主要贡献者；磨碟沙的总致癌效应风险高于万顷沙和天湖，但万顷沙的总非致癌效应风险最高。     

基于在线监测的南京市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险评估

为了探究南京市细颗粒物（PM_2.5）中金属元素的污染特征及健康风险，利用在线多金属分析仪采集并分析了2022年南京市PM_2.5中10种金属元素的质量浓度，利用正定矩阵因子分解（PMF）模型进行金属元素的来源解析，并采用健康风险评价方法对其中5种重金属元素进行健康危害评估。结果表明，10种金属元素总的年均质量浓度为941.3 ng/m³，占PM_2.5年均质量浓度的3.4%；其中，铁（Fe）、钾（K）、锌（Zn）3种金属年均质量浓度占比为91.2%。来源解析结果表明，污染物主要来源于土壤尘、燃煤、秸秆焚烧及烟花爆竹燃放、机动车尾气排放及机械磨损。健康风险评价结果表明，锰（Mn）、钒（V）、镍（Ni）、砷（As）4种重金属元素的危害商（HQ）均＜1，均不存在非致癌风险；Ni、铅（Pb）的致癌风险（ECR）均＜10^-6，风险可控；As的致癌风险介于10^-6 ~ 10^-4之间，存在一定致癌风险。     

粤北某离子吸附型稀土矿山土壤和地表水重金属分布及风险评价

对粤北某离子吸附型稀土矿24个土壤样品中的As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和Hg,以及15个地表水样品中的As、Cd、Cu、Hg、Mn、Pb和Zn进行了检测,并以多元统计分析与土壤潜在生态风险指数法、地表水健康风险评价模型相结合的方式,研究了重金属的分布特征及风险水平。结果表明:在土壤中,Mn、Zn、Cd和Pb的平均含量均超过了背景值;Mn、Cr、Ni、Cu、Cd和Zn在采区有较明显集聚,As、Pb和Hg的高含量分布相对均匀;Cr、Ni、Cu和Pb含量主要受区域背景影响,Zn、As、Cd和Hg含量与矿区人类活动关系密切,Mn含量受自然和人为因素共同控制;重金属造成的土壤潜在生态风险整体处于轻微水平,Ⅱ采区和Ⅶ采区生态风险较高;Cd和Hg是造成土壤生态危害的主要重金属元素。在地表水中,Mn的平均浓度超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的限值,其余重金属的含量均满足该标准中的Ⅲ类水质要求;重金属浓度在靠近采区及位于河流中下游的位置偏高;Mn、Cd、Pb、Zn和Cu浓度受稀土开采影响较大,As、Hg浓度主要受自然因素影响;重金属产生的健康总风险(9.39×10^-7~1.01×10^-6 a^-1)低于国际辐射防护委员会推荐的参考标准(5×10^-5 a^-1),但儿童通过饮水途径受到的健康风险(1.01×10^-6 a^-1)略超过部分机构的推荐限值;Cd和As是地表水中产生健康风险的主要重金属元素。综上,研究区重金属污染风险管理的主要对象是Cd和Mn。     

昆明市湿地公园地表灰尘重金属污染特征及健康风险评价

城市湿地公园是人们休闲娱乐的重要场所，但其地表灰尘的人群暴露健康风险却鲜有报道。该研究收集昆明市3个最受欢迎的湿地公园景区地表灰尘样品，利用等离子发射光谱仪(ICP-OES)测定灰尘中Pb、Cd、Hg、As、Zn、Cr、Cu、Ni、Co、Mn含量，使用地累积指数法(I_geo)、污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险指数法(RI)探讨湿地公园灰尘重金属污染特征，借助美国环保署健康风险评价模型，开展成人和儿童的重金属健康风险评价。结果表明：灰尘中10种重金属平均含量均超昆明市土壤背景值，其中Cd、Hg和Zn平均含量超背景值6倍，Cr、Ni、Co的I_geo<1。污染负荷指数法结果显示Hg、Cd、Zn中度污染，Pb、Cu和As则具有中等以上生态风险。人体健康风险评价结果显示，经口摄入为重金属主要暴露途径，其次是皮肤直接接触和呼吸吸入。Ni、As、Cd、Co和Cr的致癌风险值均小于10^-6,但若长期处于此种环境，可能会存在潜在的致癌风险。对于非致癌元素而言，Pb、Zn、Cu、Mn非致癌健康风险值都远小于1,即风险可以忽略。     

南京市某垃圾填埋场重金属污染现状调查

对南京市某垃圾填埋场的垃圾、土壤、植物、炉渣等样品中Cu、Pb、Cr、Zn、Cd、Hg、As、Sb、Mn重金属含量进行分析。结果表明，垃圾填埋场的填埋土中Cu、Zn、As3种重金属含量分别高出自然土壤背景值86％、250％，300％。潜在生态危害指数法评价的污染状况为：Cd、As〉Hg〉Cu〉Pb〉Cr、Zn；Cd和As的毒性贡献较大，存在极高的潜在生态风险。     

云南会泽者海镇典型矿区场地重金属污染特征及健康风险评价

选择云南会泽县者海镇矿区重金属污染场地,按不同暴露途径计算土壤中Pb、As、Cd、Zn、Cu、Cr、Hg等金属污染物的风险,并通过风险评价,分析场地内的健康风险水平。结果表明:所有暴露途径中Zn、Cu、Pb对人体健康的平均风险较小。在居住用地情景下,土壤中Cd的综合致癌风险为2. 6×10-5,As的综合致癌风险为3. 3×10-4,场地内As和Cd的污染对敏感受体健康的潜在危害较大。     

典型铝塑厂周边土壤重金属分布特征与健康风险评价

为探究铝塑园区周边土壤重金属污染情况,选取山东省某城市塑料开发区为研究区,按照分层采样方式获取到80个土壤样品,分别测定土壤中As、Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量,运用统计分析法探讨土壤重金属等的分布特征和来源,并利用健康风险评价模型确定了土壤重金属对周边居民的健康风险。结果表明:As、Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn均超出山东省土壤背景值,其中Cd、Hg、Cu和Pb分别超出背景值48. 15%、106. 90%、62. 04%和39. 96%,表明土壤中存在一定程度的重金属积累,在周边140～210 m处最为严重,且受人类活动影响强烈,与风向关系不大;土壤重金属垂直分布特征大致呈现随着深度的增加不断增加,在20 cm深度附近达到最高值,其后不断降低并趋于平稳,Cd、Hg、Cu、Pb和Zn变异幅度大,受到人为干扰较大,As、Cr和Ni主要受成土母质控制,属于自然来源,变动幅度较小;研究区内8种元素不存在非致癌风险,Cr、As、Ni和Cd产生的致癌风险处在可接受范围内,但存在的潜在致癌风险应引起足够的重视。     

PM2.5中重金属形态分布及其在模拟酸雨中的释放

对西安市夏季PM_2.5中6种重金属元素的化学形态进行分析,并研究了模拟酸雨淋溶条件下PM_2.5中6种元素的释放过程。结果表明,近80%的Cr和Fe分布在有机质、氧化物、硫化物结合态和残渣态中,Cd在大气环境中的化学性质很活泼,具有很强的毒害性,Pb、As、和Hg 3种元素主要以碳酸盐态、可氧化态与可还原态存在于环境中;PM_2.5中6种元素均有不同程度的释放,Cd释放率高于其他元素,Fe释放率最低,pH降低有利于颗粒物中重金属元素的释放。     

湘江(衡阳段)河流沉积物中重金属潜在生态风险评价

对湘江（衡阳段）10个断面18个采样点的表层沉积物重金属（Cd、Hg、Pb、As、Cr、Zn、Cu）进行监测和分析，采用Lars Hanson潜在生态危害指数法对各种重金属的生态风险进行评价。结果表明，湘江（衡阳段）表层沉积物中各重金属潜在生态危害系数大小排序为：Cd〉Hg〉Pb〉As〉Cu〉Zn〉Cr。多种重金属的综合潜在生态风险指数RI为913．4，表明湘江（衡阳段）沉积物重金属污染属于很强的生态危害。     

电子废弃物拆解园区重金属排放特征和周边土壤重金属污染来源解析及风险评价

对某典型电子废弃物拆解园区排放的废气以及周边土壤中的重金属进行监测分析。结果显示，拆解过程中排放的重金属总量由高到低依次为：锡（Sn）、铬（Cr）、镍（Ni）、铅（Pb）、铜（Cu）、锑（Sb）、锰（Mn）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）；从处理工艺来看，几个主要拆解工序均有重金属排放，排放量由高到低依次为：加热烤板、火法冶炼、塑料造粒和湿法冶炼工序。园区周边土壤中的Hg、Cd、Cu、Pb平均质量分数超过珠三角土壤污染风险筛选值。相关性和主成分分析结果表明，Pb、Cu、Cd、Ni、Zn等重金属来源于电子废弃物拆解过程，包括废水排放、大气干湿沉降和固体废弃物随意堆放等途径，Cr可能主要来源于成土母质，Hg有电子废弃物之外的其他来源。土壤生态风险评价结果表明，该区域属于很强生态风险，其中Cd和Hg对生态危害的贡献率达到91.6%。土壤环境容量评价结果表明，该区域仅有As和Cr的土壤现存容量较大，Zn和Ni的土壤现存环境容量较小，已达到警戒值，其余重金属均处于超载状态。该地区土壤重金属污染状况须引起足够重视，应尽快制定管控治理措施。     

渭河陕西段表层沉积物重金属污染特征及潜在风险

为了解渭河陕西段表层沉积物重金属的污染特征，采用ICP-MS分析了13个采样断面表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 8种重金属的含量，并对其来源和生态风险进行了评价。结果表明：渭河陕西段8种重金属的平均含量顺序依次为Mn > Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > As > Cd；除Ni外的其余7种重金属的平均含量均超过陕西省A层土壤背景值。各断面表层沉积物重金属的潜在生态风险指数（RI）介于111.4~7 043.7，其中23.1%的断面有极强生态风险，46.2%的断面为中等生态风险，其余为轻微生态风险。Cd污染最为严重，对各断面的潜在生态风险介于较强生态风险与极强生态风险之间，对RI的贡献平均为85.2%；其余7种重金属在所有断面均属于轻微生态危害。渭河陕西段表层沉积物As、Cd、Cu和Zn主要为工业与农业来源；Cr和Ni主要为自然来源；Pb和Mn与城市污水和交通污染来源有关。     

典型金属冶炼城市降尘中重金属污染特征及风险评价

2021年1-3月,采集湖南省某典型金属冶炼城市不同功能区的降尘样品,分析测定了17种重金属元素含量,其中15种重金属元素含量超出了湖南背景值,分别为Ag、Fe、Cd、Ti、Sb、Tl、Pb、As、Zn、Cu、Mo、Ni、Cr、Ba、Mn。采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评价模型对大气降尘中重金属可能造成的生态风险和健康风险进行评价。结果表明:受长期的有色金属冶炼影响,Ag、Cd、Fe、Sb、Ti、Tl 6种重金属达到了极重度污染,Pb、As、Zn、Cu、Mo在中度污染程度以上。工业区的综合生态危害指数远高于工业居民混合区、工业农业混合区、居民区和交通区,达到了极强生态危害级别。健康风险评价结果显示:大气降尘中As和Pb存在非致癌风险,As、Cd和Ni存在致癌风险,且经口摄入是最主要的暴露途径。与青少年和儿童相比,大气降尘中重金属对成人造成的风险较高,且成年女性面临的风险高于成年男性。     

徐州城市表层土壤中重金属的富积、分布特征与环境风险

研究了徐州城市表层土壤的21个样品中30种元素的富集与分布特征。结果表明,与我国土壤元素的背景值(算术平均值)相比,表层土壤中Zn、Cd、As、Hg、Sb、Sn、Ag等元素富集大;Fe、Se、Sc、Ba、Bi、Pb、Cu、Ni、Cr、Mn、Mo、Be、Ti、Al、Ga、Li、Co等元素的富集较小。污染元素的空间分布特征显示了Zn、Cu、Pb、Cd等元素主要与交通运输等扩散污染源相关,而元素As、Sb的空间分布主要与工业污染源(点源)有关。环境风险指数的计算结果表明,表层土壤中重金属污染具有较大的环境风险,其中属于中等环境风险级别以上的样品占近40%,而且高风险区域主要集中在钢铁厂和化机厂等工业区范围内。     

北京2019年国庆假日及随后一个星期PM2.5中金属元素来源分析

2019年10月1—14日,采集了北京五环内14份城区大气PM_2.5样品。用微波消解-电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测试了样品中15种金属元素的质量浓度。结果表明：2019年国庆假日（10月1—7日）及随后一个星期（10月8—14日）,北京五环内城区PM_2.5中15种金属元素的质量浓度总和分别为7 206、8 025.4 ng/m³。2个时段Na、K、Ca、Al占比较高,4种元素的质量浓度之和分别占元素总质量浓度的88.9%、83.5%。富集因子分析表明：2个研究时段内,北京城区Se、Cd均呈高度富集状态,受人为污染影响最大。根据因子分析结果以及各类污染源的标识元素判断,2个时段内,PM_2.5中的金属元素均来自地壳（土壤尘和建筑尘）、生物质燃烧、机动车排放、燃煤和工业排放的混合源。潜在源因子分析结果表明：国庆假日北京城区Se、Cd、Pb、Cr主要来源于河北、山东两省中部地区的区域性输送,Zn和Cu主要来源于北京周边工业排放源和城区机动车排放源;国庆假日之后,北京城区Se、Zn、Cd、Pb、Cr、Cu除受廊坊-天津-唐山污染带的区域性传输影响外,还受北京周边燃煤源、工业排放源及本地机动车排放源的共同影响。     

贵州煤矿区表层水-沉积物重金属分布特征及来源分析——以新寨河为例

为探索贵州煤矿区表层水-沉积物中重金属的分布特征及来源,科学制定环境保护与污染治理措施,以新寨河为研究对象,在11个样点共采集66个表层水体和沉积物样品,通过对Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、As、Hg、Fe、Mn等9种重金属元素进行分析,揭示其在新寨河的空间分布特征。同时,利用多指数法开展了有毒重金属元素污染状况评价,通过相关性分析和主成分分析解析了重金属的来源。结果表明,新寨河流域表层水体中,Fe、Mn点位超标率达100%。表层水中重金属元素的平均含量排序为Fe＞Mn＞Zn＞Cu＞Cr＞As＞Cd＞Pb＞Hg,而沉积物中重金属元素的平均含量排序则是Fe＞Mn＞Zn＞Cr＞Cu＞As＞Pb＞Cd＞Hg,表明新寨河表层水体和沉积物中重金属元素的空间分布存在一定差异。各重金属元素的内梅罗综合污染指数介于0.59~1.13之间,表明新寨河表层水体中重金属的污染程度达到轻微污染水平。单种重金属元素的潜在生态危害系数计算结果显示,90.91%和9.09%的沉积物样点分别被归类为轻微风险和中等风险。所有样点沉积物的潜在生态危害指数介于14.57~120.55之间(均值为72.08),表明新寨河沉积物的潜在生态风险较低。Cu、As在多个样点存在污染现象,需予以重点监控管理。新寨河流域重金属的来源可分为三大类:Cd、Pb、Cr、Zn、Cu为第一类,对应地表径流源;As、Fe、Mn为第二类,对应煤矿开采源;Hg为第三类,对应复合源。     

洞庭湖表层沉积物中重金属污染特征、来源与生态风险

选择洞庭湖9个有代表性的样点,研究了洞庭湖表层沉积物中重金属的空间分布特征、主要来源与生态风险。结果表明,洞庭湖Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr的含量分别为0.60~20.70、0.090~0.640、10.4~83.7、17.9~70.9、16.9~95.8、59.0~199.0 mg/kg,Cd、As出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要重金属污染物;Cd、Hg的空间分布相似,表现为南洞庭湖区西洞庭湖区东洞庭湖区;As、Cu、Pb、Cr的空间分布相似,表现为南洞庭湖区东洞庭湖区西洞庭湖区。相关分析结果显示:As、Cd、Hg、Cu、Pb之间呈显著正相关,Cr与其它重金属之间没有显著的相关性。主成分分析结果表明,第一主成分的Hg、As、Cd主要受工矿业采冶支配,第二主成分的Cr、Pb、Cu主要与生活污水排放和农业生产有关。沉积物质量基准法初步评价结果表明,洞庭湖Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr等重金属均具有引起较低生态风险的可能性,部分点位Cd、As、Cr具有引起较高生态风险的可能性。受Cd、As含量较高的影响,南洞庭湖区具有较高的生态风险。     

湘江长沙段沉积物重金属污染状况及潜在生态风险评价

根据重金属环境化学行为的特点，应用沉积学原理，对湘江长沙段5个代表性断面10个采样点的表层沉积物中重金属（Hg、CA、As、Pb、Cu、Cr、Zn）进行监测和分析，采用Lars Hakanson潜在生态危害指数法对各种重金属的生态风险进行了评价。结果表明：按当地最高背景值为参比值计算，湘江长沙段表层沉积物中各种重金属潜在生态危害系数大小排序为Cd〉Hg〉As〉Pb〉Cu〉Cr〉Zn，多种重金属的潜在生态风险综合指数为560．8，表明湘江长沙段沉积物重金属污染属于强生态危害。     

乌鲁木齐乌拉泊水库水体中重金属健康风险评价

为了解乌鲁木齐市主要饮用水源地乌拉泊水库水体中重金属含量,特对此进行了调查研究,并应用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型对其进行健康风险的初步评价。结果表明,乌拉泊水库由致癌物质Cr、As、Cd通过饮水途径引起的个人年健康风险值表现为CrAsCd,风险值为10-7~10-5a-1,Cr的风险值高于国际放射防护委员会(ICRP)的推荐值(5×10-5a-1),成为乌拉泊水库水体的主要致癌因子;乌拉泊水库由非致癌物Pb、Cu、Zn、Hg所引起的健康危害的个人年风险以Cu为大,Pb次之,Hg和Zn较小,风险水平为10-10~10-8a-1,远低于ICRP和USEPA推荐的最大可接受风险水平。     

2015—2018年春节期间合肥烟花爆竹燃放对空气质量的影响

根据2015—2018年颗粒物浓度数据、颗粒物组分、激光雷达等资料,分析烟花爆竹燃放对合肥市空气质量的影响。研究发现,随着烟花爆竹禁燃措施力度的加强,2018年合肥市烟花爆竹对空气质量影响较2015—2017年显著下降,2018年春节期间PM₁₀与PM_2.5峰值浓度比2017年分别下降44.4%和52.9%,污染峰值容易出现在除夕和初一前后。春节期间合肥市大气污染总体上呈现自东北到西南逐渐减轻的趋势,周边县(市)空气质量的污染程度比城区更加严重。烟花爆竹的燃放导致空气中金属元素浓度和SO₄2-浓度明显增加,富集因子法发现呈现严重富集重金属元素Sr、Zn、Ba、Cu、Pb、Sn、Sb和其他元素(如K、As)。2018年烟花爆竹禁燃措施力度加强后,K、As、Sn、Sb元素富集程度呈现下降趋势,较高消光系数对应的高度范围较2017年大幅减小,并且污染带厚度显著降低,城区依然可能存在外来污染传输的颗粒物下沉现象,周边大片农村和城乡结合部的烟花爆竹集中燃放同样会导致被其包围的城区空气质量迅速恶化。