成都市地表灰尘重金属污染分布特征及健康风险评价

对成都市中心城区娱乐区、居民区、商业区和城市广场等日常活动区域代表点的地表灰尘中的重金属进行监测,分析其污染分布特征,并应用美国EPA人体暴露风险评价方法对地表灰尘进行了健康风险评价。结果表明,研究区域地表灰尘重金属污染较为严重,Pb、Zn、Cu、Ni、Cr、Cd的平均含量分别为成都市土壤背景值的1.18~77.57倍,其中Cd的富集因子大于10,污染极强且富集在颗粒物中。暴露模型计算表明,重金属慢性每日平均暴露量为手-口摄入量皮肤吸收量吸入空气量,经手-口接触行为是人体地表灰尘暴露风险的主要途径。儿童重金属非致癌风险CrPbCdCuZnNi,成人重金属非致癌风险PbCrCdCuZnNi,且均小于非致癌风险阈值1,不会对城市人群造成明显伤害。重金属致癌风险CrCdNi,均低于致癌风险阈值,表明不具有致癌风险,但潜在生态危害值得重视。     

大气中部分新污染物浓度特征、来源解析及健康风险评估

基于电迁移率颗粒物粒径数分布仪（SMPS）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、X-荧光（XRF）方法，于2022—2023年在南京市开展了部分大气新污染物的在线监测，并利用美国国家环境保护局（US EPA）健康风险评价模型评估其健康风险，进一步结合正定矩阵因子分解（PMF）模型对污染物及其健康风险进行来源解析。结果表明，南京市大气中新污染物浓度与其他地区报道的可比，且在遭遇污染过程时显著升高，锰元素的升幅最大（116.3%）。各类新污染物的健康风险均在安全阈值之内。PMF共分解出大气新污染物的5类来源，其中，超细颗粒物（UFPs）主要来自交通源（49%）、光化学（23%）和工业源（28%）；重金属主要来自工业源（74%），而挥发性有机物（VOCs）则由工业源（52%）、交通源（25%）和燃烧源（13%）贡献。南京市大气新污染物的非致癌风险由工业源主导，而致癌风险则分别来自交通源、轮船源和工业源。     

某农药厂周边空气毒死蜱污染状况及健康风险评价

为了研究某农药厂毒死蜱生产对周围人群产生的潜在健康风险,在农药厂周围村庄设置采样点,采用大流量大气采样器采集大气样本,索式提取/气相色谱法分析毒死蜱浓度。结果表明,大气气溶胶中毒死蜱的质量浓度为0.2~189 ng/m3,大气颗粒物中毒死蜱浓度较低,质量浓度为ND~3.50 ng/m3。基于美国环保局推荐的健康风险评价方法计算结果表明,大气毒死蜱暴露对于儿童和成人的非致癌风险控制在EPA推荐的可接受风险水平。     

会泽某铅锌矿周边农田土壤重金属风险评价研究

采用现场采样与室内测试方法测定了会泽某铅锌矿周边农田土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的含量,利用地积累指数法、潜在生态指数法对其土壤环境质量进行了评价,并应用US EPA推荐的健康风险评价法对重金属的健康风险进行了初步评价。结果表明,7种重金属均存在不同程度的富集或污染。多种重金属潜在生态风险指数属于中等及以上的风险状态,重金属潜在生态风险指数排序为CdPbAsCuNiZnCr。7种重金属在3种暴露途径下对儿童的非致癌健康风险均大于成人,但对成人、儿童均不存在显著的非致癌健康影响、非致癌健康总风险。As、Ni、Cr、Cd重金属的致癌风险值与4种元素总致癌风险值均未超出10-6~10-4的范围,尚不具备致癌风险。     

环鄱阳湖区地表尘土重金属污染及健康风险评价

通过2010年4月采集环鄱阳湖区地表尘土样品,对其重金属污染物进行分析研究,并运用美国环保局推荐的健康风险评价模型对所引起的健康风险做了初步评价。结果表明,地表尘土中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn平均含量分别为0.909、74.64、78.37、78.33、213.62 mg/kg,5种重金属平均含量均高于江西土壤背景值。重金属非致癌风险Pb>Cr>Cu>Cd>Zn,均小于非致癌风险阈值1,对人体不会造成健康危害;致癌重金属致癌风险Cr>Cd,均低于癌症风险阈值,表明不具有致癌风险。暴露模型计算表明,重金属慢性每日平均暴露量为手-口接触摄入量>皮肤吸收量>吸入空气量,经手-口直接摄入是地表尘土暴露风险的主要途径。     

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。     

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。     

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。     

包头某铝厂周边土壤重金属污染及健康风险评价

以包头市某铝业周边500 m内土壤为研究对象,测定其东北、东南、西北、西南4个方向不同水平距离及深度处土样中Cu、Cd、Pb、Zn、Ni和Cr的含量,并采用地累积指数法和健康风险评价法对重金属污染状况进行评价。结果表明,该区域表层土壤中6种重金属普遍高于内蒙古土壤背景值,且在西南方向50 m处含量最高,人类活动对该区域重金属干扰强烈,而风向对重金属分布影响不大;铝厂周围土壤中Cd、Pb处于中污染-重污染,Cu和Ni处于无污染-中污染,Zn和Cr为无污染,各金属污染程度随土壤深度的增加而减轻;健康风险评价表明,研究区域内Cu、Pb、Ni和Cd均不存在非致癌健康风险,而Cd的致癌危害虽在可接受范围内,但已存在潜在致癌风险,Ni的致癌健康风险指数已超过预警值,应予以高度重视和防治。     

欧洲大气颗粒物标准及监测体系

以欧洲环境空气质量及清洁空气指令为基础,从标准限值、监测点位布设、监测方法等多个方面,对欧洲大气颗粒物标准及监测体系进行了综合阐述。由极限值、目标值、暴露浓度限值、评价上限和下限等构成的标准限值体系协同作用,将欧洲大气颗粒物浓度控制在一定范围内;大气颗粒物监测点位布设方法遵循基本布设原则和最少点位数及AEI计算要求的详细规定;在颗粒物监测方法上,参比方法和等效方法并存,近年多种方法的应用情况也有所变化。通过对欧洲大气颗粒物标准及监测体系的综述,以期为中国大气颗粒物监测管理提供先进思路和技术参考。     

南京市PM2.5中金属元素污染特征及健康风险

监测分析了南京市浦口区典型工业区(2016年12月—2017年10月)PM 2.5中金属元素的浓度,分析了季节差异及来源,评价了健康风险。结果表明,PM 2.5年均值为61.24μg/m 3,全年有33.33%的天数超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的日均限值。绝大多数金属元素的平均值为:冬季>春季>秋季>夏季。As的全年平均值为(2.01±1.09)ng/m 3,较为接近我国环境标准限值。PM 2.5中金属元素主要来自工业排放、自然过程、金属冶炼及交通活动,Cr、Ni、As、Cd、Cu、Zn和Pb的富集性较高。健康风险评价结果显示,Mn的非致癌风险最高,所有金属对儿童和成人的总非致癌风险值为0.0884,低于安全阈值1;Cr(Ⅵ)的致癌风险最高,所有金属对儿童和成人的总致癌风险分别为6.23×10-7和2.49×10-6,均在可接受水平内。     

Air Quality Status of an Open Pit Mining Area in India

This investigation presents the assessment of ambient air quality carried out at an open pit coal mining area in Orissa state of India. The 24-h average concentrations of suspended particulate matter (SPM), respirable particulate matter (RPM, particles of less than 10 m aerodynamic diameter), sulphur dioxide (SO₂) and oxides of nitrogen (NO_x) were determined at regular interval throughout one year at 13 monitoring stations in residential area and four stations in mining/industrial area. During the study period, the 24-h and annual average SPM and RPM concentrations exceeded the respective standards set in the Indian ambient air quality standard (NAAQS) protocol in most of the residential and industrial areas. However, the 24-h and annual average concentrations of SO₂ and NO_x were well within the prescribed limit of the NAAQS in both residential and industrial areas. A management strategy is formulated for effective control of particulate matter at source and other mitigative measures are recommended including implementation of green belts around the sensitive areas.     

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。     

Environmental Monitoring and Impact Assessment of a Solid Waste Disposal Site

The objective of this study is an attempt to conduct an environmentalmonitoring and impact assessment of the On-Nooch solid waste disposal sitein Bangkok, Thailand. Four water and five air sampling stations (2 upwindand 3 downwind directions) were established at the site. Grab water samplesfrom leachate treatment plant and Khlong Song Hong, a nearby stream, werecollected during the rainy and dry seasons. Analytical results of the wastewater discharged by the leachate treatment plant, during dry season showedchemical oxygen demand: 618 mg/l; biochemical oxygen demand: 80 mg/l;suspended solid: 101 mg/l; Total Kjeldahl Nitrogen: 283 mg/l, which werestill higher than standard limit for effluents in Thailand. During the dryseason, results also showed widespread heavy metal pollution from leachate(chromium: 1.03 mg/l; manganese: 1.07 mg/l; mercury: 0.025 mg/l) and werehigher than the allowable level of heavy metals for the Industrial EffluentStandard in Thailand. The direct discharge of untreated leachate into inlandwater will cause considerable water pollution in the study area. Compositeair samples in this study area were collected during the rainy and dryseasons and were analyzed for methane (CH₄), carbon dioxide(CO₂), carbon monoxide (CO), sulphur dioxide(SO₂), nitrogen dioxide (NO₂) andsuspended particulate matter (SPM). The average concentration of SPM rangedbetween 0.1–0.36 mg/m³ for 24-hour average, dependingupon the season. The level of CH₄ and CO₂ inthe ambient air of the study area were found to be 3.48–65.71mg/m³ and 886-1758 mg/m³ respectively which weremuch higher than the normal concentration of CH₄ andCO₂ in the air (CH₄: 2.41 mg/m³;CO₂: 585 mg/m³). Hence, adverse health andenvironmental effects could be expected from water and air pollution.     

环境空气质量新旧评价体系及评价结果差异

在分析环境空气质量评价体系的变化的基础上,通过分析实际监测数据说明评价体系变化对评价结果的影响。结果表明:由于NO2和PM10的年平均二级浓度限值收严,用新标准评价全国325个地级以上城市2012年的达标情况,将有164个城市由达标变为不达标;参照《环境空气质量评价技术规范(试行)》评价2012年度地级以上城市的达标情况,达标率由91.4%降为41.8%;不同时段O3的1 h平均浓度值对计算其8 h滑动平均浓度值的贡献不同,可能引起8 h滑动平均浓度值计算结果的差异;由于在计算实时空气质量指数时PM10和PM2.5使用24 h滑动平均浓度值,当空气质量突变时会出现评价结果与实际污染状况不符的情况。     

2018—2021年安徽省PM2.5和O3时空分布特征及其健康风险分析

利用2018—2021年安徽省空气质量监测数据分析了PM_2.5和O₃时空分布特征及其引发的健康风险。结果表明:从时间分布来看,2018—2021年安徽省PM_2.5年均值下降25.5%,而O₃-8 h年均值则保持持平;PM_2.5和O₃-8 h月均值具有明显的季节变化特征,PM_2.5月均质量浓度和超标天数均在冬季达到最大值,O₃-8 h月均值和超标天数则在夏季达到最大值。从空间分布来看,PM_2.5、O₃-8 h年均值和超标天数均为皖北最高,其次为皖中,最后为皖南。夏季O₃是主要的健康风险因子,冬季PM_2.5是主要的健康风险因子。当PM_2.5超标时,除2021年皖北地区外(PM₁₀是主要的健康风险因子),PM_2.5均是主要的健康风险因子;当O₃-8 h超标时,O₃是主要的健康风险因子。     

基于双指标多等级的土壤重金属生态风险评价

采用土壤中重金属的全量和有效态双重指标,建立基于多等级综合评估的土壤中重金属生态风险评价模型,将联合概率曲线法引入土壤评价模型,分析重金属暴露浓度与毒性数据的概率分布,考察重金属对土壤生物的毒害程度,从而确定土壤中重金属对于生态系统的风险。建立从简单到复杂的多等级综合评价方法,表征重金属的污染等级、浓度效应、多种重金属污染物的协同效应、不同重金属的毒性效应和土壤对不同重金属污染物的敏感性。选择典型地区采集有代表性的土壤样品,测定不同重金属的总量和有效态,验证评价模型的实用性和评价分级的合理性。旨在解决土壤重金属风险评价的方法学问题,为土壤环境质量管理提供支持。     

Monitoring of ambient particles and heavy metals in a residential area of Seoul, Korea

In this study, ambient TSP, PM10, and PM2.5 in a residential area located in the northern part of Seoul were monitored every other month for 1 year from April 2005 to February 2006. The monthly average levels of TSP, PM10, and PM2.5 had ranges of 71∼158, 40∼106, and 28∼43 μg/m³, respectively. TSP and PM10 showed highest concentration in April; this seems to be due to Asian dust from China and/or Mongolia. However, the fine particle of PM2.5 showed a relatively constant level during the monitoring period. Heavy metals in PM 10 and PM2.5, such as Cr, As, Cd, Mn, Zn and Pb, were also analysed during the same period. The monthly average concentrations of heavy metal in PM2.5 were Cr:1.9∼22.7 ng/m³; As:0.9∼2.5 ng/m³; Cd: 0.6∼7 ng/m³; Mn:6.1∼22.6 ng/m³; Zn: 38.9∼204.8 ng/m³, and Pb: 21.6∼201.1 ng/m³. For the health risk assessment of heavy metals in ambient particles, excess cancer risks were calculated using IRIS unit risk. As a result, the excess cancer risks of chromium, cadmium, and arsenic were shown to be more than one per million based on the annual concentration of heavy metals, and chromium showed the highest excess cancer risk in ambient particles in Seoul.     

Spatial and temporal variations of SPM, RPM, SO2 and NOx concentrations in an opencast coal mining area

A study for assessment and management of air quality was carried out in the Ib Valley area of the Ib Valley coalfield in Orissa state, India. The 24 h average concentrations of suspended particulate matter (SPM), respirable particulate matter (RPM), sulfur dioxide (SO(2)) and oxides of nitrogen (NO(x)) were determined at regular intervals throughout one year at twelve monitoring stations in residential areas and six monitoring stations in mining/industrial areas. The 24 h average SPM and RPM concentrations were 124.6-390.3 microg m(-3) and 25.9-119.9 microg m(-3) in residential areas, and were 146.3-845.2 microg m(-3) and 45.5-290.5 microg m(-3) in industrial areas. During the study period, 24 h and annual average SPM and RPM concentrations exceeded the respective standards set in the Indian national ambient air quality standard (NAAQS) protocol as well as USEPA, EU, WHO and World Bank standards at most of the residential and industrial areas. However, concentrations of SO(2)(annual average: 24.6-36.1 microg m(-3) and 24 h average: 17.0-46.3 microg m(-3)) and NO(x)(annual average: 23.6-40.9 microg m(-3) and 24 h average: 18.3-53.6 microg m(-3)) were well within the prescribed limit of the NAAQS and international standards in both residential and industrial areas. The temporal variations of SPM and RPM fitted polynomial trends well and on average in the mining area 31.91% of the SPM was RPM. The linear regression correlation coefficients between SPM and RPM and between NO(x) and SO(2) were 0.94 (+/-0.04) and 0.66 (+/-0.10), respectively. The optimum interpolation technique, kriging, determined that maximal concentrations of SPM and RPM occurred within the mining site. Highest concentrations of particulate matter were observed during the winter season followed by summer, autumn and rainy seasons. An action plan is formulated for effective control of air pollution at source, and mitigative measures should include implementation of green belts around the sensitive areas where the concentration of air pollutants exceeds the standard limit.