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。