淮南小学校园不同活动场所灰尘重金属区域分异及生物可给性

利用PBET(Physiologically Based Extraction Test)体外胃肠模拟方法研究淮南市小学校园不同活动场所灰尘中8种典型重金属(Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V和Zn)在胃肠阶段的生物可给量,并计算其生物可给性,采用US EPA人体健康风险评价方法,评估研究区灰尘重金属经手-口暴露途径摄入对儿童产生的健康风险.结果表明;与淮南市土壤环境背景值相比,淮南市小学校园不同活动场所灰尘重金属总量普遍偏高,累积量较大的是Cd、Zn、Pb和Cu,富集程度较高.对比分析不同活动场所灰尘重金属含量发现,楼道灰尘重金属在3种活动场所中富集程度较高,其中Cd富集水平最高,主要因为楼道灰尘重金属不仅来源于楼道内部金属栏杆扶手生锈老化和防腐防锈油漆使用,同时受到室外污染源的影响.相关分析和主成分分析表明,灰尘重金属主要来自室外交通活动、工业活动、自然源以及室内污染源,Cd主要来自燃煤活动.PBET法提取重金属可给量在胃和小肠阶段差异较大,Cd、Pb、V和Zn在胃阶段生物可给量高于肠阶段.对比不同活动场所灰尘重金属生物可给量发现,在胃肠阶段均表现为楼道灰尘重金属可给量高于操场灰尘和校门口灰尘.健康风险评估表明,Zn在不同活动场所灰尘中重金属日平均暴露量最高,非致癌风险商(HQ)小于1,在安全阈值之内,对儿童不存在非致癌风险.Cd、Co、Cr和Ni的致癌风险商(CR)大小顺序为楼道灰尘操场灰尘校门口灰尘,在人体可承受范围内.楼道灰尘重金属的总非致癌风险指数(HI)最大,达0.118,因暴露时间较长,对儿童的潜在危害不容忽视.     

煤矿型城市城区居民人发中汞的空间分布特征及影响因素分析

为了解淮南市不同城区居民人发中Hg分布特征和影响当地居民人体Hg富集的因素。在淮南市市区选择68名正常状态下的居民头发,用氢化物发生-原子荧光法测定人发中总汞含量。结果显示:淮南市市区居民人发中Hg的平均浓度为(0.390±0.173)μg·g~(-1),Hg浓度主要分布于0~0.5μg·g~(-1)较低浓度区间内,占总样品数的77.94%;市区内人发中Hg平均浓度呈现出谢家集(0.468±0.144μg·g~(-1))>潘集(0.384±0.199μg·g~(-1))>田家庵(0.377±0.176μg·g~(-1))>大通(0.373±0.116μg·g~(-1));不同性别上,当地男性头发中Hg的平均含量为(0.436±0.188)μg·g~(-1),显著高于女性的(0.343±0.146)μg·g~(-1)(P=0.021<0.05);不同年龄段内,40~60岁年龄段居民头发中Hg平均含量最高,达0.445μg·g~(-1);不同工作、生活环境上,淮南市居民头发中Hg平均含量呈现出矿区>过渡区>对照城区,其Hg平均含量分别达(0.466±0.174)、(0.380±0.167)、(0.304±0.151)μg·g~(-1),矿区居民人发中Hg含量分别高出过渡区与对照城区居民人发Hg含量达22.6%和53.3%。相比较美国国家环境保护局提出的人发中Hg的参考剂量1μg·g~(-1),淮南市城区居民人发中Hg含量较低。但是对比非矿业活动区,矿区居民人发中Hg含量显著高于对照城区居民(P=0.0098<0.01),过渡区居民人发中Hg含量与矿区和对照城区差异性均不明显。     

典型煤矿城市居民区室内灰尘中汞污染季节差异及其健康风险

为了解典型煤矿城市居民区室内灰尘中汞(Hg)含量的季节差异及其健康风险,采集淮南市居民区室内灰尘样品116个(每个季节29个),利用AFS-820测定灰尘中Hg含量.结果显示,淮南市居民区不同季节室内灰尘中Hg平均含量均超出了土壤背景值,春、夏、秋、冬4个季节室内灰尘中Hg平均含量分别是背景值的21、5、6、27倍,冬季和春季室内灰尘中Hg含量显著高于夏季和秋季.淮南市居民区室内灰尘中Hg主要受燃煤影响,尤其冬季和春季.Hg富集水平和污染程度的季节差异规律均表现为:冬季春季秋季夏季,且4个季节室内灰尘中Hg的污染程度均超过了中度污染.Hg的4种暴露途径的暴露量和健康风险均呈现出:Hg蒸汽吸入手-口摄入皮肤接触呼吸吸入,Hg蒸汽吸入和手口摄入暴露途径的暴露量和非致癌风险要高于其他途径3~4个数量级,且儿童和成人4个季节的总非致癌风险总和达到了0.248和0.135,存在着一定潜在风险.     

淮南城区小学校园及其临近街道地表灰尘中汞的分布特征及污染评价

在淮南市区40个小学采集楼道、操场及学校临近街道灰尘样品.通过王水水浴-冷原子荧光法测定汞含量,地累积指数法评价其汞污染状况,健康风险模型评估其对儿童的健康风险.结果显示:小学校园及临近街道灰尘中汞含量呈现出:楼道操场街道,分别为0.329、0.164、0.118mg·kg~(-1),各介质中均出现了不同程度汞积累.对于不同功能区,街道灰尘汞呈现出:农业区商业交通区煤矿区废弃煤矿区旅游区;操场灰尘中汞表现为:废弃煤矿区商业交通区旅游区煤矿区农业区;楼道灰尘中汞表现为:商业交通区旅游区煤矿区废弃煤矿区农业区.淮南市燃煤活动对淮南城区小学校园操场和楼道灰尘汞的积累影响较大;从健康风险上而言,灰尘中汞对儿童无显著的非致癌风险,但商业交通区内小学楼道内灰尘汞的暴露量较高,可能会危害儿童健康,需加以重视.     

淮南市不同功能区叶面尘和地表灰尘中重金属分布特征、来源及健康风险评价

以淮南市叶面尘及对应地表灰尘为研究对象,采集了6个不同功能区的石楠叶面尘和相应地表灰尘,研究了Cr、Cu、Zn、Pb、As、Ni、V的分布特征及其来源,并采用美国EPA人体暴露风险评价模型,对不同功能区、不同暴露途径的儿童重金属致癌和非致癌健康风险进行评估.结果表明:淮南市叶面尘中重金属含量显著高于地表灰尘,叶面尘主要污染元素为Zn、Pb、Cu、As、Ni,地表灰尘中主要污染元素为Cu、Zn、Pb.不同功能区重金属来源存在差异,商业交通区、经济开发区和煤炭运输区,交通排放是其主要来源,文教区、公园绿地、居住区来源较为复杂,除来自于交通排放,还可能来自于工业排放、燃煤燃烧、炊事活动和公共设施的磨损.叶面尘和地表灰尘中Ni、As、Cr的致癌风险均小于安全阈值,地表灰尘中非致癌总风险为0.58,叶面尘为1.36,超出了安全阈值1.0,已经对儿童健康构成危害,手-口摄入是主要暴露途径;各功能区叶面尘重金属非致癌风险除煤炭运输区外,均大于1.0,排序为:文教区公园绿地居住区经济开发区商业交通区煤炭运输区,地表灰尘均小于1.0,排序为:公园绿地经济开发区文教区商业交通区煤炭运输区居住区.叶面尘中重金属的非致癌风险排序为:AsPbCrVNiCuZn,地表灰尘为:AsCrPbVCuNiZn.