兰州市大气苯系物的化学活性特征与健康风险评价

利用热脱附-气相色谱质谱法测定了2017年12月—2018年6月兰州市5个采样点大气环境中14种苯系物的浓度,利用OFP(臭氧生成潜势)、L~(OH)(羟基消耗速率)和SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)分析其化学活性特征,应用特征物种比值法探讨了BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的来源,并进行其健康风险评估.结果表明:兰州市大气苯系物的浓度为4.64～32.13μg·m~(-3),平均浓度为14.71μg·m~(-3),且具有冬季夏季春季的特点,5个采样点苯系物总浓度大小顺序为D(18.27μg·m~(-3)) B(17.75μg·m~(-3)) C(14.28μg·m~(-3)) E(12.97μg·m~(-3)) A(10.26μg·m~(-3)).苯系物的L~(OH)为2.64 s~(-1),而苯乙烯和2-甲基萘是关键活性物种;苯系物的OFP为65.05μg·m~(-3),其中甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯和1,2,4-三甲苯的OFP值较大;苯系物的SOAFP为0.98μg·m~(-3),甲苯和2-甲基萘的贡献较高.B/T(苯/甲苯)值表明,兰州市大气苯系物主要来源于生物质燃料和煤炭燃烧排放;X/E(二甲苯/乙苯)和E/B(乙苯/苯)值表明,污染物气团主要来自本地排放源.人体健康风险评估结果表明,兰州市大气苯系物的非致癌风险(HI=0.05)均小于USEPA建议安全阈值(HI1),致癌风险是安全阈值(1×10~(-6))的3.6倍,显示苯系物对暴露人群存在潜在致癌风险.     

A review of atmospheric benzene homologues in China: Characterization, health risk assessment, source identification and countermeasures

Benzene homologues are important chemical precursors to the formation of ground-level ozone and secondary organic aerosol(SOA) in the atmosphere,in addition,some toxic species are harmful to human health.Strict countermeasures have been taken to fight air pollution since 2013,and total amount control of volatile organic compounds is being promoted in China at present.Therefore,it is important to understand the pollution situation and the control status of ambient benzene homologues in China.This...     

Levels, sources and health risks of carbonyls and BTEX in the ambient air of Beijing, China

The atmospheric concentrations of carbonyls and BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, m,p-xylene and o-xylene) were measured simultaneously at a same sampling site in Beijing from September 2008 to August 2010. The average concentrations of the total measured carbonyls during autumn, winter, spring, and summer were 37.7, 31.3, 39.7, 50.5 μg/m³, respectively, and maximal values for their diurnal variations usually happened at noontime. In contrast to carbonyls, the average concentrations of the total measured BTEX during the four seasons were 27.2, 31.9, 23.2, 19.1 μg/m³, respectively, and minimal values for their diurnal variations always occurred in the early afternoon. The average concentration for carbonyls increased about 24% from September 2008-August 2009 to September 2009-August 2010, for BTEX, increased about 15%. Integrated life time cancer risks for three carcinogens (benzene, formaldehyde and acetaldehyde) in Beijing exceeded the value of 1E-06, and the hazard quotient (HQ) of non-cancer risk of exposure to formaldehyde exceeded unity.     

医疗废物焚烧厂周边环境空气中二英浓度分布及其健康风险评估

于2015-2018年冬季（12月-2月）对广东省某医疗废物焚烧厂排放烟气及焚烧设施周边2.5 km范围内6个采样点分别进行了4次烟气和环境空气样品采集,应用高分辨气相色谱/高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二（口恶）英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征进行了分析,运用主成分分析法（PCA）对周边环境空气中二（口恶）英来源进行了初步解析,同时采用VLIER-HUMAAN模型评估其对人体的健康风险.结果表明该医疗废物焚烧厂烟气二（口恶）英毒性当量浓度为0.542~21.300 ng·Nm^-3（以I-TEQ计）,排放水平较高;周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度和毒性当量浓度变化范围分别为0.682~196.000 pg·m^-3和0.036~17.700 pg·m^-3（以I-TEQ计）,周边环境空气中PCDD/Fs浓度明显受到排放源烟气落地点的影响.空气样品中二（口恶）英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气类似,空气质量浓度主要贡献单体以OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、OCDF以及1,2,3,4,6,7,8-HpCDD为主,主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-PeCDF.PCA源解析结论与指纹谱图特征分析结论基本一致,该研究区域中环境空气二（口恶）英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.健康风险评估结果表明,该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平（0.0032~0.141 pg TEQ·kg^-1·d^-1）,部分个体的呼吸暴露贡献率超过了评价限值,应引起重视.     

Mixed uncertainty analysis of polycyclic aromatic hydrocarbon inhalation and risk assessment in ambient air of Beijing

This article presents the application of an integrated method that estimates the dispersion of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in air, and assesses the human health risk associated with PAHs inhalation. An uncertainty analysis method consisting of three components were applied in this study, where the three components include a bootstrapping method for analyzing the whole process associated uncertainty, an inhalation rate (IR) representation for evaluating the total PAH inhalation risk for human health, and a normally distributed absorption fraction (AF) ranging from 0% to 100% to represent the absorption capability of PAHs in human body. Using this method, an integrated process was employed to assess the health risk of the residents in Beijing, China, from inhaling PAHs in the air. The results indicate that the ambient air PAHs in Beijing is an important contributor to human health impairment, although over 68% of residents seem to be safe from daily PAH carcinogenic inhalation. In general, the accumulated daily inhalation amount is relatively higher for male and children at 10 years old of age than for female and children at 6 years old. In 1997, about 1.73% cancer sufferers in Beijing were more or less related to ambient air PAHs inhalation. At 95% confidence interval, approximately 272–309 individual cancer incidences can be attributed to PAHs pollution in the air. The probability of greater than 500 cancer occurrence is 15.3%. While the inhalation of ambient air PAHs was shown to be an important factor responsible for higher cancer occurrence in Beijing, while the contribution might not be the most significant one.     

北京某污水处理厂污泥重金属污染特征、潜在生态风险及健康风险评价

连续采集了北京市某污水处理厂污泥,样品经过微波消解后利用ICP-OES测定重金属含量,同时,利用BCR连续提取分析方法分析了污泥中重金属赋存形态.在分析测定污泥中Pb、Zn、Cd、Cr、As、Ni、Cu 7种重金属含量及形态的基础上,开展了污泥重金属污染水平评价、潜在生态风险评价及健康风险评价.结果表明,污泥中重金属含量最高的是Zn,含量为930.08 mg·kg-1,残渣态及可提取态所占比例最高的元素分别是Pb和Ni,所占比例分别为80.86%及18.84%;污泥重金属综合污染指数为4.84,属重度污染;污泥重金属潜在环境综合风险指数为237.60,属极高生态风险.基于健康风险评价模型建立两条暴露途径,分别对儿童及成人进行健康风险评价,得出儿童非致癌指数及致癌指数分别为2.02×10-1和1.44×10-4,而成人非致癌指数及致癌指数分别为7.21×10-2和5.13×10-5.     

太原市叶面尘中重金属分布特征及其健康风险评价

微量金属污染普遍存在于城市环境的各个区域,了解城市痕量重金属污染现状,对污染控制和城市发展具有重要的意义.为探讨太原市叶面尘中重金属的污染水平及其对人类健康的影响,以太原市5个不同功能区冬青卫矛（Euonymus japonicus Thunb.）叶面尘为研究对象,采用ICP-MS测定了As、Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的含量,通过地积累指数法和Hankanson潜在风险指数法对重金属的生态风险进行了评价,并采用美国EPA健康风险评价模型对重金属的儿童致癌和非致癌健康风险进行了评估.结果表明,太原市居民区冬青卫矛叶面滞尘量最高为47.18 mg·g^-1,文教区最低为11.92 mg·g^-1,其中,Cd、Cr和Zn为叶面尘的主要污染物,平均含量分别为土壤背景值的8.00、2.69和2.04倍.地积累指数和生态风险因子分析表明,Cd是叶面尘中主要的生态风险因子,其生态风险贡献率在不同功能区的叶面尘中占比为78.47%~87.19%.非致癌风险评价表明,Cr、Cd和As的风险均小于1.0,非致癌总风险值在不同功能区的叶面尘中为1.03~1.77,均超过了阈值1.0,表明对儿童健康存在一定的风险.而儿童致癌风险评价表明,Cr、Cd和As无致癌风险.Pearson相关性分析及主成分分析表明,叶面尘中重金属的来源为煤燃烧、交通排放和金属冶炼.     

郑州市冬季VOCs污染特征、来源及健康风险评估

采用GC5000在线气相色谱仪于2018年1月8—26日对郑州市城区进行大气环境挥发性有机化合物（VOCs）监测,开展污染特征分析、来源解析和苯系物（BTEX）健康风险评估.结果表明,监测期间郑州市城区TVOC平均浓度为64×10^-9,污染期时段平均浓度为84×10^-9,约是非污染时段的2倍;组分构成显示烷烃占比最大,其次是烯炔烃和芳香烃;源解析结果显示,VOCs主要来源是液化石油气/天然气（25%）、机动车尾气（24%）、燃烧（21%）、工业排放（16%）和溶剂使用（14%）;监测期间苯系物非致癌风险危害值（HQ）在美国环保署规定的安全范围内,苯的致癌风险（R）为2.2×10^-6,超过了美国环保署规定的安全阈值（1.0×10^-6）.对成年人存在致癌风险,需要引起关注.     

银川城区地表灰尘中邻苯二甲酸酯污染特征及人群健康风险评价

采集银川市城区不同功能区的40个地表灰尘样品,采用气相色谱质谱联用的检测方法,测定了美国环保局（EPA）优先控制的6种PAEs化合物的含量,并对其污染特征、污染分布和人体暴露的健康风险进行了评价.结果表明,6种邻苯二甲酸酯化合物在地表灰尘样品中均被检测出,Σ₆PAEs的含量为0.096~24.952 mg·kg^-1,平均值和中位数分别为3.452 mg·kg^-1和1.905 mg·kg^-1.各功能区地表灰尘中Σ₆PAEs平均含量由高到低依次为住宅区、文教区、公园、工业区、商业区和交通区.各功能区地表灰尘中的主要PAEs单体为邻苯二甲酸（2-乙基）己酯（DEHP）和邻苯二甲酸二丁酯（DnBP）,二者占到Σ₆PAEs的97.07%.对人体健康风险评价表明,研究区6种优先控制化合物对人体产生的非致癌风险均小于1,未超过EPA推荐的非致癌水平,邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）的致癌风险在可接受的标准范围内,有2个样点的DEHP致癌风险超过EPA推荐的致癌水平,应引起一定的重视.     

北京市中坝河底泥污染特征及生态风险评价

为探索北运河流域污染底泥土地利用的可能性,以中坝河为例开展了底泥污染特征分析及溯源,依据内梅罗污染指数法和潜在生态风险危害指数法分别开展底泥氮磷污染和重金属生态风险评价,给出了中坝河底泥土地利用建议.结果表明,中坝河底泥呈弱碱性,有机质、氮磷均值分别为33.11、759.94和1295.21 mg-kg-1,变异系数分...     

厦门不同功能区VOCs的污染特征及健康风险评价

为了解厦门市不同功能区大气中挥发性有机物(VOCs)的污染特征和健康风险,于2014年3—8月在厦门市开展大气样品的采集,利用预浓缩系统和气相色谱质谱联用技术进行VOCs含量的定量分析,并采用美国EPA人体暴露风险评价方法对VOCs进行人群健康风险的初步评价.结果表明,各功能区VOCs的平均质量浓度差异较明显,表现为工业区(120.88μg·m-3)交通区(104.41μg·m-3)开发区(84.06μg·m-3)港口区(80.78μg·m-3)居民区(58.75μg·m-3)背景区(41.46μg·m-3).背景区、居民区、交通区、开发区和港口区各类VOCs浓度均表现为烷烃芳香烃烯烃,工业区则表现为芳香烃烷烃烯烃.除背景区外各功能区VOCs浓度在6月最低,而除工业区外各功能区浓度在8月最高.温度和风等气象因素是导致VOCs浓度变化的重要原因.苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯和邻二甲苯(BTEX)在各功能区总芳香烃中所占的比例为65.20%~78.73%.各功能区BTEX的非致癌风险均表现为甲苯乙苯邻二甲苯间,对二甲苯苯,在9.73×10-4~1.33×10-1之间,均在安全范围内,而苯的致癌风险在1.23×10-5~3.08×10-5之间,超出安全范围,存在较大的致癌风险.     

南京市机动车排放VOCs的污染特征与健康风险评价

在南京富贵山隧道开展机动车排放的挥发性有机物(VOCs)对环境及人群健康的影响研究,对VOCs浓度水平与变化特征、组成与化学反应活性进行了分析,并通过美国环境保护局(US EPA)的健康风险评价模型对VOCs的健康风险进行了评价.结果表明,隧道进口与出口空气中共检测出93种物质,隧道进口处样品的总VOCs浓度(87.28±7.08)μg/m3;隧道出口处总VOCs浓度(225.63±59.19)μg/m3.隧道出口检测到的烷烃和芳香烃这两类物质浓度比进口浓度高.隧道进口与出口处的VOCs总臭氧生成潜势为101.48μg O3/m3和402.01μg O3/m3.健康风险评价结果表明,隧道进口处14种主要VOCs的非致癌风险危害商值(HQ)在8.07×10-5~2.66×10-1之间,而在隧道出口处的HQ范围为3.18×10-4~2.92×10-1.隧道进口与出口处的VOCs的非致癌风险危险指数(HI)均小于1,非致癌风险值在安全范围之内.但1,3-丁二烯、氯仿、四氯化碳、苯和1,1,2-三氯乙烷的致癌风险较大,对人体健康具有明显的影响.     

成都市PM2.5中有毒重金属污染特征及健康风险评价

2009年4月至2010年1月在成都市城区采集PM2.5样品.采用X射线荧光光谱法分析20种元素,并重点分析As、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb和Sb 7种有毒重金属元素.采用富集因子法、地累积指数法、相关性分析法和美国环保局暴露模型分别讨论了有毒重金属的污染特征、来源和健康风险.结果表明:成都市PM2.5中有毒重金属浓度处于较高水平,分别是:As(40.5±30.3),Cd(9.5±13.2),Cr(17.9±10.5)、Mn(137.6±84.3),Ni(5.1±4.1),Pb(320.5±186.0)和Sb(11.0±16.0)ng/m3.As严重超标,Cd和Pb也有超标现象.多数元素均在冬季达到最大值,夏季达到最小值.Cr、Mn、Ni污染程度较低,属于轻微污染,As、Cd、Pb、Sb的污染程度极高.PM2.5中有毒重金属主要来源于土壤尘及其扬尘,机动车排放和煤燃烧,冶金及机械制造和刹车磨损.Mn对儿童、成人均产生较严重的非致癌健康风险,分别为6.01、2.59、2.46,As、Cd、Cr、Ni、Pb、Sb的非致癌风险值均小于1,健康影响较小.As、Cr对人体有致癌健康风险.     

钱塘江(杭州段)水中有机氯农药残留污染特征及健康风险评价

利用气相色谱法对采集于2013年5月、7月和11月的钱塘江(杭州段)表层水中10种有机氯农药(OCPs)残留进行了分析,初步明确其组成特征及来源,并对其健康风险进行了评价.结果表明,钱塘江(杭州段)水体中检出5种微量的OCPs,检出频率最高的是β-HCH和δ-HCH.14个采样点均有不同浓度检出,钱塘江干流∑OCPs的浓度范围在1.31~6.68 ng·L-1,属低污染水平,3条主要支流∑OCPs的浓度范围则是1.32~4.23 ng·L-1.钱塘江(杭州段)水体中OCPs污染空间分布各异,上游兰江点位及桐庐县、富阳市境内各点位总体浓度相对较高.通过特征组分比例可确认HCHs污染主要源于农田中使用有机氯类农药的降解残留及新的林丹污染输入,且非固定污染源输入.利用EPA推荐方法对通过饮水和皮肤接触途径摄入钱塘江水体中OCPs的健康风险进行评价:非致癌健康风险指数介于8.56×10-5~1.82×10-3,根据评价标准均未超标;致癌健康风险指数在3.96×10-8~1.93×10-7,均位于可忽略风险范围内.结果表明钱塘江(杭州段)作为饮用水水源,其水体中OCPs残留引起对人体产生的致癌、非致癌健康危害可忽略.     

大宝山矿区重金属污染对人体健康风险的研究

以广东省大宝山重金属污染矿区癌症高发村上坝为研究区域,测定了上坝村31户饮用井水,13种58个蔬菜样品,26户大米样品中Pb、Zn、Cd、Cu的含量以及人体尿样、血样中Cd的含量.系统地评价了通过饮食途径(井水、蔬菜和大米)重金属暴露接触对人体的健康风险.研究结果表明,上坝污染区31户井水中分别有12口井水的Zn和14口井水的Cd含量超过生活饮用水水质标准; Pb、Zn、Cd在蔬菜中的含量分别为国家蔬菜卫生标准限值的4.0、1.1、5.6倍,在大米中的含量为国家粮食卫生标准限值的7.0、3.4、2.9倍.重金属暴露接触对人体健康风险评价结果表明,通过大米摄入的Pb、Zn、Cd、Cu的THQ(Target hazard quotients)靶标危害系数均大于1,饮食摄入重金属途径中大米对人体健康已构成巨大的潜在风险,蔬菜中Cd和Pb也具有潜在风险;饮用井水中几种重金属的THQ值均小于1,说明井水中重金属对污染区居民健康风险很低,因而Pb、Cd和Zn通过大米的摄入是造成当地居民健康风险的主要原因.重金属暴露接触对儿童的健康风险高于成年人.上坝村居民血Pb负荷水平远低于国家卫生部Pb接触限值,但尿Cd和血Cd含量平均值分别为3.41 μg·g-1(肌酐Creatine,Cr)和4.69 μg·L-1,略高于国内外其它非污染地区的平均水平.     

典型设施农业土壤酞酸酯污染特征及其健康风险

采用超声提取、气相色谱-质谱技术和CalTOX模型,分析了南京城郊典型设施菜地土壤中6种酞酸酯的污染特征、污染负荷及其健康风险.结果表明,所有的土壤样品中均检测出酞酸酯,6种酞酸酯的总量为0.15~9.68mg/kg,其平均含量为2.21mg/kg;邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二辛酯(DnOP)为该地区设施农业土壤的主要酞酸酯种类,其检出率分别为88.2%、100%和79.8%,含量范围分别在n.d.~1.83、0.02~9.03、n.d.~1.74mg/kg之间;土壤pH值和有机碳含量与土壤酞酸酯含量之间无显著相关性,研究区域土壤酞酸酯总体污染负荷为4.31kg/hm2;健康风险评价结果表明DnBP和DEHP的潜在健康风险较高,设施农业从业者的主要暴露途径通过皮肤接触;设施菜地土壤酞酸酯含量、污染负荷以及健康风险均显著高于周边地区露天菜地土壤.     

保定城区地表灰尘污染物分布特征及健康风险评价

以河北省保定市城区为研究区域,采集了保定城区内办公区、商业区、居住区、工业区、交通区和屋顶6个类别共14个采样点的地表灰尘,分析了地表灰尘重金属和营养元素N、P在不同区域的分布特征,并分析了其可能来源.最后,应用重金属健康风险评价模型（Chronic Daily Intake,CDI）对地表灰尘中Cd、Cr、Cu、Pb和Zn 5种重金属进行了健康风险评价.结果表明,城市屋顶灰尘污染物质含量普遍高于其它区域,之后依次是商业区>交通区>工业区>办公区>居住区,Cd(5.10 mg·kg-1)、Cr(470 mg·kg-1)、Pb(997 mg·kg-1)、Zn(1377 mg·kg-1)和P(999 mg·kg-1)的最大值均来自屋顶灰尘,而Cu(867 mg·kg-1)和N(19.40 mg·kg-1) 的最大值则来自商业区的地表灰尘.重金属Cd和Cr具有复合污染特征,来源复杂且多样化;重金属Pb、Zn和Cu的含量在各区域中的变化趋势较一致且显著相关,主要来源于交通排放.Cd的平均致癌风险指数均达到了1.25×10-5,超过了美国EPA 10-6的标准,由此将导致每百万人增加12.5个癌症患者,已对当地居民的身体健康造成了严重的威胁;各种重金属的平均叠加风险度达0.124,重金属摄入为慢性参考剂量的10%左右,不会对居民的身体健康产生较大的非致癌风险.     

公共场所BTEX的污染特征、源解析及健康风险

分析评价了杭州市商场、超市、影院、车站候车室等公共场所室内空气中BTEX的污染特征、来源及健康风险.结果表明,公共场所中BTEX的总平均浓度为30.68～217.74 μg·m-3,商场的污染最重,车站候车室的污染最轻;甲苯与BTEX总浓度之间具有较好的线性关系,可作为公共场所BTEX污染的代表物;候车室BTEX污染主要受室外污染源的影响,而在其它公共场所中,室内污染源占主导地位,鞋用胶粘剂是商场BTEX的主要污染来源;商场空气中苯对男性和女性工作人员的致癌风险分别为5.38×10-6和5.57×10-6,超过了美国EPA制定的人体致癌风险值(1×10-6).     

Sensitivity of key factors and uncertainties in health risk assessment of benzene pollutant

Predicting long-term potential human health risks from contaminants in the multimedia environment requires the use of models. However,there is uncertainty associated with these predictions of many parameters which can be represented by ranges or probability distributions rather than single value.Based on a case study with information from an actual site contaminated with benzene,this study describes the application of MMSOILS model to predict health risk and distributions of those predictions generated using Monte Carlo techniques.A sensitivity analysis was performed to evaluate which of the random variables are most important in producing the predicted distributions of health risks.The sensitivity analysis shows that the predicted distributions can be accurately reproduced using a small subset of the random variables.The practical implication of this analysis is the ability to distinguish between important versus unimportant random variables in terms of their sensitivity to selected endpoints.This directly translates into a reduction in data collection and modeling effort.It was demonstrated that how correlation coefficient could be used to evaluate contributions to overall uncertainty from each parameter.The integrated uncertainty analysis shows that although drinking groundwater risk is similar with inhalation air risk,uncertainties of total risk come dominantly from drinking groundwater route.Most percent of the variance of total risk comes from four random variables.     

基于中国人群暴露风险的室内苯健康限值推导

收集了我国29个省级行政区的464个室内苯浓度数据,基于中国人群暴露参数计算了我国成年人群在不同室内场景的苯暴露致癌风险;应用蒙特卡洛方法推导我国室内苯浓度健康阈值.结果表明,全国各类场景的室内苯浓度几何均值为0.030mg/m³.4种室内场景中,职业暴露场所具有最高的苯残留水平,均值为0.052mg/m³;居室暴露风险贡献最大,人群终生致癌风险为9.30×10^-5;基于中国人群暴露参数推导的健康限值为0.020mg/m³,略低于我国修改后的《室内空气质量标准》（GB/T18883-2022）中规定苯的限值.我国部分居民存在高于可接受水平的室内苯暴露的致癌风险,居室暴露风险尤其值得关注.室内苯标准的修改和实施有利于室内苯污染的控制和降低人群苯暴露致癌风险.