西安大气PM2.5中金属元素特征及健康风险评价

为探究西安市大气PM_2.5载带金属元素污染特征及潜在健康风险,作者于2022年3月-2023年2月采集PM_2.5有效样品167份,采用电感耦合等离子体质谱仪对12种金属元素进行测定。结果表明,西安市PM_2.5年均质量浓度是《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中二级浓度限值的2.01倍。As和Cr(Ⅵ)年均质量浓度分别是一级浓度限值的1.04和14.80倍。富集因子分析结果显示Se和Cd富集程度最高。主成分分析结果显示西安市重金属元素主要来源于燃煤源和交通源、自然源、工业源,贡献率分别为41.24%、21.49%、11.50%。Mn、Pb、As、Cr(Ⅵ)、Sb、Se、Cd、Ni和Hg 9种重金属总非致癌暴露风险值<1。As、Cr(Ⅵ)、Cd和Ni 4种重金属总致癌暴露风险值介于10^-6～10^-4之间,总体具有潜在致癌风险。成人和儿童As的致癌暴露风险值及成人Cr(Ⅵ)的致癌暴露风险值均介于10^-6～10^-4之间,具有...     

太原市采暖季PM2.5中元素特征及重金属健康风险评价

通过采集太原市采暖季环境空气PM2.5样品,经等离子体发射光谱仪对19种元素进行测定,运用富集因子和主因子法揭示其来源,并对重金属的潜在生态风险、人体暴露和健康风险进行评价.结果表明,元素Si、Ca、Al、Na、Mg、K、Fe为PM2.5的主要元素;土壤风沙尘、煤烟尘、机动车车尾气、工业粉尘和建筑尘是元素的主要排放源,贡献率分别为43.46%、15.69%、13.41%、9.89%和9.03%.重金属潜在生态风险指数为1 953.82,具有极强的潜在生态危害程度;环境空气重金属暴露途径以手口摄食暴露为主,呼吸吸入暴露最小,皮肤接触暴露居中,儿童重金属暴露风险高于成人;PM2.5中重金属存在非致癌风险,不具有致癌风险,儿童非致癌风险值为2.94,是成人的1.39倍.     

兰州大气PM2.5中金属元素污染特征及健康风险评价

大气PM_2.5中金属元素污染不仅影响兰州市的环境质量,还危害人体健康。2020年在兰州市城关区和西固区采集大气PM_2.5样品,测定PM_2.5中10种金属元素浓度,分析样品中金属元素浓度特征,利用正定矩阵因子模型（PMF）确定污染来源,使用美国环保局（EPA）暴露模型进行健康风险评价。结果显示：城关区、西固区大气PM_2.5年平均质量浓度为48.21 μg∙m⁻³、49.33 μg∙m⁻³,高于国家环境空气质量二级标准的年均浓度限值（35 μg∙m⁻³）。城关区、西固区10种金属元素浓度总和分别为241.03 ng∙m⁻³、296.80 ng∙m⁻³,其中Al、Mn、Pb都是两区主要的金属元素组分。两区均以工业/扬尘混合源为主要污染来源,工业源和燃煤/机动车混合污染源也占一定比例。两区各金属元素均不具备非致癌风险;此外,Cr、Ni、As和Cd的致癌风险指数均未超过10⁻⁴,因此,兰州市大气PM_2.5中金属元素通过呼吸途径的致癌风险在可接受范围内。可见,应加强对工业、扬尘源的治理,从而改善大气质量和确保人体健康安全。     

天津市春季道路降尘PM2.5中重金属污染特征及健康风险评价

为研究天津市春季道路降尘PM_2.5中重金属污染特征及健康风险,于2015年3月22日-5月23日用降尘缸采集天津市主干道、次干道、支路、快速路道路两侧道路降尘样品,利用再悬浮系统将道路降尘中PM_2.5悬浮至滤膜上,并用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定了PM_2.5中7种重金属（Ni、Pb、Cd、As、Mn、Cu和Zn）的质量分数.结果表明:道路降尘PM_2.5中Ni、Pb、Cd、As、Mn、Cu和Zn质量分数平均值分别为37.05、82.50、1.73、25.65、380.18、201.08和736.43 mg/kg;I_geo（地累积指数）显示,Cd属于强污染,Zn和Cu属于中到强污染,Pb属于中度污染,As属于轻度污染,Ni和Mn属于无污染;健康风险评价显示,手-口摄入是道路降尘PM_2.5中重金属进入人体的主要途径,儿童的暴露剂量和非致癌风险均高于成人,总非致癌风险次序为As > Pb > Mn > Cu > Zn > Cd > Ni,其中儿童手-口途径As的暴露风险商（HQ_ing）及非致癌总风险（HI）均为1.23,大于限值（1）,对儿童存在非致癌风险;其他重金属非致癌总风险均低于限值,对人体无非致癌风险;道路降尘PM_2.5中Ni、As和Cd通过呼吸途径对人体均无致癌风险.      

大学校园室内环境PM2.5中PAEs污染特征及暴露风险

为揭示大学校园室内环境中PM_2.5及其中PAEs（phthalate esters,邻苯二甲酸酯）的污染特征和师生暴露风险,以陕西师范大学长安校区为例,采集了校园秋冬季6个采样点52个室内PM_2.5样品,利用气相色谱质谱联用仪检测了其中22种PAEs的浓度,分析了其构成和时空分布,评估了师生暴露健康风险.结果表明:①不同采样点PM_2.5中22种PAEs的总浓度范围为237~413 μg/m3,其中6种优控PAEs的总浓度范围为4.81~7.47 μg/m3;室内PM_2.5中的PAEs主要为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二环己酯和邻苯二甲酸二异壬酯,均为非优控PAEs,且这3种单体的浓度远高于6种优控PAEs单体的浓度.②各采样点检出的6种优控PAEs单体不同,图书馆和教室中6种优控PAEs均被检出,宿舍中检出4种,家属区中检出3种.③季节变化对室内PM_2.5浓度及其中的PAEs浓度均会产生影响,冬季室内PM_2.5平均浓度（58.3 μg/m3）高于秋季（55.4 μg/m3）,12月6种优控PAEs单体浓度范围为0.250~3.86 μg/m3,明显高于其他月份.④来源解析表明,校园室内空气PM_2.5中的PAEs主要来自室内装饰材料的释放,学生油墨及化妆品和个人护肤品的使用,以及增塑剂的使用及涂层的释放.⑤6种优控PAEs对人体产生的非致癌风险均较低,邻苯二甲酸丁基苄基酯和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯的致癌风险均低于标准限值（1×10-6）,二者的致癌风险均可忽略.研究显示,校园内不同室内环境中PM_2.5污染程度及其中的PAEs浓度和构成均存在一定差异,师生暴露于室内空气PM_2.5中6种优控PAEs的非致癌风险均较低,致癌风险可忽略,但环境中非优控PAEs的污染与风险应给予足够的关注.      

遵义市秋冬季PM2.5中多环芳烃的污染特征、来源及健康风险评价

为探究遵义市秋、冬季PM_2.5中多环芳烃(PAHs)的污染特征及来源,于2020年10月～2021年1月采集了遵义市大连路、忠庄和新蒲3个采样点位PM_2.5样品,利用GC-MS对样品中16种优控PAHs进行分析,利用特征比值法和多元统计法(PCA-MLR)解析其来源,并采用BaP毒性当量浓度和终生致癌风险模型(ILCR)探讨了PAHs对人体的健康风险。结果表明,研究期间遵义市PM_2.5中16种PAHs浓度范围为9.68～108.80 ng/m³,平均值为(30.53±22.63)ng/m³,呈冬季高、秋季低的季节变化趋势。秋、冬季PM_2.5中PAHs环数分布特征一致,高环(5～6环)>中环(4环)>低环(2～3环),以中环、高环PAHs为主。PCA-MLR分析表明PAHs主要来自燃煤和生物质燃烧混合源、机动车尾气,其中,燃煤和生物质燃烧对颗粒物中PAHs的来源贡献最大,秋季为50.6%,冬季为54.8%。遵义市冬季PAHs总毒性当量浓度(TEQ...     

常州某纺织工业园区周边PM2.5和PM10中重金属源解析及健康风险评估

以江苏省常州市典型纺织工业园区为例,在其周边区域采集PM_2.5和PM₁₀样品,通过微波消解的前处理方法,采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定样品中的Sb、Co、V、Pb、Cd、As、Cu、Ni和Cr浓度,分析夏、冬两季样品中重金属浓度特征及季节变化规律,利用正定矩阵因子模型（PMF）和美国国家环境保护局（US EPA）健康风险评估模型评估其来源及健康风险。结果表明：该纺织工业园区周边夏、冬两季PM_2.5的平均浓度分别为64.41和109.29 μg/m³,PM₁₀的平均浓度分别为89.08和146.65 μg/m³,冬季PM_2.5和PM₁₀浓度水平分别是夏季的1.70和1.65倍,均呈冬季大于夏季的特征;纺织工业园区周边大气颗粒物中As出现超标现象,最大超标倍数为GB 3095—2012《环境空气质量标准》参考浓度限值的33.3倍,冬季各金属浓度水平均大于夏季;PMF模型分析表明,纺织工业园区周边区域PM_2.5和PM₁₀中各重金属的主要来源为道路扬尘和工业排放复合源,其在夏、冬季的贡献率分别为59.7%、64.2%;健康风险模型表明,暴露在冬季PM_2.5和PM₁₀中,儿童的总非致癌风险系数分别为1.13和1.20（>1.00）,存在非致癌风险,男性和女性的Cr、As致癌风险指数均超过阈值（10⁻⁶~10⁻⁴）,存在致癌风险,处于不可接受水平。

     

天津市采暖季不同气团来向PM2.5中重金属污染特征及健康风险评价

为了解天津市采暖季PM_2.5中重金属的污染特征及健康风险,使用Xact-625重金属在线分析仪于2020年11月至2021年3月对PM_2.5中的重金属元素进行连续采样,分析10种重金属元素(Pb、 Cd、 Cr、 As、 Zn、 Mn、 Co、 Ni、 Cu和V)的污染特征,利用HYSPLIT模型分析重金属元素的时空分布特征,并结合美国EPA健康风险评价模型对重金属健康风险展开研究.结果表明,采样期间天津市10种重金属元素的总浓度平均值为(261.56±241.74)ng·m^-3,Cr[折算Cr(Ⅵ)]和As元素高于《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)的年平均限值.后向轨迹分析表明,天津市主要受到来自西北部中距离气团(1号)、西北部长距离气团(2号)、西南部气团(3号)和东北部气团(4号)的影响.不同气团来向重金属元素呈现不同的污染特征和健康风险,3号气团PM_2.5浓度、10种重金属元素总浓度和5种重金属元素经呼吸途径暴露的终身致癌风险值之和均最高,2号气团10种重金属元素经呼吸途径暴露...     

贵阳市花溪城区PM2.5中重金属元素的污染特征、来源及健康风险评价

为研究贵阳市花溪城区大气PM_2.5中重金属元素的污染特征和健康风险,于2020年不同季节对花溪城区进行大气PM_2.5样品采集,并对大气PM_2.5中10种重金属元素的赋存特征、富集特征和健康风险进行了分析.结果表明：花溪城区大气PM_2.5中10种重金属在春、夏、秋、冬季的总平均浓度分别为(123.6±54.1)、(55.9±17.4)、(144.8±85.7)、(234.0±147.5) ng·m^-3,呈现冬季浓度水平最高、夏季最低的变化规律.每种重金属元素平均浓度呈现Zn>Pb>Cu>Mn>As>Cr>Cd>Ni>V>Co的特点,其中,Zn、Pb、Cu、Mn 4种元素占总重金属元素质量的95%.富集因子分析表明,Co、V、Mn和Ni主要来自地壳源,As受地壳和人为源共同作用,Zn、Cu、Cd、Pb主要受人为源影响.PMF源解析表明,贵阳市花溪城区PM_2.5中10种重金属元素主要来自燃烧源、交通源和工业源...     

厦门港大气PM2.5中重金属污染特征及健康风险评价

于2020年夏季和秋冬季在厦门港海天码头和嵩屿码头进行大气PM_2.5的采集,并对20种元素污染特征、来源及健康影响进行了分析.结果表明,厦门港大气PM_2.5浓度较低,且两个站点的PM_2.5浓度并无显著性差异,也不存在明显的昼夜差异.地壳元素中以Ca和Si的含量最高,而痕量元素中以Zn和Mn的含量为最高.与标准值相比,重金属元素中只有Cr（Ⅵ）出现超标.受风向和吞吐量季节性变化的影响,部分元素浓度在夏季高于秋冬季. Cu、 Zn、 SO₂和NO₂有较一致的明显昼夜变化,但来自重油燃烧排放的V和Ni并无明显昼夜差异.PMF源解析确定码头PM_2.5的4个污染因子为工业源、船舶排放、交通源和海盐+建筑尘混合源,其中工业源对PM_2.5浓度的贡献率最大（55.2%～59.4%）,远高于船舶排放的贡献率（7.1%～7.7%）.健康风险评估显示,厦门港大气PM_2.5中重金属对人群具有潜在的致癌风险(>1×10^-5...     

南昌市冬季大气PM2.5中重金属元素来源分析及健康风险评价

采集2015年南昌市冬季大气PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品中重金属(V、Mn、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Ba和Pb)的含量,分析重金属的分布特征和来源,并对重金属健康风险进行评价。结果表明:采样期间PM2.5浓度总平均值为(29.74±16.82)μg/m~3,其中省外办最高,武术学校最低;各重金属元素总体平均浓度从高到低次序为:ZnPbCuMnBaNiVCrCdCo。因子分析结果表明:PM_(2.5)中重金属元素的来源包括道路交通尘和冶金化工排放、机动车尾气以及混合源。健康风险评价结果显示:PM_(2.5)中Mn对人体健康存在非致癌风险,其他元素(Cr、Ba、Co、Pb、Cd、Cu、V、Zn、Ni)基本没有非致癌风险;Cr对人体有较明显的致癌风险,Cd、Ni和Co对部分年龄段的人群(尤其是成年人)存在一定的致癌风险。     

厦门市大气PM_(2.5)中重金属污染特征及健康风险评价

用ICP-MS对厦门市夏冬两季城区和郊区PM_(2.5)(当量直径≤2.5 μm的颗粒物)及其中10种重金属(V、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、As、Cd、Pb和Cu)含量进行测定,分析其污染特征,并对重金属的健康风险进行评价。结果表明,采样期间厦门市PM_(2.5)中重金属含量水平表现为ZnPbCuMnVAsNiCrCdCo,其中Zn、Pb、As、Cd和Cu富集因子远远大于10,受人为影响较严重。健康风险评价结果表明,PM_(2.5)中重金属的非致癌健康风险可以忽略;几乎所有重金属的致癌健康风险都高于最大可接受风险值10~(-6)。     

青奥会前后南京PM2.5重金属污染水平与健康风险评估

人类活动对大气环境的影响已成为人们关注的焦点.于青年奥林匹克运动会(青奥会,Youth Olympic Games)召开前后(2014年4~9月)动态监测南京大气中PM_(2.5)及其6种重金属质量浓度和污染特征,并分析其健康风险.结果表明,观测期间PM_(2.5)质量浓度变化范围为26.39~80.31μg·m~(-3),青奥会前的4、5和7月大气中PM_(2.5)质量浓度均达到国家空气质量二级标准(24 h质量浓度限值75μg·m~(-3)),青奥会期间达到国家空气质量一级标准(24 h质量浓度限值35μg·m~(-3)).青奥会结束后,空气污染出现反弹,大气PM_(2.5)质量浓度平均值为76.14μg·m~(-3).观测期间大气PM_(2.5)中重金属离子质量浓度的变化特征并不一致,主成分分析表明,污染物源排放是影响PM_(2.5)重金属离子质量浓度变化最重要因素.青奥会期间PM_(2.5)及重金属离子质量浓度均降至观测期间最低值,这与召开青奥会所采取的一系列政策干预减排措施发挥作用有关.PM_(2.5)中Cd、Cu、Ni、Pb通过呼吸和皮肤暴露的健康风险值均在可接受水平范围内,而Cr存在较大的致癌风险;Mn通过呼吸暴露对成年男性造成较大的非致癌风险;同时PM_(2.5)中6种重金属通过皮肤暴露对儿童也造成较大非致癌风险.     

2018~2019年冬季天津和青岛PM2.5中重金属污染特征与健康风险评价

于2018年12月18日至2019年1月22日在天津和青岛进行PM_2.5样品采集,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定PM_2.5中18种元素（Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Ba和Pb）浓度,运用富集因子法讨论了元素的富集程度,并评估了重金属的生态风险和健康风险.结果表明,采样期间天津和青岛ρ（PM_2.5）平均值分别为（93.6±53.5）μg·m^-3和（85.5±60.3）μg·m^-3;Zn是PM_2.5中最主要的微量元素;富集因子结果表明,Se、Cd、Zn、Pb、Mo、Cu和As元素富集程度高,污染严重,主要受人为活动的影响.在天津重金属的潜在生态风险大小依次为：Cd>Mo>Se>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr>V,在青岛重金属的潜在生态风险大小依次为：Cd>Se>Mo>As>Pb>Zn>Cu>Ni>Cr>V,Cd元素的贡献最大,对天津和青岛生态风险的贡献率分别为67%和86%,属于极高的风险等级.健康风险评价显示,手口摄入是引起非致癌风险和致癌风险的主要暴露途径,且儿童非致癌风险和致癌风险均高于成人,天津和青岛的重金属对儿童的综合非致癌风险（HI）值分别为5.38和5.40,对成人的HI值分别为1.04和1.02,均高于1,说明成人和儿童均存在明显的非致癌风险,且以As和Pb的非致癌风险最大.重金属致癌风险（CR）值大小依次为：As>Cr>Pb,其中As在天津和青岛的儿童中存在致癌风险,Cr和Pb存在潜在致癌风险.     

珠海市郊区大气PM2.5中元素特征及重金属健康风险评价

为探讨珠海市郊区大气环境PM_2.5中主要元素尤其是重金属的污染特征及其健康风险,于2014~2015年选取春、夏、秋、冬季4个典型月采集了PM_2.5样品.利用X射线荧光光谱法分析得到15种元素的含量,进一步利用富集因子和主成分分析方法分析其来源,并采用US EPA环境健康风险评价模型评估痕量重金属的健康风险.结果表明：大气PM_2.5中地壳元素（Al、Si、Ca、Fe、Ti）总质量浓度在春、夏、秋、冬季典型月分别为（708±213）、（645±269）、（1155±503）和（1466±492）ng·m^-3,痕量重金属元素（Ba、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、V、Zn）总质量浓度在春、夏、秋、冬典型月分别为（271±124）、（163±87.6）、（424±192）和（546±183）ng·m^-3.富集因子分析显示Sb、Zn、Pb、Cu、Ni、Ba、Ca、Co等元素富集显著,其富集因子均值范围为172~2426.主成分分析显示,区域性输送污染源、船舶源、燃煤和电子工业是PM_2.5中重金属的主要来源,其贡献率分别为53.4%、13.0%、7.6%和6.8%.健康风险评价结果表明,Mn元素对儿童存在一定的非致癌风险,Cr、Pb和Co存在一定的致癌风险.     

保定地区PM2.5中重金属元素的污染特征及健康风险评价

为了解保定市大气环境中PM_2.5中重金属的污染特征及其健康风险,在保定市设立观测站点,利用中流量颗粒物采样器对保定市大气PM_2.5进行了连续昼夜采集,并使用微波消解-电感耦合等离子质谱法分析了样品中的V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb等10种重金属元素的质量浓度.结果表明,保定市大气PM_2.5浓度范围为16.84~476.19 μg·m^-3,采样期间有65d高于我国《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）中的二级标准,超标率为54.2%.保定市PM_2.5中重金属元素的浓度变化趋势为：除Ni、Mn和Co外,夜间浓度略大于日间;大部分重金属元素秋冬季浓度大于春夏季.富集因子分析可知,保定市Cu、Zn、Pb、Cd主要来自于人为源,特别是受到交通源的影响较大.健康风险评估结果表明,保定市大气PM_2.5中的重金属污染的非致癌风险较小,致癌风险主要是As、Cr、Cd和Co,且成年人的致癌风险大于儿童.     

华中地区冬季灰霾天气下PM2.5中重金属污染特征及健康风险评价:以湖北黄冈为例

为探究华中地区灰霾天PM_2.5中重金属元素的污染特征及其潜在健康风险,于2018年1月13~24日对华中区域观测点——黄冈站点加密采集PM_2.5样品.采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对PM_2.5中Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn和Pb进行分析,通过富集因子法对其污染特征进行探讨,并采用美国环保署推荐的暴露模型对其潜在风险进行评估.结果表明,观测期间PM_2.5中Zn质量浓度最高,致癌物质As、Cd质量浓度均高于我国环境空气质量标准（GB 3095-2012）的二级标准限值,70%的元素质量浓度在灰霾中期占比最大.富集因子分析显示,Cd、Sn、Co、Pb和Zn富集程度最高,特别是在灰霾中期,这些物质主要来源于交通和燃煤.人体健康风险评价结果显示,手口摄食是引起非致癌风险的主要途径,儿童的暴露量和非致癌风险均明显高于成人.Pb对儿童存在非致癌风险,PM_2.5中重金属对成人不具有非致癌风险且致癌重金属不具有致癌风险.