珠三角地区大气PM2.5中重金属污染水平及健康风险评价

采集了珠三角地区2014—2015年冬、夏两季的环境空气PM_(2.5)样品,利用电感耦合等离体质谱仪(ICP-MS)测定了样品中的重金属含量,并采用US EPA环境健康风险评价模型,对其健康风险进行了评估.结果表明:环境空气中重金属元素Pb、Cu、Zn、Cd、As、Ni、Cr的浓度分别为11.1~183.0、48.5~406.0、110~1218、0.2~14.4、3.5~77.0、0.38~18.90、2.89~93.20 ng·m-3,浓度大小顺序为:ZnCuPbAsCrNiCd;除As外,其余重金属浓度均表现为冬季高于夏季.元素As经皮肤黏滞及口腔摄入的非致癌风险值均在安全范围内,但经呼吸途径暴露存在非致癌风险;Cu、Zn、Cd、Cr经3种途径暴露不存在非致癌风险;元素Pb、As、Cd、Cr经皮肤黏滞及口腔摄入的致癌风险均值尚在安全值范围内,但经呼吸暴露存在致癌风险;元素Ni经3种途径暴露不存在致癌风险.对于综合危害指数(HI),除As外,其他金属元素的HI值均低于安全值,各金属元素的HI值大小顺序为:AsCdNiCr.研究表明,在珠三角区域环境空气PM_(2.5)中,元素As、Cr存在一定的健康风险.     

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.     

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。     

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。     

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.     

我国城市PM2.5污染的健康风险及经济损失评价

开展大样本城市的空气污染造成人群健康风险及经济损失研究,对于推进空气污染的防控与区域合作治理、公众健康素养提升具有重要意义.本文以我国62个环保重点监测城市为样本,运用环境健康风险与环境价值评估方法,对2015年PM_(2.5)污染引发的健康风险及经济损失进行评价,结果表明PM_(2.5)污染造成约12.51万人早逝[95%CI(置信区间):3.33~20.59万人]及1 009.59万人次患病、门诊和住院(95%CI:470.38~1 501.93万人次),占这些城市市区总人口的3.53%(95%CI:1.64%~5.26%).造成经济损失5 705.57亿元(95%CI:1 930.82~8 742.14亿元),占这些城市GDP总和的1.53%(95%CI:0.52%~2.35%),人均经济损失1 970元(95%CI:667~3 018元).四大城市群中,京津冀在健康风险、健康经济损失及其占GDP比重、人均损失方面均高于长三角、珠三角及东北.三大经济区中,东部的健康风险及经济损失高于中部与西部,三地的人均经济损失差别不大.南北方的经济损失相差很小,但北方的经济损失占GDP比重与人均损失均远高于南方.保定、郑州、济南、北京等市PM_(2.5)浓度很高,健康风险与经济损失问题突出.     

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.     

道路扬尘PM2.5中金属元素污染特征及健康风险评价

为了分析和比较城市和公园道路扬尘(RDPRD)中PM_(2.5)载带的部分金属元素的污染特征及其健康风险,本文利用再悬浮系统将道路扬尘中粒径小于2.5μm的颗粒物悬浮至滤膜上,分析了PM_(2.5)中载带的Na、Mg、Al、Fe、Cu、Mn、Ni、Sb、Zn、Cd和Pb等元素.结果显示,城市道路扬尘中Cu和Sb的平均含量为626 mg·kg~(-1)和23 mg·kg~(-1),明显高于公园道路扬尘(274 mg·kg~(-1)和11 mg·kg~(-1)),表明RD中Cu和Sb的含量可能受到非尾气(刹车磨损)排放的影响;地累计指数(I_(geo))分析显示,RD和PRD中Cd达到强到极强污染程度(4I_(geo)5),Cu、Sb、Zn和Pb为强或中到强污染程度(2I_(geo)4),Ni和Mn为未受污染到中度污染(I_(geo)1).RD和PRD中的Cu、Ni、Sb、Zn、Cd和Pb尚不存在非致癌风险,Ni和Cd的终生致癌风险小于10~(-6),无致癌风险.     

近10年华北背景大气PM2.5中重金属健康风险及污染来源的变化

为探究近10年华北背景大气PM_2.5中重金属的变化特征,分别于2011年12月至2013年1月（Ⅰ期）和2019年9月至2021年11月（Ⅱ期）,在位于渤海中部的砣矶岛国家大气背景监测站各采集71个和160个PM_2.5样品,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定样品中重金属浓度,对比Ⅰ期与Ⅱ期重金属浓度、来源及健康风险.结果表明,Ⅱ期砣矶岛ρ（PM_2.5）均值为（54.06±39.71）μg ·m^-3,比Ⅰ期浓度低3.53μg ·m^-3.Ⅱ期PM_2.5中ρ（Zn）、ρ（Mn）、ρ（As）、ρ（Pb）和ρ（V）比Ⅰ期分别降低了54.53、172.63、0.8、79.06和3.81 ng ·m^-3,而ρ（Cr）、ρ（Cu）、ρ（Cd）和ρ（Ni）分别升高了2.01、5.42、3.03和3.55 ng ·m^-3.PMF结果表明,Ⅱ期污染源贡献率大小为：工业排放源（32.32%）>燃煤源（27.47%）>机动车排放（23.70%）>船舶排放（9.69%）>扬尘源（6.83%）,与Ⅰ期相比,扬尘源和船舶排放源对砣矶岛PM_2.5中金属的贡献率分别降低20.73%和8.83%,燃煤源和工业排放的贡献率分别增加2.50%和13.52%.Ⅱ期重金属总致癌风险增加,主要以Cr和Cd的贡献为主,总非致癌风险降低,以Mn贡献为主.因此,在大气污染治理进程中要进一步加强对Cr、Cd和Mn等重金属的污染源的管控.     

郑州市采暖期与非采暖期PM2.5中重金属来源及潜在健康风险评价

为了研究郑州市PM_(2.5)中部分金属元素在采暖期与非采暖期的来源、污染特征并进行相应的生态风险及健康风险评价,于2016年春季非采暖期和冬季采暖期在河南郑州设置采样点,采集有效膜样本105个.测定PM_(2.5)质量浓度及其中Zn、Pb、Cu、As、Cd、Co、Mn、Fe共8种金属元素含量,郑州2016年非采暖期PM_(2.5)质量浓度日均值为113.41μg·m~(-3)、采暖期为216.99μg·m~(-3),采暖期中Cu、Zn、As、Cd这4种元素的浓度分别是非采暖期的2.3、2.0、1.9、1.5倍,季节性差异明显.富集因子分析显示郑州地区Cd元素富集程度最高已超过1000,受人为影响严重.PMF源解析表明燃煤源及机动车源是郑州采暖期重金属主要来源,贡献率为48.00%和34.95%;扬尘源及交通污染源在非采暖期的贡献率为55.92%和31.08%.健康风险评价显示3种致癌元素As、Cd、Co的致癌风险值均小于10~(-4),Mn的非致癌风险值最高为0.9,可能存在一定的非致癌风险.     

上海郊区家庭妇女PM2.5重金属组分暴露水平、来源与健康风险

为了解上海市郊区家庭妇女大气PM_(2.5)及重金属组分的呼吸暴露水平和潜在健康风险,于2017年2月至2018年6月使用SKC个体采样泵对松江区143位研究对象开展个体暴露监测,采用能量色散X射线荧光光谱法(ED-XRF)测定PM_(2.5)中13种无机元素的质量浓度.利用PMF源解析技术和美国环保署推荐的健康风险评价模型,对Ni、V、Cr、Mn、As和Pb的来源和暴露风险进行分析.结果表明,家庭主妇PM_(2.5)的年日均暴露浓度为40. 61μg·m-3,普遍高于周边环境监测站点的PM_(2.5)平均水平.Cr(Ⅵ)和As的致癌健康风险超过了可接受水平(10-6); V、Cr(Ⅵ)、Mn、Ni和As的非致癌风险处于安全水平,但5种元素的非致癌风险加和超出了安全阈值( 1). PM_(2.5)中10种无机元素(Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Zn、As和Pb)的主要来源包括扬尘与室内源混合源(43. 8%)、工业冶炼尘(34. 6%)、燃煤(14. 5%)和燃油(7. 2%).根据源类的健康风险评价结果,应进一步加强工业冶炼和化石燃料燃烧综合防控.     

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)。     

上海市典型地区环境空气可吸入颗粒物中重金属污染水平及健康风险评价

为了探究上海市典型地区环境空气中可吸入颗粒物(PM_(10))中重金属的污染水平及其对人体的健康风险,本研究分别于夏季和冬季在上海徐汇区和金山区设置多个采样点,采集室外大气PM_(10)样品,同时招募相同区域各20名志愿者进行室内颗粒物采集,分析其中Cr、As、Pb、Cd和Hg的含量,并采用美国EPA健康风险评价模型对重金属的风险进行评价.结果显示,上海市典型地区环境空气中的PM_(10)浓度范围为36.6～266.6μg·m~(-3),其中,冬季浓度高于夏季,城市浓度高于农村,室外浓度高于室内;PM_(10)中重金属含量从高到低依次是AsPbCrCdHg,且呈一定的空间分布关系,室外Pb和Cd的平均浓度高于室内,As则是室内浓度高于室外.上海市典型地区环境空气PM_(10)中的重金属致癌风险为成年人高于儿童,As存在潜在致癌风险.     

PM2.5, PM10 and health risk assessment of heavy metals in a typical printed circuit noards manufacturing workshop

A typical Printed Circuit Board（PCB） manufacturer was chosen as the object of this study.During PCB processing, fine particulate matter and heavy metals（Cu, Zn, Pb, Cr, Cd and Ni）will be released into the air and dust, which then impact workers＇ health and the environment. The concentrations of total suspended particle（TSP）, PM10 and PM2.5in the off-site were 106.3, 90.0 and 50.2 μg/m3, respectively, while the concentrations of TSP, PM10 and PM2.5in the workshops ranged from 36.1 to 365.3, from 27.1 to 289.8 and from 22.1 to212.3 μg/m3, respectively. Almost all six of the heavy metals were detected in all of the particle samples except Cd. For each workshop, it was obvious that Zn was the most enriched metal in TSP, followed by Cu 〉 Pb（Cr） 〉 Ni 〉 Cd, and the same trend was found for PM10 and PM2.5. In the dust samples, Cu（which ranged from 4.02 to 56.31 mg/g） was the most enriched metal, followed by Zn, Cr, Pb, Ni and Cd, and the corresponding concentrations ranged from 0.77 to 4.47, 0.37 to 1.59, 0.26 to 0.84, 0.13 to 0.44 and nd to0.078 mg/g, respectively. The health risk assessment showed that noncancerous effects are unlikely for Zn, Pb, Cr, Cu, Cd and Ni. The carcinogenic risks for Cd and Ni were all lower than 10-6, except for Cr. This result indicates that carcinogenic risks for workers are relatively possible in the workshops. These findings suggest that this technology is advanced from the perspective of environmental protection in the waste PCB＇s recycling industry.     

北京市控制PM2.5污染的健康效益评估

实施PM_2.5污染控制后所带来的居民健康经济效益评估,对推进区域环境空气质量监管、健康预警以及防治等工作具有重要意义.本文采用泊松回归相对危险模型和环境价值评估方法,对2016~2019北京16个辖区年PM_2.5污染控制到二级标准限值35 μg·m^-3后所带来的健康风险及经济效益进行评估.结果显示,2016~2019年北京及其16个辖区PM_2.5浓度、各健康终端效应、经济效益以及人均经济健康效益等均呈现出下降趋势.其中,北京PM_2.5浓度值从2016年的73 μg·m^-3下降至2019年的42 μg·m^-3,年均下降率为16.75%,控制PM_2.5污染的健康总受益人数从2016年的439985例（95%置信区间：183987,653476）下降到2019年的77288例（95%置信区间：30483,120905）,年平均下降率约为42.67%.健康经济效益占GDP的比重从3.16%（95%置信区间：1.10%,4.73%）下降到0.55%（95%置信区间：0.18%,0.88%）,人均健康经济效益从3727.61元（95%置信区间：1303.24,5592.18）下降到906.58元（95%置信区间：295.14,1438.27）.此外,由于PM_2.5浓度、人口数量和密度以及单位健康终端经济价值的差异使得北京16个辖区的健康经济效益、占GDP比重以及人均效益估算结果各有差异,其中丰台、通州和大兴等远高于其他辖区,健康风险与经济效益问题相对突出.