郑州市地面灰尘重金属季节变化及健康风险分析

摘要

本文选择郑州市作为研究对象，在野外调查采样、室内分析的基础上，对郑州市不同季节地面灰尘中Cr、Ni、Zn、Pb和Cu的含量水平、空间分布、富集特征、污染状况、健康风险评估等开展了对比研究，得出以下主要结论：
　　 （1）郑州市不同季节地面灰尘中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 含量均超过了对照样，存在不同程度的污染。郑州市春季地表灰尘除Cr 属中等变异外，其余均为强变异；夏季除Cr、Cu 属中等变异外，其余也均为强变异。郑州市地表灰尘重金属的来源受外界干扰很大，空间变异很强，这种强变异可归于交通、工业、建筑等强烈人为活动空间分布不均造成的。
　　 （2）从总体上看，郑州市春季地表灰尘重金属含量略高于夏季的季节变化，差异不甚明显，而春夏含量两季均小于冬季。由于冬季属于采暖期，各种燃料燃烧频繁，使得大气颗粒物中所含重金属浓度增加，地表灰尘中所含浓度也随之增加，因此冬季略高于其他季节。春季干燥，易于扬尘，故灰尘重金属含量较高；夏季为非取暖期，且多雨，常出现地面径流，所以重金属含量较低。
　　 （3）通过对郑州市地表灰尘重金属的相关性分析和聚类分析发现，郑州市地表灰尘中重金属主要来源于交通排放及工业的混合污染。
　　 （4）灰尘重金属污染的区域差异比较明显。灰尘Cr、Cu、Pb的污染区主要集中在西部工业区，Ni 污染区主要集中在郑州的西北角，Zn 污染区域主要集中在市中心。
　　 （5）不同重金属在灰尘各粒级中的含量差别较大，且有一定的季节变化。（在相同的粒级中进行季节性比较可以看出，三个粒级（粗颗粒（＞0.25 mm）、中颗粒（0.15 ～0.25 mm）、细颗粒（＜0.15 mm））中各重金属含量在冬季均达到最大，且在冬季中，细颗粒所占百分含量明显高于粗颗粒及中颗粒。在粗颗粒（＞0.25 mm）中，除夏季含量Ni 含量高于春季外，其他4种元素皆为春季＞夏季；中颗粒（0.15 ～0.25 mm）中Cr、Pb两元素含量春季＞夏季，其他3种重金属元素含量为夏季＞春季；细颗粒（＜0.15 mm）中除Cu 元素含量为夏季＞春季外，其余4种重金属元素含量为春季＞夏季。虽然不同重金属在不同粒级中的含量存在差异，但是由于细颗粒所占灰尘总量的比例最大，春季灰尘中不同粒级中的质量百分数为细颗粒＞粗颗粒＞中颗粒，而夏冬两季灰尘中不同粒级中质量百分数为细颗粒＞中颗粒＞粗颗粒。
　　 （6）在郑州所采集的90个样点中所测得的5种重金属的非致癌风险HQ 均＜1，不同暴露途径的非致癌风险HQ 也均＜1，其中经手-口摄入暴露途径的非致癌风险最大，其次为皮肤接触，经呼吸吸入风险最小。重金属非致癌总风险HI 均＜1，顺序为Pb>Cr>Ni>Zn>Cu，对人体基本上不会造成健康危害。2种致癌重金属致癌风险依次为Cr>Ni，低于癌症风险阈值范围10-6 ～10-4，表明致癌风险较低，对人体不会造成健康危害。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

1 城市灰尘研究述评

2 研究区概况

3 材料与方法

4 灰尘重金属含量及其季节变化

5 郑州市地面灰尘重金属含量空间分布季节特征及其成因分析

6 郑州市地面灰尘重金属判源分析

7 郑州市地表灰尘重金属健康风险评估

8 结论与展望

参考文献

致 谢

附表