某高新园区空气PAHs污染及人体健康风险评价

摘要

大气细颗粒物—PM2.5因其粒径细小，能够到达肺的深处，巨大的比表面积吸附了大量有毒有害物质，对大气环境和人体健康产生了严重的危害。PM2.5中的有毒有害物质种类众多，多环芳烃(PAHs)就是其中一种典型的有机化合物。PAHs主要由化石燃料和其他有机物的不完全燃烧产生，具有“三致”效应，普遍存在于各种环境介质中，是最早被发现的一类环境致癌化合物。大气环境中的PAHs多以气相或吸附在小颗粒中的形式存在，具有毒性高、持久性、积聚性和流动性大的特点。且致癌活性高的高环多环芳烃在细颗粒物中吸附比例更高，对人体的不利影响更严重。长时间暴露在多环芳烃浓度较高的环境中会增加罹患肺癌、皮肤癌等恶性肿瘤的风险，其中吸入暴露是PAHs的主要暴露途径之一。
　　通过对研究区域内PM2.5和PAHs采样分析，表明区域内颗粒相PAHs污染处于中等偏高水平，以气相形式存在的PAHs浓度约为颗粒相的2倍。颗粒相的PAHs中高环和低环浓度相近，中环PAHs约占总浓度的一半，采样点附近可能存在PAHs排放源。通过比值法可以初步确定吸附在细颗粒物中的PAHs主要来源于化石燃料和生物质的燃烧过程。
　　大气预测软件AERMOD对区域内PM2.5浓度分布模拟结果证明，PM2.5污染现象较重，环境本底值较高。PM2.5浓度变化同气象条件有直接关系，因为研究区域南部临海，且PM2.5主要来源于陆地，因此北风或偏北风更易导致研究区域内PM2.5浓度的上升;PM2.5的来源并不单一，附近的化工相关企业排放、盘锦市及临近城市（如鞍山）对区域PM2.5也有一定的贡献。PM2.5同颗粒相的PAHs存在显著的相关性。
　　应用终生致癌风险评价模型(ILCR)对PAHs和重金属进行评价，蒙特卡罗模拟考察风险的不确定性。结果可知不同年龄段人群PAHs吸入暴露ILCR值在10-6-10-4范围内，存在一定程度致癌风险;致癌风险大小依次为青少年＞成人＞儿童＞婴儿，风险结果的不同主要由暴露时间的长短和敏感度差异性导致。婴儿对有毒物质暴露最为敏感，需要特殊关注。PM2.5中检出的非致癌重金属风险值很小，对人体不存在风险;致癌类金属As的ILCR值在10-5-10-3之间，致癌风险较高。
　　本次研究选取区域面积不大，时间跨度小，结果可能存在一定的特异性。但可以确定的是研究区域内PM2.5和PAHs均存在不同程度的污染现象，对人体健康具有潜在危害风险。这将严重影响区域内人群健康情况和生活质量，长远来看也不利于区域的未来发展。进一步对区域内潜在污染源进行调查，加强对重点污染源的排污监测和污染治理，将工业区和生活区区分开来，以降低人群的暴露风险，从源头削减污染物排放是最好的解决办法。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 大气细颗粒物

1．2 大气环境中的多环芳烃

1．2．1 多环芳烃的性质、结构和来源

1．2．1 多环芳烃的来源

1．2．3 多环芳烃污染水平和危害

1．3 大气细颗粒物中多环芳烃吸入暴露风险评价

1．3．1 化学品健康风险评价

1．3．2 大气污染物健康风险评价

1．3．3 多环芳烃健康风险评价

1．4 研究意义、研究内容和技术路线

2 环境空气中PAHs污染情况及来源分析

2．1 样品采集与分析

2．1．1 研究区域概况

2．1．2 样品采集和前处理

2．1．3 气相色谱—质谱(GC-MS)分析

2．1．4 质量控制

2．2 结果与讨论

2．2．1 研究区域内大气环境多环芳烃污染水平

2．2．2 比值法判断多环芳烃来源

3 PM2．5及PAHs源分析

3．1 模拟方法

3．1．1 AERMOD模型

3．1．2 模拟区域概况

3．1．3 模拟参数设置

3．2 结果与分析

3．2．1 污染物浓度分布模拟结果分析

3．2．2 PM2．5和PAHs源分析

4 多环芳烃人体呼吸暴露健康风险评价

4．1 评价方法

4．1．1 评价模型

4．1．2 蒙特卡罗模拟

4．2 结果与讨论

4．2．1 多环芳烃致癌风险评价结果

4．2．2 重金属风险评价结果

结论

参考文献

附录

致谢