兰州市不同环境介质中PAHs污染特征及其健康风险评价

摘要

多环芳烃（PAHs）是一类由2个及以上苯环，以稠环形式相连的典型持久性有机污染物（POPs），主要来自化石燃料和生物质的高温裂解或不完全燃烧，广泛存在于大气、土壤、水、食物、沉积物及其他介质中，因具有致癌、致畸和致突变特性而受到国内外学者的热切关注。兰州市是我国西北重要的工业基地和综合交通枢纽，能源消耗以煤炭、石油等为主，环境中PAHs的污染状况不容忽视。本文通过采集不同环境介质（大气细颗粒物、水、食物、土壤、积尘）样品，应用GC-MS分析样品中PAHs，探讨兰州市不同环境介质中PAHs的污染特征及其影响因素，运用美国环保署的多介质-多途径人体暴露模型对兰州市 PAHs的环境暴露水平及致癌风险进行初步评价，取得以下一些研究结果：　　（1）兰州市不同地区环境介质中∑PAHs质量浓度呈现不同的污染特征。大气细颗粒物、食物、土壤和饮用水中∑PAHs浓度分别为200.11ng/m3、8.67ng/g、39.11×105ng/kg和14.5ng/L，均表现为西固区最高，榆中县最低；室内外积尘中∑PAHs浓度分别为9.84×105ng/kg和11.55×105ng/kg，室内积尘中∑PAHs呈现为榆中县＞西固区＞城关区，室外积尘则为西固区＞城关区＞榆中县；榆中县为室内＞室外，城关区和西固区均为室外＞室内；不同环境介质中∑PAHs环数分配比均以4~6环PAHs所占比例较高，2~3环所占比例较低；PAHs单体以BbF污染最为严重。　　（2）兰州市不同时期环境介质中∑PAHs质量浓度均呈现为采暖期远远高于非采暖期，大气细颗粒物、食物、土壤和饮用水中∑PAHs浓度分别为195.98ng/m3、312.16ng/g、39.11×105ng/kg和14.5ng/L；室外积尘中∑PAHs质量浓度（12.21×105ng/kg）高于室内积尘（8.95×105ng/kg）；不同环数分配仍以4~6环PAHs所占比例较高，2~3环PAHs较低；单体污染水平同样以BbF最高。　　（3）兰州市不同人群不同环境介质的BaP等效浓度（BaP-TEQ）污染特征不尽相同。除食物中BaP-TEQ为城关区最高外，其他环境介质中均表现为西固区最高，采暖期高于非采暖期；BaP日均暴露量（CDI）和致癌健康风险度（Rc） 均为女性高于男性，除食物中CDI和Rc为18~44岁人群高于45~59岁人群外，其余环境介质中均为45~59岁人群高于18~44岁人群。　　（4）兰州市不同人群经不同暴露途径的 PAHs致癌健康风险度存在明显差异。经呼吸暴露为 PAHs最主要的暴露途径，其 Rc均表现为西固区高于城关区和榆中县；经口暴露的Rc男性和18~44岁人群为西固区最高，女性为榆中县最高，45~59岁人群为城关区最高；经皮肤暴露的 Rc均为榆中县最高；多途径暴露的总致癌健康风险呈现为西固区＞榆中县＞城关区，采暖期＞非采暖期。　　（5）兰州市不同人群暴露的终生致癌风险（ILCR）在不同时期和不同地区各不相同。除经饮食暴露PAHs的 ILCR城关区最高外，其余环境介质中 PAHs暴露的ILCR西固区最高，采暖期均高于非采暖期；不同人群PAHs总ILCR为西固区＞城关区＞榆中县，采暖期＞非采暖期；ILCR经口暴露＞经呼吸暴露＞经皮肤暴露，不同暴露途径的终生致癌风险均超过WHO推荐的可接受风险水平1×10-6。　　综上所述，兰州市不同环境介质中PAHs均处于较高的污染水平，不同人群（不同年龄、不同性别）通过不同暴露途径的终生致癌风险水平均超过WHO推荐的可接受风险水平1×10-6。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2环境中PAHs的污染现状

1.3 PAHs的暴露评价

1.4 PAHs健康风险评价

1.5研究内容与技术路线

第二章 材料与方法

2.1材料

2.2方法

第三章 兰州地区多介质PAHs污染特征

3.1 PAHs标准曲线

3.2 大气细颗粒物中∑PAHs污染特征

3.3 食物中∑PAHs污染特征

3.4 土壤/积尘中PAHs污染特征

3.5 饮用水中∑PAHs污染特征

3.6小结

第四章 兰州市PAHs的暴露评价

4.1 大气细颗粒物中PAHs暴露评价

4.2 食物中PAHs暴露评价

4.3 土壤中PAHs暴露评价

4.4积尘中PAHs暴露评价

4.5饮用水中PAHs暴露评价

4.6不同暴露途径中PAHs的总暴露评价

4.7小结

第五章 兰州市PAHs的致癌风险评价

5.1 大气细颗粒物中PAHs致癌风险评价

5.2 食物中PAHs致癌风险评价

5.3 土壤中PAHs致癌风险评价

5.4积尘中PAHs致癌风险评价

5.5饮用水中PAHs致癌风险评价

5.6不同暴露途径的PAHs总致癌风险评价

5.7小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 不足与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢