兰州市大气PM2.5中重金属的污染特征及健康风险评价

摘要

目的了解兰州市两个不同功能区大气PM2.5中重金属元素的污染水平及其对人群造成的健康风险。方法根据兰州市空气污染的区域特征和工业企业分布特征,以兰州市城关区和西固区为采样点。于2015年1月至2016年12月对两区进行PM2.5逐月连续采样,采用电感耦合等离子体质谱法测定PM2.5中12种金属元素Sb、A1、As、Be、Cd、Cr、Hg、Pb、Mn、Ni、Se和T1的浓度,并应用富集因子、地累积指数法分析其污染特征,采用美国环境保护署（EPA）推荐的健康风险评估模型评价其所致健康风险,以非致癌风险商（HQ）评价单种污染物的非致癌风险,HQ＜1非致癌风险较低,HQ＞1.0为存在非致癌健康风险;并评价单种污染物的致癌健康风险,10-6～10-4为可接受风险水平。结果采样期间兰州市城关区和西固区PM2.5浓度中位数分别为83.0、77.0μg/m~3。检测到的7种金属元素（A1、Pb、Mn、As、Sb/Cd、T1）中,除A1、Mn元素主要受自然因素影响外,其余5种元素均为典型的人为污染元素,以Cd元素在冬季的污染程度最强（地累积指数＞5）。非致癌风险均以Mn元素最高（HQ＞1）,且对儿童造成的健康风险最大,城关区HQ高达2.44,西固区HQ亦达1.79。Pb、As、Sb、Cd对各类人群的非致癌风险商HQ均小于1,健康风险较小;As、Cd元素的致癌风险范围为6.33×10-6～6.46×10-5,介于可接受风险水平(10-6～10-4)之间,具有潜在的致癌风险。结论兰州市大气PM2.5及其中重金属的污染形势依然严峻,多种重金属联合作用对儿童造成的非致癌健康风险应引起高度重视,重金属As、Cd元素的致癌风险虽介于可接受风险水平10-6～10-4之间,但对其造成的可能致癌风险仍不可忽视。