哈尔滨大气细颗粒物重金属污染特征与健康暴露风险评价

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1、硕士学位论文哈尔滨大气细颗粒物重金属污染特征与健康暴露风险评价THEANALYSISOFHEAVYMETALPOLLUTIONANDHEALTHRISKASSESSMENTOFFINEPARTICLESINHARBIN迟婉秋哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：X513学校代码：10213国际图书分类号：628.5密级：公开工学硕士学位论文哈尔滨大气细颗粒物重金属污染特征与健康暴露风险评价硕士研究生:迟婉秋导师:王琨教授申请学位:工学硕士学科:环境科学与工程所在单位:环境学院答辩日期:2018年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X5

2、13U.D.C:628.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEANALYSISOFHEAVYMETALPOLLUTIONANDHEALTHRISKASSESSMENTOFFINEPARTICLESINHARBINCandidate:ChiWanqiuSupervisor:Prof.WangKunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:EnvironmentalSci.andEng.Affiliation:SchoolofEnvironmentD

3、ateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要大气细颗粒物污染在影响大气环境的同时也威胁居民健康。细颗粒物中的有害物质重金属在人体长期累积可引发人体的多种疾病。所以研究城市细颗粒物中重金属污染特征及其可能对人们造成的健康影响具有重大意义。本文对哈尔滨大气PM2.5与PM1.0进行了研究，使用中流量采样器采集样品，采用重量法计算了细颗粒物质量浓度，电热板消解法处理样品并经电感耦合等离子体质谱（Inductivelycouple

4、dplasmamassspectrometry，ICP-MS）测定重金属元素浓度。将实验数据代入泊松模型评估细颗粒物的健康风险，并采用健康暴露风险评价及生物有效性评价模型对细颗粒物中的重金属进行了健康风险分析。同时，尝试性的提出了基于生物有效性贡献率的暴露风险评价模式，为城市大气细颗粒物健康风险评价提供新思路，致力于促进环境健康领域的研究。通过实验分析细颗粒物的质量浓度，Pb、Zn、Cd等8种重金属浓度及重金属形态分布特征得出：PM2.5与PM1.0质量浓度相关性系数为0.93，二者变化规律相似，PM1.0占PM2.5的比例大于80%；细颗粒物中Cd元素浓度为环境空气

5、标准的1.25倍，超标严重，采暖期细颗粒物重金属含量为非采暖期的1.8倍，污染严重且两种细颗粒物重金属元素浓度比为0.6，说明重金属主要富集在PM1.0上；Cd、Co、Pb和Zn的可交换态和碳酸盐结合态占总体比例大于50%，较为活泼，Cr的残渣态占比大于70%，最为稳定。经泊松模型估算，在目前城市年均PM32.5浓度为71.21μg/m的暴露水平下，有35290人死亡或发病，造成健康经济损失为12248万元，其中，急性支气管炎的发病率受影响最为严重；细颗粒物中Pb、Zn、Cd等8种国家重点防控的重金属对儿童的非致癌风险明显高于成年人，其中Pb、Mn对人群存在非致癌风险

6、、Cr对儿童存在非致癌风险，Pb、Mn两种重金属不仅具有非致癌风险，其生态风险指数大于30%，环境迁移性较高；生物有效性贡献率的风险评价结果表明：Cr的风险因子最低，其余重金属风险因子均大于0.5，Pb和Mn对所有人群均存在非致癌风险，且Mn的风险值高于Pb。关键词：大气细颗粒物；重金属；风险评价；形态分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThepollutionoffineparticlesnotonlypollutestheurbanenvironment,butalsoaffectsthenormallifeofresidents.Thehea

7、vymetalsinthefineparticlesareoneoftheharmfulsubstancesthatinjureshuman'sbody.Therefore,itisessentialtostudythepollutionoffineparticlesespeciallyheavymetalsanditspossibleimpactonhuman'slife.Inthisstudy,amedium-flowparticlesamplerwasusedtocollectPM2.5andPM1.0samplesofHarbin.Thema