大气颗粒物及降尘中重金属的分布特征与人体健康风险评价

王永晓曹红英邓雅佳张倩

中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室中国科学院大学资源与环境学院

摘要：为了解PM_2.5、PM₁₀和降尘中Cu、Mn、Pb、Ti、V、Cd、Cr、Co、Mo、Ni等10种重金属元素的分布特征及人体健康风险,利用大流量颗粒物采样器采集了北京城区某地四季大气中PM_2.5、PM₁₀及降尘样品,用ICP-MS测定了上述10种金属元素的质量浓度.结果表明,PM_2.5和PM₁₀的年均质量浓度分别为153.40μg·m^-3和232.93μg·m^-3,超出GB 3095-2012中二类环境功能区标准限值的5倍和3倍;PM_2.5/PM₁₀的均值为0.74,表明大气颗粒物中以粒径小于2.5μm的颗粒为主;后向轨迹分析结果表明外源颗粒物的来向随季节变化而改变,冬、春、夏、秋季主要来向为西北、北-东北、东南、东南-西北.PM_2.5和PM₁₀中10种元素的年均质量浓度从高到低依次为Ti>Mn>Pb>Cu>Cr>Ni>V>Cd>Mo>Co,其中Ti、Mn、Pb、Cu和Cr这5种元素占10种目标元素总质量浓度的91.93%和92.49%.除PM₁₀中Cd年均质量浓度(6.53 ng·m^-3)高于GB 3095-2012限定值(5.00 ng·m^-3)外,其他元素的质量浓度均不超标.降尘中各元素的含量由高到低依次为Ti>Mn>Pb>Cu>Ni>Cr>V>Co>Mo>Cd,Ti(2561.48μg·g^-1)占所有元素的质量分数为72.57%,地累积指数（Igeo）结果表明,Cd（4.03）属重度污染,Pb（2.49）介于中度污染和重度污染之间,Cu（1.33）属中度污染,Ni（0.43）属轻微污染.重金属的致癌健康风险（<10-4）和非致癌健康风险（<1）,均处于较低水平,短期内不会对人体健康造成威胁,但不能忽视长期处于此环境所带来的健康危害.

关键词：

大气颗粒物; 降尘; 重金属; 分布特征; 健康风险;

基金资助：

国家自然科学基金项目（41171373）；