大氣TSP微觀形貌、重金屬分布特征及健康風(fēng)險評價
——以黔西北地質(zhì)高背景與污染疊加區(qū)典型小流域為例

冉曉追，劉鴻雁, ，涂宇，顧小鳳，于恩江

1. 貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2. 貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025；3. 喀斯特地質(zhì)資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗室，貴州 貴陽 550025

大氣環(huán)境質(zhì)量問題一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)話題，每年約有420萬人的過早死亡與大氣環(huán)境污染有關(guān)（WHO，2018），大氣顆粒物則是大氣環(huán)境中的主要污染物。大氣總懸浮顆粒物（TSP），即大氣中粒徑小于100 μm的顆粒物，其來源廣泛且復(fù)雜，主要來源于燃油、燃煤等工業(yè)源（劉愛霞等，2012；許云海等，2019；Kurniawan et al.，2021），交通源（張松等，2020）和揚(yáng)塵（Cusack et al.，2020）等。TSP污染不僅影響空氣質(zhì)量，降低大氣能見度（Li et al.，2017），也會損害人類身心健康（David et al.，2017；Embiale et al.，2019）。研究表明，TSP在環(huán)境中會較長時間地滯留，其污染物具有生物富集性，會沿著呼吸以及食物鏈進(jìn)入人體，在人體內(nèi)富集，從而威脅人體健康（許栩楠等，2016；馮利紅等，2018；馬先杰等，2019），如呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病、癌癥、器官損傷等（Jiang et al.，2014；Mohammed et al.，2017），特別是重金屬類污染物（Li et al.，2015）。顆粒物的重金屬質(zhì)量濃度有功能區(qū)之間的差異（韓玉麗等，2015），國內(nèi)外的學(xué)者對顆粒物的重金屬質(zhì)量濃度和健康風(fēng)險評價分析發(fā)現(xiàn)，顆粒物重金屬質(zhì)量濃度高的區(qū)域，具有一定的致癌以及一系列非致癌健康風(fēng)險（Kong et al.，2012；Tao et al.，2019；何瑞東等，2019；周安琪等，2021）。掃描電鏡加能譜儀（SEM-EDS）可以觀察顆粒物的微觀形貌以及分析其元素組成成分和含量（王慧等，2016），在顆粒物的研究解析方面具有重要的作用（鐘宇紅等，2008）。黔西北屬于重金屬地質(zhì)高背景區(qū)，其Cd、As、Pb、Ni、Zn、Mn等重金屬元素背景值高（阮玉龍等，2015）。該地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，含有大量的煤礦和鉛鋅礦，擁有較長的開采和冶煉歷史，對周邊環(huán)境造成了嚴(yán)重的重金屬疊加污染（邢丹等，2012），是重金屬的重度污染區(qū)（朱恒亮等，2014）。

位于黔西北威寧縣金鐘鎮(zhèn)的小流域（MS），常年受到周邊工業(yè)（煉鋅廠）的污染物排放污染，且小流域相對獨(dú)立和封閉，阻礙了大氣顆粒物的擴(kuò)散，導(dǎo)致MS的大氣受到嚴(yán)重的污染。位于威寧縣爐山鎮(zhèn)的小流域（HS），地處偏僻，生態(tài)環(huán)境良好，境內(nèi)無工業(yè)源污染。因此，以 MS小流域為污染研究區(qū)，HS小流域為對照研究區(qū)，采集兩個研究區(qū)的大氣TSP，對其質(zhì)量濃度、重金屬質(zhì)量濃度、微觀形貌、能譜進(jìn)行分析，以及人體健康風(fēng)險進(jìn)行評價，以期為污染研究區(qū)周邊人群防范重金屬健康風(fēng)險提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集

兩個研究區(qū)相距20 km，采樣點(diǎn)都位于建筑物樓頂，四周無高大建筑物遮擋。MS（104°23′04″E，26°47′02″N）南面環(huán)山，北面有一個煉鋅廠，150 m處為省道，其采樣點(diǎn)距離地面5 m，位于煉鋅廠的下風(fēng)向區(qū)，風(fēng)速 3 m·s?1。HS（104°23′33″E，26°48′11″N）則周邊沒有工業(yè)生產(chǎn)，人煙稀少，其采樣點(diǎn)距離地面10 m，位于小流域的中央（圖1）。采用青島金仕達(dá) KB-120F型智能中流量采樣器進(jìn)行采樣，流量為100 L·min?1，采樣濾膜為石英纖維濾膜（Whatman QM-A），直徑90 mm，采樣前將石英濾膜放置于400 ℃的馬弗爐中，經(jīng)高溫干燥處理6 h，冷卻后放干燥器中平衡24 h以上，并用萬分之一分析天平稱重記錄。于2018年5月—2020年11月按季度采集樣品（2020年2—6月新型冠狀病毒疫情影響未采集），每季逐日采集一周。采樣時，將采樣器固定好，設(shè)置儀器參數(shù)，每日采集22 h。采樣結(jié)束后，用塑料鑷子將采集好樣品的濾膜取出并對折，用干凈稱量紙包好放入采樣袋，并記下采樣基本信息（樣品編號、起止時間、天氣、氣壓和標(biāo)況體積）。共采集9季樣品，除去大風(fēng)、下雨以及機(jī)器故障損失的樣品，共獲得113個有效樣品。采集好的樣品濾膜先經(jīng)過與采樣前同樣的恒溫恒濕處理，并將恒溫干燥平衡好的樣品濾膜用萬分之一分析天平稱重并記錄，然后保存至4 ℃冰柜中，待重金屬部分分析測定。

圖1 兩個小流域采樣點(diǎn)地理位置和區(qū)位圖Fig. 1 Geographical location and location map of sampling points in two small watersheds

1.2 樣品的預(yù)處理與質(zhì)量控制

根據(jù)采樣前后，恒溫恒濕干燥平衡后采樣濾膜的質(zhì)量差，以及采樣時的采樣標(biāo)準(zhǔn)狀況體積，采用《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范》（HJ /T194）的“重量法”計算TSP的質(zhì)量濃度。

將采回的樣品濾膜，截取約50 mm2，用導(dǎo)電膠貼在掃描電鏡樣品臺上，利用掃描電鏡(SU8010)/X射線能譜儀，放大4000倍，分析TSP樣品的微觀形貌、能譜、元素組成及含量。

取1/2樣品濾膜，剪碎至微波消解罐中，加入混合酸（6 mL HNO3-2 mL HCl-2 mL HF）（均為優(yōu)級純），然后置于微波消解儀（CEM-MARS6）中按消解程序進(jìn)行消解（依次120 ℃ 5 min，150 ℃5 min，190 ℃ 30 min）。將消解完的樣品置于石墨趕酸儀（BHW-09C）中 120 ℃加熱趕酸，然后轉(zhuǎn)移定容至50 mL，過濾獲取待測液，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（iCAP RQ）測定待測液中重金屬Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。樣品處理過程中，以國家土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW 07405（GSS-5）進(jìn)行質(zhì)量控制，其結(jié)果見表1。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的各重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定值的標(biāo)準(zhǔn)差均小于5%，回收率為85.13%—112.53%。

表1 7種重金屬元素測定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)值及回收率Table 1 Measured values and recovery rates of 7 heavy metal elements in reference materials

1.3 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析（ANOVA）、ArcGis 10.5繪制采樣點(diǎn)區(qū)位圖，OriginPro 9.1繪制數(shù)據(jù)分析圖。

1.4 健康風(fēng)險評價方法

本研究依據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署（US EPA）推薦的人體暴露健康風(fēng)險評價模型，對兩研究區(qū)的TSP重金屬的致癌（Cd、As、Cr、Ni）與非致癌（Pb、Cu、Zn）風(fēng)險進(jìn)行評估。以呼吸的方式進(jìn)入人體是大氣顆粒物的主要途徑（劉新會等，2009），因此本研究主要考慮大氣顆粒物經(jīng)呼吸途徑進(jìn)入人體分別對成年男性、成年女性和兒童的健康風(fēng)險。

非致癌健康風(fēng)險：

式中：

ADD——日均暴露劑量，mg·(kg·d)?1；

C——重金屬的質(zhì)量濃度，mg·m?3；

HQi——重金屬i經(jīng)呼吸途徑進(jìn)入人體的非致癌健康風(fēng)險系數(shù)；

RfDi——重金屬元素i經(jīng)呼吸途徑進(jìn)入人體的日暴露健康風(fēng)險參考值，mg·(kg·d)?1；

重金屬 Cu、Zn、Pb 的 RfD 值分別為：4.00×10?2、3.00×10?1、3.50×10?3mg·(kg·d)?1（Li et al.，2013；王釗等，2013）；

HIi——重金屬i的非致癌總風(fēng)險。當(dāng)HI≤1時，非致癌風(fēng)險較小或可以忽略；當(dāng) HI＞1時，則存在非致癌健康風(fēng)險。其他參數(shù)含義及單位見表2。

表2 經(jīng)呼吸進(jìn)入人體的暴露應(yīng)用參數(shù)Table 2 Application parameters of exposure to human body through breathing

致癌健康風(fēng)險：

式中：

LADD——終身日均暴露劑量，mg·(kg·d)?1；

R——終身增量致癌風(fēng)險，若R值處10?6—10?4之間，則該物質(zhì)不具備致癌風(fēng)險（Ma et al.，2012；唐榮莉等，2012）；若R值＞10?4，則具有較大致癌風(fēng)險。

SF——致癌斜率因子，（kg·d)·mg?1。重金屬Cd、As、Cr、Ni的 SF 值分別為：8.40、15.10、42.00、0.84（kg·d)·mg?1（EPA，1991；杜金花等，2012）。

2 結(jié)果與討論

2.1 基于SEM-EDS的TSP微觀形貌和能譜分析

2.1.1 TSP的微觀形貌分析

兩個小流域每個季節(jié)分別選取2個TSP樣品用于電鏡掃描/能譜分析，共計36個樣品，選取典型的微觀形貌和能譜分析圖，如圖2所示。MS的TSP主要為規(guī)則的“塊狀”、“片狀”和“層狀”，以及不規(guī)則的“球狀”和“蓬松狀”（圖 2a）。HS的則主要是“片狀”、“層狀”、“塊狀”和不規(guī)則“類球狀”（圖2b）。不同季節(jié)，兩個小流域的TSP微觀形貌有所不同，TSP的微觀形貌具有時空分布特征（劉新春等，2012），不同功能區(qū)以及不同時期自然或人為活動的差異，會導(dǎo)致TSP的來源以及遷移轉(zhuǎn)化不同，致使其微觀形貌有所差異（徐宗澤等，2019）。

規(guī)則的“塊狀”、“片狀”等主要是礦物顆粒（魯斯唯等，2015；鄧文葉，2017）；來源于揚(yáng)塵和二次大氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物（宋曉焱，2013）。“球狀”、“鏈狀”和“蓬松狀”為大氣煙塵集合體和燃煤飛灰的特征形貌（馮茜丹等，2015；劉寶林，2017），其顆粒物主要呈現(xiàn)較大的不規(guī)則的團(tuán)聚體，表面粗糙且明暗不均（楊永興等，2013）。燃燒源的排放，包括機(jī)動車尾氣燃燒、燃煤以及生物質(zhì)燃燒等，導(dǎo)致大氣煙塵集合體的形成（劉彥飛等，2010）。

2.1.2 TSP的能譜分析

由能譜圖（圖2a）和元素分析表（表3）可知，不同區(qū)域、不同季節(jié)的TSP的元素組成有所不同，與劉新春等（2012）研究一致。MS的四季TSP主要含 C、O、Al、Si、Ca、Zn、Mg，HS的則主要為C、O、Al、Si、Ca、Mg。兩個研究區(qū)的TSP具有多種組成元素，說明其來源較為廣泛，主要為C、O、Si、Ca、Zn，占據(jù)TSP組成元素95%以上的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和原子百分比。MS的C、Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)和原子百分比均高于HS（P=0.001），其次Al和Fe也相對高于 HS。研究表明，燃煤的煙塵含有較高的含碳量（段菁春等，2012），MS的煉鋅廠運(yùn)作，給MS的TSP中提供了大量的含碳量較高的燃煤煙塵；同時煉鋅廠的礦石原料含有大量的Zn，因此，MS的TSP中C（P=0.000）和Zn含量顯著高于HS（P=0.000）。工業(yè)污染常伴有Cl、K、Fe、Al等元素的排放，從而導(dǎo)致 MS的 TSP中伴有一定量的Cl、K、Fe、Al等元素。HS的特征元素主要為O、Si、Ca，MS也含有一定量的Si、Ca。硅鋁酸鹽和碳酸鹽巖中含有較高的O、Ca和Si（趙承美，2016），土壤揚(yáng)塵和燃煤的一次顆粒物的主要成分為硅鋁酸鹽（徐宗澤等，2019）。

表3 兩個小流域TSP各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和原子百分比Table 3 Mass fraction and atomic percentage of each element in TSP of the two small watersheds

圖2 兩個小流域TSP微觀形貌季節(jié)分布特征及能譜圖（×4 000倍）Fig. 2 Seasonal distribution characteristics and energy spectrum of TSP micro-morphology in two small watersheds (×4 000 times)

續(xù)圖2 兩個小流域TSP微觀形貌季節(jié)分布特征及能譜圖（×4 000倍）Continued Fig. 2 Seasonal distribution characteristics and energy spectrum of TSP micro-morphology in two Small Watersheds (×4 000 times)

綜上所述，MS的TSP來源主要是一系列的工業(yè)（燃煤、生物質(zhì)燃燒）、機(jī)動車尾氣等燃燒源的排放以及礦石原料的提煉，其次為土壤揚(yáng)塵。HS的TSP則主要為礦物源和土壤源，并伴有少量人為生活燃燒源。

2.2 大氣TSP質(zhì)量濃度及季節(jié)變化

由圖3可知，MS和HS兩研究區(qū)的四季TSP日均質(zhì)量濃度范圍分別為130.27—218.22、55.69—84.52 μg·m?3，均呈現(xiàn)冬＞春＞秋＞夏的趨勢。MS 冬季日均質(zhì)量濃度顯著大于其他季節(jié)（P=0.000），夏季質(zhì)量濃度值較低。這與游超（2018）以及楊鵬月等（2019）研究結(jié)果趨于一致。氣象條件對顆粒物地擴(kuò)散、稀釋、傳輸和再分配起決定性的作用（Zhou et al.，2018），其質(zhì)量濃度與氣溫、相對濕度、風(fēng)速以及氣壓均呈負(fù)相關(guān)（趙晨曦等，2014）。一次中等強(qiáng)度的降雨會顯著降低大氣顆粒物的質(zhì)量濃度（郭家瑜等，2017），研究區(qū)在采樣期間夏季降雨量大，遠(yuǎn)大于其他季節(jié)（圖3），增強(qiáng)了對大氣顆粒物的稀釋和沖刷作用（符傳博等，2014）；而冬季進(jìn)入采暖期，降雨量小，燃煤量大，空氣對流較弱，氣壓較大，易出現(xiàn)逆溫天氣，不利于顆粒物的擴(kuò)散，導(dǎo)致其質(zhì)量濃度增大（趙長盛等，2018；王永曉等，2017）；且冬季大氣層結(jié)中的強(qiáng)穩(wěn)定占據(jù)優(yōu)勢，導(dǎo)致大氣垂直對流緩慢，減弱了TSP的擴(kuò)散能力（楊浩，2011）。

圖3 兩個小流域TSP的質(zhì)量濃度以及降雨總量季節(jié)分布Fig. 3 Seasonal distribution of TSP mass concentration and total rainfall in two small watersheds

MS和HS的TSP日均和年均質(zhì)量濃度均未超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）的二級質(zhì)量濃度限值。MS的TSP質(zhì)量濃度四季均顯著大于 HS（P=0.004）。MS有明顯的工業(yè)污染源，常年向大氣排放工業(yè)廢氣顆粒物，同時擁有較多的機(jī)動車流量，機(jī)動車尾氣的排放、剎車制動及輪胎磨損等會釋放更多的顆粒物（周安琪等，2021）。HS地處偏僻，周邊無工業(yè)污染，居民較少且居住稀疏，因此其TSP質(zhì)量濃度低。

2.3 TSP中重金屬元素分布特征及季節(jié)變化

2.3.1 TSP中重金屬元素分布特征

MS和HS兩研究區(qū)的TSP中重金屬元素（Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn）的年均質(zhì)量濃度分布如圖4所示。由圖4可以看出，除Ni外，MS其他重金屬元素年均質(zhì)量濃度都大于 HS，特別是 Zn（P=0.010）和 Pb（P=0.021）。MS的 Zn (1676.20±836.18) ng·m?3、Pb (985.53±570.01) ng·m?3年均質(zhì)量濃 度 分 別 是 HS (116.13±58.18)、 (97.43±64.28)ng·m?3的14.43倍和10.12倍。MS的煉鋅廠其原料主要為鉛鋅礦（富含大量的Pb和Zn）和氧化礦（閃鋅礦），閃鋅礦（ZnS）主要含Zn（67.10%），其次是 Fe、Cd、Tl等元素。煉鋅廠對礦石原料的提煉，向MS大氣中排放大量富含Pb和Zn的顆粒物；加之其車流量較大，當(dāng)汽車零部件以及輪胎損耗時，會產(chǎn)生Zn污染（Lv et al.，2013）。研究顯示，燃煤是As的重要排放源（Zhang et al.，2020），Cd主要來自鉛鋅礦、電鍍、有色金屬冶煉等行業(yè)的工業(yè)廢氣（Sun，2017），Cu則來自于交通和工業(yè)源（艾建超等，2014）。MS的工業(yè)和交通源向其大氣TSP提供了較多的Cd、As和Cu的來源。兩研究區(qū)的Cr和Ni年均質(zhì)量濃度則沒有顯著性的差異，其主要來自于成土母質(zhì)（呂建樹等，2012），由此也可看出兩地沒有明顯的Cr、Ni污染來源。

圖4 兩個小流域TSP重金屬年均質(zhì)量濃度Fig. 4 Annual average mass concentration of TSP heavy metals in two small watersheds

根據(jù)《環(huán)境空氣中鎘、汞、砷、六價鉻和氟化物參考濃度限值》（GB 3095—2012）可知，Cd、Pb、As的年均質(zhì)量濃度限值分別為5、500、6 ng·m?3。MS 的 Cd (31.56±25.51) ng·m?3、Pb (985.53± 570.01)ng·m?3和 As (43.53±16.26) ng·m?3的年均質(zhì)量濃度分別為環(huán)境空氣濃度限值的6.31、1.97、7.25倍。由此可見，MS的TSP中重金屬Cd、As、Pb質(zhì)量濃度嚴(yán)重超標(biāo)。HS的TSP中Cd (13.22±9.14) ng·m?3和 As (27.67±12.59) ng·m?3的年均質(zhì)量濃度為環(huán)境空氣濃度限值的2.64、4.61倍。由于黔西北屬于重金屬Cd、As的地質(zhì)高背景區(qū)，TSP中帶有土壤揚(yáng)塵，導(dǎo)致HS的TSP中Cd、As的質(zhì)量濃度超過環(huán)境空氣質(zhì)量的限值。

2.3.2 TSP重金屬質(zhì)量濃度季節(jié)變化

季節(jié)與采樣點(diǎn)周邊的污染源會造成重金屬元素質(zhì)量濃度的差異（郭家瑜等，2017）。不同季節(jié)，大氣氣溶膠的成分差異源于自然或人為的因素以及來源的差別（于揚(yáng)等，2012）。由圖5可知，MS的Cd、As、Pb和Zn的四季質(zhì)量濃度較高值出現(xiàn)在春、冬兩季，較低值出現(xiàn)在夏、秋兩季，這與TSP的質(zhì)量濃度季節(jié)分布規(guī)律相似；HS的As、Pb、Ni和 Zn也呈現(xiàn)相同的現(xiàn)象。王永曉等（2017）等通過研究大氣中的PM2.5和PM10發(fā)現(xiàn)，顆粒物中重金屬質(zhì)量濃度的季節(jié)分布規(guī)律與顆粒物質(zhì)量濃度的季節(jié)分布是一致的。李友平等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，冬季多數(shù)的重金屬元素質(zhì)量濃度達(dá)到最大值，夏季則達(dá)到最小值，這與本文研究相似。與顆粒物質(zhì)量濃度呈現(xiàn)季節(jié)性分布規(guī)律原因相似，冬季氣溫低，燃煤等能耗顯著增加，顆粒物的人為源增加，故大氣顆粒物的排放增多；加上空氣流動性較差，顆粒物的污染物質(zhì)不易擴(kuò)散（趙珍麗等，2018），使得某些重金屬元素質(zhì)量濃度隨著顆粒物質(zhì)量濃度增加而增加。MS的Cr、Cu、Ni以及HS的Cd、Cr、Cu和Ni的質(zhì)量濃度幾乎無季節(jié)變化上的差異。由于這幾種元素本身在兩地的TSP中濃度值小，沒有明顯的污染來源，從而導(dǎo)致季節(jié)的變化對其濃度的影響差異不大。

圖5 兩個小流域TSP中重金屬季節(jié)質(zhì)量濃度分布特征Fig. 5 Distribution characteristics of seasonal mass concentrations of heavy metals in TSP of two small watersheds

2.4 TSP重金屬健康風(fēng)險評價

對兩個研究區(qū)的人群進(jìn)行人體健康風(fēng)險評價，其結(jié)果見表4。由表4可知，兩個研究區(qū)的TSP中，具有致癌風(fēng)險的重金屬（Cd、As、Cr、Ni）的 R值為 5.37×10?7—2.10×10?4（MS）、2.07×10?6—1.34×10?4（HS）。兩個研究區(qū)Cd、As的R值分別為 10?5、10?4，是非地質(zhì)高背景區(qū) PM2.5中 Cd、As的 R 值的 10—100倍，如保定區(qū) Cd 7.57×10?7—3.48×10?6，As 7.5010?6—3.4510?5（雷文凱等，2021）；北京市 Cd 7.84×10?7—3.29×10?6，As 4.63×10?6—2.26×10?4（張鑫等，2018；周安琪等，2021）。兩個研究區(qū)處于Cd、As的地質(zhì)高背景區(qū)，MS再加上工業(yè)污染疊加，導(dǎo)致兩個研究區(qū)都存在潛在的 As致癌健康風(fēng)險。由此可見，地質(zhì)高背景對顆粒物的重金屬污染具有不可忽視的影響。

表4 兩個小流域大氣TSP重金屬健康風(fēng)險值Table 4 Health risk values of heavy metal in atmospheric TSP in two small watersheds

兩個研究區(qū)的HI值均小于1，說明TSP中的Pb、Cu、Zn人體非致癌健康風(fēng)險值較小，均不存在非致癌健康風(fēng)險。MS的Pb和Zn的HQ值是HS的10個甚至100個數(shù)量級。由于MS周邊長期存在工業(yè)污染，從而導(dǎo)致該區(qū)域的Zn和Pb的風(fēng)險值遠(yuǎn)大于 HS。因此，盡管該區(qū)域目前未有非致癌健康風(fēng)險，但是其長期的影響不可忽略。由表4還可知，兩研究區(qū)的重金屬致癌及非致癌健康風(fēng)險，兒童的風(fēng)險值都大于成年男性和女性。這與李萍（2014）等研究結(jié)果趨于一致。兒童是比較敏感的群體，除呼吸途徑外，還有皮膚、手-口等途徑進(jìn)入身體，需要更多的關(guān)注（Na et al.，2010）。

健康風(fēng)險評估結(jié)果表明，MS的工業(yè)和交通污染源給MS的TSP中源源不斷的提供大量的Cd、Pb、Zn等，盡管目前還沒有對人群身體健康產(chǎn)生明顯的危害，但由于重金屬難以降解，隨著時間推移，進(jìn)入人體的重金屬的含量也會不斷增加，對人體會產(chǎn)生不可忽視的健康風(fēng)險。因此，從源頭控制MS的顆粒物排放，降低顆粒物及其附著的重金屬濃度，改善空氣質(zhì)量，對MS的人群身體健康具有重要的意義。

3 結(jié)論

（1）污染小流域的大氣 TSP主要呈現(xiàn)規(guī)則的“塊狀”、“片狀”和“層狀”，以及不規(guī)則的“球狀”和“蓬松狀”，O、Si、Ca、C、Zn為主要特征元素，呈現(xiàn)揚(yáng)塵和工業(yè)源污染特征；對照小流域的大氣TSP則主要為“片狀”、“層狀”、“塊狀”和“類球狀”，以O(shè)、Si、Ca為主要特征元素，呈現(xiàn)礦物源和土壤源的特征。

（2）黔西北地質(zhì)高背景與污染疊加區(qū)的大氣TSP質(zhì)量濃度高，呈現(xiàn)冬＞春＞秋＞夏的規(guī)律。污染小流域 TSP的重金屬質(zhì)量濃度顯著高于對照小流域，且其Pb、As和Cd的質(zhì)量濃度均超過國家環(huán)境空氣濃度標(biāo)準(zhǔn)限值。

（3）污染小流域大氣TSP的Pb、Zn非致癌健康風(fēng)險遠(yuǎn)大于對照小流域，兩個小流域的大氣TSP中 Cd和 As的致癌健康風(fēng)險遠(yuǎn)大于非地質(zhì)高背景區(qū)，且均存在 As的潛在致癌健康風(fēng)險。在黔西北地質(zhì)高背景區(qū)，需要注意防范大氣TSP中As的潛在致癌健康風(fēng)險。