不同空氣質(zhì)量下河南主要城市冬季PM2.5 中重金屬污染特征、來源解析及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)＊

雷 淼 馬嘉暉 楊璐平 翟凱璐 李甜寧 許可可 陳 純 郭 麗 劉 丹 閆 旭**

（1.河南師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院，黃淮水環(huán)境與污染防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南省環(huán)境污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新鄉(xiāng)，453007；2.河南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，鄭州，450046）

PM2.5是我國大氣環(huán)境的主要污染物之一，不僅能降低道路能見度,還能夠直接影響人體健康，近年來受到廣泛關(guān)注[1].PM2.5具有較強(qiáng)的承載能力，能夠吸附細(xì)菌、重金屬、有機(jī)物質(zhì)、酸性氧化物等有毒實(shí)體[2]，尤其是吸附的重金屬能夠在大氣中停留達(dá)3—5 d[3].PM2.5載帶金屬可能引發(fā)哮喘、心血管損傷等一系列疾病[4]，由于重金屬具有難降解性、生物富集效應(yīng)、強(qiáng)隱蔽性[5]等特點(diǎn)，導(dǎo)致其對(duì)人體具有較強(qiáng)威脅，因此近年來環(huán)境中重金屬的時(shí)空表征、來源解析、健康風(fēng)險(xiǎn)等逐漸成為研究熱點(diǎn).Zhao 等[6]對(duì)運(yùn)城市秋冬季PM2.5中重金屬元素進(jìn)行分析，結(jié)果表明隨著污染程度加深，重金屬元素濃度呈上升趨勢;陸平等[7]發(fā)現(xiàn)臨沂市PM2.5載帶金屬濃度水平在冬春季最高，春秋季最低，重金屬主要來源是燃煤、煉銅混合源;毒理學(xué)研究顯示，與PM2.5結(jié)合的金屬可以聚集在次級(jí)脫靶組織（肝、心和腦），若接觸或超負(fù)荷吸入PM2.5中的重金屬會(huì)發(fā)生功能障礙甚至癌變[8].然而現(xiàn)有研究大都集中于某些大中城市的遷移、溯源和暴露機(jī)制等，對(duì)于大區(qū)域PM2.5載帶金屬研究較少.

空氣質(zhì)量指數(shù)（air quality index，AQI）是一種定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)[9]，作為一個(gè)綜合性指標(biāo)，包括了顆粒物和SO2等氣態(tài)污染物，能夠一定程度上反映了區(qū)域空氣質(zhì)量現(xiàn)狀[10].目前，AQI 是政府和監(jiān)測機(jī)構(gòu)向公眾表述大氣污染程度和健康威脅最常用的方式之一，但不同空氣質(zhì)量條件下大氣顆粒物中重金屬的污染特征和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)還缺乏相應(yīng)研究.

河南省毗鄰河北省、山西省，是中國第一人口大省，也是我國的重要交通樞紐省份，其中鄭州、安陽、新鄉(xiāng)作為京津冀周邊“2+26”城市，是大氣污染的重點(diǎn)監(jiān)測對(duì)象.近年來，由于河南省電力、煤炭、采礦、制造等行業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)一步加劇了大氣重金屬污染[11].本研究在2020年12月期間,監(jiān)測了不同空氣質(zhì)量條件下河南省7 個(gè)主要城市的PM2.5及其載帶重金屬濃度，通過富集因子、潛在貢獻(xiàn)源、主成分分析和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方法，揭示了空氣質(zhì)量對(duì)PM2.5及其載帶重金屬的濃度特征和健康風(fēng)險(xiǎn)的影響規(guī)律，分析了大氣重金屬污染的主要來源，以期為河南區(qū)域大氣污染防治政策的制定提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法（Materials and methods）

1.1 樣品采集與試驗(yàn)分析

本研究采樣點(diǎn)布設(shè)在河南7 個(gè)主要城市市區(qū)：鄭州市（113.81°E，34.78°N）、洛陽市（112.43°E，34.71°N）、信陽市（114.04°E，32.15°N）、安陽市（114.41°E，36.10°N）、新鄉(xiāng)市（113.91°E，35.33°N）、商丘市（115.68°E，34.43°N）和許昌市（113.79°N，34.06°N）（圖1），采樣時(shí)間為2020年12月，采集對(duì)象為PM2.5樣本，采樣點(diǎn)距離地面約20 m，每日連續(xù)采樣時(shí)間為23.5 h，每個(gè)采樣點(diǎn)采集6 個(gè)樣品，共計(jì)42 個(gè)樣品.7 個(gè)采樣點(diǎn)四周均為學(xué)校、街道、居民生活等混合區(qū)，屬于二類環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)，周圍1 km 內(nèi)無工業(yè)園.本研究依據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)要求（試行）（HJ633—2012）劃分空氣質(zhì)量污染等級(jí)[9].采樣期間的氣象資料來自真氣網(wǎng)（https://www.zq12369.com/）和河南省空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)發(fā)布系統(tǒng).

圖1 采樣點(diǎn)位空間分布圖Fig.1 Spatial distribution of sampling sites

本研究采用中流量采樣器（TH-150，流量為100 L·min?1），選用石英纖維濾膜（90 mm，WhatmanTM），于馬弗爐中450 ℃高溫煅燒8 h，消除濾膜中有機(jī)物質(zhì)[12].采集樣品置于?20 ℃溫度條件下，保存至樣品分析.采樣濾膜皆為同一批樣本，采集后的樣本使用錫箔紙包裹.在超凈工作臺(tái)中，各取1/2 采集的石英濾膜樣品，分別轉(zhuǎn)移至含50 mL 超純水的無菌離心管中.4 ℃條件下，在低速離心機(jī)中離心3 h，然后超聲水浴10 min 后，使用0.22 μm 的聚醚砜濾膜過濾上清液，濾液冷藏保存，用于后續(xù)重金屬分析.采集的樣品經(jīng)預(yù)處理后，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（iCAP?RQ ICP-MS）定量分析元素Cu、Zn、Pb、Se、Mn、Fe、As、Mo、Ni、Cd、Al 的含量.樣品分析過程使用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，標(biāo)準(zhǔn)曲線需達(dá)到0.999 及以上.樣品測定前，準(zhǔn)備空白試劑（超純水）沖洗系統(tǒng)降低信號(hào)，待穩(wěn)定后進(jìn)行樣本測定.采樣濾膜皆為同一批樣本，設(shè)置膜空白、平行樣本各2 個(gè)進(jìn)行質(zhì)量控制.平行樣本相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在20%以內(nèi).使用土壤成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW-07402、GBW-07408，取等份樣本，元素回收率在80%—120%.樣本分析過程采取嚴(yán)格質(zhì)控措施[13--14].

1.2 富集因子分析法

富集因子法用來描述顆粒物中重金屬元素的富集程度等級(jí)，判斷元素的貢獻(xiàn)來源（自然源、混合源或人為源）[15]，計(jì)算公式為：

式中，Ci表示元素i的質(zhì)量濃度，本研究選擇Al 為歸一化的參比元素，因?yàn)锳l 在環(huán)境中分布均勻，變異系數(shù)低，性質(zhì)穩(wěn)定[16].當(dāng)EF＜1 時(shí)，表示元素基本無富集，主要來源為自然源;當(dāng)1＜EF≤10 時(shí)，表示元素輕度富集，主要來源為混合源;當(dāng)EF＞10 時(shí)，富集程度等級(jí)隨EF 數(shù)值增大而加大，表明主要來源為人為源[17].各元素土壤背景值選用河南省土壤背景數(shù)值[18].

1.3 潛在源區(qū)貢獻(xiàn)因子模型法（PSCF 法）

本研究基于Meteoinfo 軟件中的TrajStat 插件進(jìn)行PSCF 模型分析，識(shí)別大氣污染物貢獻(xiàn)源區(qū)的空間方位.計(jì)算氣團(tuán)軌跡需要的氣象數(shù)據(jù)來自美國國家氣象局國家環(huán)境預(yù)測中心（NCEP）提供的GDAS 數(shù)據(jù)，本文以0:00 為起始時(shí)間，模擬逐日24 h 的氣團(tuán)軌跡，起始高度為500 m，軌跡向后推遲時(shí)間為24 h，模擬時(shí)段為2020年12月1日—31日.PSCF 模型通過分析觀測站點(diǎn)某要素超過設(shè)定閾值的氣團(tuán)軌跡，創(chuàng)建分辨率網(wǎng)格（本文設(shè)置為1°×1°），并覆蓋研究區(qū)域，辨認(rèn)不同污染水平可能的貢獻(xiàn)源區(qū)[19].PSCF 用公式定義為：

其中，PSCFij表示第（i,j）網(wǎng)格單元中超過設(shè)定閾值軌跡端點(diǎn)數(shù)（mij）與該網(wǎng)格軌跡端點(diǎn)總數(shù)（nij）的比值.本文閾值以24 h 均值PM2.5濃度（75 μg·m?3）為污染標(biāo)準(zhǔn).為減少條件概率函數(shù)產(chǎn)生的不確定性[20?21]，本研究引入權(quán)重因子（公式中nave代表網(wǎng)格單元中軌跡的平均端點(diǎn)數(shù)）：

1.4 主成分分析

通過“降維”的原理從多個(gè)變量中篩選出具有代表性的主要因子，因子能夠最大程度解釋所有變量代表的信息.本研究利用SPSS26 進(jìn)行主成分分析，基于方差計(jì)算，降維提取特征值＞1 的3 種主成分（本研究KOM 檢驗(yàn)＞0.6，巴特利特球形度檢驗(yàn)Sig＜0.05，皆符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)）.

1.5 重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法

本研究依據(jù)USEPA 的人群暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，計(jì)算PM2.5載帶重金屬元素經(jīng)由呼吸途徑的攝取劑量（健康評(píng)估暴露參數(shù)[22]如表1 所示），評(píng)估1 h 不同人群暴露于重金屬元素中產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn).參照綜合風(fēng)險(xiǎn)信息數(shù)據(jù)庫（IRIS），Cu、Zn、Pb、Se、Mn、Fe 具有非致癌效應(yīng)，As、Mo、Ni、Cd 具有致癌效應(yīng).非致癌物暴露劑量（ADDinh）和致癌物暴露劑量（LADDinh），計(jì)算公式如下[23]：

表1 呼吸途徑的健康暴露參數(shù)Table 1 Health exposure parameters for respiratory pathways

重金屬的非致癌風(fēng)險(xiǎn)（HQi）和致癌風(fēng)險(xiǎn)（CRi）的計(jì)算公式分別為：

其中，HQi為某金屬元素i的非致癌風(fēng)險(xiǎn);CRi為某金屬元素i的終身增量致癌風(fēng)險(xiǎn)[24?25];RfDi為某金屬元素通過呼吸途徑的參考劑量，mg·(kg·d)?1;SF 為斜率因子[5]，(kg·d) ·mg?1;當(dāng)HQi＞1 時(shí)，金屬i可能產(chǎn)生非致癌風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)HQi≤1 時(shí)，該類金屬可以忽略其非致癌風(fēng)險(xiǎn)[26];當(dāng)CRi介于10?6—10?4之間，某金屬i可能存在致癌風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)CRi＞10?4時(shí)，某金屬i具備較大致癌風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)CRi＜10?6，某金屬i可視為無致癌風(fēng)險(xiǎn)[27];重金屬毒理學(xué)參數(shù)[28?30]如表2 所示.

2 結(jié)果與討論（Results and discussion）

2.1 PM2.5 及其載帶金屬的濃度特征分析

采樣期間空氣質(zhì)量以良至輕度污染為主，無極端污染事件發(fā)生.采樣期間PM2.5質(zhì)量濃度范圍在20.52—179.08 μg·m?3，平均值為（89.69±36.14 ）μg·m?3，高于2020年河南省冬季PM2.5管控目標(biāo)平均值68 μg·m?3，但相比2018年河南省PM2.5年均濃度103 μg·m?3明顯下降.

大氣顆粒物中的重金屬濃度普遍隨空氣質(zhì)量惡化逐漸升高（表3），除Mo 以外，峰值都出現(xiàn)在輕度污染和中度污染.在輕度污染和中度污染條件下，氣象條件穩(wěn)定，大氣流動(dòng)滯緩，大氣在各個(gè)方向的擴(kuò)散被抑制，污染物易堆積，易被PM2.5吸附[31]，這是造成重金屬濃度高于優(yōu)良天氣的主要原因.本研究中，重金屬濃度大小為：Zn＞Fe＞Al＞Mn＞Pb＞Cu＞As＞Se＞Mo＞Cd＞Ni.Zn 和Fe 是大氣顆粒物中的主要重金屬元素，平均濃度分別為（118.92±80.69）ng·m?3和（52.88±29.52）ng·m?3，兩者之和占重金屬總濃度的65.88%.As、Mo、Cd、Ni 作為致癌金屬，濃度均較低.整體上，采樣期間的大氣顆粒物重金屬濃度較前幾年有所下降.本研究中鄭州市大氣顆粒物中Zn 平均質(zhì)量濃度為66.52 ng·m?3，是其2018年冬季濃度均值的23%;新鄉(xiāng)市Zn 平均質(zhì)量濃度為190.05 ng·m?3，比其2019年冬季[32]濃度均值（205.11 ng·m?3）下降了7.3%.與2018年鄭州市冬季[33]的Mn（79.9 ng·m?3）、Pb（136.6 ng·m?3）、Ni（14.5 ng·m?3），以及2019年新鄉(xiāng)市冬季[32]的Cd（5.87 ng·m?3）、Se（8.06 ng·m?3）相比，本研究的采樣結(jié)果均有不同程度降低.說明河南地區(qū)采取加快落后產(chǎn)能淘汰、嚴(yán)禁散煤復(fù)燒、超低排放改造等措施,對(duì)降低大氣PM2.5等污染物初見成效，但隨著污染控制邊際遞減效應(yīng)的出現(xiàn),則需要制備更精準(zhǔn)的治污方案.

表3 不同污染水平重金屬質(zhì)量濃度特征Table 3 Characteristics of heavy metal concentration at different pollution levels

2.2 PM2.5 及重金屬相關(guān)性分析

基于皮爾遜統(tǒng)計(jì)法，對(duì)PM2.5及其載帶金屬進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果如圖2 所示（圖a、b、c、d 依次為優(yōu)、良、輕度污染、中度污染條件）.PM2.5與Se 均呈顯著正相關(guān)（P≤0.001）.在大氣輕度污染條件下，PM2.5與Se 的相關(guān)系數(shù)最高，值為0.67，這可能是因?yàn)镾e 是燃煤的指示元素[34?35]，冬季采暖期由于燃煤使大氣中Se 質(zhì)量濃度升高，并參與形成顆粒物的前體物.不同空氣質(zhì)量條件下，Mn、As 彼此皆呈現(xiàn)顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)在0.16—0.85 之間.這兩種元素均與燃煤、生物質(zhì)燃燒有關(guān)[36]，因此推斷兩者具有同源性.

圖2 PM2.5 和重金屬相關(guān)性分析矩陣(a、b、c、d 依次為優(yōu)、良、輕度污染、中度污染條件）（* P≤0.05 ** P≤0.01 *** P≤0.001）Fig.2 Correlation analysis matrix of PM2.5 and heavy metals

2.3 富集因子分析

重金屬元素常存在金屬礦石、化石燃料等原始材料中，經(jīng)人為活動(dòng)（燃料、焚燒、工業(yè)加工）釋放到大氣，參與跨區(qū)域的循環(huán)和沉降，通過富集因子分析可以了解污染物受人為因素的影響程度[37].本研究中，10 種重金屬元素的富集因子表現(xiàn)為（圖3）：輕度污染-中度污染＞優(yōu)-良，這與重金屬濃度變化趨勢相似.根據(jù)EF 富集程度分類，不同空氣質(zhì)量條件下Cd 的富集因子均大于10，在輕度污染條件下富集程度最大，富集因子均值達(dá)38.64，這表明大氣環(huán)境中的Cd 元素主要由人為活動(dòng)產(chǎn)生.在大氣輕度污染條件下，Cd 元素富集能力最強(qiáng)，這可能與華北地區(qū)存在的大量工業(yè)和燃煤企業(yè)有關(guān).重金屬Ni、Pb 的富集因子均小于1，表明主要來自自然源;重金屬As、Cu、Zn 富集因子在1—10 之間，屬于輕度富集水平，說明是受人類活動(dòng)和地殼、揚(yáng)塵等自然條件綜合作用的結(jié)果.

圖3 4 種污染水平重金屬元素富集因子Fig.3 Enrichment factors of heavy metal elements at four pollution levels

2.4 潛在源貢獻(xiàn)分析

如圖4，潛在源貢獻(xiàn)因子值越大，表示采樣點(diǎn)更趨于受到紅色區(qū)域氣團(tuán)軌跡的影響.采樣點(diǎn)重度污染源區(qū)（WPSCF＞0.8）皆以受體點(diǎn)為中心向周邊區(qū)域延伸，分布集中，基本無零星高值區(qū).研究顯示，氣團(tuán)進(jìn)行近距離傳輸時(shí)，速度快并能夠攜帶大量顆粒物和氣態(tài)污染物，因此高值區(qū)分布較為緊密[38].

圖4 不同地區(qū)PM2.5 潛在來源解析Fig.4 Analysis of PM2.5 potential sources in different regions

鄭州地理位置偏北，作為京津冀周邊“2+26”城市之一，其高值潛在源區(qū)呈現(xiàn)“倒三角”型，細(xì)顆粒物可能吸附重金屬進(jìn)行河南省內(nèi)部之間的遷移，進(jìn)行短距離輸送.安陽和新鄉(xiāng)屬于河南北部城市，也屬于京津冀周邊“2+26”城市，高污染帶在豫陜晉交界附近，同時(shí)也出現(xiàn)在河北省南部區(qū)域，并且中度污染網(wǎng)格也以重度污染貢獻(xiàn)帶為中心在京津冀傳輸通道擴(kuò)散.有研究顯示，這幾處高值區(qū)域皆為以煤煙型為特征的城市，存在大量工業(yè)鍋爐和黑色金屬冶煉產(chǎn)業(yè)，是污染頻發(fā)地區(qū)，會(huì)傳送“污染性”氣團(tuán)，進(jìn)一步加重當(dāng)?shù)氐奈廴綶39].

洛陽作為汾渭平原重點(diǎn)管理區(qū)域，強(qiáng)潛在源區(qū)貢獻(xiàn)帶呈現(xiàn)條狀分布，運(yùn)行軌跡較長，沿西北至東南走向，區(qū)域覆蓋寧夏陜西交界、陜西中部、山西省運(yùn)城附近區(qū)域，低潛在源區(qū)最遠(yuǎn)至內(nèi)蒙古，表明氣團(tuán)夾帶污染物大概率沿汾渭平原盆地向河南地區(qū)擴(kuò)散.河南地勢西高東低，屬于溫帶季風(fēng)氣候，冬季氣流自陸地至海洋，因此相較于河南東部城市，高值潛在源區(qū)分布更狹長，這與Liu 等[40]對(duì)山西地區(qū)氣團(tuán)輸送原因相似.

商丘強(qiáng)潛在源區(qū)覆蓋區(qū)域基本在當(dāng)?shù)?，部分存在于安徽省，攜帶重金屬的顆粒物可能由安徽省宿州區(qū)域途徑中高污染區(qū)到達(dá)商丘，跨區(qū)運(yùn)輸相互影響.信陽作為豫鄂皖三省交界處，地理位置偏南，當(dāng)?shù)睾椭苓呏毓I(yè)基地、煤炭企業(yè)較少，因此整體強(qiáng)污染源區(qū)貢獻(xiàn)不明顯.許昌作為河南中部城市，高值區(qū)集中于河南地區(qū)，以河南地區(qū)內(nèi)部的氣流交換為主，但整體潛在源區(qū)分布較長，延長至內(nèi)蒙古南部，屬于氣流的遠(yuǎn)距離傳輸.由于內(nèi)蒙古戈壁沙漠的遠(yuǎn)距離輸送，采樣點(diǎn)可能受到沙塵的影響.

2.5 主成分分析解析重金屬來源

通過對(duì)空氣質(zhì)量等級(jí)為優(yōu)、良、輕度污染、中度污染的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，提取的主成分分別可以解釋總變量的83.98%、50.42%、69.69%、80.07%.As、Mn 為燃煤產(chǎn)生的主要標(biāo)識(shí)元素[41?43]，兩者呈現(xiàn)顯著的相關(guān)性，表現(xiàn)高度同源性（表4）.因此認(rèn)定在空氣質(zhì)量等級(jí)為優(yōu)時(shí)，主成分1 為燃燒貢獻(xiàn)源.Zn 主要源于機(jī)動(dòng)車尾氣[44]，也與車輛零件損耗有關(guān).Mo 礦在河南分布廣泛，Mo 主要應(yīng)用于合金冶煉、鉬-鈷-鎳煉油催化劑、耐熱和防腐的結(jié)構(gòu)鋼.因此認(rèn)定在空氣質(zhì)量等級(jí)為良時(shí)，主成分1 為交通源，主成分2 為工業(yè)源;空氣質(zhì)量等級(jí)為中度污染時(shí)，主要貢獻(xiàn)源為交通源.Cd 作為主要載荷成分，富集因子值大于10，與人類活動(dòng)緊密相關(guān)，主要由燃煤過程產(chǎn)生，認(rèn)定大氣輕度污染條件下，主要貢獻(xiàn)源為燃燒源.采樣時(shí)間處于冬季供暖高峰期，大氣可能發(fā)生逆溫現(xiàn)象,且冬季風(fēng)速較低，污染物不易擴(kuò)散.采樣區(qū)域位于居民生活區(qū)，交通高峰期可能由于交通工具怠速導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車尾氣釋放到大氣.因此，4 種空氣質(zhì)量等級(jí)下，重金屬元素主要污染源解析為燃燒源和交通源.

表4 重金屬元素主成分解析Table 4 Principal component analysis of heavy metal elements

2.6 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

本研究計(jì)算了不同空氣質(zhì)量下，不同人群重金屬元素環(huán)境暴露1 h 時(shí)的致癌和非致癌健康風(fēng)險(xiǎn),顯示人體對(duì)重金屬暴露的敏感性.表5 和表6 結(jié)果顯示，同一種重金屬元素,致癌風(fēng)險(xiǎn)成年男性＞成年女性＞兒童;非致癌風(fēng)險(xiǎn)兒童＞成年男性＞成年女性，由于兒童和成人體重差異、呼吸速率不同等，導(dǎo)致兒童對(duì)環(huán)境污染物反應(yīng)更敏感.對(duì)于不同重金屬元素，Mo 致癌風(fēng)險(xiǎn)值最高，Ni 致癌風(fēng)險(xiǎn)值最低;Mn 非致癌風(fēng)險(xiǎn)值最高，F(xiàn)e 非致癌風(fēng)險(xiǎn)值最低.其中6 種非致癌金屬對(duì)所有人群1 h 的HQ 值均小于1，不具備非致癌風(fēng)險(xiǎn)，但是要警惕金屬的累積效應(yīng)以及特定人群長時(shí)間暴露外部環(huán)境所產(chǎn)生的聯(lián)合毒性.空氣質(zhì)量條件為優(yōu)時(shí)，Mo 對(duì)成年男性、成年女性的1 h 致癌風(fēng)險(xiǎn)值皆大于10?6，具有潛在致癌風(fēng)險(xiǎn),其余金屬元素對(duì)人體的致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì).非致癌和致癌暴露風(fēng)險(xiǎn)較高的元素Mn、Mo，大多來自燃燒源、工業(yè)源，要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)這些源頭的控制.

表5 不同污染條件重金屬對(duì)不同人群的致癌風(fēng)險(xiǎn)值Table 5 Carcinogenic risk values of heavy metals under different pollution conditions for different populations

表6 不同污染條件重金屬對(duì)不同人群的非致癌風(fēng)險(xiǎn)值Table 6 Non-carcinogenic risk values of heavy metals under different pollution conditions for different populations

總體來說，輕度和中度污染下重金屬人體暴露健康風(fēng)險(xiǎn)接近，并且明顯大于優(yōu)-良天氣（重金屬M(fèi)o 除外），但即使沒有達(dá)到健康風(fēng)險(xiǎn)闕值，污染加重時(shí)也要注意個(gè)人防護(hù)，尤其是易感人群和兒童[45]，他們對(duì)外界環(huán)境耐受性小，即使暴露時(shí)間短，也有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)存在.

3 結(jié)論（Conclusion）

（1）采樣期間空氣質(zhì)量以良至輕度污染為主，PM2.5平均值為（89.69±36.14）μg·m?3.大氣顆粒物中的重金屬濃度普遍隨空氣質(zhì)量惡化逐漸升高，除Mo 以外，峰值都出現(xiàn)在輕度污染和中度污染.重金屬濃度大小依次為：Zn＞Fe＞Al＞Mn＞Pb＞Cu＞As＞Se＞Mo＞Cd＞Ni.

（2）分析結(jié)果顯示，不同污染條件下Cd 的富集因子均大于10，表明大氣環(huán)境中的Cd 元素主要由人為活動(dòng)產(chǎn)生，可能來自燃燒源.Mn、As 彼此呈現(xiàn)顯著相關(guān)性，可能與燃煤、生物質(zhì)燃燒有關(guān).本研究大氣顆粒物重金屬主要來自燃燒源和交通源.

（3）潛在源貢獻(xiàn)分析顯示，高值貢獻(xiàn)區(qū)皆以受體點(diǎn)為中心，受體點(diǎn)周邊區(qū)域具有輸送效應(yīng)，會(huì)吸附當(dāng)?shù)匚廴疚镔|(zhì)到達(dá)覆蓋區(qū)域.其中，洛陽市污染源區(qū)以條狀分布，其余地區(qū)呈團(tuán)狀，分布較緊密.

（4）健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估顯示，成年男性的致癌風(fēng)險(xiǎn)最大，兒童的非致癌風(fēng)險(xiǎn)最大;Mo 致癌風(fēng)險(xiǎn)最高，Mn 非致癌風(fēng)險(xiǎn)最高.空氣質(zhì)量條件為優(yōu)時(shí)，Mo 對(duì)成年男性、成年女性的1 h 致癌風(fēng)險(xiǎn)值皆大于10?6,具有潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)，其余金屬元素對(duì)人體的致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略.