郑州市典型污染过程PM1中重金属浓度、来源及健康风险评估

颗粒物中重金属元素可对人体健康造成不利影响,粒径越小危害越大.利用在线重金属观测仪于2021年1月7～25日在郑州市连续测定PM1中Al、Si、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Ba、Pb和Cd共16种重金属元素.结果表明,观测期间ρ(K)的浓度最高(0.62 μg·m-3).根据污染物浓度和气象特征,将观测期间划分为清洁日、沙尘日和霾日.大气PM1中重金属污染特征和健康风险评价在不同污染过程下的贡献不同.利用美国EPA健康风险评价法评估重金属的健康风险,采用富集因子法和正定矩阵因子模型(PMF)解析重金属来源,并利用浓度权重轨迹分析法(CWT)和后向轨迹法对传输的影响进行评估.结果表明在不同污染过程下Zn、As、Se、Pb和Cd的富集因子超过100,均受人类活动影响较大.在观测期间重金属主要来源为工业源、燃煤/生物质源、机动车源和扬尘源.将健康风险结果代入PMF分析发现,在清洁日、沙尘日和霾日期间工业源是致癌与非致癌健康风险的主要贡献源,且本地区PM,中重金属元素对成人的致癌风险超过对儿童的致癌风险.通过CWT和后向轨迹法发现区域传输是影响本地健康风险的主要因素之一.