南京北郊冬季PM2.5中重金属的形态、来源及健康风险

作者：赵腾; 孙明洋^*; 盖鑫磊

来源：生态与农村环境学报, 2023, 39(10): 1257-1266.

DOI：10.19741/j.issn.1673-4831.2022.0335

• PM2.5
• 重金属
• 生物可利用性
• 来源解析
• 特定源健康风险

为探究南京北郊冬季PM2.5重金属的污染特征、来源与健康风险，于2021年1—2月采集PM2.5样品，用BCR连续提取法对11种元素(Al、V、Cr、Mn、Co、Cu、As、Cd、Sr、Ba和Pb)进行连续提取，用电感耦合等离子体原子光谱仪(ICP-OES)测定分析PM2.5中重金属的化学形态和分布特征，利用正定矩阵因子分解模型(PMF)解析其来源，采用基于生物可利用浓度修正的美国国家环境保护局(EPA)健康风险评价模型评估其健康风险，并结合PMF模型、浓度权重轨迹模型(CWT)和后向轨迹模型(HYSPLIT)对特定污染源和区域传输的影响进行评估。结果表明：(1)采样期间PM2.5日均质量浓度为(99.0±18.3)μg·m-3,采样期间有92.3%的天数超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》日均浓度限值，11种元素的日均总质量浓度为(1 999.0±307.2)ng·m-3,其中As、Cd日均质量浓度分别为(7.0±3.5)和(22.0±14.0)ng·m-3,均高于GB 3095—2012标准限值。(2)大部分重金属(V、Cr、Mn、As、Sr、Cd、Ba)主要存在于生物可利用性极高的弱酸溶解态(F1),Co、Cu和Pb主要存在于可还原态(F2),Al主要存在于生物可利用性较低的残渣态(F4)。(3)利用PMF模型解析出3类排放源，分别是扬尘源(31.4%)、燃煤源(17.7%)、交通和工业混合源(50.9%)。(4)采样期间重金属的综合非致癌风险指数小于1,非致癌风险可忽略，Cr、Co、As、Cd有潜在致癌风险。结合PMF、CWT和HYSPLIT发现，交通和工业混和源及河南省信阳市和安徽省东部的区域传输对南京北郊健康风险的影响不容忽视，因此不仅要加强对本地工业源排放的管控，也要密切关注区域传输对本地的影响。

• 单位
  南京信息工程大学; 环境科学与工程学院