基于多属性决策方法的太原市冬季街道尘土中潜在有害元素关键来源解析

作     者：邓文博 刘文娟 DENG Wen-bo;LIU Wen-juan

作者机构：山西大学黄土高原研究所太原030006 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      面：38-47页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41907277) 山西省自然科学基金项目(20210302123459) 山西省高等学校科技创新项目(2019L0038,2019L0071) 山西省第十一批百人计划项目。 

主　　题：潜在有害元素 多属性决策方法(MADM) 来源解析 街道尘土 太原市 

摘      要：为解析太原市冬季街道尘土中潜在有害元素(PHEs)的关键污染来源,采集了40个街道尘土样本,使用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱仪测定了尘土中As、Cd、Pb、Ni、Cr、Cu和Zn这7种元素的含量.使用内梅罗综合危害指数法(NIRI)、美国环境保护署推荐的健康风险评估模型分别评价了尘土中PHEs造成的生态和居民健康风险;使用正定矩阵因子分解模型结合主成分分析法分析了尘土中PHEs的来源,并基于此计算了不同来源对尘土PHEs的总含量和PHEs造成风险的贡献程度;使用多属性决策方法(MADM)识别了街道尘土中PHEs的关键来源.结果表明:(1)太原市冬季尘土中ω(As)、ω(Cd)、ω(Pb)、ω(Ni)、ω(Cr)、ω(Cu)和ω(Zn)的平均值分别为17.92、0.32、69.10、30.06、107.74、73.37和268.49 mg·kg^(-1),均超过了太原市土壤中相应元素的背景值,说明尘土中PHEs已经出现富集现象,尘土中PHEs的NIRI平均值为63.86,属于中度风险,处在可控状态;(2)尘土中PHEs造成的致癌和非致癌风险均低于阈值,表明其并未对太原市居民造成严重的健康风险,手口摄入是PHEs造成健康风险最重要的暴露途径,As和Cr是PHEs造成健康风险的主要元素;(3)街道尘土中PHEs的主要来源是自然来源、交通来源和工业排放,3个来源对街道尘土中总PHEs的贡献率依次为35.95%、40.25%和23.82%;(4)尽管工业来源对尘土中PHEs总含量的贡献率最小,但是工业来源排放的PHEs造成的危害较大,MADM的计算结果表明工业来源是太原市冬季街道尘土中PHEs的关键来源.结果表明PHEs关键来源的识别能够准确找出污染毒害最大的来源,为后续污染治理提供重要依据.