秋冬季不同天气类型PM中金属元素污染来源及健康风险评估—以青岛市为例

作     者：杜金花 陶文鑫 张宜升 刘子杨 杨建立 张苏凡 王超龙 崔杉杉 薛莲 张厚勇 孙英杰 

作者机构：山东省青岛生态环境监测中心 暨南大学环境与气候研究院 山东省济南生态环境监测中心 青岛理工大学环境与市政工程学院 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2024年

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] 0713[理学-生态学] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2023MD056) 粤港澳环境质量协同创新联合实验室开放基金项目(GHML2021-103) 山东省一流学科开放课题项目(QUTSEME201911) 

主　　题：金属元素 来源解析 健康风险评估 PM 青岛 

摘      要：于2018年～2022年共4年秋冬季(每年11月至次年1月)开展大气PM1逐日采样和20种金属元素(K、Ca、Na、Mg、Mn、Fe、Al、Zn、Cr、Pb、Cu、Cd、Ti、Ni、V、Co、Ba、Mo、As和Ag)分析，根据PM浓度水平、气象特征将364个观测日划分为霾日、污染雾日、清洁雾日、沙尘日和清洁日，分析了不同天气类型下金属元素污染特征及来源，并评估了其健康风险.结果表明，沙尘日金属元素含量(2022.88±2298.00 ng/m3)高于其他天气，霾日、污染雾日分别为清洁日的2.06倍和1.70倍.致癌金属元素(Ni、Cd、As、Cr、Co、Pb)和非致癌金属元素(Mn、Zn、Cu、V、Al、Ba)在霾日和污染雾日富集程度更高.正定矩阵因子模型结果表明，PM1中金属元素主要来自机动车源、煤/生物质燃烧源、海盐源、地壳源、工业源和船舶源，其中雾日和霾日来自机动车和煤/生物质燃烧源的贡献达72.10%以上，清洁雾日船舶源贡献比上升至1.9%.后向气流轨迹分析表明霾日主要受西北向中长距离污染气团传输影响.污染雾日受海陆环流下本地排放和高污染气团长距离输送共同影响，沙尘日以西北向长、中距离沙尘气团输送为主导，同时受近距离沙尘气团二次回流影响.PM1中金属元素经呼吸途径的非致癌风险可忽略，但As和Cr的终生致癌风险高于10-6的阈值但低于10-4，且污染雾日和霾日风险概率最高，建议继续加强燃煤和冶金、电镀等工业过程As和Cr污染控制，重点防控秋冬季重污染事件中的污染雾日、霾日等天气.