焦作市大气降尘重金属分布特征及健康风险评价

发布时间：2017-08-25 19:16

  本文关键词：焦作市大气降尘重金属分布特征及健康风险评价

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【摘要】：大气降尘做为有害物质的载体,不仅会对生态环境造成危害,其内含有的重金属还会通过手-口、呼吸和皮肤接触等途径进入人体,威胁人类的健康,因此大气降尘中的重金属污染深受人们的关注。焦作市是中部地区的燃煤城市,大气污染问题突出,开展该区域大气降尘重金属分布特征及健康风险评价研究具有重要的科学价值和现实意义。本研究于采暖期在焦作市中心城区采集降尘样品,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了样品中重金属元素Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd和Pb的含量,采用X射线荧光光谱法(XRF)测定了样品中Ca、Si、Al、Fe、K、Mg和Zn的含量,进而分析了焦作市采暖期大气降尘的来源及重金属的分布特征,并采用EPA推荐的模型评价了焦作市大气降尘重金属的健康风险。焦作市采暖期大气降尘量平均值为20.51 t?km-2?month-1,高于全国14.73 t?km-2?month-1的平均水平。其中Cr、Co、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn的含量范围为14.18~136.97、3.40~13.98、15.57~63.28、15.05~150.00、19.86~71.49、1.23~22.36、105.52~213.18、487.00~2180.00mg?kg-1。以河南省土壤元素含量为背景值,潜在生态风险评价结果显示:焦作市采暖期大气降尘Cd的潜在生态风险级别为极强,远远超出潜在风险极强级别的下限,As和Pb最大值的潜在生态风险指数较高,达到中等污染水平;地积累指数法分析结果显示:焦作市采暖期大气降尘中,Cd的污染级别最高,达到严重程度;其次为Zn元素,污染级别为4级,Pb元素污染级别为3级。富集因子法和因子分析法结果显示,焦作市采暖期采暖期大气降尘主要有四个来源:土壤尘、工业尘、燃煤燃油尘和道路扬尘,分别占到焦作市采暖期大气降尘比重的24.89%、19.33%、16.89%、9.51%,大气降尘中重金属元素大多为人为来源。焦作市采暖期大气降尘儿童的非致癌危害商高达1.49,存在非致癌风险;成人的非致癌危害商小于1,处于安全的风险阈值内。Pb、Cr的儿童非致癌风险接近1,需要加强防范。致癌风险值介于5.80×10-10~1.48×10-7之间,低于致癌风险阈值,暂未对居民造成威胁。
【关键词】：大气降尘 重金属 分布特征 健康风险评价
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X513;X823
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-26
• 1.1 选题依据10-11
• 1.2 国内外研究现状11-23
• 1.2.1 关于大气降尘量的研究11-15
• 1.2.2 关于降尘重金属含量的研究15-21
• 1.2.3 基于降尘重金属含量的源解析及风险评价21-23
• 1.3 研究目的和意义23
• 1.4 研究内容23-26
• 2 样品采集及分析测试26-32
• 2.1 研究区概况26-27
• 2.1.1 研究区自然环境概况26-27
• 2.1.2 气象条件介绍27
• 2.1.3 能源结构介绍27
• 2.2 采样点位的选择及样品采集27-29
• 2.2.1 采样点位的选择27-28
• 2.2.2 样品采集28-29
• 2.3 分析测试29-32
• 3. 焦作市采暖期大气降尘重金属分布特征32-42
• 3.1 焦作市采暖期大气降尘分布特征32-38
• 3.1.1 焦作市采暖期大气降尘量32-34
• 3.1.2 重金属含量分布特征34-38
• 3.2 焦作市采暖期大气降尘重金属生态风险评价38-41
• 3.2.1 潜在生态风险评价法38-40
• 3.2.2 地积累指数法40-41
• 3.3 本章小结41-42
• 4 焦作市采暖期大气降尘来源解析42-52
• 4.1 富集因子法42-45
• 4.1.1 富集因子法模型原理42-43
• 4.1.2 富集因子法解析焦作市采暖期大气降尘来源43-45
• 4.2 因子分析法45-51
• 4.2.1 利用因子分析法进行源解析的具体步骤45-46
• 4.2.2 因子分析法解析焦作市采暖期大气降尘来源46-51
• 4.3 本章小结51-52
• 5 焦作市采暖期大气降尘重金属健康风险评价52-60
• 5.1 基于确定型的健康风险评价52-54
• 5.1.1 研究方法52
• 5.1.2 暴露参数52-53
• 5.1.3 健康风险的表征53-54
• 5.2 焦作市采暖期大气降尘重金属健康风险评价54-56
• 5.2.1 焦作市采暖期大气降尘重金属非致癌风险评价55-56
• 5.2.2 焦作市采暖期大气降尘重金属致癌风险评价56
• 5.3 中国大气降尘重金属健康风险评价56-58
• 5.4 本章小结58-60
• 6 结论与展望60-62
• 6.1 主要结论60-61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-72
• 作者简历72-74
• 学位论文数据集74

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本文编号：737919