發(fā)布時間：2020-10-21 09:48

　　 城市大氣污染尤其是顆粒物污染長期以來威脅著人類的健康，而在我國，隨著城市化進(jìn)程的加快，經(jīng)濟的快速增長，大氣污染問題尤為嚴(yán)重。大量研究表明大氣顆粒物，尤其是細(xì)顆粒物能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等損傷，其毒性作用與顆粒物粒徑及化學(xué)組成密切相關(guān)。為此，本論文選擇蘭州市這個以大氣污染聞名的城市為研究對象，收集蘭州市近二十年大氣污染資料，同時連續(xù)監(jiān)測2005～2007年不同粒徑顆粒物濃度，分析其變化特征；采集蘭州市不同功能區(qū)(工業(yè)區(qū)、交通繁忙區(qū)、郊區(qū))、不同季節(jié)、不同粒徑顆粒物樣品，分析測定顆粒物中水溶性離子和20種無機元素；用GAM模型探討大氣污染物對呼吸系統(tǒng)疾病和心腦血管疾病日入院人數(shù)的影響并通過毒理學(xué)實驗初步探討顆粒物對人群健康影響的生物學(xué)機制，取得了一些有意義的研究成果。 (1)蘭州市主要大氣污染物PM_(10)、SO_2、NO_2，近二十年來總體呈現(xiàn)逐年遞減趨勢，且冬春季高于夏秋季節(jié)，采暖期高于非采暖期；PM_(10)在12月至次年1月和3～4月出現(xiàn)明顯高峰，說明燃煤和揚塵均對PM_(10)有較大貢獻(xiàn)；SO_2和NO_2年變化呈典型的U型曲線，其中NO_2變化相對比較平緩，說明冬季燃煤對SO_2貢獻(xiàn)比NO_2大，NO_2主要來源于汽車尾氣，部分來源于燃煤。不同粒徑顆粒物的污染特征表現(xiàn)為粗顆粒物TSP、PM_(10)的最高峰在3～4月份，以春季風(fēng)沙活動期污染最重，采暖期次之，非采暖期最輕；細(xì)顆粒物PM_(2．5)、PM_(1．0)最高峰出現(xiàn)在12月份，以冬季采暖期污染最重，風(fēng)沙期和非采暖期差異并不明顯。 (2)蘭州市不同粒徑顆粒物中水溶性離子均以SO_4~(2-)、NO_3~-、Ca~(2+)、NH_4~+離子為主，不同功能區(qū)SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+季節(jié)變化基本相似：冬季＞春季＞秋季＞夏季；Ca~(2+)、Mg~(2+)則呈現(xiàn)出春季濃度最高，冬季次之，夏季最低。水溶性離子對細(xì)顆粒物質(zhì)量濃度貢獻(xiàn)較粗顆粒物大，即顆粒物粒徑越小，水溶性離子的貢獻(xiàn)越大，其中Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+等礦質(zhì)元素在粗顆粒物TSP中富集較高，二次氣溶膠離子SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+則正好相反，在細(xì)顆粒物PM_(2．5)富集較高，而在TSP和PM_(10)富集相對較低。顆粒物中NO_3~-／SO_4~(2-)的比值均在0．2～0．5之間，工業(yè)區(qū)和交通繁忙區(qū)在夏季NO_3~-／SO_4~(2-)值最大為0．49，冬季最小為0．21，說明冬季燃煤對大氣污染的貢獻(xiàn)要大于機動車尾氣，而在郊區(qū)四季NO_3~-／SO_4~(2-)比值相差并不大，平均為0．34，說明燃煤和汽車尾氣對SO_2和NO_2的貢獻(xiàn)相近。 (3)不同功能區(qū)、不同粒徑顆粒物中無機元素主要包括Ca、S、Fe、Mg、K、Zn、Pb、P、Mn、Na及Ba等十一種元素，且污染水平有明顯差異，在西固工業(yè)區(qū)污染最重，城關(guān)交通繁忙區(qū)次之，榆中郊區(qū)最輕；不同功能區(qū)顆粒物中無機元素季節(jié)變化特征相似，榆中郊區(qū)為春季最高，秋冬季次之，夏季最低，而城關(guān)區(qū)和西固區(qū)均呈現(xiàn)冬季最高，春季次之，夏季最低。典型地殼元素Ca和Mg呈現(xiàn)類似季節(jié)變化，春季最高，夏季最低，污染元素中，燃煤的標(biāo)識性元素S、Zn、As均呈現(xiàn)出冬季最高，春秋季次之，夏季最低的季節(jié)變化，來源于工業(yè)污染的元素Mn、Cd、Ni、Cu、V等季節(jié)變化并不明顯，考慮與工業(yè)污染全年持續(xù)排放有關(guān)，Pb主要來源于汽車尾氣，因此季節(jié)變化也不明顯，但污染水平較高。 (4)蘭州市大氣污染物對呼吸系統(tǒng)疾病的影響均表現(xiàn)出明顯的滯后效應(yīng)，PM_(10)基本在滯后3～5d時相對危險度(RR)達(dá)到最大值；SO_2在滯后1～3d(上呼吸道感染6d)時RR達(dá)到最大值；NO_2大多數(shù)在2～4d時RR達(dá)到最大值，且具有統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性；PM_(10)、SO_2和NO_2日平均濃度每增加10μg／m~3，總呼吸系統(tǒng)疾病全人群日入院人數(shù)的RR分別為1．002(95%CI：1．000～1．003)、1．005(95%CI：1．000～1．010)、1．011(95%CI：1．002～1．019)；污染物對不同疾病的影響程度不同，從強到弱依次為：肺炎＞上呼吸道感染＞COPD，而且女性及65歲以上的老年人群對污染物較男性和65歲以下人群更加敏感。 (5)蘭州市不同大氣污染物對心腦血管疾病別、年齡別及不同性別日入院人數(shù)RR的影響并不相同，三種主要污染物對總心腦血管疾病在滯后2～4d時RR達(dá)到最大值，且具有統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著性；PM_(10)對缺血性心血管疾病在滯后2d時RR達(dá)到最大值，SO_2和NO_2對缺血性心血管疾病的影響為即時效應(yīng)；PM_(10)對高血壓在滯后7d(老年人群為2d)，SO_2和NO_2則主要在滯后2～4d時RR達(dá)到最大值；PM_(10)對腦卒中在滯后6d(男性人群為2d)，SO_2和NO_2則主要在滯后3～4d(女性人群為7d)時RR達(dá)到最大值；PM_(10)、SO_2和NO_2日平均濃度每增加10μg／m~3，總心腦血管疾病全人群日入院人數(shù)的RR分別為1．001(95%CI：1．000～1．003)、1．007(95%CI：1．003～1．012)、1．008(95%CI：1．001～1．016)。 (6)蘭州市不同功能區(qū)細(xì)顆粒物PM_(2．5)對RAW264．7細(xì)胞具有細(xì)胞毒性，郊區(qū)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡能力較弱，工業(yè)區(qū)與交通繁忙區(qū)較強；且細(xì)胞凋亡能力表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性，各功能區(qū)均呈現(xiàn)出冬季最強，春季和夏季次之，秋季最弱；對于細(xì)胞死亡，呈現(xiàn)出明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，但各功能區(qū)差別不大，其致死能力亦表現(xiàn)出季節(jié)性差異，以冬季最強，春秋次之，夏季最弱。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：X513
【部分圖文】：

2.2.4行政區(qū)劃和人口概況蘭州市現(xiàn)轄城關(guān)、七里河、安寧、西固、紅古五區(qū)，榆中、永登、皋蘭三縣，行政區(qū)劃圖見圖2.1。總土地面積13085.6ktn2，其中城區(qū)(城關(guān)、七里河、安寧、西固)面積為1112kln2，郊縣(區(qū))面積為11973.6km2。城市功能布局為:城關(guān)區(qū)為省、市機關(guān)、

圖2.4蘭州市1999一2007年重點工業(yè)污染源能源結(jié)構(gòu)年際變化FigUre2.4Annualvariationofene卿strUctureonkeyindustrialPollutionsourcesduring1999一2007inLallzllou從圖可以看出，蘭州市燃煤量在1990一1998年間逐漸減小，隨后又呈逐年遞油量在1990一2000年間逐年增加，2001年開始逐年減少;燃?xì)饬吭诮畮啄曛汹厔荩骄赀f增率達(dá)11%。蘭州市重點工業(yè)污染源能耗自1999年以來基本呈趨勢，2001和2004年略有回落，但回落幅度較小，近十年來能耗平均年增長為中燃煤量總體呈逐年上升趨勢，但漲幅較平穩(wěn);燃油量呈逐年下降趨勢，且顯;燃料氣從2005年開始大幅度提高，主要與企業(yè)燃料改用煤氣、天然氣有消耗量相對比較穩(wěn)定，2005年由于酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司的建成投加。分析表明，蘭州市的能源格局仍然以煤為主，油、氣為輔，但燃料氣的升為第二位，燃料油退居第三;盡管如此，天然氣等清潔能源所占比例仍然

用量大幅度增加，但相對于燃煤量來講依然少得可憐，因此工業(yè)廢氣的排放是造成蘭州市大氣污染的主要因素之一。(1)重點工業(yè)源能源結(jié)構(gòu):見圖2.5國燃料煤圖燃料油口燃料氣圖焦炭86%圖2.5蘭州市199弘2007年重點工業(yè)污染源能源結(jié)構(gòu) Figure2.5EnergystructureofkeyindustrialPollutionsoureesduring1999一 2007inLanzhou由圖2.5可以看出，近十年來，蘭州市重點源能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，年均燃煤量為326.82萬噸標(biāo)煤，占總能耗的85.83%;其次為燃?xì)猓昃細(xì)饬繛?0.85萬噸標(biāo)煤，占總能耗的7.72%:年均燃油量為16.23萬噸標(biāo)煤，占總能耗的5.17%:焦炭為5.99萬噸標(biāo)煤，占總能耗的1.28%。(2)重點工業(yè)源能耗變化:見圖2.6一.-燃料油·古一燃料氣一.一焦炭一今一.燃料煤線莫蒸蘭翼劉征 nUon︺日一60若U4今l120尸、100次﹃、 nUJ勺口nU哎J︷I)︸、J，j勺‘山勺--︵%︶粱貂習(xí)山 199920002001200220032004200520062007年份圖2.6蘭州市1999一2007年重點工業(yè)污染源能耗比年際變化 Figure2.6AnnualvariationofenergyconsumPtionratio onkeyindustrialPollutionsoureesduring1999一 2007inLanzhou由圖2.6可以看出
【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：2849964