為研究汾渭平原核心城市（西安）重度以上污染天氣PM_2.5重金屬污染特征及健康風(fēng)險,選取2018年11月至2019年1月采集的PM_2.5大氣顆粒物樣品,分析采樣期間重度以上污染天氣（AQI>200）PM_2.5中與人群暴露健康風(fēng)險關(guān)聯(lián)的9種典型重金屬成分,利用相關(guān)性分析揭示與氣象因子的關(guān)系,運用富集因子、相關(guān)性和主成分分析方法判斷來源,借助美國EPA風(fēng)險暴露模型表征重金屬健康風(fēng)險水平。結(jié)果表明:PM_2.5平均濃度191.49±48.67μg·m^-3,重金屬的平均濃度(ng·m^-3)順序為Zn（324.98）、Mn（123.52）、Pb（118.59）、Cu（46.78）、As（18.11）、Cr（16.24）、Ni（5.37）、V（4.59）、Co（3.13）。致癌重金屬中Cr與風(fēng)速呈顯著負(fù)相關(guān)（-0.462）,Ni與氣壓呈顯著負(fù)相關(guān)（-0.503）、Co與溫度呈顯著負(fù)相關(guān)（-0.506）。Zn、Pb、As污染與人為源密切相關(guān),Ni、Co、Cu污染是自然... 

【文章來源】：中國沙漠. 2020年05期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

重度以上污染天氣PM2.5質(zhì)量濃度和9種重金屬總濃度

重度以上污染天氣重金屬濃度（ng·m-3）如圖2A所示，由高到低順序為Zn(324.98）、Mn(123.52）、Pb(118.59）、Cu(46.78）、As(18.11）、Cr(16.24）、Ni(5.37）、V(4.59）、Co(3.13）。其中Zn、Mn和Pb分別占重金屬總濃度的49.14%、18.68%、17.93%，而Ni、V、Co僅占總濃度的2%。相比于標(biāo)準(zhǔn)中As(6 ng·m-3）、Pb(500 ng·m-3）的參考濃度限值，本研究中As濃度是限值的3.02倍，而Pb濃度低于限值。比較重度污染與嚴(yán)重污染時重金屬濃度發(fā)現(xiàn)，9種重金屬濃度大小順序仍為Zn、Mn、Pb、Cu、As、Cr、Ni、V、Co，且V、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As和Pb均表現(xiàn)為嚴(yán)重污染高于重度污染，高出比例分別為7.8%、1.1%、5.2%、11.1%、8.9%、15.5%、3.7%和5.0%，而Cr表現(xiàn)為重度污染高于嚴(yán)重污染，高出比例達(dá)36.7%（圖2B）。本研究5個重度污染階段重金屬濃度（ng·m-3）具體而言：第I階段9種重金屬中含量高的是Zn(323.99）、Pb(133.70）、Mn(127.14），占重金屬總濃度的86.6%,Ni(5.72）、V(5.55）、Co(2.39）含量低，僅占2.0%；第II階段含量高的是Zn(518.26）、Mn(174.81）、Pb(147.23），比重高達(dá)89.2%,Ni(6.95）、V(5.52）、Co(2.38）含量低，僅占1.6%；第III階段豐富的是Zn(322.73）、Pb(130.25）、Mn(113.03），占比達(dá)85.3%,Ni(4.75）、V(3.84）、Co(3.29）含量少，僅占1.8%；第IV階段含量高的是Zn(251.63）、Mn(115.38）、Pb(87.83），占比達(dá)83.2%,Ni(5.07）、V(4.41）、Co(3.48）含量低，僅占2.3%；第V階段含量高的是Zn(231.01）、Pb(116.16）、Mn(104.44），占比達(dá)84.6%,Ni(5.13）、V(4.81）、Co(3.20）含量低，僅占2.5%（圖3）�？梢娫�5個重度污染階段，含量最高的重金屬均為Zn，而第I、III、V階段Pb高于Mn，第II、IV階段Mn高于Pb�？傮w來看，5個重度污染階段均為Zn、Mn、Pb含量高，Ni、V、Co含量低。對5個重度污染階段單一元素分析表明，V、Co、Ni、Cu、As在5個污染時段濃度水平都保持一致；Mn和Zn在第II階段最高，Pb在第IV階段最低，其他階段濃度水平基本一致；而Cr與PM2.5之間顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.885。

重度以上污染天氣PM2.5中重金屬元素Pb、Cu、Zn、Mn、Ni、As元素之間兩兩相關(guān)，說明這些元素可能存在共同來源（圖5）。Cr與Cu相關(guān)，與其他元素均無相關(guān)性，說明Cr與其他元素來源不同，而Cu與其他元素的來源存在差異，同時由PM2.5重金屬元素富集因子分析結(jié)果可知，Cr主要受自然源的影響，Cu來自于自然源和人為源的共同作用，因此Cr和Cu之間相關(guān)性表明存在共同的自然來源。Co、V與其他元素間均無相關(guān)性，說明Co、V與其他元素來源不同。Co、V是土壤塵埃的良好指標(biāo)，V也是海洋船只燃燒重油排放的標(biāo)志元素[44]，由于西安地處西北內(nèi)陸地區(qū)，距離海洋較遠(yuǎn)，且本研究中V的EF值低，因此Co、V主要來自于自然源的貢獻。圖5 PM2.5中重金屬相關(guān)性

【參考文獻】：
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