發(fā)布時間：2018-11-04 08:09

【摘要】：由燃料不完全燃燒產生的黑碳顆粒物(Black Carbon, BC),在大氣傳輸過程中會引發(fā)一系列氣候、環(huán)境和健康風險。黑碳顆粒物粒徑范圍為0.1～1μm,因此能夠進入人體的呼吸系統(tǒng),甚至深達肺部,并可能通過引發(fā)呼吸道的炎性反應而誘發(fā)哮喘等疾病。近年來,黑碳顆粒物的暴露風險研究已成為是國內外學者重要的研究領域。 盡管大量的流行病學和毒理學研究將黑碳暴露與呼吸系統(tǒng)和心血管疾病關聯(lián),但這些研究的結論大多建立在室外定點觀測結果的基礎上。由于個體行為以及污染物時空分布差異,定點觀測對人群暴露風險的表征有一定的局限性,研究結果具有較大的不確定性。建立更為準確的個體暴露表征方法得到國內外學者的重視。因此,解析黑碳污染的時空分布、探索定點黑碳觀測水平對個體暴露水平的代表度及有效性,既可以對現(xiàn)有的流行病學結果進行補充,提高暴露風險評價的可靠性；又可以更準確地比較不同環(huán)境黑碳水平與暴露風險的關系。 論文圍繞城市地區(qū)個體黑碳暴露特征開展研究,首次對新近設計的MicroAeth黑碳采樣儀應用于個體黑碳暴露特征研究的可行性進行了全面的評估,并將該采樣體系應用于紐約地區(qū)個體黑碳暴露與兒童呼吸道急性效應關系的研究,以及上海地區(qū)地鐵站工作人員黑碳個體暴露特征的研究中。基于上海和紐約兩大城市進行的室內外和個體黑碳的觀測,論文嘗試比較了兩大城市黑碳污染分布特征和個體暴露特征。在紐約地區(qū)的研究,對9-10歲兒童(包括哮喘兒童)進行了室內黑碳觀測以及多次重復24小時個體黑碳和呼吸道指標(肺功能測試和呼出氣一氧化氮)采集,采用多元線性方程表征了室內外黑碳水平對個體黑碳暴露水平的表征度；建立線性混合效應模型,估算了個體黑碳暴露與9～10歲紐約兒童呼吸道急性效應的關系；在上海地區(qū)開展的研究,則初步對比分析了上海地區(qū)室內外黑碳觀測水平與個體暴露水平的關系,并通過對某地鐵站工作人員的個體黑碳暴露采樣,評估了封閉空間個體污染物暴露特征,估算了不同環(huán)境中個體黑碳暴露長期、短期的相對風險度。 通過論文的研究,取得了如下主要研究成果： (1)紐約城市地區(qū),中心點位黑碳濃度呈冬夏高,春秋低的季節(jié)分布特征及工作日高于周末的周分布特征；而同時期測得的不同家庭室內黑碳濃度具有顯著差異。該污染特征表明紐約地區(qū)黑碳主要受人為活動(局部源貢獻)和氣象因素主導而與紐約地區(qū)略有不同,上海地區(qū)碳污染時空分布特征還可能受到周邊外地源短程或長距離輸入的作用。 (2)對紐約地區(qū)中心點位、家庭室內黑碳和個體黑碳濃度水平的對比發(fā)現(xiàn),中心點位和家庭室內黑碳不能完全表征對個體黑碳暴露特征。中心點位黑碳僅能表征個體黑碳37%的變異性；而家庭室內黑碳濃度水平在非供暖季對個體黑碳的表征度為59%,供暖季為45%。這一結果主要與黑碳在城市地區(qū)顯著的時空分布和研究對象的個體行為差異有關。因此個體采樣對于研究黑碳暴露風險更為有效。 (3)線性混合效應模型結果顯示,個體黑碳日均濃度每增加1μg/m3,非哮喘兒童的肺功能指標FEV1/FVC和FEF2575/FVC分別下降0.008個單位和0.03個單位(p0.05),表明黑碳對非哮喘兒童的肺功能有抑制作用；但對哮喘兒童卻沒有觀察到類似的結論。個體黑碳日均濃度與研究人群炎癥指標的關系不明顯。模型結果還發(fā)現(xiàn),室內環(huán)境中NO的濃度與呼吸道炎性指標具有顯著相關性。室內環(huán)境空氣質量值得關注。 (4)通過對上海某地鐵站工作人員個體采樣與定點監(jiān)測結果比較,在上海地區(qū)無論室內還是室外固定點觀測,對個體黑碳濃度進行表征的結果都存在較大的誤差。地鐵站定點觀測值對個體黑碳暴露真實水平的估計偏低近2倍。地鐵室內研究結果還表明,盡管車控室環(huán)境中黑碳水平相對較低,但是由于地鐵站采樣對象在車控室滯留時間占到72%,導致人體在車控室的黑碳暴露劑量高于非車控室。因此,地鐵工作人員職業(yè)黑碳暴露健康風險研究應以車控室環(huán)境為主；而公眾短期暴露急性健康效應研究應以非車控室環(huán)境為主。 論文的主要特色和創(chuàng)新點在于： (1)對MicroAeth黑碳采樣儀個體采樣中濕度和振動的影響進行了系統(tǒng)的分析和研究,提出了異常數(shù)據(jù)自動診斷和處理的方法,為該儀器在暴露研究中的應用奠定了基礎。 (2)采用多次重復測定個體黑碳水平和多次重復采集生物指標來研究黑碳呼吸道健康效應,降低了由隨機抽樣導致的個體效應帶來的不確定性。在混合效應模型中,將隨機效應列入調整項,提高了模型表征總體樣本特征的精度。 (3)以上海地區(qū)地鐵站個體黑碳暴露特征為研究對象,比較了封閉空間黑碳水平與個體暴露水平,評估了不同環(huán)境中長期、短期黑碳暴露的風險度。相似的研究尚未見報道,可為探討黑碳職業(yè)暴露和公眾暴露水平,以及制定污染物控制對策提供依據(jù)。 (4)論文基于個體暴露風險特征研究,建立了完整的,包括室外固定點采樣、室內采樣以及個體采樣的暴露特征表征體系關系,具有特色,可為更為準確的評價個體黑碳暴露提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R725.6;X503.1

【參考文獻】

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本文編號：2309240