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《湖南大学》 2018年
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大气颗粒物中高氯酸盐的污染特征及其健康风险研究

王晨雨  
【摘要】:工业化和城镇化的高速发展,使得空气污染越来越严重,公众对空气质量的关注越来越多。空气污染已经成为威胁人类健康以及城市可持续发展的重要因素。长沙作为一个正在不断快速发展的城市,在城市建设和更新的过程中也产生了一系列的空气污染问题。鉴于目前长沙市存在的空气污染问题,本课题开展了以下几个方面的研究工作:首先,本研究使用TH-150系列智能中流量采样器采集了长沙市湖南大学南校区秋季和冬季PM_(2.5)和PM_(2.5-10)样品,运用重量法计算颗粒物的浓度,采用离子色谱测定高氯酸盐,并分析讨论了PM_(2.5)和PM_(2.5-10)的浓度水平及其中的高氯酸盐浓度水平。结果显示,采样期间PM_(2.5)的浓度范围为44.656μg/m~3-125.472μg/m~3,平均浓度为91.563μg/m~3;PM_(10)的浓度范围为73.939μg/m~3-229.025μg/m~3,平均浓度为153.136μg/m~3。总体上来说,冬季颗粒物浓度高于秋季。PM_(2.5)中高氯酸盐浓度范围为3.09-5.86ng/m~3,平均浓度为4.82ng/m~3;PM_(2.5-10)中高氯酸盐浓度范围为2.18-4.98ng/m~3,平均浓度为3.66ng/m~3。PM_(2.5)中的高氯酸盐浓度普遍高于PM_(2.5-10)中的高氯酸盐浓度。PM_(2.5)中高氯酸盐的含量在PM_(10)中占了较大的比例,说明在粒径小于10μm的颗粒物中,高氯酸盐主要赋存在PM_(2.5)等细颗粒物上。其次,本研究采用Anderson8级非生物阶式撞击采样器采集了长沙市湖南大学南校区四个季节的分级颗粒物样品。对分级颗粒物的浓度水平以及粒径分布做出了分析,并深入研究了分级颗粒物中高氯酸盐的浓度水平。分级颗粒物浓度范围为3.907-133.795μg/m~3,总颗粒物年平均浓度为287.504μg/m~3。分级颗粒物总浓度大小顺序为:冬季秋季春季夏季,各个季节不同的气象条件是颗粒物浓度季节差异的一个重要因素。分级粒径颗粒物在四个季节呈现出一致的双峰分布特征,主要分布在粒径范围为1.1-2.1μm的细颗粒物以及9μm的粗颗粒物上,易沉积在人体呼吸系统的末端支气管。且粒径1.1-2.1μm颗粒物在PM_(2.5)中比重最大,粒径1.1-2.1μm和5.8-9.0μm的颗粒物在PM_(10)中占最大比重。分级颗粒物中高氯酸盐浓度范围为0.79-5.00ng/m~3,平均浓度为2.17ng/m~3。且高氯酸盐主要聚积在粒径范围为1.1-2.1μm颗粒物上,说明高氯酸盐主要积累在细颗粒物上。最后,本研究采用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型计算经口摄入、呼吸吸入、皮肤接触三种暴露途径对不同人群(婴儿、幼儿、儿童、青少年、中年、老年)的日均暴露剂量,并在此基础上计算不同人群的危险商值,对分级颗粒物中高氯酸盐对不同人群造成的健康风险进行评估。结果表明,四个季节大气颗粒物中高氯酸盐经三种暴露途径产生的日均暴露剂量大小排序均为:经口摄入皮肤接触呼吸吸入,且经口摄入产生的暴露量明显大于皮肤接触和呼吸吸入产生的暴露量。经口摄入是日均总摄入量的最主要暴露途径。分级颗粒物中高氯酸盐的暴露剂量大小排序为:超细颗粒物细颗粒物粗颗粒物,说明粒径越小,人群暴露剂量越大。总颗粒物中高氯酸盐的健康风险大小排序为:经口摄入皮肤接触呼吸吸入。婴儿、幼儿和儿童经口摄入总颗粒物中高氯酸盐的危险商均大于1,说明婴儿、幼儿和儿童经口摄入总颗粒物中的高氯酸盐存在一定的非致癌风险。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X513;X820.4

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