《城市大氣顆粒物重金屬污染特徵及健康風險評估》是依託南京大學，由錢新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市大氣顆粒物重金屬污染特徵及健康風險評估
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：錢新
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以長三角典型城市-南京市為研究對象，分析四季及霧霾天氣下城市不同功能區大氣顆粒物TSP、PM10、PM2.5和PM1.0的濃度及其中13種主要重金屬的含量，研究南京市大氣重金屬的時空分布和污染特徵。結合單顆粒微觀形態分析技術和多元線性回歸等數學方法對其可能的主要來源進行識別，揭示人類活動對大氣重金屬污染的影響。同時，在人群活動奔罪燥兵密集區，監測並分析粗顆粒物PM10和細顆粒物PM2.5中重金屬的賦存形態和生物可利用性，並對其所帶來的健康風險進行評估。在此基礎上，利用人工神經網路和支持向量機等非線性數學工具，研究大氣顆粒物中重金屬宙騙滲含量對大氣背享汗物理化學因子、大氣顆粒物濃度的回響，綜合大氣顆粒物-重金屬污染-人群健康風險的相關關係，建立符合我國城市大氣重金屬污染特徵的健康風險快速評估模型。研立府肯究結果可為城市大氣重金屬污染防控，加強大氣環境管理提供支撐。
結題摘要
全面了解城市大氣重金屬污染的特徵、來源及其風險，是開展相應防控工作和政策制定的基礎。本項目以長三角典型城市——南京市為例，分析了PM2.5及其中重金屬的污染水平、時空分布肯鑽堡和形態特徵；採用富集因子、主成分分析及聚類分析的方法對重金屬的來源進行判斷；採用U.S.EPA的風險模型評價了PM2.5中重金屬對人群的健康風險；同時，使用多元線性回歸、BP-神經網路和支持向蒸殃量機方法對PM2.5中重金屬濃度進行快速模擬。研究結果顯示：（1）觀測期間PM2.5的來源可分為六類：二次硝酸鹽、道路揚塵、海鹽和船舶、燃煤、二次硫酸鹽和鋼鐵冶煉；冬季霧霾期間PM2.5的最高濃度為518μg/m3，比國家標準高出將近 7倍。（2）PM2.5中重金屬濃度冬季最高、夏季或秋季最低；As濃度超過相關環境空氣品質標準；位於南京工業區（浦口）的PM2.5中重金屬濃度明顯高於其他功能區。（3）人為源金屬主要富集在細顆粒物中，而自然源金屬主要富集在粗顆粒物中。（4）PM2.5中大部分金屬的環境活性較高，大部分金屬的水溶態與可交換態在市區的比例高於郊區，夏季高溫天氣有利於增加大部分金屬的生物可利用性；Cd、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Ni和Cr的富集性和生物可利用性均較高，在大氣重金屬風險防控中需重點關注。（5）PM2.5中重金屬通過呼吸暴露對人群的總致癌風險高於10-6，不容忽視；對人群無明顯非致癌風險（HI <1）。（6）三種建模方法裡，支持向量機對大部分重金屬的模擬效果較好，模擬值與實測值的相關性係數>0.8；通過模型預測，2015年大氣重金屬污染最重的月份是12月和1月，污染凶巴欠促較輕的月份是6月和7月。（7）對南京2016年某日重金屬濃度預測結果顯示，重金屬重污染區主要集中在江北浦口、城北邁皋橋及瑞金路附近，受交通源和郊區工業排放的影響較大。（8）總體上，從富集程度上看，Cd、Mo、Pb、Zn、Cu和As 需特別關注；從生物可利用性上看，Zn、As、Pb和Cd需特別關注；從健康風險上看，As、Mn和Cr需特別關注。本項目為大氣重金屬的快速監測和污染防控提供了重要思路。
