时间:2024-09-03
范逸飞 ,陈秀玲 , ,方滋婧,卢 欣 ,周笑笑
1.福建师范大学 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地,福州 350007
2.福建师范大学 地理科学学院,福州 350007
3.福建师范大学 地理研究所,福州 350007
地表灰尘是交通、工业、建筑和大气沉降等各种非点源途径所产生的大小不同的颗粒物,在风力、水力及重力等外力作用下,沉积或者覆盖在城市用水泥、沥青铺成的不透水的下垫面(人行道、交通路面、建筑物顶)上(杨元根等,2001;常静等,2007),又可以在风吹、人行、车过等一系列外界扰动下,再次悬浮到大气中(Rasmussen et al,2001)。地表灰尘中携带和富集了大量重金属、多环芳烃和多氯联苯等毒害物质(Han et al,2006;Han et al,2008;Fu et al,2012),其中,重金属因其具有环境持久性、难以降解性和有毒性,又被称为“化学定时炸弹”(Stigliani et al,1991;李如忠等,2011)。地表灰尘中的重金属元素既可以在降水和径流过程中污染地表水和地下水,危害水生生态环境,也可以通过吞食、呼吸系统和皮肤吸收进入人体从而富集在体内,危害人体健康(史贵涛等,2006;Han et al,2006;黄静等,2009;Faiz et al,2009;Lu et al,2009;Zheng et al,2010)。例如:Pb的过量摄入会导致儿童血铅水平升高,从而产生注意力不集中、贫血、智力发育不良等严重危害生理和精神健康的症状;As的过量摄入则可影响胃肠道、呼吸道、心血管、肝脏、造血系统和神经系统(Al Rmalli et al,2005),增加皮肤、肺、肾脏、肝脏癌 症 的 风 险(Duker et al,2005;Lin and Liao,2008);Cd和Cr也与多种类型的癌症密切相关(Shi et al,2011)。
公园作为现代城市生活的“世外桃源”,是公民日常造访之地,集放松心情、休闲娱乐、健身锻炼于一身(Du et al,2013),闲暇时间随处可见公园游玩的人,他们在活动过程中难免会接触到灰尘(韩秀凤和卢新卫,2016),尤其是儿童,既有较多的手—口活动,自身免疫系统功能又不够完善,更易成为灰尘污染物危害的对象(Healy et al,1982;Davis et al,1990;Lanphear and Roghmann,1997;Mielke et al,1999),所以城市公园灰尘重金属的研究就成了评价城市生态系统的重要方面。
近年来,国内已经开展了一些关于公园灰尘重金属的研究,研究成果涉及公园灰尘重金属的分布(黄丽等,2010;陈秀玲等,2012;周枭潇等,2013)、来源(史贵涛等,2007;Yang et al,2011;吴绽蕾等,2013;Liu et al,2015)、生态风险评价(史贵涛等,2006;贾锐鱼等,2015;段海静等,2016)、健康风险评价(钱翌和刘峥延,2011;Du et al,2013;段海静等,2015;赵珀等,2015;Han et al,2020)等方面,但是这些研究成果主要集中在一线大城市。对于漳州这样的三线城市,它们在功能上既作为联系中心城市和广大外围地区的纽带,又通过参与区域分工和产业转移,在实现整个区域经济增长中承担着区域卫星城的重要作用(周睿超,2010),因此中小城市重金属的研究有利于全面考量一个区域的环境状况。鉴于此,本文通过对漳州市公园灰尘重金属元素含量进行来源解析与健康风险评价的研究,为漳州市民健康防护和城市环境管理提供科学依据。
漳州市地处福建省南部,位于117° — 118°E、23°48′ — 25°N,属南亚热带海洋性季风气候,年平均温度21℃,年降雨量在1000 — 1700 mm,地势由西北向东南倾斜,境内有福建省第二大江九龙江。漳州市辖2个市辖区、1个县级市、8个县,本文所定义的漳州为漳州市的两个市辖区,即以芗城区和龙文区作为研究区域。
根据漳州市2019年统计年鉴(漳州市统计局和国家统计局漳州调查队,2019),截至2018年年底,漳州市行政区域土地面积达12888 km2,市区建成区面积67 km2,市区公园面积7.31 km2,市区工业用地占比25.57%,道路交通设施用地占比13.09%,常住人口514万,其中市区人口79.52万。随着人民生活水平的提高,汽车保有量快速增长,全市民用汽车保有量已达53.36万辆,2018年漳州市的二氧化硫排放量达到12280 t,氮氧化物排放量16560 t。根据漳州市环境状况公报,达到或优于二级的天数330 d,漳州市区环境空气优良率90.4%,环境空气中主要污染物负荷系数按大小排序依次为:臭氧、细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫,颗粒物是影响漳州大气质量的重要污染物。
2018年11月,在连续无雨7 d后对漳州市的六个公园进行灰尘样品的采集(图1),六大公园的基本信息见表1。根据每个公园的规模大小以及人流的集散程度,选择在人流较密集的公园大门、公园道路、游乐区、休憩区用毛刷和木铲清扫道路上的灰尘,将样品装入聚乙烯塑料袋,并记下样品标号以及样品采集时周边的环境。入口区、道路区和休憩区周边基本没有大型金属设施的影响,而游乐区灰尘采样点周围有很多大型或小型的金属游乐器材。在采样过程中,尽量避免细颗粒的损失,并且所有样品处理过程不能与金属接触,避免交叉污染。共采集灰尘样品73个,其中江滨公园14个,中山公园16个,芝山公园11个,九龙公园13个,胜利公园9个,碧湖公园10个。
图1 漳州市区公园灰尘采样点分布图Fig. 1 Location of the dust samples in urban parks of Zhangzhou
表1 漳州市地表灰尘采样公园信息Tab. 1 Surface dust sampling park information in Zhangzhou City
将样品置于室内,自然条件下风干,去除样品中的树叶、垃圾、大粒径沙子等杂物,用玛瑙研钵研磨后过200目尼龙筛,称取样品0.0400 g置于PTFE内胆中,加入HF-HNO3混合酸,将内胆密封,装入高压消解罐内,于烘箱中150℃加热15 h。冷却后取出内胆,加入HClO4,于电热板上蒸至近干,继续加入高纯水和HNO3,密封再装于高压消解罐内,于150℃烘箱内回溶15 h。冷却后将溶液转移至PTE瓶内,用纯水定容至40 mL,摇匀待测。实验用水均为18.2 MΩ超纯水,所用试剂为阿拉丁工业公司生产的HNO3、HF和HClO4,HNO3、HF纯度均为电子级,HClO4为优级纯,所用实验器皿在使用前均已用5%的稀硝酸浸泡12 h以上,并用超纯水冲洗3遍。采用美国X-SerieⅡ型ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪),检测的质量范围为0 — 260 u,对漳州公园灰尘中的Cu、Zn、Pb、Cr、As和Ni六种重金属元素进行检测。
通过ArcGIS 10.5得到漳州市灰尘重金属的采样点图和各功能区的重金属含量图,相关性分析、主成分分析和聚类分析由SPSS 25得出。
根据美国环保局提出的暴露健康风险评价方法(USEPA,1989,2002),对漳州市暴露在公园灰尘中的健康风险进行评价。公园灰尘重金属主要通过手—口途径直接摄入、呼吸系统吸入和皮肤接触三种途径进入人体内(Zheng et al,2010)。Cu、Zn、Pb、Cr、As、Ni都具有非致癌风险,而Ni、As和Cr还具有致癌风险(Ferreira-Baptista and de Miguel,2005)。
由于中国人与美国人在皮肤面积、体重、呼吸速率、暴露频率、寿命、摄取灰尘速率等各方面的差异,所以不能完全按照USEPA的参数进行取值,于是对于暴露剂量计算公式参数的取值根据文献(中华人民共和国卫生部,2007;王喆等,2008;王宗爽等,2009a;王宗爽等,2009b;李如忠等,2011)进行了修订,参数的取值、物理意义及单位见表2。暴露剂量计算公式如下:
表2 灰尘重金属日平均暴露剂量计算参数取值Tab. 2 Daily dose of heavy metals in dust
经手—口摄入途径日平均暴露量:
呼吸吸入途径日平均暴露量:
皮肤接触日平均暴露量:
致癌重金属呼吸途径终身日平均暴露量:
需要指出的是,为了防止过高估计风险发生的 水 平(Burmaster and Anderson,1994;Grzetic and Ghariani,2008),本文采用重金属含量的平均值来计算公园灰尘重金属暴露量。
灰尘中重金属元素的非致癌危害指数:
灰尘中重金属元素的致癌危害指数:
式中:HQi为单种重金属的非致癌危害指数;ADDi为单种暴露途径下非致癌重金属的暴露剂量,RfD为该途径的参考剂量(mg ∙ kg−1∙ d−1),是单位时间、单位体重摄食的重金属不会引起人体不良反应的重金属的最大量(王喆等,2008),文中选用重金属的不同暴露途径参考剂量见表3;HI为总非致癌危害指数,是各种重金属非致癌危害指数HQ之和,当HQ或HI小于1时,认为非致癌风险较小或者可以忽略,当HQ或HI大于1时,则认为存在非致癌风险(de Miguel et al,2007)。Riski为单种致癌重金属的致癌风险;SFi为单种重金属致癌斜率因子,表示人体暴露于一定剂量某种污染物下产生致癌效应的最大概率(常静等,2009)(mg ∙ kg−1∙ d−1),RiskT为总致癌风险,是多种重金属致癌风险之和,如果致癌风险值为10−6—10−4,就认为该重金属不具备致癌风险(Ferreira-Baptista and de Miguel,2005)。
表3 地表灰尘中重金属不同暴露途径参考剂量与致癌斜率因子Tab. 3 Reference dose for non-cancer metals and slope factors for carcinogens metals
漳州市公园灰尘重金属含量见表4和图2,重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb的平均值分别为
图2 漳州市公园灰尘重金属含量条形图Fig. 2 Bar chart of heavy metals concentrations in dust of urban parks in Zhangzhou
表4 漳州城市公园灰尘重金属含量水平Tab. 4 Heavy metals concentrations in dust of urban parks in Zhangzhou
61.74 mg ∙ kg−1、25.20 mg ∙ kg−1、77.89 mg ∙ kg−1、379.95 mg ∙ kg−1、7.05 mg ∙ kg−1、71.74 mg ∙ kg−1,均高于福建省土壤环境背景值(陈振金等,1992)(中山公园的Cr和Ni,胜利公园的As除外),分别是福建省土壤背景值的1.49倍、1.87倍、3.61倍、4.59倍、1.22倍、2.06倍,可见在漳州城市公园地表灰尘中均有较多的重金属积累,存在不同程度的重金属污染。总体而言,九龙公园、江滨公园和碧湖公园灰尘的重金属含量较高,胜利公园、中山公园和芝山公园灰尘的重金属含量较低。
各个公园灰尘重金属箱型图见图3。结合图1、图3及实际采样点信息发现,图3a(江滨公园)Cr、Zn、Ni、Cu和Pb元素在江滨公园入口JB1和JB2有异常值,此处紧邻城区外环线的交通要道,而As元素的最大值也出现在公园入口附近。图3b(中山公园)Cr、Ni、Zn元素的异常值和Pb元素的最大值都出现在公园入口ZS1附近;Cu和As元素的较大值也出现在公园东门,东门靠近公路,车流量大;Cu元素的异常值出现在中山广场ZS13,As的异常值出现在小型儿童游乐场ZS14。图3c(九龙公园)Cr、Cu、Zn元素的异常值出现在游乐场附近的JL4-1和JL4-2;Ni元素在入口附近的JL1-1和JL1-2有异常值,此处面向元光路,车流量大;As元素的异常值出现在JL2,此处位于九龙公园停车场,且靠近公路,车流量也相当大。图3d(胜利公园)Cu元素的最大值和Cr、Zn、As元素的异常值都出现在胜利公园南门SL2,此处靠近十字路口,上班从入口经过的电动车非常多,旁边公路上车流量也很大;Ni和Pb元素的异常值出现在SL5,此处位于公园长廊,旁边是儿童游乐健身区。图3e(碧湖公园)的六种重金属元素的变异系数比其他几个公园小,而且都无异常值;Cr元素的最大值出现在BH3,此点在南门附近的桥上,桥两侧是金属栏杆;Ni的最大值出现在BH5,该点离公路和刚建成的商品房较近;Cu、Zn、As、Pb元素的最大值都出现在BH2,此处位于碧湖公园的西门,靠近公路。图3f(芝山公园)Cr和Ni元素的异常值出现在大门内阶梯道路的ZS9;Cu和Zn元素的最大值出现在游船中心的ZS3;As元素的最大值出现在北门的ZS2,点位附近有许多停放的电动车;Pb元素的最大值出现在ZS6,此处位于山顶凉亭。总体而言,各个公园灰尘中重金属元素的异常值和最大值主要出现在公园入口和游乐场附近,说明公园入口和游乐场是影响漳州市公园环境质量的主要区域。
图3 漳州市公园灰尘重金属箱型图Fig. 3 Boxplots of concentrations in dust of urban parks in Zhangzhou
为了进一步论证灰尘重金属的高值区域主要出现在公园入口和游乐场,对采样点按功能类型分为入口区、休憩区、游乐区和道路区(表5)。灰尘中Cu、Zn、Pb、As元素的平均含量分布顺序为:游乐区>入口区>休憩区>道路区,游乐区Cu、Zn、Pb、As的含量是道路区的6.28倍、4.76倍、1.93倍、1.74倍;Cr元素的分布顺序为:入口区>游乐区>道路区>休憩区,入口区Cr元素的含量是休憩区的2.17倍;Ni元素的分布顺序为:入口区>休憩区>游乐区>道路区,入口区Ni元素是道路区的2.46倍(表5)。总体而言,游乐区和入口区是各种重金属的主要累积区域,而休憩区和道路区灰尘中的各种重金属含量相对较少。
表5 不同功能区灰尘重金属统计Tab. 5 Statistics of heavy metals in each functional area
相关分析和主成分分析(PCA)已经广泛用于重金属来源的研究(Borůvka et al,2005;Zhang et al,2018;Jin et al,2019);聚类分析(CA)也被用来将数据按距离大小分成不同的组类(Young and Hammer,2000),通常与相关分析和主成分分析一起作为评价重金属来源的依据(Tokalıoğlu and Kartal,2006;Lu et al,2010;Hou et al,2017)。
4.2.1 重金属元素的相关分析
漳州市公园灰尘重金属之间的相关分析结果见表6,Ni与Cu在0.05级别上显著正相关,Cu与Zn在0.01级别上显著正相关,Zn与Pb在0.05级别上显著正相关。相关性可以很好地指示重金属的同源性(Wang et al,2016)。
表6 漳州市公园灰尘重金属元素的相关分析结果Tab. 6 Results of correlation analysis of heavy metal concentrations in dust of urban parks in Zhangzhou
4.2.2 重金属元素的主成分分析以及聚类分析
表7为主成分分析结果,采用最大方差法突出影响因子,结果主要分成了三个主成分,这三个成分解释了总方差的91.293%,基本代表了大部分信息。第一个成分解释了总方差的55.983%,在Ni、Cu、Zn和Pb元 素 上 具 有较高的载荷,第二个成分在Cr元素上有较高的载荷,代表了19.255%的方差,第三个成分在As元素上有较高的载荷,代表了16.056%的方差。
表7 主成分分析的因子载荷和累计方差Tab. 7 Factor loading and accumulated variance based upon principal component analysis
聚类分析(图4)采用最近邻元素法,测量的区间为平方欧氏距离,并通过Z得分进行标准化,在距离为15时,共分为三个簇:(1)Cu、Zn、Pb、Ni元素,(2)Cr元素,(3)As元素,此结果与主成分分析的结果共同印证了Cu、Zn、Pb和Ni元素的同源性。
图4 层次聚类分析的树状图结果Fig. 4 Dendrogram results of hierarchical cluster analysis
4.2.3 重金属元素来源
灰尘中的重金属主要来源于土壤母质的自然源,以及交通因素和工业污染等人为源(李海雯等,2007),漳州市公园灰尘重金属除了个别公园的个别元素,都超过了福建省土壤环境背景值,说明受到了人为活动的影响;其次,漳州市大型的工业园,如北部的北斗工业园、万利达工业园和金峰众创园,东部的蓝田工业开发区,南部的下庄工业园和万诚工业园,西部的塑胶工业园都分布在城市的郊区和外围,市中心的公园很难受到大型工业园区的影响,所以漳州市公园灰尘中的重金属受到交通因素的影响最大。
除Cr元素外,九龙公园灰尘中的其他五种重金属含量都较高,其中Cu、Zn、Ni含量更是居六大公园之首,Pb、As含量居第二,这主要与它的地理位置有关,九龙公园始建于1995年,位于芗城区,是漳州市市中心所在地,三面(北面、西面、南面)紧邻主干道,车流量大,交通繁忙。根据漳州市统计年鉴2019(漳州市统计局和国家统计局漳州调查队,2019),截至2018年底,芗城区民用汽车保有量为96074辆,居11区县之首。根据已有研究,交通因素影响Cu、Zn、Pb和Ni等多种重金属的重要来源(Kelly et al,1996;de Miguel et al,1997;Pichtel et al,1997;Harrison et al,2003;Tokalıoğlu and Kartal,2006;钱翌和刘峥延,2011;段海静等,2015),空气中含重金属的微颗粒被吸附在灰尘之中,可通过大气流动飘散到公园入口以及公园外围的道路上(Falahi-Ardakani,1984;刘廷良等,1996;郭广慧等,2008),因而九龙公园灰尘重金属含量普遍较高,极可能是受交通因素的影响。汽车在出厂前为了防止车身和部件的老化和生锈会进行镀锌,汽车的制动系统多是金属的刹车片和刹车盘,为了提高轮胎弹性在硫化过程中也会添加Zn元素,此外,锌化合物还应用于抗氧化剂和润滑油的清净剂、分散剂和改进剂(de Miguel et al,1997);Cu由于其良好的导热性被应用于汽车的散热器和润滑油中(Lu et al,2010;Yang et al,2011),随着汽车零件的磨损和汽车尾气的排放,Cu就会被释放到周围的环境中(Li et al,2004);Ni常用于合金制造(唐荣莉等,2012),而Pb含量较高可能与含铅污染物的历史积累有关(段海静等,2015)。此外,油漆和涂料中含有较多的Cu、Zn和Pb元素(何稼敏等,1998;张娟等,2012),而九龙公园建设有漳州市区最大且建成时间最长的大型游乐设施,各种金属器材的Cu、Zn等元素以及油漆、涂料中的Pb元素,在长期风化过程中掉落到周围环境沉积下来,因此九龙公园的Cu、Zn和Pb含量的最大值都出现在游乐区,分别为1445.92 mg ∙ kg−1、3501.34 mg ∙ kg−1、369.44 mg ∙ kg−1,分别超出福建省土壤环境背景值的66.94倍、42.34倍和10.59倍。
与九龙公园距离较近的胜利公园,位于胜利路和新华路交叉路口,因此也受到了交通因素的影响。汽车排放的尾气、轮胎和车体零件的磨损产生Pb、Cu、Zn等多种重金属元素(Zhang,2006;Violante et al,2009;吴绽蕾等,2013),垃圾中也存在重金属污染(贾丽敏等,2013),而九龙公园西面紧邻漳州宾馆与漳州大酒店,酒店每天产生各种垃圾,也会增加附近路面和灰尘中的重金属含量。
位于老商业区的中山公园,各种重金属含量都较小,主要是因为公园除了东门一侧邻近道路外,其余三面都被漳州古城环绕,公园内外游客以步行居多,相对来说受到汽车尾气、轮胎磨损带来的重金属颗粒的影响较小。而且中山公园是一座历史悠久的公园,公园内的设施、建筑等受涂料、漆料等现代元素影响较小,公园内更多的是一些建于早年的纪念碑、纪念亭,加之各公园之间的距离不远,更多居民和游客的休闲活动更愿意选择新建的、设施良好、环境优美的新公园,所以中山公园灰尘重金属的含量相对较低。
作为非市中心公园的江滨公园,其粉尘Cr元素含量在六个公园中最高,园内其他重金属元素也都存在着不同程度的累积。江滨公园呈西北—东南走向,最宽处约150 m,全长2.3 km,紧靠江滨路,车流量大,易受到汽车零件磨损和交通因素的影响。汽车尾气与轮胎磨损带来了重金属Pb、Zn、Cu的积累(de Miguel et al,1997;Pagotto et al,2001);而Cr广泛应用于汽车零件,铝合金和钛合金等制品(唐荣莉等,2012;Chen et al,2014)、轮胎摩擦产生的粉尘也含有Cr元素(华明等,2008),在功能区分类中也发现江滨公园入口区粉尘的Cr元素平均含量最高。Pb可能受到油漆涂料使用的影响(贾丽敏等,2013),公园内、外侧的橡胶道路喷刷红油漆,2018年又建成新中山桥以及彩虹桥,其建设过程中采用大量金属材料以及油漆涂料,其中含有大量的Pb。
Zn、Pb、Cr和As可能受到建筑施工和交通因素的影响(孟飞等,2007;陈秀玲等,2012;刘蕊等,2017),碧湖公园作为2013年修建的年轻公园,是现今漳州市第一热门公园,周边存在商品房和写字楼的施工建设、商圈效应带动客流量以及汽车尾气排放,建材的使用使得建筑扬尘从高层泻落,建设活动中建材的搬运、楼层房屋的装修涂料,为公园灰尘提供了Zn、Pb、As、Cr等重金属来源,导致其Zn、Pb、Cr、As元素的含量较高。
灰尘中各种重金属(除As外)含量均较低的公园是芝山公园,它是相对位于郊区的山地公园,是漳州市中心最具自然原生态的景观公园,附近车流量较少,公园面积大,且公园内的绿化条件好,竹木众多,被漳州市民称为“绿肺”、“天然氧吧”,对污染物和灰尘有一定的阻挡、吸附和防治作用(郭广慧等,2008;龙永珍等,2010),也能防止灰尘由于大气扰动的再悬浮与扩散(段海静等,2015),且其位于漳州的文教区,附近多是职业学校以及漳州华阳体育馆,重金属的污染源较少。值得指出的是,As元素可能会受到工业因素的影响(Duan and Tan,2013;张鸟飞等,2016),在芝山公园的东北部有漳州市矿产冶金工业公司,在冶炼矿产和金属加工过程中,难免会产生重金属元素,这可能是导致As含量高的一个原因。
整体上,就漳州市公园的灰尘重金属而言,入口区常面向公路,紧邻交通干道,或是停车场所在,导致Ni、Pb、Cu和Zn含量偏高,说明极有可能是交通因素(汽车尾气、刹车里衬摩擦、汽车轮胎磨损和配件损耗等)导致公园入口的重金属含量增高;而游乐区多是游乐器材等金属设施,在常年的外界条件下,金属器材和油漆涂料中的Pb、Cu和Zn会风化在空气和灰尘等周围的环境中(韩力慧等,2009)。可见,不同重金属元素在漳州六大公园的空间分布情况主要是与所处区域的交通密集程度、园内金属设施、功能区类型以及绿化程度和周边区域功能等因素相关。综上所述,漳州市城市公园灰尘重金属主成分一Ni、Cu、Zn、Pb元素含量受交通因素和金属涂料风化的共同影响;主成分二Cr元素的来源受汽车配件和交通因素影响;主成分三As是六种元素中超过背景值最低的元素(1.22倍),来源较为复杂,可能是自然和人为的混合源。
4.3.1 重金属不同途径的暴露剂量
六种重金属元素不同途径的暴露剂量见表8,在三种不同的暴露途径下,暴露剂量的大小均为手—口摄入量>皮肤接触量>呼吸吸入量,手—口摄入途径是漳州市城市公园灰尘重金属元素暴露的最主要途径,并且儿童在三种途径下的暴露剂量均大于成人,所以在公园中嬉戏的儿童面临着更大的健康风险,儿童在公园玩耍后应注意及时清洁手部,保持手部卫生。
表8 灰尘重金属不同途径的暴露剂量Tab. 8 Individual exposure dose corresponding to different exposure pathways
4.3.2 重金属健康风险评价
健康风险评价结果见表9,Cr、Ni、As的致 癌 风 险 指 数(Risk)分 别 为1.17×10−10、2.38×10−9和3.70×10−11,致癌风险顺序为Ni>Cr>As,低 于 致 癌 风 险 值 范 围10−6— 10−4,处于安全范围内,说明漳州市城市公园灰尘中的这三种重金属尚未对居民身体健康造成致癌危害。
从非致癌风险角度来讲(表9),儿童的手 —口摄食途径中,As的非致癌风险最大(3.43×10−1),Ni最 小(1.84×10−2);呼 吸 道吸入途径中Cr的非致癌风险最大(7.08×10−4),Ni最小(4.01×10−7);皮肤吸收途径As的非致癌风险最大(2.31×10−2),Ni最小。六种重金属元素的总非致癌危害指数大小顺序为:As>Cr>Pb>Cu>Zn>Ni,最大为As,达0.37;六种重金属元素的总非致癌危害指数均小于1,对儿童尚未造成危害,而成人的非致癌风险均小于儿童,同样未造成危害。但值得关注的是,儿童的非致癌风险超过1时,也可能对健康造成危害(唐荣莉等,2012;郭金停等,2014),在本研究所检测的六种重金属元素中,儿童的非致癌风险叠加指数已经达到了1.06,公园监管人员和相关环保部门应对其健康风险予以重视。
表9 漳州市城市公园灰尘重金属非致癌风险指数与致癌风险指数Tab. 9 Individual non-carcinogenic and carcinogenic risks corresponding to different exposure pathways in dust of urban parks in Zhangzhou
漳州市公园灰尘重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb的平均含量分别为61.74 mg ∙ kg−1、25.20 mg ∙ kg−1、77.89 mg ∙ kg−1、379.95 mg ∙ kg−1、7.05 mg ∙ kg−1、71.74 mg ∙ kg−1,均高于福建省土壤环境背景值,分别是福建省土壤背景值的1.49倍、1.87倍、3.61倍、4.59倍、1.22倍、2.06倍。
公园灰尘重金属的异常值和最大值主要出现在公园入口区和游乐区,休憩区和道路区灰尘的各种重金属含量相对较少。
Ni、Cu、Zn、Pb含量受交通因素和金属涂料风化影响;Cr元素的来源受汽车配件和交通因素影响;As元素的来源较为复杂,可能是自然和人为活动的混合源。
健康风险评价的结果表明,手—口摄入是漳州市城市公园灰尘重金属元素暴露的最主要途径,无论是儿童或成人的致癌危害指数还是非致癌危害指数均还处在安全范围内,但是六种重金属的非致癌危害叠加指数已经超过1,应引起人们的重视。
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