新冠疫情减排时期河南省大气污染物分布及健康效应研究

由新冠(COVID-19)疫情引发的全国性大封锁为研究大规模工业减排对大气污染的影响提供了契机。对河南省2020年疫情前、封锁期间及逐步复工复产期间与2019年同期6种主要大气污染物(PM_2.5、PM₁₀、CO、NO₂、SO₂与O₃)的时空差异开展对比分析,运用基于健康风险的空气质量指数(HAQI)法,研究河南省主要大气污染物的健康效应。结果表明,河南省大气污染物分布整体呈现北部高南部低的空间变化特征,PM_2.5受一次污染和二次污染影响较显著。减排初期(春节疫情期间),除NO₂浓度迅速减少外,其他污染物没有明显变化, PM_2.5浓度比2019年同期增加15%,是不利的气象条件与大气氧化度增加促进二次化学过程的结果。春节后疫情期间, PM_2.5浓度迅速降低至疫情前的50%左右,为2019年同期的50%左右。基于HAQI结果,研究期间(冬–春)影响河南省大气健康效应的关键因素是PM_2....     

西安市大气污染物健康风险评价

为评价西安市大气污染物SO2和NO2通过呼吸途径对人群的健康风险,采用美国环保部推荐的环境健康风险评价模型,通过模型参数选取的本地化,对西安市2006-2010年大气污染物的健康风险状况进行评价。结果表明：1)2006-2010年西安市大气污染物 SO2和 NO2的个人年均健康风险度在4.0×10-9~1.2×10-8之间,低于国际辐射防护委员会( ICRP)推荐的最大可接受的风险值5×10-5 a -1,也低于瑞典、荷兰等国的推荐值1×10-6 a -1,表明西安市大气污染物对居民的健康影响甚微。2) SO2对人体产生的健康风险度大于 NO2。3) SO2和NO2对儿童产生的健康风险度最大,老年人最小。4)大气污染物 SO2和 NO2针对不同年龄阶段的男性、女性产生的健康风险存在差异。     

从树轮纤维素δ13C序列看树木生长对大气CO2浓度变化的响应

在新疆昭苏树轮碳同位素组成研究的基础上，初步分析了近280a以来云杉内外CO2浓度比（Ci/Ca)，云杉内部CO2浓度（Ci)和水分利用效率（A／g)的变化，结果表明，在整个分析时段内Ci/Ca相对恒定在0．52左右，暗示树木生长对大气CO2浓度升高的基本响应策略；Ci和A/g都有较明显的升高趋势，说明可能有更多的碳被固定在树木之中，进一步分析表明，它们的这种趋势与大气CO2浓度变化有关，从另一个侧面证明了人类活动释放的碳有一部分被树木吸收。     

大气CO2浓度增加对中国区域植被蒸腾的影响

近几十年来,人类活动带来的化石燃料燃烧和工业过程引起了全球大气CO2浓度的显著增长,带来了一系列生态和环境问题,其中对地表蒸散发的影响就是一个重要方面.地表蒸散发及其分量植被蒸腾是能量和水量平衡的重要组分,直接影响着陆气相互作用和水循环系统.由于大气CO2浓度增加可通过减小叶片气孔导度从而抑制植被蒸腾,为量化这一影响,基于碳水耦合的蒸散发模型PML-V2和CMIP6的大气CO2浓度时空序列驱动数据,分别进行了考虑和不考虑大气CO2浓度逐年增加情况下的2组植被蒸腾模拟试验.通过对比2组结果分析了2001-2014年大气CO2浓度增加对中国区域植被蒸腾的影响.研究结果显示,在季节上,夏季大气CO2浓度增加对植被蒸腾的抑制作用最小,冬季最大;在数量级上,2001-2014年大气CO2浓度引起植被蒸腾变化在0～5％;不同生态系统比较而言,森林、耕地和灌丛生态系统受CO2浓度增加引起植被蒸腾的减小量较大,14年间减小量为15～20mm/a,而草地下降最小,约5 mm/a;在空间上,我国中东部受影响最大;CO2浓度引起植被蒸腾变化最敏感的区域是我国东南部地区.     

北极大气中典型持久性有机污染物对海冰变化的响应

近年来,北极变暖速度几乎是全球平均速度的两倍,海冰加速消融被认为会使沉积的持久性有机污染物（POPs）重新释放进入大气。本文利用近30年的大气POPs浓度数据和北极海冰数据,比较了有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）在北极Alert、Zeppelin、Stórhöfði和Pallas这4个站点的变率,结合互相关分析,探讨POPs对海冰变化的响应。结果发现,在周围多为浮冰区的Zeppelin站点,OCPs（特别是HCB和α-HCH）在2009年后与海冰变化显著负相关,而在其他站点显著性较低或无显著相关性。PCBs在Stórhöfði和Pallas站点,超前海冰变化,可能与长距离输送和土壤的二次释放有关,而在Zeppelin站点出现了和DDTs类似的滞后海冰变化的现象。本研究表明,不同类型的POPs对海冰变化的时空响应不同,海冰消融不一定导致大气POPs浓度增大。

     

污染场地健康风险评价的理论和方法

综合国外研究进展介绍了污染场地健康风险评价的基础理论和评价方法,基础理论主要从人体摄取污染物质的方式和机制以及污染物摄取剂量和人体健康效应的关系两方面开展讨论。评价方法从数据收集、暴露评估、毒性评估和风险表征4方面进行探讨。在此基础上,对评价方法进行了探讨,提出了“叠加风险”和“多暴露途径同种污染物累计健康风险”的概念和计算方法,分析了中国开展污染场地健康风险评价的相关问题,指出构建中国污染场地健康风险评价体系应从制定法律入手,以典型污染场地风险评价为试点,逐渐建立和完善风险评价指南和技术细则,最终完成包括法律法规、评价指南和技术细则等在内的污染场地健康风险评价体系的建立。     

中国居民甲基汞暴露的来源和健康风险

汞是一种全球性污染物,也是毒性最强的重金属污染物之一,《关于汞的水俣公约》已于2017年8月16日生效。中国是全球最大的汞生产、使用和排放国,环境汞污染形势十分严峻,而我国居民汞(特别是甲基汞)暴露可能导致的健康风险仍不清楚。针对上述问题,笔者结合近年来的研究工作综述了我国居民甲基汞暴露的来源和健康风险。一般认为食用鱼肉和其他水产品是人体甲基汞暴露的主要途径,近年来研究发现食用大米也可以是特定人群暴露甲基汞的主要途径;汞同位素数据也证实食用大米对万山和长顺居民的贡献高达95%和96%。尽管我国环境汞污染十分严重,但是我国一般居民甲基汞暴露的风险较低;今后应该加强对汞污染场地的修复、减少水稻甲基汞的富集以降低汞暴露的健康风险。     

南海南部最近几十年珊瑚钙化趋势与大气CO2浓度升高和全球变暖的联系

本研究11个现代滨珊瑚年龄在16～ 49年之间,包括两个种属Porites lutea和P.labata,于2008年7～9月采自南海南部南沙群岛海域水深3～4m处.用数字图像技术和实测方法沿珊瑚骨骼主生长轴测量生长率、密度和钙化率.结果表明,自1993 ～ 2008年,11个珊瑚平均生长率为0.96±0.05cm/a,16年增加了10.77％,变化率0.67％/a;密度为1.17±0.03g/cm3,16年减小了6.92％,变化率为-0.43％/a;钙化率为1.13±0.05g/cm2·a,16年增加了2.69％,变化率为0.17％/a.标准差分析显示,密度是3个生长参数中最不易变化的参数,因此,钙化率变化主要取决于生长率.珊瑚3个生长参数的趋势变化为:多数珊瑚生长率和钙化率都增加而其密度减小,少数珊瑚3个生长参数都增加或都减小.线性相关分析显示,多数珊瑚生长率和钙化率与大气CO2浓度和温度正相关而其密度与之负相关,然而,少数珊瑚与之反相关或相关关系不明显.这些相关关系进一步揭示,过去50年,人类活动产生的温室气体增加引起南海表层温度升高使珊瑚呼吸作用增强,从而导致其生长率和钙化率增加而密度减小.而且,少数珊瑚对大气CO2浓度升高和全球增温显示的差异响应可能与珊瑚样品个体生长的差异和局地环境的影响有关.     

小秦岭金矿区小麦和玉米重金属的健康风险评价

重金属污染引发的农产品质量安全问题已成为全社会关注的焦点。为了解小秦岭金矿开发引起的重金属污染风险,采集了同点位的农田土壤、小麦和玉米籽粒样品,测定了其中Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu和Zn的含量及其在土壤中的形态;采用指数法和RAC风险评价法分析了土壤重金属的污染风险,采用转移因子和目标风险指数法评价了小麦、玉米籽粒中重金属的健康风险。结果表明:小秦岭金矿区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu、Zn含量受矿业活动影响强度大,在土壤中累积明显;土壤中Hg、Cd、Pb、Cu总量超过了国家限值,呈现污染;Cd、Hg、Cu具有潜在生态风险。小麦和玉米籽粒中Pb以及玉米籽粒中的Cd的平均含量高于国家标准,呈现一定程度的污染;部分小麦样品中的Hg、Cd和部分玉米样品中的Cd超过WHO/FAO安全限值,小麦和玉米籽粒中度Pb平均含量超过欧盟安全标准,说明具有潜在的健康风险。重金属的转移因子表明Cd、Zn及Cu比其他重金属更容易从土壤转移到小麦和玉米籽粒中;通过小麦对重金属的摄入量略高于玉米,远低于WHO/FAO推荐剂量;目标风险指数评价表明,只消费小麦或玉米基本不产生健康风险,但同时消费矿区生长的小麦和玉米具有较高的Pb健康风险。     

珠江三角洲城市大气中多环芳烃的污染特征、来源解析和健康风险评估

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是广泛存在于大气中的一类毒害有机污染物。本研究采集了2018年冬、夏两季珠江三角洲9个地级市的气态和颗粒态(PM_2.5)样品,分析了16种美国国家环境保护局优先控制PAHs的浓度水平和时空变化,并结合PM_2.5相中的有机碳(OC)、元素碳(EC)和左旋葡聚糖浓度,使用正定矩阵因子分解(PMF)模型对PAHs进行了来源解析。∑₁₆ PAHs的气相浓度范围为7.08～284.08ng/m3,PM_2.5相浓度范围为0.30～17.00 ng/m³,两相总浓度(37.48±41.53) ng/m³。季节特征上,∑₁₆ PAHs气相浓度为夏高冬低, PM_2.5相浓度则呈现冬高夏低,总∑₁₆ PAHs浓度呈夏高冬低。比值法和PMF源解析结果发现,珠江三角洲9个典型城市大气的PAHs主要来自生物质燃烧(57%)、煤炭燃...     

贵阳市2001/2002和2009/2010两个年度大气气态总汞浓度变化特征及其对区域大气汞排放强度的指示意义

本研究对贵阳市2001/12~2002/11和2009/12~2010/11两个年度大气气态总汞分别进行了为期1年的连续观测。结果显示,贵阳市大气气态总汞几何平均值由2001/2002年度的7.45±12.80ng/m3升高到2009/2010年度的8.88±7.06ng/m3,升高幅度为19%。2009/2010年度大气气态总汞(TGM)浓度的升高主要出现在冬季、秋季和春季,而其夏季的TGM浓度和2001/2002年度基本相当。另外,2009/2010年度白天TGM浓度较2001/2002年度的升高幅度(33%)明显大于夜间(7%)。贵阳市TGM升高的现象与贵阳市和贵州省人为源汞释放量增强的趋势是一致的,说明区域人为源汞释放的增加是贵阳市大气汞含量升高的首要原因。此外,中国内陆和中南半岛人为源汞释放强度的增强可能也是不可忽视的原因。     

鲁中南地区双村岩溶水系统地下水中化学致癌物和非致癌物的健康风险评价

我国对水质的评价大多局限于各项指标与饮用水源标准的比较,关注的是超标情况,而对相关指标对人体健康的影响程度关注甚少。本文运用美国环境保护署的健康风险评价模型,对鲁中南地区的双村岩溶水系统中2种化学致癌物[As、Cr(Ⅵ)]和7种非致癌物(Hg、F、CN-、NO-2-N、NH+4-N、NO-3-N、酚类)引起的健康风险作出初步评价。结果表明,个别采样点的NO-3-N、NO-2-N含量超过GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》限值;由基因毒物质通过饮水途径所致的个人年健康风险表现为Cr(Ⅵ)As,由躯体毒物质通过饮水途径所致的个人年健康风险表现为NO-3-NFNO-2-NHgCN-NH+4-N酚类,且致癌毒物质的危害远远超过非致癌毒物质,Cr(Ⅵ)为首要污染物。研究区地下水的个人健康总风险值介于5.0×10-5~10.0×10-5a-1之间,风险等级为Ⅳ级(一般),其作为饮用水源应给予必要的关注。     

利用体外方法评估不同淋洗剂对土壤中砷的淋洗效果及其健康风险

土壤砷污染已成为我国严重的环境问题,淋洗法是修复土壤砷污染较为有效的手段之一。文中以砷污染土壤为研究对象,运用2种环境友好的淋洗剂KH2PO4和草酸进行振荡淋洗实验,探究两种淋洗剂对不同砷污染土壤的淋洗效果,在此基础上,通过2种不同的体外方法 (physiologically based extraction test,PBET;in vitro gastrointestinal,IVG),探索其生物可给性及对人体的健康风险。结果显示,KH2PO4和草酸对土壤中砷有不同程度的去除,草酸对土壤砷的去除率较高,平均去除率为54.3%。运用PBET方法得到的土壤砷的生物可给性高于IVG方法,KH2PO4淋洗后土壤砷的生物可给性高于草酸。与草酸相比,KH2PO4淋洗会在一定程度上增加土壤砷的健康风险。不同in vitro方法对不同淋洗剂修复后效果有不同的评估结果,应该根据不同的淋洗剂选择较为保守的体外方法来评估淋洗后土壤的生物可给性及健康风险。     

河南省桐柏-泌阳地区表层土壤钒和钴的分布特征及健康风险评价

【研究目的】为了查明桐柏—泌阳地区表层土壤（0～20 cm）中2种重金属钒和钴的污染状况,采集表层土壤样品5521件,分析测定重金属V和Co的含量。【研究方法】运用单因子指数法、地累计指数法和人体健康风险评价方法,对土壤中V和Co的分布特征、生态风险、健康风险和影响因素进行研究。【研究结果】研究区内土壤V和Co空间分布呈片状分布,含量高值区主要分布在研究区南部。单因子污染指数和地累积指数评价中,Co元素总体污染样点比V元素多,且均存在复合污染的样点。人体健康风险评价结果显示成人的风险要大于儿童。成人中V非致癌风险指数均超过1;99.06%样品中V的儿童非致癌风险高于1;非致癌风险传播途径主要以呼吸吸入为主。存在32.95%样品Co对成人的非致癌风险为不可接受,存在19.74%样品Co对儿童的非致癌风险为不可接受。成人与儿童的致癌风险指数均在可接受的范围内。成人与儿童的非致癌风险和致癌风险指数高值区均分在研究区南部。【结论】土壤V和Co含量的高低不仅受土壤黏粒、pH值和铁、锰氧化物的影响,还受人类活动的影响。研究区矿产资源开采可能是该地区土壤V和Co污染和健康风险的主要原因。