【摘 要】
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随着中国城镇化进程的快速发展,全国环境质量虽然已经得到了很大程度提高,但污染状况依然很严峻。最新的全国土壤污染调查结果显示,农用土地中重金属元素超标率已经达到20%以上,其中As、Pb、Cd、Cr元素的超标率非常明显,已经对人们的健康造成巨大威胁。调查研究显示,我国几乎80%的水环境遭受不同程度的重金属污染,水体中重金属会附着于微生物表面随微生物迁移和转化,人们通过手口摄入从而对身体产生严重危害。
【基金项目】
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“十三五”国家重点研发项目(No.2017YFC0702705)建筑室内空气质量控制的基础理论和关键技术研究;
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随着中国城镇化进程的快速发展,全国环境质量虽然已经得到了很大程度提高,但污染状况依然很严峻。最新的全国土壤污染调查结果显示,农用土地中重金属元素超标率已经达到20%以上,其中As、Pb、Cd、Cr元素的超标率非常明显,已经对人们的健康造成巨大威胁。调查研究显示,我国几乎80%的水环境遭受不同程度的重金属污染,水体中重金属会附着于微生物表面随微生物迁移和转化,人们通过手口摄入从而对身体产生严重危害。近年来空气中重金属污染问题已经受到人们广泛的关注,由于空气中重金属元素具有难降解性和生物累积性的特点,可以通过呼吸等方式进入人体体内从而诱发呼吸性疾病。然而现有研究仅仅分析单一环境介质中重金属污染水平,对各种环境介质中重金属浓度与人体重金属含量的关联性的研究鲜为报道。因此,对不同环境介质中重金属元素导致的人体健康问题的研究显得尤为重要。本文通过分析吉林省不同环境介质中重金属的污染特征,研究不同环境介质中重金属的来源及影响因素以及对人体造成的健康风险,旨在为开展环境的可持续发展提供理论支撑。为此,本文主要研究内容分为如下几个方面:(1)利用克里金插值法描绘出不同环境介质中重金属的时空分布、污染特征和变化趋势;(2)用主成分分析法探求不同环境介质中重金属污染源头,通过多元线性回归方程得出人体内重金属含量与各种环境介质中重金属的线性相关性;(3)计算重金属的潜在生态危害指数(RI)和金属污染程度得出不同环境介质中重金属所具有的生态污染性。并且针对土壤、地表水、空气中重金属元素对不同人群带来的健康问题,利用美国环境保护署提出的重金属健康风险模型对土壤、地表水、空气中重金属进行健康风险评估。结果表明:1.吉林省不同环境介质中重金属浓度普遍高于当地背景值,土壤中不同重金属元素在各个城市均出现一定程度的污染,地表水中不同重金属元素以长春、吉林和延吉为主要的污染圈,空气中以长春、吉林为主要污染圈,通化和白山地区整体重金属污染水平较轻。不同环境介质以长春和吉林污染为主,这是由于长春是吉林省省会,吉林是吉林省第二大发展城市,人口众多,经济发展迅速,据吉林省统计局发布的2020年的GDP数据显示长春和吉林GDP位列前二,农业、金属冶炼工业、交通运输业、汽车工业较为发达,导致大量重金属进入环境介质中,对不同环境介质造成一定污染。2.土壤内重金属污染首要来源为冶金生产,占全部来源的50.011%,其次来源为农业生产过程,占全部来源的24.339%,地表水内重金属污染首要来源为工业生产,占全部来源的71.218%,其次来源为生活垃圾和污水,占全部来源的11.294%,空气内重金属污染首要来源为生物质燃烧和燃煤混合源,占全部来源的73.972%,其次来源为汽车尾气排放,占全部来源的14.572%。土壤、地表水和空气中重金属浓度均对人体产生较大的影响,并且通过各种途径进入人体内,对人体健康产生巨大危害。3.不同环境介质中五种重金属元素对成人和儿童的非致癌和致癌暴露量以ADDing为主,其次为ADDder,ADDinh最小。不同环境介质中重金属元素对不同人群均产生一定的非致癌风险和致癌风险。不同环境介质中重金属元素存在较低的生态风险,其中只有空气中Pb元素存在中等的生态风险。
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