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环境空气颗粒物是导致人群过早死亡的主要影响因素之一,其组分可随颗粒物进入人体,某些金属因其持久性和可蓄积性对人体产生致畸和致癌作用,从而引起学者的广泛关注。传统的暴露和健康风险评价方法基于固定监测数据,忽略不同暴露情景污染特征以及不同人群在不同暴露情景下环境暴露行为模式的差异,使评价结果存在较大不确定性。不同暴露情景下颗粒物及其金属组分的污染特征是人群金属环境暴露水平的决定因素,也是暴露评估和健康风险评价的关键部分。因此,本文以保定市为研究现场,在识别典型暴露情景、开展环境暴露行为模式调查的基础上,讨论了不同暴露情景下颗粒物及其金属的污染特征,分析了不同人群在典型暴露情景下颗粒物中金属暴露水平及其影响因素,并开展了精细化的暴露评价和健康风险评估,不仅为国家采取有针对性的空气污染风险防控提供科学依据,同时为大众制定合理的健康出行计划提供参考。本研究首先基于环境暴露行为模式调查,确定居住区、商业区、公园、交通道路、车站、学校、医院和市场等8种暴露情景,采集并测定保定市采暖期和非采暖期PM2.5的质量浓度;其次,通过能量色散X射线荧光光谱法测定保定市采暖期和非采暖期环境空气PM2.5中金属质量浓度;在了解环境空气颗粒物金属污染特征的基础上,对环境空气PM2.5中金属进行来源解析,同时评估其在不同暴露情景下的污染水平;最后,基于调查人群暴露行为模式调查的暴露参数,探讨不同人群暴露于颗粒物中金属的暴露水平和健康风险,并得到了一些有意义的结果。(1)保定市不同性别、年龄和职业人群空气相关暴露行为模式及暴露参数存在差异。保定市室外空气污染的高暴露人群主要为学生、交警、快递员、司机、农民、摊贩,不同性别、年龄和职业人群的体重、长期呼吸量、室外活动时间、室内活动时间和交通出行时间不同。(2)保定市环境空气PM2.5及其金属污染呈现非采暖期明显低于采暖期。保定市采暖期和非采暖期PM2.5质量浓度分别为168.72μg/m3和83.55μg/m3;采暖期PM2.5中Cd、Pb、As和Cr的质量浓度分别为0.022±0.035μg/m3、0.143±0.081μg/m3、0.037±0.041μg/m3和0.048±0.060μg/m3,非采暖期PM2.5中Cd、Pb、As和Cr的质量浓度分别为0.003±0.006μg/m3、0.007±0.020μg/m3、0.033±0.020μg/m3和0.044±0.008μg/m3。(3)不同暴露情景环境空气PM2.5及其金属污染水平不同。采暖期车站的PM2.5污染水平最高为216.36μg/m3,医院最低为145.43μg/m3;非采暖期商业区的PM2.5污染水平最高为91.37μg/m3,公园最低为60.78μg/m3;采暖期车站PM2.5中4种金属浓度最高为0.028μg/m30.100μg/m3,医院最低为0.012μg/m30.121μg/m3;非采暖期交通道路PM2.5中4种金属的浓度最高为0.002μg/m30.044μg/m3,公园金属的浓度最低为0.004μg/m30.036μg/m3。采暖期和非采暖期PM2.5中金属的主要来源基本一致,为自然源、燃煤源、工业源和机动车排放。(4)保定市环境空气PM2.5中金属对人群可造成一定的健康风险,且风险存在性别差异、职业差异及暴露情景差异。保定市环境空气PM2.5中金属的非致癌风险和致癌风险分别为0.0031.99和2.09×10-61.57×10-3;采暖期PM2.5中金属的非致癌和致癌风险均高于非采暖期;男性高于女性;小学生的健康风险最高,而农民的健康风险最低;车站和市场的健康风险较高,医院和公园的健康风险较低。综上所述,保定市环境空气PM2.5及其金属处于较高污染水平且采暖期污染尤为严重,车站、交通道路和市场PM2.5及其金属污染较为严重,而医院和公园污染相对较轻;保定市PM2.5中金属对人群可造成一定的健康风险,其中车站和市场的健康风险较高,医院和公园的健康风险较低。因此,应提倡利用不同暴露情景污染物监测技术进行健康风险评价,可以增加健康风险评价的精确性和真实性。