在城市化和工业化的快速发展过程中,大量重金属污染物随着工业生产、交通运行、居民生活等人为活动被释放进入城市环境,且大部分污染物累积于城市不透水界面上淀积的灰尘中。其中＜100μm的可悬浮灰尘（re-suspended deposited dust,RDD）在车流、气流、人流等外力作用下反复扬起,成为城市环境中的重要污染“源”。作为城市重要功能区,校园是处于生长发育期的学生人群的主要活动场所,校园灰尘中的重金属对在校学生存在潜在健康危害,从而近年来引起了国内外学者的广泛关注。由于学生人群的大部分在校时间均在室内度过,因而校园室内灰尘重金属对其健康状况具有直接影响。然而当前城市校园灰尘重金属的研究主要集中在室外,而对室内灰尘重金属的关注较少,并且主要聚焦在室外灰尘全样重金属污染方面,对于校园室内外RDD中重金属的污染、风险、来源及优控污染因子等基础科学问题仍不清楚,尚需进行系统性的定性和定量研究。鉴于中小学生这一未成年人群对于污染物的敏感性以及城市地表灰尘重金属污染的研究现状,本研究以西安市中小学校园（具体分为:小学、初中、高中和初-高中四类校园,其中初-高中类别为初中和高中共用校园）为研究对象,对校园室内和室外RDD的磁化率、粒径、形貌、化学特性、组分等理化性质和RDD中重金属含量进行测定分析。在此基础上,从室内和室外两个方面综合开展校园重金属污染、潜在生态风险分析,着重对健康风险评估进行系统研究。最后,将RDD理化性质实验结果、重金属含量、含量空间分布特征与多元统计和正定矩阵受体模型结果相结合,对校园室内外RDD中重金属的来源进行识别和量化,分别确定重点污染源及污染元素。所得主要成果、结论如下:1.明确了西安市中小学校园室内和室外RDD的理化特性、重金属含量分布特征及之间的相关性。西安市中小学校园室内和室外RDD样品中,V、Mn和Ba的含量平均值接近于陕西省土壤相应元素背景值,Ni、Co、Cr、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为背景值的1.3-7.8倍;室外RDD中大部分所测重金属的含量水平低于室内RDD,但室外重金属含量离散度大于室内。RDD样品的磁化率(χlf)、较小粒径灰尘占比和重金属含量均具有在城市东、西传统工业区高,在南、北文教区和开发区低的特征。校园室内和室外RDD主要组成为蚀变矿物、土屑、金属球粒、少量轮胎碎屑和不明颗粒物,RDD单颗粒物形貌主要为片状、条形、球形和不规则形状,RDD单颗粒物的主要化学成分为Si、AI、Ca、O、S、Mg、K、C和Na,但在不同形貌颗粒物中的含量不同。室内RDD中球形颗粒物和赤铁矿颗粒物比例高于室外。2.明晰了4种类型校园室内外RDD重金属的污染水平和差异。在小学、初中、高中和初-高中4类校园中,小学校园室内和室外RDD重金属的综合污染程度最低,为中度污染;初中、高中和初-高中校园室内和室外RDD重金属综合污染程度较高,均达到重度污染。从空间分布来看,位于城市东、西工业区的中小学校园室内外RDD重金属综合污染水平高于位于城市南、北文教和开发区的中小学校园室内外RDD重金属的综合污染水平。4种类型校园室内外RDD中Cu、Zn和Pb的污染最严重,达到了中度～重度污染。3.系统评价了4种类型中小学校园室内、室外和整体RDD中重金属的潜在生态风险。西安市中小学校园整体室内和室外RDD中重金属的综合潜在生态风险较小,但不同类型校园室内和室外潜在生态风险存在一定差异。小学室内和室外综合潜在生态风险低于初中、高中和初-高中室内和室外综合潜在生态风险;小学、初中、高中和初-高中校园室外综合潜在生态风险均低于室内。4类中小学校园室内和室外RDD中Pb、Cu和Co的生态风险较高,尤其是Pb,其生态危害较为严重,其他重金属的生态风险较小。4.准确评估了中小学校园RDD中重金属对不同场景中不同类型学生人群产生的健康风险。基于US EPA的健康风险评估模型,采用部分修正后陕西省城市儿童暴露参数对处于校园3种不同场景（具体分为室内、室外与室内-室外3种场景,其中室内-室外为室内和室外场景的综合）内中小学生人群进行了健康风险评估。评估结果显示中小学校园室内-室外RDD中重金属对各类学生人群不存在非致癌和致癌风险,但室内RDD中重金属对各类学生产生的总非致癌风险指数和总致癌风险指数显著高于室外。4类学生中,男性学生人群的总非致癌风险和总致癌风险均高于女性学生;校园室外RDD重金属对1～3年级小学男/女学生产生的总非致癌风险和总致癌风险指数最高,校园室内RDD重金属对高中男/女学生产生的总非致癌风险指和总致癌风险最高。呼吸吸入和手-口摄入是学生暴露于校园室外RDD重金属的主要途径;手-口摄入暴露途径是学生暴露于校园室内RDD重金属的主要暴露途径。Cr、Mn和Pb是引起学生群体健康风险的关键重金属元素。5.诊断、量化了中小学校园室内外RDD中重金属的来源及贡献率。中小学校园室内和室外RDD灰尘中重金属的主要来源存在差异。校园室外RDD中Co-Ba主要来自建筑源,Cu-Pb-Zn来自交通源,Cr-Ni来自燃煤-工业源,V-Mn来自自然源;室内RDD中Cu-Zn-Ba来自交通源,Cr-Ni-Pb来自燃煤-钢铁冶炼源,V-Mn来自自然源,Co来自建筑-粉笔尘源。人为源对西安市中小学校园室内RDD中9种重金属含量的贡献率为69.96%,自然源贡献率为30.04%;人为源对校园室外RDD中9种重金属含量的贡献率为57.63%,自然源的贡献率为42.37%。人为源对室内RDD中重金属含量的贡献率比室外高约12.33%,表明人为源对中小学室内可悬浮灰尘中重金属的影响更为显著。6.确定了中小学校园室内外RDD中重金属优控污染源。人为源中的燃煤-钢铁冶炼源对校园室内RDD中9种重金属含量贡献率最高,另外建筑-粉笔尘源是校园室内RDD重金属的另一个重要贡献源;建筑-交通源是对室外RDD中9种重金属贡献率最高的人为源。交通源对校园室内RDD中9种重金属的贡献率低于对室外RDD中重金属的贡献率,但和燃煤相关的人为源对室内RDD中9种重金属的贡献率高于对室外RDD中重金属的贡献率。通过对西安市中小学校园室内外RDD中重金属的系统研究,针对目前存在的问题,在此提出改善校园环境质量、降低学生健康风险的相关建议。1.建议城市相关部门对工业和交通造成的重金属污染进行有效治理,减少城市重金属污染源数量和强度;2.提高校园室内外环境的清洁度,降低校园灰尘的累积程度。并在室内加装专业空气颗粒物过滤设备,避免累积于室内的RDD受到学生活动扰动后再次扬起,对学生造成二次健康危害;3.加强学生人群环保意识和生活习惯的教育。最终达到有效降低城市灰尘中重金属对校园和学生人群造成的风险和危害。