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太原市地处我国北方内陆城市,钢铁、化工和机械等重工业一直是主要经济发展的支柱。近年来,当地政府及环保部门采取了一系列节能减排等相关举措,使得二氧化硫(802)、臭氧(03)等传统污染物排放量逐年减少,然而由于城市发展速度较快,机动车保有量持续增长,尤其是仍以燃煤为主要能源物质,使得大气污染特征由典型的煤烟型污染逐渐演变成为煤烟-机动车混合型污染,雾霾天气时有发生。由于大气污染物来源丰富、成分复杂,因此本文首先以大气细颗粒物PM2.5为研究对象,揭示了PM2.5的浓度水平及所含元素成分,同时监钡S02、O3及气传微生物等其他环境污染物的浓度变化,为全面了解太原市大气污染特征提供理论依据。此外,由于儿童处于生长发育期,大部分时间都是在学校室内度过,大气污染对儿童呼吸系统健康的影响极为严重。因此本文将采样地点选在初中现场进行,同时对学生健康状况进行问卷调查,旨在研究大气污染物与学生健康的相关性。本研究在太原市随机选取十所中学校进行大气污染物收集及检测,采样时间集中于2012年3月。PM2.5采样仪器为SKC小流量大气PM2.5采样器(采样膜为Teflon膜,直径37mm),采样流量为2 L/min,每个样品采集72小时,共采集10个样品。在采样学校选取教室室内及室外,用被动吸附膜采集SO2、N02、O3;使用手提式大气细颗粒物仪(TSI-8532)监测实时PM2.5数据;同时用吸尘器和培养皿静置暴露法收集教室内灰尘,共得到样品34组。采集的PM2.5样品用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定元素成分;S02、N02、O3采用离子色谱测定其浓度;灰尘样品采用GC-MS测定微生物组分(内毒素、胞壁酸、麦角固醇)及酶联免疫吸附法(ELISA)测定狗和猫的过敏原浓度。采样的同时邀请班级所有的学生参与健康问卷调查,问卷内容包括被调查者的哮喘、湿疹、过敏、家族遗传史、家庭环境及饮食方式等相关信息。最后采用SPSS软件对室内外的PM2.5、SO2、N02、O3、微生物组分、狗过敏原、猫过敏原和学生哮喘、过敏、呼吸道症状等进行相关性统计分析。结果表明:(1)采样期PM2.5浓度均值为162.99±107.43μg/m3,浓度范围为45.32-411.30μg/m3,季节变化对于PM2.5浓度有显著影响。ICP-MS测得PM2.5中66种元素,其中,S元素含量最高,Si、K、Ca、Fe、A1等地壳元素的浓度仅次于S元素。燃煤、工业排放和机动车污染是太原市冬季主要污染物。(2)10所学校室内PM2.5、SO2、N02、和03的平均浓度分别为67.9μg/m3、264.8 μg/m3、39.4 μg/ m3和10.1μg/m3。室外S02、N02和PM2.5浓度分别约为室内的2-3倍、1-1.5倍和2倍,03浓度室外与室内相近。过敏、鼻粘膜炎、鼻塞、喉咙干燥和疲乏等症状发病率较高,分别为13.7%、17.6%、16.4%、14.9%和20.7%。室内环境中的PM2.5、S02、N02和O3浓度及其室内外浓度的比率与调查的多数症状存在显著性正相关,危害着学生的健康。(3)室内的微生物组分与学生皮肤、黏膜及普通症状呈现负相关,即室内微生物的存在一定程度上保护学生的健康,这与“卫生学假说”相一致,此结论有待进一步的研究分析。以上结果说明,太原市冬季大气污染仍比较严重,威胁着学生的身体健康,因此,必须采取相应的措施,严格控制污染源的排放;此外,应该更加关注儿童健康,改善煤烟型污染地区儿童校舍环境,开展有效的早期预防措施。