论文部分内容阅读
本研究通过对国内27省市城市降尘、土壤进行采样,测量5种重金属含量并进行生态风险评价,对金华乡镇采集降尘及土壤样品并进行8种重金属含量分析。基于金华地区获取的降尘进行小鼠灌胃的毒性实验,探讨降尘中重金属水平与生物积累之间的关系及初步毒理损害,为降尘中重金属对生物乃至人体健康的危害评价提供依据。研究得到以下结论:
(1)27省市土壤中Ni、Zn、Cu、Cr、Cd浓度均值分别为22.28,126.01,45.49,74.89和0.86mg/kg,降尘中Ni、Zn、Cu、Cr、Cd浓度均值分别为49.41、577.05、154.16、133.47和4.19mg/kg。降尘样品中,多数地区Zn含量占比最高,Cd含量占比最低。5种重金属降尘与土壤的浓度比值平均为2.22、4.58、3.39、1.78及4.86倍,说明人为活动对于降尘中Cd污染影响显著,通过生态风险评价发现,27省市城市降尘中存在较为严重的Cd污染,内梅罗指数、潜在生态危害指数以及地质累积指数值分别达到了6.99、1258.00、4.13,应采取相应措施减小重金属可能带来的生态风险。
(2)金华城市降尘中重金属总体含量较高,Ni、Zn、Mn、Pb、Cu、As、Cr、Cd含量均值分别为72.76、8695.52、462.01、122.09、108.54、9.55、109.68及4.65mg/kg,来源解析结果表明,Ni与Zn、Cr、Cd可能来源于同一种工业污染源,主成分分析表明五种主成分来源分别来自煤炭资源利用等人为活动相关的工业源、交通源、自然源、燃煤源以及金属冶炼及相关工业活动的工业源,金华市大气降尘中重金属大多来自人类活动造成的污染,以Zn污染为最严重,Cd、Cu等元素污染次之。
(3)本实验条件下,经口暴露降尘对小鼠体重增重并无显著性影响,从小鼠血液的重金属含量来看,低剂量暴露的染毒物能够在某种程度上抑制小鼠血液中Ni、Zn、Pb含量水平,而较高剂量暴露的降尘及滑石粉对小鼠血液重金属含量无显著性影响。从小鼠血液SOD酶活性结果来看,低剂量暴露的染毒物对小鼠机体无显著性损伤,但随着降尘及滑石粉暴露浓度的提高,小鼠机体出现了初步的应激性反应,这种差异性损伤或许与染毒物中的重金属暴露相关。分析小鼠肝脏MDA含量可知,高剂量暴露的染毒物对小鼠肝脏抗氧化系统存在影响,进而引起MDA含量增加从而起到对机体的保护,这与SOD实验结论相一致,相对而言小鼠体内酶的应激反应相较血液重金属含量的变化更为敏感,应进行深入研究探讨成因。
综上所述,27省市城市降尘调研可知部分城市Cd污染在逐年积累,其余重金属含量均处于已有研究中间水平。说明调研结果相对客观。金华地区降尘以Zn污染为最严重,Cd、Cu等元素污染次之,毒理实验结果则显示了本研究中低剂量暴露的染毒物对小鼠不存在统计学意义损伤,相对高剂量暴露的染毒物对小鼠肝脏抗氧化系统存在一定程度的影响,小鼠机体内相关酶活状态发生改变以保护机体。
(1)27省市土壤中Ni、Zn、Cu、Cr、Cd浓度均值分别为22.28,126.01,45.49,74.89和0.86mg/kg,降尘中Ni、Zn、Cu、Cr、Cd浓度均值分别为49.41、577.05、154.16、133.47和4.19mg/kg。降尘样品中,多数地区Zn含量占比最高,Cd含量占比最低。5种重金属降尘与土壤的浓度比值平均为2.22、4.58、3.39、1.78及4.86倍,说明人为活动对于降尘中Cd污染影响显著,通过生态风险评价发现,27省市城市降尘中存在较为严重的Cd污染,内梅罗指数、潜在生态危害指数以及地质累积指数值分别达到了6.99、1258.00、4.13,应采取相应措施减小重金属可能带来的生态风险。
(2)金华城市降尘中重金属总体含量较高,Ni、Zn、Mn、Pb、Cu、As、Cr、Cd含量均值分别为72.76、8695.52、462.01、122.09、108.54、9.55、109.68及4.65mg/kg,来源解析结果表明,Ni与Zn、Cr、Cd可能来源于同一种工业污染源,主成分分析表明五种主成分来源分别来自煤炭资源利用等人为活动相关的工业源、交通源、自然源、燃煤源以及金属冶炼及相关工业活动的工业源,金华市大气降尘中重金属大多来自人类活动造成的污染,以Zn污染为最严重,Cd、Cu等元素污染次之。
(3)本实验条件下,经口暴露降尘对小鼠体重增重并无显著性影响,从小鼠血液的重金属含量来看,低剂量暴露的染毒物能够在某种程度上抑制小鼠血液中Ni、Zn、Pb含量水平,而较高剂量暴露的降尘及滑石粉对小鼠血液重金属含量无显著性影响。从小鼠血液SOD酶活性结果来看,低剂量暴露的染毒物对小鼠机体无显著性损伤,但随着降尘及滑石粉暴露浓度的提高,小鼠机体出现了初步的应激性反应,这种差异性损伤或许与染毒物中的重金属暴露相关。分析小鼠肝脏MDA含量可知,高剂量暴露的染毒物对小鼠肝脏抗氧化系统存在影响,进而引起MDA含量增加从而起到对机体的保护,这与SOD实验结论相一致,相对而言小鼠体内酶的应激反应相较血液重金属含量的变化更为敏感,应进行深入研究探讨成因。
综上所述,27省市城市降尘调研可知部分城市Cd污染在逐年积累,其余重金属含量均处于已有研究中间水平。说明调研结果相对客观。金华地区降尘以Zn污染为最严重,Cd、Cu等元素污染次之,毒理实验结果则显示了本研究中低剂量暴露的染毒物对小鼠不存在统计学意义损伤,相对高剂量暴露的染毒物对小鼠肝脏抗氧化系统存在一定程度的影响,小鼠机体内相关酶活状态发生改变以保护机体。