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为了解珠三角地区大气颗粒物PM10和PM2.5中重金属的污染特征及其危害,本论文以珠三角城市群(广州、深圳、珠海、中山、江门、肇庆、佛山、惠州)为研究对象进行PM10和PM2.5样品采集。利用ICP-MS分析PM10和PM2.5中重金属(Pb、Ni、Cd、Cr、As、Sb)含量值,并利用相关系数法、主成分分析法分析广州市冬季PM10和PM2.5中重金属的大致来源,采用地累积指数法、潜在生态风险评价和健康风险评价对珠三角城市群大气PM2.5中重金属进行危害评价。主要研究结果如下:(1)与背景点(武夷山)相比较,珠三角城市群PM10和PM2.5中重金属分别是背景点的1.506.50和1.016.80倍。综合来看,珠三角城市群中,佛山和东莞大气中重金属污染较严重,珠海和惠州大气重金属污染较小。这可能因为佛山是典型的陶瓷制造基地,东莞有全国最大的虎门沙角火电厂群,且拥有大量的造纸和纺织印染企业,每年要消耗大量的燃煤量,导致大气重金属污染严重;而珠海和惠州是旅游城市,且靠近珠江口海域,其地理位置和经济结构保证了其空气质量。(2)主成分分析结果表明:交通污染源、燃煤燃油燃烧、金属冶炼工业是广州冬季环境空气中重金属的主要来源,其在PM10和PM2.5中的贡献率分别为54.2%、16.8%、14.1%和50.9%、19.3%、16.9%。(3)各重金属元素含量在颗粒物(PM10和PM2.5)中的比例较小,除冬季Pb在颗粒物中所占比例高于10-3,其他元素均低于10-3,但因其毒性较大,对人体的健康效应不容忽视。就不同元素而言,Pb和As所占比例相对较高,Cd所占比例最低;就不同城市而言,广州颗粒物中重金属所占比例最高,东莞次之,惠州最小。(4)地累积指数计算得出:珠三角城市群夏季PM2.5中Cd、As和Sb的地累积指数Igeo均大于2,污染程度均达到3级,即中度污染,且肇庆和佛山的Cd甚至达到4级,即污染程度偏重;Pb的地累积指数Igeo值为13,污染程度为偏中度或中度;Ni和Cr在各城市中的地累积指数较小,污染程度均偏中度以下。珠三角地区冬季的环境污染特征与夏季类似(5)潜在生态风险评价结果显示:珠三角城市群PM2.5中Cr的潜在生态风险指数值IR<150,生态危害程度均为轻微,Ni的潜在生态风险指数值IR在150300之间,生态危害程度为轻微或中等,Pb的潜在生态风险指数值IR>300,危害程度是中等或中等以上,Cd、As和Sb的潜在生态风险指数值IR均大于1200,危害程度均为极强。各城市的总体潜在生态风险均表现为极强。(6)6种重金属元素(Pb、Sb、As、Cr、Cd、Ni)对珠三角城市群所研究人群造成的非致癌健康风险值总和(HI)在8.86×10-32.59×10-1之间,均小于1,说明这些重金属元素对人体健康影响较小,可忽略。4种致癌重金属As、Cr、Cd、Ni的致癌风险值CR分别为8.03×10-51.66×10-4、3.89×10-58.52×10-5、9.06×10-78.20×10-6、2.09×10-71.44×10-6;除广州、东莞、中山、江门和佛山地区的致癌重金属元素As对所研究人群的致癌风险值均超过了阈值(10-610-4)外,其他3种致癌元素在各城市的致癌风险值均为超过阈值。