中国大气与表土多环芳烃污染的空间格局、成因与健康影响

在前期三个不同尺度区域性研究项目（天津、华北、中国北方）的基础上，以中国为研究区域，采用典型样点和样区监测、实验模拟、统计分析和数值模型等多种手段，研究多环芳烃的排放、迁移、分布、积累、气土界面交换等区域环境过程。在此基础上分析我国多环芳烃排放引起的大气和表土污染以及由此导致的对人体健康的直接危害。研究将查清中国多环芳烃的主要来源、排放量和排放的时空分布特征、揭示多环芳烃在我国大气和土壤中的分布格局及其形成原因、阐明多环芳烃在大气和土壤圈带间的交换规律、分析中国人群通过呼吸和土壤误食对多环芳烃的暴露和摄入量，评估由此引起的肺癌和其他癌症风险。此外，研究还将根据我国社会经济发展和气候变化情景，分析多环芳烃排放、迁移和危害的未来变化趋势。相关研究成果不仅可以在多环芳烃的生成、扩散、分布和健康效应以及区域环境过程的尺度效应等方面取得重要理论成果，也可以为全国多环芳烃污染和危害控制提供决策依据。

获得了覆盖华北、西北、华南、华东、西南地区的13处采样点的大气多环芳烃测定数据（12个月）、以及全国农田近100个样点的土壤多环芳烃数据，基本掌握了大气和表土多环芳烃的污染水平和分布格局以及大气多环芳烃的动态变化特征。建立了高空间分辨率、高时间分辨率和高源分辨率的多环芳烃排放清单，据此模拟的多环芳烃在大气中的传输、气固分配和降解，定量阐明了各类污染源排放多环芳烃的时空分布格局，以及中国人群对室外多环芳烃的呼吸暴露水平。在考虑基因易感性差异的前提下，分析了暴露的肺癌风险。开发了用于区域大气监测的被动采样器、采用模拟厨房和现场实测手段获得了我国生活燃烧源多环芳烃排放因子、现场实测了部分农村室内空气污染和个体暴露水平。.研究的主要创新成果包括：开发和改进了可以同步采集气态和颗粒态半挥发性有机污染物的被动采样装置（国外装置不能区分气态和颗粒态），并在防止颗粒物在采样介质上的粘连、提高采样效率等方面取得了明显改进；改进了不用滤膜的热迁移采样器，并成功利用该装置采集用于更适合细胞毒性实验的大气颗粒物样品，完全避免了会明显改变颗粒物理化性状的甲醛超声浸提；获得了多种家庭炉灶和主要固体燃料（煤、秸秆和薪柴）的多环芳烃及类似的燃烧源大气污染物排放因子，阐明了典型燃料和炉灶的排放特征及主要影响因素；通过现场实测获得了典型农村居室室内空气污染水平和居民呼吸暴露数据，为室内污染健康风险评估提供了重要的基础数据；在建立了高分辨燃烧源数据库的基础上，建立了高分辨（0.1度空间分辨率、月时间分辨率、80多种细节源信息）多环芳烃和其他若干污染物的排放清单，为大气传输模拟及针对不同源的政策分析奠定了基础，发现生活源固体燃料燃烧是最重要的多环芳烃排放源；采用体外传代细胞实验方法，研究了大气颗粒物理化性质（包括多环芳烃含量）与毒性的关系，发现水溶性有机碳等成分的重要作用以及不同来源和不同地区大气颗粒物毒性的差异；在全国尺度上获得了人群室外多环芳烃呼吸暴露水平、据此分析了室外暴露的健康风险；获得了代表性食物中多环芳烃的含量水平、典型对象人体组织中的多环芳烃含量及其与暴露量之间的定量关系。.相关研究成果不仅在多环芳烃的生成、扩散、分布和健康效应以及区域环境过程的尺度效应等方面取得重要理论成果，也为全国多环芳烃污染和危害控制提供了决策依据。