新疆典型地区雾霾污染与健康风险评估

According to increasingly serious smog problem, in typical areas in xinjiang fog weather as the research object, by ion chromatography, atomic absorption and DRT carbon element analysis method, the detection of water soluble ion in haze weather particles, carbon composition analysis and determination of trace elements, explore the atmospheric particulate concentration levels and seasonal variation characteristics, physical and chemical composition and particle size distribution, the haze formation mechanism, the pollution characteristics and time-space distribution.Use the animal experimental model analysis the harmful composition in different degree fog weather particles of cytokines in rats alveolar lavage fluid content change reflect the influence of the human respiratory tract and lungs healthy, for human health risk assessment, understanding in xinjiang is a typical urban haze influence on human health, provide the basis for protection of the local people health.

针对日益严重的雾霾问题，以新疆典型地区的雾霾天气为研究对象，采用离子色谱、原子吸收、DRT碳元素分析等方法，进行雾霾天气颗粒物中水溶性离子检测、碳成分分析、痕量元素测定，探究大气颗粒物浓度水平及季节变化特征、物理化学组分及粒径分布特征、雾霾的形成机制、污染特点和时空分布。用动物实验模型分析不同程度雾霾天气颗粒物中有害成分对大鼠肺泡灌洗液中细胞因子的含量变化反应出人体呼吸道及肺部健康的影响，进行人体健康风险评估，深入了解新疆典型城市雾霾对人体健康的影响，为保护当地人群健康提供依据。

进入21世纪以来，新疆地区空气污染越来越严重，而且对人体健康造成危害。本项目为深入研究新疆典型地区PM2.5污染的形成机制，对样品中的水溶性离子、重金属元素 (HMs) 等成分进行检测；利用季节变化分析、相关性分析、主成分分析和源解析，得知该地区PM2.5的污染特征和来源；为进一步探究PM2.5造成的健康风险，开展动物实验，对大鼠肺损伤的遗传机制及肠道菌群进行研究。.研究结果表明：（1）石河子市和乌鲁木齐市的平均24小时PM2.5质量浓度分别为63.88 μg/m3和70.32 μg/m3，四个采样点的平均值顺序为工业区(A1) > 工厂(A3) > 开发区(B1) > 学校(A2)；总水溶性离子浓度水平为A1 = A3 > B1 > A2；整体碳组分浓度水平呈现为A1 > A3 > B1 > A2；Cu、Pb、Ni、Sb处于较高水平，其次是Co、Cd、Bi和Sn；PFCs的空间分布顺序为A1> A3> B1> A2。（2）根据主成分分析和HYSPLIT轨迹模型得到石河子市主要污染是人为来源，特别是煤炭燃烧、交通排放，其次是路面粉尘。乌鲁木齐市主要受到自然和人为矿物尘埃、汽车尾气、路面粉尘等因素的影响。（3）PM2.5及其Al、Fe、Zn元素可以引起大鼠肺部的氧化应激，并进一步引起大鼠的肺损伤，而这些损伤效应存在剂量依赖性。（4）成年雄性气管滴注PM2.5后能够引起大鼠精子畸形，同时能够显著抑制大鼠睾丸中SOD、 GSH-Px的活力以及增加MDA的含量和降低SOD、GSH-Px mRNA的表达量、增加IL-1β和TNF-а水平以及mRNA表达量；随着父代PM2.5气管滴注量的增加，能够引起子代大鼠肺组织发生病变并且显著抑制肺组织中SOD、GSH-Px活力和增加MDA含量、降低SOD、GSH-Px mRNA的表达量、增加IL-6、IL-1β和TNF-а水平和mRNA表达量。（5）PM2.5可以诱导高碳水化合物饮食大鼠肠道菌群紊乱，菌群多样性和丰富度指数降低(p < 0.05)；肠道双歧杆菌和乳酸杆菌富集，影响Membrane transport, Carbohydrate metabolism, Amino acid metabolism等通路。.本项目不仅对新疆典型地区PM2.5的健康风险管理和污染防治具有重要意义，而且可以为PM2.5空间分布规律的研究打下基础。