典型有色冶金区人群室内灰尘重金属暴露及其健康风险

本项目以典型有色冶金区葫芦岛市为研究区域，针对室内灰尘为介质的重金属暴露途径，研究灰尘中铅、镉、砷、汞的时空分布规律及其赋存形态，揭示不同污染区域居民区、办公室、商场等室内灰尘中重金属富集的特点，分析人群室内灰尘重金属的暴露过程及其影响因素，探讨室内外灰尘重金属暴露的差异。结合室内灰尘的沉降速率、沉降通量、灰尘重金属生物有效性估算室内灰尘重金属的暴露剂量，修正美国EPA的风险指数法，评价室内不同粒径灰尘重金属暴露的健康风险，对应人群头发、血液、尿液等人体中重金属指标，建立室内灰尘重金属暴露模型，进而阐明灰尘重金属对人群健康的影响，为正确评估有色冶金区重金属的危害程度，开展环境重金属元素的暴露途径、传输通量以及对人群健康的影响等方面的研究提供理论依据。

金属冶炼过程中排放大量的重金属，造成冶金地区生态环境中重金属元素的高度富集，当粮食质量得以控制以后，灰尘重金属暴露带来的影响已成为当务之急。本项目以葫芦岛市为研究区域，研究典型有色冶金区室内外灰尘中铅、镉、砷、汞、铜的时空分布规律及其赋存形态，解析其来源，分析室内外灰尘重金属暴露风险的差异，进而阐明灰尘重金属对人群健康的影响，为正确评估有色冶金区环境质量及重金属的危害程度，开展有色冶金区环境重金属元素的暴露途径以及对人群健康的影响等方面的研究提供理论依据。结果发现室内外灰尘中重金属含量分布总体上呈现以离锌厂最近的点为中心，向外辐射递减。同一粒径级别上重金属之间显著相关，重金属以及As之间可能具有相同的来源；研究中葫芦岛市被分为4个区域。I区锌厂；II区旧城区；III区荒地；IV区是近几年发展的新区，居民区楼房较新。除了I区，II区、III区、IV区楼外小径的灰尘中Hg、Pb、Cd、Zn、Cu的含量要高于，或者接近于室内灰尘。远离葫芦岛锌厂，楼外小径的灰尘中重金属的含量要高于室内灰尘。因此进一步证明了灰尘中重金属的累积虽然受到交通等因素的干扰，但更大的来源则是锌厂的大气排放。室内灰尘与楼外灰尘重金属相关性显著，这表明楼外小径的灰尘重金属直接影响室内灰尘重金属的沉积，大气沉降是居民区灰尘重金属的主要来源；在<100μm灰尘中Pb、Cd、Cu、As在胃阶段的生物可给性为46.5%、55.69%、17.2%、38.96%，Pb、Cd、Cu、As肠阶段的生物可给性5.36%、19.04%、13.94%、25.05%。在<63μm灰尘中，灰尘中Pb、Cd、Cu、As在胃阶段的生物可给性为53.5%、60.57%、21.17%、31.59%, Pb、Cd、Cu、As肠阶段的生物可给性4.79%、21.68%、17.39%、30.10%。Hg的可吸收性取决于甲基汞的含量。人体健康风险评估结果表明三种暴露途径中，儿童和成人的重金属暴露风险值均表现为手-口摄入途径>皮肤接触>呼吸吸入，灰尘中重金属非致癌风险有随着粒径减小而增大的趋势；头发中重金属含量随着总剂量的增加而增加，最终逐渐趋于平稳随着重金属在人体内的不断累积，人体的代谢产物逐渐达到饱和点。重金属及砷在暴露时间内的不断累积是影响街道环卫工人健康的一个重要决定因素。