天津可吸入顆粒物暴露和急性健康效應研究.pdf

1、大氣顆粒物一直是影響我國城市空氣質量的首要污染物，而已有研究發(fā)現顆粒物的短期或長期暴露均會對人體產生不良的健康效應。本論文對天津大氣可吸入顆粒物(PM10)的污染特征、老年人群PM10暴露特征及急性健康效應進行系統(tǒng)研究，為我國的空氣污染健康效應研究提供了一定方法和經驗借鑒。研究于2009年9月-2010年8月在天津市內開展PM10采樣，并對元素、離子和碳等化學組分進行分析，完成了天津大氣PM10來源解析。于2009年8-12月在某居民小

2、區(qū)內采用雙泵采樣系統(tǒng)采集室內外和個體PM10暴露樣品，顆粒物的化學組分分析輔以室內空氣交換率測量實現了對PM10暴露來源的定性和定量解析，同時分析了老年人群PM10暴露誤差來源及影響因素。研究將暴露測量和固定群組追蹤研究有機結合，評估了空氣污染對老年人群心率變異度的影響，并分析了解暴露誤差對PM10急性健康效應的可能影響。
　　 研究發(fā)現天津市顆粒物污染嚴重，天津市城區(qū)PM10四季的平均濃度冬季最高為270.09μg/m3，秋季

3、次之為224.24μg/m3，春季202.02μg/m3，夏季最低為190.97μg/m3。冬季PM10無機元素總濃度最高，但人為元素的含量卻較春、夏和秋季低，大量無機元素來自地殼礦物質，重金屬元素Cu、Zn、Cd、Cr、Sb、Bi和Pb的富集因子都超過100。Na+/Cl-比值判斷Cl-受到人為污染源（燃煤和工業(yè)排放等）的影響：[NO3]/[SO42-]的平均值為1.62±0.82，變化范圍為0.59～4.61，說明機動車尾氣是天津大

4、氣PM10的重要來源之一。秋冬EC和OC的濃度比分別為0.88和1.21，說明燃煤取暖對OC的影響超過EC。冬季OC/EC比值的最大值超過了25，這表明燃煤排放和二次有機污染對天津PM10有重要貢獻。應用正矩陣因子因子分解法識別出7個PM10污染源，包括煤煙塵、土壤風沙塵、工業(yè)排放、生物質燃燒、海鹽、機動車尾氣和二次粒子，濃度貢獻分別為44.96、37.3、18.15、9.45、29.38、30.27和47.96μg/m3。
　　

5、 在天津市老年人可吸入顆粒物暴露評價研究中發(fā)現，室內空氣交換率(AER)秋冬均值分別為1.15hf1和0.54hr1，這將導致冬季顆粒物在室內外環(huán)境之間的穿透減弱。秋季PM10個體暴露濃度（均值為181.91μg/m3）＞住宅室外濃度（154.2μg/m3）＞社區(qū)點位濃度（152.31μg/m3）＞室內濃度（113.9μg/m3）：在冬季，社區(qū)點位濃度（269.971μg/m3）＞住宅室外濃度(229.93μ.g/m3)＞個體暴露濃度

6、（150.28μg/m3）＞室內濃度（119.3μg/m3）,個體暴露與固定監(jiān)測點位顯著不相關,表明固定監(jiān)測點位濃度不能在替代人體對PM10的真實暴露水平。冬季顆粒物中地殼元素含量比例降低，人為排放元素含量比例升高。冬季室內和個體暴露PM10中的Si、Al、Fe、Ca和Mg低于秋季，這與冬季顆粒物穿透減弱有關。秋冬室內外及個體暴露PM10中普遍富集的元素包括Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb和Bi等。社區(qū)秋冬[NO3-]/[

7、SO42-]比值表明固定源（燃煤）和流動源（機動車尾氣）均是影響該居民小區(qū)PM10的重要污染源：社區(qū)點位秋冬Ca2+/Al濃度比分別為1.58和1.56，說明社區(qū)Ca2+主要來自土壤風沙塵。由OC/EC比值可知室內和個體暴露PM10的碳組分受到了烹調和環(huán)境煙草煙霧的影響。秋季PMF識別出的個體PM10暴露來源包括海鹽、二次硫酸鹽、工業(yè)排放、地殼元素釋放源、生物質燃燒、二次硝酸鹽、煤煙塵和機動車尾氣，濃度貢獻分別為9.08、28.66、3

8、2.89、46.23、6.47、16.80、17.50和22.77μg/m3。冬季個體PM10暴露來源包括海鹽、工業(yè)排放、二次硫酸鹽和燃煤塵的混合、土壤風沙塵、烹調、二次硝酸鹽和生物質燃燒的混合、機動車尾氣和地殼元素釋放源，濃度貢獻分別為7.99、19.12、38.13、8.73、6.69、30.98、28.28和7.59μ.g/m3。
　　 在定群研究中，通過PM10的單污染物模型分析發(fā)現，在控制了性別、年齡、身高體重比(BM

9、I)、吸煙等因素后，秋季SDNN和r-MSSD均有不同程度的降低（（IQR=58.44～74.50μg/m3），其中SDNN在暴露滯后24小時降低最大(IQR=61.19μg/m3)，為6.01％(95%CI：-9.38～-2.52%)，r-MSSD在暴露滯后1小時時降低最大(IQR=74.50μg/m3)為4.69%(95%CI：-7.81～-1.46%)。冬季時人群SDNN暴露滯后1小時（IQR=208.55μg/m3）即降低6.9