Page 119 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

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第 1 期 吴庆瑶等：常州某纺织工业园区周 边 PM 2. 5 和 PM 中重金属源解析及健康风险评估 · 115 ·
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in winter than in summer. PM content in winter was about 1.70 times that in summer, and PM content in winter
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was about 1.65 times that in summer. Particulate matter around the textile industrial park exceeded the standard,
with the maximum over-standard multiple being 33.3 times of the reference concentration limit of the Ambient Air
Quality Standard (GB 3095-2012), and the levels of metal elements in winter were greater than in summer. PMF
model analysis showed that the main sources of heavy metals in PM and PM in the surrounding areas of the
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textile industrial park were road dust and industrial emissions, contributing 59.7% and 64.2% in summer and winter,
respectively. The health risk model showed that in winter, exposure to the PM and PM had a non-carcinogenic
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risk to children, and the total non-carcinogenic risk value were 1.13 and 1.20, respectively. The carcinogenic risk
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indexes of Cr and As were not within the threshold range (10 -10 ), which was at an unacceptable level.
Key words PM ; PM ; heavy metals; pollution characteristics; source analysis; health risk
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我国城市、农村和工业区都存在不同程度的室 清楚，因此亟须开展进一步的研究对纺织工业园区
内室外大气颗粒物污染现象 [1-2] 。国内外学者对大气 周边环境中重金属情况进行评估。
颗粒物中重金属的污染特征进行了大量研究，发现 常州以纺织产业而闻名，素有“织造之乡”之称，
其具有浓度低、毒性高的特点 [3-5] 。大气颗粒物中重 选取该地区周边建制村为研究地点，采集夏、冬两季
[6]
金属可以通过大气干湿沉降积累到植物中 ，在各种 大气 PM 2. 5 和 PM 1 0 样品，分析样品中 Sb、Co、V、
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介质中富集并迁移转化，最后通过呼吸、饮用水和食 Pb、Cd、As、Cr、Cu、N 和 i C 等重金属浓度，并解析
污染来源，利用健康风险模型对不同人群暴露水平
物链进入人体，对人体健康造成威胁 。含重金属的
[7]
的健康风险进行评估，有利于加深对纺织工业园区
[8]
大气颗粒物对暴露人群具有一定的致癌风险 ，被人
周边区域大气 中 PM 5 和 PM 0 污染程度及重金属
体吸入后会导致呼吸系统疾病，这是因为颗粒物上 2. 1
污染水平的认识，以期为纺织工业园区周边区域大
吸附的重金属 如 Co、V、Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Sb
气治理联防联控、大气重金属风险防控等提供数据
和 A 等进入人体后能一定程度影响细胞炎性反应
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参考。
和基因变异，从而危害人体健康 。虽然大气颗粒物
[9]
中的重金属含量往往为微量，但污染源排放大量颗 1 材料与方法
粒物导致大气中重金属浓度上升 。 1.1 样品采集
[10]
有研究表明，大气中重金属的浓度特征具有季
研究区位于江苏省常州市南部的武进区，武进
节 变 化 性 ， 如 保 定 市 东 北 方 向 某 城 乡 接 合 区域 区是长三角地区典型的核心工业地区。纺织工业园
PM 5 中重金属浓度随季节变化而变化，呈冬季>秋
2. 位于武进区湖塘镇东部，东与遥观镇相连、南抵广电
季>春季>夏季的特征 [11] 。随着我国经济的发展和工
路、西至采菱港、北至人民路，规划总面积 约 2.63
业园区数量的快速增长，针对焦化厂、冶炼厂和采矿 km ，园区内印染企业较为集中。采样点布设于该工
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厂相关工业园区周边区域大气颗粒物中重金属的研 业园区周 围 1 k m 以内 的 4 个建制村（ 图 1），共采样
究已开展较多，在其大气颗粒物中重金属浓度组成
2 期，分别为夏季（2020-08-17—2020-08-21，连续采
特征、潜在生态风险和健康风险研究方面已取得了 样 5 d）和冬季（2019-12-30—2020-01-03，连续采 样 5
较多成果，而对纺织工业园区周边大气环境中颗粒 d）。采用中流量大气采样器（TH150C，武汉天虹仪
物重金属研究较少。纺织工业中的重金属主要来源 表有限责任公司）进行样品采集，采样滤膜为直 径 90
于染料和助剂等化工原料，在其加工的不同阶段被
m m 的石英纤维滤膜，采样流量 为 100 L/min，每天持
引入到环境之中。Co、C 和 C 常被添加到颜料和 续采 样 22 h， 个采样点位各采 集 2 个滤膜样品（夏
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染色媒染剂中；N 常作为颜料和染色催化剂的添加 季 PM 、PM 样品 各 个，冬 季 PM 、PM 样品
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剂；P 作为增重剂和颜料 [12-13] ；A 主要添加在纺织 各 5 个），共采集有效样 品 8 个，采集好的滤膜在避
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媒染剂和印花剂中；S 是纺织工业中最受关注的金 光密封且低温条件下储存。
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属污染物，它经常被大量用作纺织工艺中的阻燃剂 1.2 样品分析
和催化剂 [14] 。纺织印染行业存在重金属污染的情 滤膜采样前后分别使用十万分之一天平在恒温
况，纺织生产加工中产生的重金属会排放到不同环 恒湿条件下进行手工称重。采用微波消解法对滤膜
境介质中，但其对周边人群是否产生健康风险尚不 样品进行处理，用陶瓷剪刀剪 取 1/ 滤膜放入聚四氟
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