济南市冬季PM2.5中元素的污染特征、来源及健康风险评价

为探究济南市冬季PM2.5中元素的污染特征、来源及健康风险,于2019年1-2月在山东大学中心校区分昼、夜采集PM2.5样品,利用能量色散X射线荧光光谱仪(energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer,ED-XRF)分析19种元素的含量,并采用富集因子法、正定矩阵因子模型和潜在源贡献因子法分析其来源,再利用环境健康风险评估模型对重金属的健康风险进行评价.结果表明,济南市冬季PM2.5 中地壳元素(Ca、Na、Mg、Al、K、Ti 和 Fe)和重金素元素(V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Ba和Pb)的总浓度分别为(11.5±1.4)ug·m-3和(432.3±165)ng·m-3,分别占元素总质量浓度的80.4％和3.0％;污染期元素的总质量浓度是清洁期的1.2倍,但元素总浓度在PM2.5中的占比却从污染期的9.6％上升至清洁期的28.2％,说明元素的富集不是PM2.5升高的原因;污染期重金属元素的富集因子(enrichment factors,EFs)显著高于清洁期,表明人为污染物的排放是导致灰霾形成的主要原因;PM2.5中的元素主要来自扬尘与工业源(36.3％)、交通源(27.9％)、煤炭燃烧源(19.4％)和生物质燃烧源(16.4％);济南市的潜在源分析的结果表明,不同来源贡献的潜在源区差异较为明显,济南市冬季PM2.5中的元素不仅受到济南周边城市的影响,还受邻近省份远距离传输的影响;济南市的重金属对人群不具有非致癌风险,Cr、Co、Ni和As对人群均存在致癌风险,尤其是Cr对成年男性具有不可忽视致癌风险.