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城市地表灰尘作为城市环境污染物主要的“源”与“汇”的载体,对城市环境污染物的迁移转化与扩散具有重要作用。城市地表灰尘中具有生理毒性的微量元素,由于具有迁移速率慢、潜伏性强、污染后果严重以及生态环境效应复杂等特点,在外动力作用下容易扬起,不仅通过城市土壤—大气—水环境间循环转化,影响城市生态环境安全,而且经手—口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等暴露途径威胁人体的健康,从而成为科学界重点关注的城市生态环境问题之一。本研究从新疆乌鲁木齐市主城区的四个不同功能区（交通区、公园区、文教区、居民区）采集83个地表灰尘样品,测定其中砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、锰（Mn）、镍（Ni）、铅（Pb）、锌（Zn）和汞（Hg）等9种微量元素含量,基于地理信息系统（GIS）技术,采用地统计法和多元统计方法,分析探讨乌鲁木齐市地表灰尘微量元素含量空间分布特征及可能来源,采用地质累积指数、负荷污染指数及潜在生态风险指数法分别分析乌鲁木齐市地表灰尘微量元素的污染程度和潜在生态危害,并利用US EPA健康风险评价模型对各微量元素污染的潜在人体健康风险进行分析评估。主要研究成果如下:1)乌鲁木齐市区地表灰尘中微量元素As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和Hg平均含量分别为9.49、0.24、66.80、36.79、435.48、34.08、40.51、224.48和0.14 mg·kg-1,其中Hg、Zn、Pb、Cd、Cu、Cr和Ni等元素平均含量分别为新疆土壤背景值的8.24、3.26、2.09、2.0、1.38、1.35和1.28倍;Zn、Pb、Cd、Cu和Ni平均含量分别为乌鲁木齐市土壤背景值的3.70、3.62、1.5、1.27和1.09倍。从各行政区来看,新市区地表灰尘中Cr、Cu、Mn、Pb和Zn,水磨沟区As和Ni,沙依巴克区Cd,天山区Hg元素含量相对较高。2)乌鲁木齐市区地表灰尘中各微量元素的空间分布格局不同,均出现了含量高值区或高值点。As的分布较为离散,其含量在研究区西北部以及东部出现高值点,Mn出现了2个高值点。Cd基本上呈现自西向东递增趋势,在研究区西北部工业区附近出现含量高值区。Cr和Ni高值区主要分布于研究区东北部煤矿周围。Cu、Pb与Zn空间分布格局有一定程度的相似性,含量均在西北部和东南部较高。Hg的高值区主要分布于研究区中部交通密集的区域。从污染来源来看,乌鲁木齐市地表灰尘中As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb可归为一类,Mn、Zn可归为另一类,聚类分析分类结果与相关性分析结果相对应,As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb与Zn主要受到人为污染源的影响,Mn主要受到土壤地球化学特征的控制。3)乌鲁木齐市地表灰尘中微量元素的地质累积指数法均值从高到低排序为:Hg、Zn、Pb、Cd、Cr、Cu、As、Ni、Mn,其中Hg达到中度污染,Zn、Pb和Cd轻度污染水平,As、Cr、Cu、Mn和Ni等5种元素呈现无污染。从不同功能区地表灰尘污染态势来看,各功能区地表灰尘中微量元素污染水平相差不明显,交通区地表灰尘中As、Mn和Ni,公园地表灰尘中Cd,以及文教区地表灰尘中Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的污染水平略高于对比的其它功能区。文教区地表灰尘微量元素的污染需引起关注。4)污染负荷指数评价结果表明,乌鲁木齐市地表灰尘中微量元素单项污染指数平均值从大到小依次为:Hg、Zn、Pb、Cd、Cu、Cr、Ni、As、Mn,其中Hg和Zn呈现重度污染,Pb呈现中度污染,Cd、Cr、Cu和Ni呈现轻度污染,As呈现轻微污染,Mn呈现无污染。交通区、公园、文教区、居民区地表灰尘中微量元素负荷污染指数平均值均呈现轻度污染,但文教区>交通区>公园>居民区。5)潜在生态风险指数评价结果表明,地表灰尘中各微量元素单项生态风险指数从大到小依次为:Hg、Cd、Pb、As、Cu、Ni、Zn、Cr、Mn,其中Hg呈现极强生态风险,Cd呈现中等生态风险,其他7种元素均呈现轻微生态风险水平。交通区、公园、文教区、居民区地表灰尘中微量元素综合潜在生态风险指数（RI）均呈现较强潜在生态风险。Hg和Cd是研究区地表灰尘中主要的生态风险因子。6)乌鲁木齐市区地表灰尘中9种元素对儿童的潜在健康风险大于成人,不同途径的暴露风险表现为经手-口摄入>皮肤接触>经呼吸摄入;各功能区地表灰尘中微量元素通过3种暴露途径的非致癌风险指数（HI）和致癌风险指数（TCR）从大到小依次为:文教区、居民区、交通区、公园,HI和TCR均小于安全阈值范围,均属于可接受风险水平。研究区地表灰尘中As和Cr是主要的非致癌风险因子,Cr是主要的致癌风险因子。整体上,乌鲁木齐市区地表灰尘微量元素不会产生潜在健康风险。