论文部分内容阅读
目的:大气污染治理是一项复杂而系统性工程,兰州市主城区从2012年入冬开始全面实施“煤改气”工程,2013年下半年空气质量自动监测系统建设完毕并陆续投入使用,大气细颗粒物(PM2.5)被纳入监测范围。因此本研究拟对兰州市主城区2013年至2016年大气PM2.5浓度变化情况进行分析,评估主城区居民PM2.5暴露情况,并对PM2.5暴露所致的人群健康效应及健康经济效益进行分析;同时,对2015年至2016年PM2.5中多环芳烃(PAHs)含量进行检测,评估当前主城区居民PAHs暴露水平,并对其所致的健康风险及暴露组成、来源进行分析,为下一步的治理工作提供依据。方法:(1)收集兰州市主城区2013-2016年PM2.5监测数据,计算主城区居民PM2.5人口加权暴露浓度,对“煤改气”工程后,主城区居民PM2.5的暴露变化情况进行描述性分析,根据《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中PM2.5暴露浓度的二级限值对主城区居民的暴露水平进行评价,利用整合暴露-反应(IER)模型评估主城区居民PM2.5暴露的健康效应,再采用意愿支付(WTP)法对降低主城区居民PM2.5暴露水平所带来的健康经济学效益进行分析。(2)采集兰州市主城区居民PM2.5暴露样本,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析样本中PAHs的含量,用秩和(Mann-Whitney U)检验分析冬季采暖对空气中PAHs含量的影响,采用累积毒性等效剂量(TEQ)法定量表征主城区居民PAHs呼吸暴露的健康危害,并对其所致的终身致癌风险和期望寿命损失情况进行评估。结果:(1)兰州市主城区居民2013-2016年PM2.5人口加权暴露浓度为57.5μg/m~3,介于11~457μg/m~3之间。其中,日均暴露浓度合计达标878天,达标率为80.1%,且以夏季达标天数最多,春、秋季次之,冬季达标天数最少,冬季不达标天数占总不达标天数的比例高达77.9%。(2)“煤改气”工程后,兰州市主城区居民PM2.5暴露水平明显降低,但与相关标准仍有一定距离,以2016年的年均暴露浓度为例,其值仍然是国标浓度的1.38倍,更是世界卫生组织(WHO)暴露标准的4.83倍。(3)以2014年PM2.5人口加权年均暴露浓度63.2μg/m~3作为基线,估测其达到国标浓度(35μg/m~3)、WHO目标浓度(10μg/m~3)时,分别可避免910例、2266例超额死亡,分别可因此产生0.82亿元、2.03亿元的经济学效益,分别占2014年兰州市国内生产总值(GDP)的0.04%和0.1%。(4)目前兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs暴露浓度为778.3μg/m~3,介于91.4~1910.9μg/m~3之间。其中,16种优先控制的PAHs暴露浓度为772.4μg/m~3,介于91.2~1892.8μg/m~3之间;8种致癌PAHs暴露浓度为495.2μg/m~3,介于40.8~1156.6μg/m~3之间。各种PAHs采暖期的暴露浓度均显著高于非采暖期。(5)兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs的暴露以低、中环为主,高环PAHs所占比例较小,在3.3%~10.4%之间。PAHs来源解析发现,石油的挥发性输入、煤炭、生物质等有机物的燃烧、机动车尾气的排放是兰州市主城区PM2.5中PAHs的主要来源。(6)兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs暴露的TEQ浓度为19.4μg/m~3,介于1.97~61.80μg/m~3之间,所致的终身致癌风险(ILCR)值为1.68 10-3,介于1.7 10-4~5.4 10-3之间,均高于WHO的建议值(10-6),因此而造成的主城区居民期望寿命损失值为7.3天。结论:在兰州市“煤改气”工程后,主城区居民PM2.5暴露水平明显下降,但当前PM2.5年均暴露浓度及相应PAHs暴露浓度仍然处于相对较高水平,对居民健康存在一定风险。因此,探索适合新形势下主城区大气污染防治的措施,降低居民暴露风险,仍然是当前兰州市面临的一个重要公共卫生问题!