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城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估

《城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估》是依托南京大学,由钱新担任项目负责人的面上项目。

城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估基本信息

城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估结题摘要

全面了解城市大气重金属污染的特征、来源及其风险,是开展相应防控工作和政策制定的基础。本项目以长三角典型城市——南京市为例,分析了PM2.5及其中重金属的污染水平、时空分布和形态特征;采用富集因子、主成分分析及聚类分析的方法对重金属的来源进行判断;采用U.S.EPA的风险模型评价了PM2.5中重金属对人群的健康风险;同时,使用多元线性回归、BP-神经网络和支持向量机方法对PM2.5中重金属浓度进行快速模拟。研究结果显示:(1)观测期间PM2.5的来源可分为六类:二次硝酸盐、道路扬尘、海盐和船舶、燃煤、二次硫酸盐和钢铁冶炼;冬季雾霾期间PM2.5的最高浓度为518μg/m3,比国家标准高出将近 7倍。(2)PM2.5中重金属浓度冬季最高、夏季或秋季最低;As浓度超过相关环境空气质量标准;位于南京工业区(浦口)的PM2.5中重金属浓度明显高于其他功能区。(3)人为源金属主要富集在细颗粒物中,而自然源金属主要富集在粗颗粒物中。(4)PM2.5中大部分金属的环境活性较高,大部分金属的水溶态与可交换态在市区的比例高于郊区,夏季高温天气有利于增加大部分金属的生物可利用性;Cd、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Ni和Cr的富集性和生物可利用性均较高,在大气重金属风险防控中需重点关注。(5)PM2.5中重金属通过呼吸暴露对人群的总致癌风险高于10-6,不容忽视;对人群无明显非致癌风险(HI <1)。(6)三种建模方法里,支持向量机对大部分重金属的模拟效果较好,模拟值与实测值的相关性系数>0.8;通过模型预测,2015年大气重金属污染最重的月份是12月和1月,污染较轻的月份是6月和7月。(7)对南京2016年某日重金属浓度预测结果显示,重金属重污染区主要集中在江北浦口、城北迈皋桥及瑞金路附近,受交通源和郊区工业排放的影响较大。(8)总体上,从富集程度上看,Cd、Mo、Pb、Zn、Cu和As 需特别关注;从生物可利用性上看,Zn、As、Pb和Cd需特别关注;从健康风险上看,As、Mn和Cr需特别关注。本项目为大气重金属的快速监测和污染防控提供了重要思路。 2100433B

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城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估造价信息

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城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估项目摘要

以长三角典型城市-南京市为研究对象,分析四季及雾霾天气下城市不同功能区大气颗粒物TSP、PM10、PM2.5和PM1.0的浓度及其中13种主要重金属的含量,研究南京市大气重金属的时空分布和污染特征。结合单颗粒微观形态分析技术和多元线性回归等数学方法对其可能的主要来源进行识别,揭示人类活动对大气重金属污染的影响。同时,在人群活动密集区,监测并分析粗颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5中重金属的赋存形态和生物可利用性,并对其所带来的健康风险进行评估。在此基础上,利用人工神经网络和支持向量机等非线性数学工具,研究大气颗粒物中重金属含量对大气物理化学因子、大气颗粒物浓度的响应,综合大气颗粒物-重金属污染-人群健康风险的相关关系,建立符合我国城市大气重金属污染特征的健康风险快速评估模型。研究结果可为城市大气重金属污染防控,加强大气环境管理提供支撑。

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城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估常见问题

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城市大气颗粒物重金属污染特征及健康风险评估文献

大气颗粒物及降尘中重金属的分布特征与人体健康风险评价 大气颗粒物及降尘中重金属的分布特征与人体健康风险评价

大气颗粒物及降尘中重金属的分布特征与人体健康风险评价

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为了解PM2.5、PM10和降尘中Cu、Mn、Pb、Ti、V、Cd、Cr、Co、Mo、Ni等10种重金属元素的分布特征及人体健康风险,利用大流量颗粒物采样器采集了北京城区某地四季大气中PM2.5、PM10及降尘样品,用ICP-MS测定了上述10种金属元素的质量浓度.结果表明,PM2.5和PM10的年均质量浓度分别为153.40μg·m-3和232.93μg·m-3,超出GB 3095-2012中二类环境功能区标准限值的5倍和3倍;PM2.5/PM10的均值为0.74,表明大气颗粒物中以粒径小于2.5μm的颗粒为主;后向轨迹分析结果表明外源颗粒物的来向随季节变化而改变,冬、 春、 夏、 秋季主要来向为西北、 北-东北、 东南、 东南-西北.PM2.5和PM10中10种元素的年均质量浓度从高到低依次为Ti>Mn>Pb>Cu>Cr>Ni>V>Cd>Mo>Co,其中Ti、Mn、Pb、Cu和Cr这5种元素占10种目标元素总质量浓度的91.93%和92.49%.除PM10中Cd年均质量浓度(6.53 ng·m-3)高于GB 3095-2012限定值(5.00 ng·m-3)外,其他元素的质量浓度均不超标.降尘中各元素的含量由高到低依次为Ti>Mn>Pb>Cu>Ni>Cr>V>Co>Mo>Cd,Ti(2561.48μg·g-1)占所有元素的质量分数为72.57%,地累积指数(Igeo)结果表明,Cd(4.03)属重度污染,Pb(2.49)介于中度污染和重度污染之间,Cu(1.33)属中度污染,Ni(0.43)属轻微污染.重金属的致癌健康风险(<10-4)和非致癌健康风险(<1),均处于较低水平,短期内不会对人体健康造成威胁,但不能忽视长期处于此环境所带来的健康危害.

重金属的危害及水中重金属污染的现状 重金属的危害及水中重金属污染的现状

重金属的危害及水中重金属污染的现状

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重金属的危害及水中重金属污染的现状

姜斌:健康城市、健康景观

香港大学建筑学院景观设计学部,助理教授 姜斌

Q:能否介绍您所提倡的"健康城市,健康景观"的概念的主要内涵?

姜斌:"健康城市,健康景观"关注城市建成环境及城市景观如何影响城市居民的身心健康、社群健康、及城市的可持续发展。通过对城市功能、空间和景观的规划设计来倡导健康及可持续的生活方式和行为模式,为市民创造清洁、安全、优美、公平的物质空间环境和社会环境。

有两个重要的定义作为这一概念的支撑和我们行动的依据:世界卫生组织在1948年对健康做出了一直沿用至今的定义:"健康不仅是消除疾病或赢弱,也是体格,精神与社会的完全健康。" 1992年联合国发布的《里约环境与发展宣言》提出"人类处在关注持续发展的中心。他们有权同大自然协调一致从事健康的、创造财富的生活。

Q:为什么"健康城市, 健康景观"的概念对于当前中国有着重要性和紧迫性?

姜斌:经过数十年粗放的城市化和工业化进程,不仅城市环境本身,城市所依赖的自然环境都遭到非常严重的污染、肢解和破坏。在经济挂帅的大背景下,难以量化和归责的环境恶化和健康损失常常被决策者忽略,而我们每一个人,每一个家庭最终都会为之付出沉重的代价。

有确凿的数据显示,中国国民的健康状况正在因为环境质量的降低、社会竞争的加剧、不健康生活方式的盛行逐步恶化。这里我给大家举三个方面的数据以管中窥豹:其一,以可导致糖尿病、心血管疾病等致死疾病的肥胖症为例,2010年中国成年人超重的比例为30.6%,肥胖的比例为12.0%。中国未成年人超重和肥胖率分别从1981年至1985年的1.8%和0.4%上升到2006 年至2010年的13.1%和7.5%。导致肥胖率剧增的原因虽然是多重的,但其中一个重要的原因是可供休闲和锻炼的城市公共绿地的减少。其二,快速的工业发展及基础设施建设产生巨大的能源和矿产生产需求,这也带来巨大的健康损失。过去五十年,中国有超过800个国有矿产公司和23万个私有矿产公司共计产生了约200万公顷被重金属严重污染的荒地;同时采矿和熔炼处理也带来的重金属大气污染问题。其三:充满压力的城市环境和缺乏舒缓压力和促进身心再生的城市公共空间的缺乏可增加紧张、抑郁、和焦虑的发生率。2013年研究预测中国罹患抑郁症的人数超过三千万人,其中约90%不能得到及时诊断和治疗,由此导致病情的恶化甚至自杀行为的发生。

我们所要思考的是, 作为城市环境的规划设计者,能为解决这些危机作一些什么贡献?虽然设计不能解决一切问题,但在西方开展的大量研究和实践工作证明城市环境的改善可以为健康问题做出重要的贡献。中国在这一领域的工作刚刚开始,而我们所面临的健康危机和环境危机又是如此严重。在这一背景下,其重要性和紧迫性是显而易见的。

Q:为什么您认为精神健康问题在中国应引起更多的关注? 它与城市环境或城市景观有何联系?

姜斌:中国城市居民常常忽视精神健康,不愿意承认精神疾患的存在和主动寻求解决方案。目前,在中国城市,特别是一线城市存在着工作竞争激烈、生活成本高、人均社会资源匮乏等现象,这些情况造成城市居民,特别是中青年人群的精神压力极大。精神压力可导致急性心肌梗塞及免疫能力低下,长期的精神压力是高血压、2型糖尿病、和过劳死的主要原因。另外两种主要的精神问题,抑郁和焦躁,在生理机制上被视为人体压力反应机制失调的双重表现。

一方面,在医学研究中,精神压力的危害已经得到明确量化。比如,有研究发现,工作场所的显著精神压力可增加181%的心脏突发疾病死亡率(即2.81倍),100%的女性2型糖尿病患病率,及65%的早期死亡率。Nielson等(2008)发现显著的精神压力可增加491%的自杀率,159%的心脏突发疾病死亡率,和79%的呼吸疾病患病率。这些触目惊心的数字告诉我们:精神问题,特别是精神压力其实正在严重侵蚀市民的健康,只是人们并不清楚精神问题与认为需要接受医治的"重要疾病"之间存在如此显著的联系。

另一方面,研究发现接触自然或者城市绿地可起到舒缓压力的效应,并且已经进行明确的量化工作。以本人最近发表的关于绿色街道压力舒缓效应的研究为例:我们使用了压力荷尔蒙(唾液皮质醇)及指尖皮肤收缩率等生理指标来评测人的精神压力水平。对比没有树木的街道景观,被林荫覆盖的绿色街道(30%的树木覆盖率)可增加约200%(即3倍)的压力舒缓效应。Bartoon和Pretty的论文指出:在绿地里进行5分钟的轻度锻炼(如散步)即可产生显著的改善情绪(增加60%)、提升自尊感(增加70%)的效应。这一类的研究成果都证明自然或城市绿地对提升精神健康起到至关重要的作用。

总而言之,中国城市居民的精神健康问题其实相当严重,其原因当然是多样和复杂的,在病理发展机制上,城市景观可为人们提供舒缓压力,恢复精力的场所,避免将日常的急性精神压力累积为长期的、慢性的压力,最后发展成具有显著健康危害或社会危害的精神疾病。

Q:从哪些具体方面来改变城市景观以提升公众健康?

姜斌:概括来说,可以从几个方面来开展。首先,我们要解决污染问题,通过规划设计调整城市土地利用方式和产业组合,尽量减少污染对市民健康的影响,这一概念,我想借鉴北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚教授提出的"海绵城市景观"这一概念,城市景观如何通过缓冲、过滤,阻隔,和处理污染物质,起到保护居民健康的作用,是一个值得深入研究的课题。

其次,我们要通过城市景观的营造刺激健康生活方式的养成,倡导积极的城市生活,鼓励人们走出房间,亲近自然,亲近邻里,投身户外健身和休闲活动。此外,我们要通过城市景观的营造提供人们身心再生的场所。都市居民为生存与发展承受着巨大的心理压力,而绿色景观能有效地舒缓压力和恢复注意力。最后,城市景观对社会健康亦起到积极的作用,好的景观设计可抑制犯罪行为的发生,鼓励市民之间的友好交往,提升市民之间的信任感,保证所有的市民都有平等地使用城市绿地、享受公共空间和公共服务的机会。

Q:在中国的文化、社会、经济背景下,是什么原因驱使我们的城市环境和城市生活背离健康发展的方向的?设计师对此能做什么?

姜斌:有两个问题是关键的。其一,在这个消费时代,在灰色丛林般的城市里,人们逐渐失去了欣赏自然的机会和能力。人们大部分对自然的认知是透过电子媒介来实现的,我们所认识的自然只是二手的,虚拟的自然,是他人制造的图像消费品。因此,人们对于自然的认知能力逐渐变得迟钝和残缺。如果生于八零年代前的人们还存有对自然中国和乡土中国的依稀记忆,那么当代的青少年儿童则大多是在远离自然的城市人工环境和虚拟的电子世界中成长起来的,自然对于他们来说是完全陌生和无关的。因此,作为设计师,一个迫切的任务就是将真实的、乡土的自然美带到城市生活,因为只有真实的自然才能唤醒人们对环境真实的理解、尊重和热爱。而这种理解和爱的能力是创造健康城市的根本途径。

其二,健康城市的发展受到不健康的、高能耗的、过度消费的、源于西方的城市生活理念和方式的冲击。根本上而言,我认为存在两个重要挑战:第一个挑战,我们的城市常常缺乏文化的自信,我们的发展一直走在效仿西方大城市的老路上,而且在不断重复它们半个世纪前就曾犯过的错误。在这一点上,我特别感激俞孔坚教授过去二十年的工作,通过景观设计唤醒中国人的文化自信,创造和保护属于中国人的独特人文景观和生活场所。第二个挑战,如何通过设计改变不可持续、不健康的生活方式呢?我们首先应当尊重人们追求富足、平等、自由、自尊、安全和隐私的权利。为了刺激消费,商家常常将理想生活价值观与他们的商品划上等号,如私家汽车、郊野别墅、私人游艇、饕餮盛宴等。这实际上是一种非常隐蔽的欺骗。这种过度消费的"理想生活方式"将不可避免地导致环境的污染、不可再生资源的枯竭、自然环境的破碎、和身心健康的受损,即就是所谓的"公地悲剧"。不幸的是,简单地否定或劝阻人们过度消费将是徒劳无功的。作为设计师,需要让人们相信其实他们的理想愿景可通过健康和可持续的方式来实现的,而这样的生活方式也是很吸引人的。作为设计师来说,应该倡导健康的、不自私的、文化自信的城市生活。

Q:能否介绍一下您在美国及亚洲建立的"健康城市, 健康景观"专家合作网络, 这个网络的主要目标和工作内容?

姜斌:近五年来,我与William. C. Sullivan教授及张俊彦教授一起致力建立一个国际性的研究和设计实践网络。Sullivan教授是美国环境学科主任委员会前任主席,伊利诺伊大学健康与可持续发展研究实验室主任。张俊彦教授是台湾大学"健康景观,健康人民"实验室主任和本领域的世界著名学者。我们已经与哈佛大学、加州大学洛杉矶分校、北京大学、台湾大学、香港大学、美国景观设计师协会 (ASLA)、美国环境设计学会(ERDA)、美国国家森林署(USDA Forest Service)等世界著名高校或组织展开学术交流或教育交流活动。我们的目标是在全球范围内,鼓励和帮助各国的学者和规划设计师,基于不同的文化、社会、和地理背景,针对建成环境如何影响健康这一重要课题进行研究和设计实践。同时,如何与景观生态学、可持续城市规划与设计、环境污染治理、大众健康、大数据管理与分析等专业进行有效的合作也是我们关注的课题。

我们正在努力的事情包括:致力开展定量研究工作,推动以科学证据为驱动力的设计实践,为政府决策提供明确的科学依据;发表介绍这一领域先进理念、研究方法、和重要研究问题的著作,进行学术宣讲,希望能够影响到更多的学者,特别是年轻的学者,投身到透过改善城市环境来改善市民健康和社会健康这一重要的行动中;独立或与著名设计事务所合作在全球多个城市开展设计实践,通过实际项目示范、检验、和发展我们的理念和方法。

姜斌,香港大学建筑学院景观设计学部,助理教授

美国伊利诺伊大学香槟分校博士,博士后,设计工作室讲师。研究方向:健康景观与可持续城市化。

北京大学景观设计学理学硕士,研究方向:生态基础设施规划设计与历史文化景观保护。

其设计师从俞孔坚教授、Peter Walker 及Leslie Wood, 先后就职于北京土人、泛亚国际、Peter Walker and Partners (PWP) 等著名设计机构,先后担任设计师、项目主创、高级项目经理等职务。2005曾荣获美国设计师协会(ASLA)景观规划与分析奖(职业类,团体)。

其研究师从景观认知学派著名学者William C. Sullivan 教授及俞孔坚教授,曾担任美国伊利诺伊大学香槟分校讲师、健康景观与可持续发展研究中心研究负责人及实验室主管。在Landscape and Urban Planning , Environment & Behavior 等顶级学术杂志发表重要论文,其研究被美国、英国、加拿大、日本、新加坡多家媒体报道。

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职业健康风险评估方法学实践应用内容简介

本书由多位从事职业病防治和管理工作、具有丰富经验的专家和业务骨干撰写,共分15章,第1章介绍国外5种健康风险评估方法学,第2章到第15章分别介绍该5种方法学在14种行业职业危害风险评估中的实践应用。应用国际上较为流行的人体健康风险评估方法,对职业病危害较为严重的重点行业进行职业健康风险评估,积累了大量重点行业的职业健康风险评估数据,可为风险评估科研、教学、实践工作提供参考。

本书可为各级职业病防治机构(包括疾病预防控制中心)技术及科研人员、职业卫生监管人员以及职业卫生技术服务机构的检测与评价人员及管理者提供参考。 2100433B

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环境健康风险评估与管理内容简介

《环境健康风险评估与管理》由浙江人民出版社出版

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