关中农村家庭取暖排放多环芳烃的特征与人体暴露评价
结题报告
批准号:
41503096
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
徐红梅
依托单位:
学科分类:
D0707.环境地球化学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨柳、牛馨祎、王琳庆、别增军、武婷婷、周霁阳
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中文摘要
关中地区空气细颗粒物(PM2.5)污染是全国最为严重的区域之一。煤炭和生物质秸秆是该地区大部分农村家庭冬季用采暖燃料,是导致室内PM2.5污染较为严重的主要原因,也是危及当地居民健康的潜在因素。本研究选择PM2.5中代表性有毒物质多环芳烃(PAHs)作为研究对象,使用人体暴露采样装置对关中农村居民使用煤炭和生物质秸秆取暖过程中PM2.5及PAHs的人体暴露特征进行探索,采用进样口直接热解析气相色谱/质谱法对人体暴露PM2.5中低浓度、低样品量的PAHs进行快速准确分析,评估人体暴露PAHs的健康风险,并应用PCA-PMF-EF联合法定量人体暴露PAHs的来源,查明不同固体燃料和不同燃烧方式对人体暴露PAHs的影响,为我国农村居民防护燃料燃烧造成的健康危害提出科学依据,也为改进我国农村居民取暖设施、制定污染源优先控制对策做出贡献。
英文摘要
Guanzhong Plain is one of the major areas in which the air quality is heavily polluted by the high concentration of the fine particulate matter (PM2.5). The coal and biomass, which are used as the main heating fuels in most rural households in Guanzhong area, are attributed to the highly polluted indoor PM2.5 for local families, and also presented potential of health hazard. In this study, personal exposure sampling will be carried out to study the exposure characteristics of PM2.5 and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), the most representative toxic matter in PM2.5, during the heating season in rural area of Guanzhong Plain. In-injection port thermal desorption coupled with GC/MS (TD-GC/MS) method will be applied for rapid and accurate analysis of the low-content particulate PAHs in small sample. This work aims to assess the health risk and identify the main sources of personal PAHs exposure in PM2.5, and to estimate the contribution of varied burning techniques and solid fuels to the personal exposure PAHs by using PCA-PMF-EF united technologies. This information will provide scientific information for protection against health hazard resulted from solid fuel burning, for improving of heating facilities in Chinese rural area, and for relative policy setting.
煤炭和生物质秸秆是该地区大部分农村家庭冬季用采暖燃料,是导致室内PM2.5污染较为严重的主要原因,也是危及当地居民健康的潜在因素。本研究选择PM2.5及其中具有代表性的有毒物质多环芳烃(PAHs)作为研究对象对关中农村居民使用固体燃料取暖过程中PM2.5的人体暴露特征进行探索;本研究探索PM2.5中的不同化学组分随不同固体燃料种类和燃烧方式的变化规律,评估人体暴露PAHs的健康风险;并研究人体暴露PM2.5对人体细胞活性的影响,及其与细胞氧化性损伤的关系:关中农村取暖季人体暴露PM2.5浓度为263.4 ± 105.8 μg/m3,比室内(186.5 ± 79.5 μg/m3)和室外固定点PM2.5浓度值(191.0 ± 85.3 μg/m3)高40%。较高的PM2.5个体暴露浓度表明PM2.5暴露与个体活动有关。使用电力方式取暖的家庭主妇人体暴露PM2.5浓度最低(156.8 ± 36.6 μg/m3),使用固体燃料取暖的家庭主妇人体暴露PM2.5浓度为310.8 ± 90.4 μg/m3。可见,使用清洁能源比固体燃料燃烧至少可以降低一半的人体暴露PM2.5。固体燃料燃烧产物及其相关的二次反应产物是人体暴露、室内和室外PM2.5样品的主要贡献源。机动车排放和各种粉尘源是另外两个主要贡献因素。人体暴露样品中的PAHs浓度为310±443 ng/m3,是室内(211±120 ng/m3)和室外(189±115 ng/m3)浓度的1.5倍。农村家庭使用电力取暖被证明是本研究中最清洁的家用取暖方式,其人体暴露PAHs浓度比固体燃料取暖排放低1.2-4.5倍。室内块煤炉取暖家庭排放造成的人体暴露PM2.5具有最大的细胞毒性,导致更低的细胞活性和更高的ROS浓度。本研究成果为我国农村居民防护燃料燃烧造成的健康危害提出科学依据,也为改进我国农村居民取暖设施、制定污染源优先控制对策做出贡献。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3390/atmos8050091
发表时间:2017-05
期刊:Atmosphere
影响因子:2.9
作者:Pingping Liu;Yali Lei;Huarui Ren;Jinjin Gao;Hongmei Xu;Zhenxing Shen
通讯作者:Zhenxing Shen
DOI:DOI 10.1007/s10653-017-0030-7
发表时间:2017
期刊:Environ Geochem Health
影响因子:--
作者:Hongmei Xu;Benjamin Guinot;Steven Sai Hang Ho;Yaqi Li;Junji Cao;Zhenxing Shen;Xinyi Niu;Zhuohui Zhao;Suixin Liu;Yali Lei;Qian Zhang;Jian Sun
通讯作者:Jian Sun
A 10-year observation of PM(2.5)-bound nickel in Xi'an, China: Effects of source control on its trend and associated health risks.
中国西安 PM(2.5)(-) 结合镍的 10 年观察:源头控制对其趋势和相关健康风险的影响
DOI:10.1038/srep41132
发表时间:2017-01-24
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Xu H;Ho SS;Cao J;Guinot B;Kan H;Shen Z;Ho KF;Liu S;Zhao Z;Li J;Zhang N;Zhu C;Zhang Q;Huang R
通讯作者:Huang R
Seasonal and Annual Variations in Atmospheric Hg and Pb Isotopes in Xi'an, China
中国西安市大气汞、铅同位素的季节和年变化
DOI:10.1021/acs.est.6b06145
发表时间:2017
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Hongmei Xu;Jeroen E. Sonke;Benjamin Guinot;Xuewu Fu;Ruoyu Sun;Aurelie Lanzanova;Frederic C;audap;Zhenxing Shen;Junji Cao
通讯作者:Junji Cao
DOI:10.1016/j.envpol.2016.08.058
发表时间:2016
期刊:Environmental Pollution
影响因子:8.9
作者:Hongmei Xu;Steven Sai Hang Ho;Meiling Gao;Junji Cao;Benjamin Guinot;Kin Fai Ho;Xin Long;Jingzhi Wang;Zhenxing Shen;Suixin Liu;Chunli Zheng;Qian Zhang
通讯作者:Qian Zhang
家用固体燃料燃烧源中含氮有机物居民暴露健康损伤机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    徐红梅
  • 依托单位:
关中农村生物质燃烧排放棕碳气溶胶的人体暴露健康效应
  • 批准号:
    41877376
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    徐红梅
  • 依托单位:
国内基金
海外基金