导语
在工业文明以前,城市不发达、工业不发达,灰尘很大程度上是土壤的细微部分或者说是土壤的延伸了,但在当今高度发达的现代社会,灰尘被赋予了更为复杂的内涵,这个内涵包括重金属和有机毒物,甚至某些特定有害的微生物。现在大家比较接受的灰尘的定义大都是指粒径小于20目(0.毫米)的固体颗粒物。
街道灰尘的重金属比城市土壤要高得多
以广州为例,有人(年)测得主干道灰尘中重金属平均值镉4.22±1.21毫克/千克、铬62.2±27.1毫克/千克、铜±30毫克/千克、镍31.9±12.6毫克/千克、铅72.6±17.9毫克/千克、锌±毫克/千克,而相对应的街道中的土壤的重金属则要低得多。
而北京(年),街道重金属的平均数值是镉0.64毫克/千克、铬69.33毫克/千克、铜72.13毫克/千克、镍25.97毫克/千克、铅.82毫克/千克、锌.20毫克/千克,相比之下,广州的灰尘含镉高,北京的含铅高,当然其他的也高低不一。
而在上海(年),公园土壤中重金属的平均含量分别为镉0.40毫克/千克、铬77.01毫克/千克、铜44.57毫克/千克、镍31.17毫克/千克、铅55.06毫克/千克、锌.54毫克/千克。
公园灰尘中重金属含量的平均含量为镉1.58毫克/千克、铬.59毫克/千克、铜.89毫克/千克、镍92.19毫克/千克、铅.63毫克/千克、锌.29毫克/千克,公园灰尘中重金属含量普遍高于土壤,相比于广州和北京,上海的灰尘有高铅、高锌、低镉的特点。
城市灰尘中的重金属的研究在近几年发展很快,其他二三四线城市也大都有检测结果。
如有报道曾经是重工业城市的沈阳年灰尘中铅浓度范围为19.58~.90毫克/千克,平均为.06毫克/千克,是对照(37.97毫克/千克)的5.8倍;沈阳市土壤和灰尘中铅分布空间差异大,局部污染比较严重,而内陆山城重庆市(5年)街道灰尘各重金属的平均含量均低于全国同类城市平均水平,重庆镉平均0.31(全国平均3.03毫克/千克,来自我国城市街道灰尘中重金属的成分分析,下同)、铬83.93毫克/千克(.40)、铜78.22毫克/千克(.43)、镍34.6毫克/千克(45.29)、铅73.63毫克/千克(.93)、锌.69毫克/千克(.01),此外,砷12.16毫克/千克(15.26)、汞0.16毫克/千克(0.61毫克/千克)。
但按照主要功能分为工业区、商贸区、交通区、文教区、居民区、旅游区、农业区等7个功能区布设40个采样点的检测结果表明,与重庆深层土壤背景值相比,商贸区、工业区、居民区、文教区都达到了重污染,剩余功能区也都达到了中度污染,重庆市主城区街道灰尘中重金属以铜、铅、汞为主。
室内灰尘重金属又很可能比街道灰尘要高得多
室内灰尘是室内环境的主要污染物,其来源包括室外大气中颗粒物质的输入、通过鞋底带入的灰粒、室内装修等活动、室内物件,以及包括抽烟等的室内活动。
除了在拆解业、重工业、矿区或者高强度的交通周边,室内重金属含量普遍高于室外。例如加拿大渥太华市的室内灰尘中锌、铅、铜、镉、铬、镍含量分别是毫克/千克、、毫克/千克、4.3毫克/千克、69、51毫克/千克,超过室外(分别是98.7、33、29、0.3、41、14.6毫克/千克)灰尘好几倍。
沙特阿拉伯利雅得市的室内灰尘中铅、镉低于室外灰尘,但铬、铜、镍和锌元素则是室内含量大于室外。
但在电子拆解业、重工业地带,室内重金属含量普遍低于室外,如广东清远市电子垃圾回收处理区域的农村地区室外灰锌浓度室内毫克/千克、室外毫克/千克;铅室内毫克/千克,室外毫克/千克;铜室内毫克/千克,室外毫克/千克;镍室内毫克/千克,室外毫克/千克;镉室内59毫克/千克,室外毫克/千克。
所以人们担心土壤的重金属超标,如果这些灰尘的重金属浓度按照我国目前的土壤质量标准来衡量,则这些灰尘的浓度超出标准数十倍了!
由于人们在室内居留的时间长,而室内污染物含量高,导致人群在室内所接受污染物的暴露量大约为室外的倍。所以灰尘特别是室内灰尘对人类的健康影响不可过于忽视,有可能多室外活动吧。
灰尘的健康影响及其风险评价
那么,灰尘对人体的健康影响如何呢?这主要看人体吸入灰尘的数量以及灰尘中的重金属形态。一般而言,在评估土壤的人体吸收时,通常使用的参数是大人毫克,小孩毫克。在这样的参数下,很多评估会得出灰尘对人体健康的影响有限。
如有研究对上海中心城区文教区、居民区和城市广场等儿童日常活动区域共采集48个地表灰尘样品,应用美国EPA人体暴露风险评价方法对地表灰尘重金属进行健康风险评价。
结果表明,研究区域地表灰尘重金属污染较为严重,锌、铅、铜和镉平均值分别为上海市土壤背景值的6~8倍,铬和镍超出2~3倍,重金属慢性每日平均暴露量为手-口接触摄入量>皮肤吸收量>吸入空气量。儿童地表灰尘暴露风险的主要途径是经手-口接触行为的直接摄入。
再如研究表明北京地铁16个站点灰尘的样本中铬.92毫克/千克、镉1.11毫克/千克、铜67.33毫克/千克、镍41.77毫克/千克、汞0.35毫克/千克、铅.41毫克/千克和砷9.09毫克/千克,均超过北京土壤背景值,人类活动、刹车系统和轨道摩擦可能是造成地铁站灰尘重金属来源的原因。但评估表明,致癌风险均低于风险阈值,不会对人体造成健康危害。
相对于室外,有研究证实室内灰尘中铅暴露对儿童健康威胁较明显。与成年人相比,幼童经手到口的活动大大增加,与成年人相比,幼童从事经手到口的活动大大增加,比成年人吸收更多的铅,而他们的神经系统还处在发育阶段,其造血系统对铅的耐受性阈值远较成年人低。
故较低水平的铅暴露就可使儿童血铅超过微克/升的标准,造成认知能力和行为发育的损害。在美国新奥尔良市进行的一项研究指出,城市土壤铅含量是毫克/千克时,小孩相对应的血铅水平为90微克/升,但如上所述的数据,家庭灰尘中的铅含量远远超过毫克/千克,甚至高出几个数量级。
灰尘对于人体健康的风险评估有多种方法,包括:
1)形态分析,分析重金属在灰尘中的存在形式和对人体吸收有效性的形态比例。
2)利用美国环保局(EPA)的健康风险评估模型,先确定灰尘污染物从环境介质到人体的暴露途径,对于灰尘主要有口鼻呼吸吸入、手-口接触行为和皮肤吸收三条途径。再计算各种的曝露量,再比对参考剂量,计算非致癌风险和致癌风险。如果非致癌的风险熵大于1或者致癌风险值大于十万分之一,则有健康风险。
3)体外模拟灰尘在肠道中的溶解和人体的吸收,根据学术研究,又发展了数种方法如动态体外消化实验和静态体外消化实验两种,根据消化步骤的组成可以将体外消化实验分为一步体外消化实验、两步体外消化实验和三步体外消化实验三种等等。
很多研究表明,障碍物(包括建筑物和树木)是降低灰尘扩散的好方法,为了降低街道灰尘的扩散或者进入室内,路边种树或者窗台绿化会有效果。
总之,现代社会的灰尘中重金属浓度很高,远高于大家现在关心的土壤污染的重金属浓度。虽然很多健康评估表明,街道灰尘对人体健康影响有限,但都是基于大人每天摄入毫克,小孩毫克的参数计算的,远离灰尘才是上策。
基于重金属严峻危害人类健康,“验嘘嘘”在不远的未来将不止于婴幼儿尿常规检测产品,成人检测产品以及重金属检测产品将陆续面市,敬请期待!
内容来源:东方早报
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