引言
随着经济快速发展,污染物和颗粒物(PM)排放显著增加,对人类健康和环境产生诸多负面影响。重金属(HMs)被视为毒性最强的大气物质之一,生物降解率低,易在人体内蓄积,可引发多种疾病,如呼吸疾病、肝肾功能异常、神经系统紊乱、先天性畸形和癌症等。
美国环境保护署(US EPA)将砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)这七种重金属列为优先控制污染物 。它们可通过吸入、皮肤接触和食入进入人体。儿童因手口行为和好奇天性,更易通过食入途径接触重金属。
人们大部分时间在室内度过,室内缺乏污染物降解机制,使得室内重金属浓度高且暴露时间长。室外重金属主要源于交通、工业排放等,室内则还包括烹饪、吸烟等活动 。本研究聚焦室内外灰尘中的金属和类金属,探讨其来源、检测方法,以及对环境和人类健康的影响。
HMs 在不同区域的情况
- 居民区:人们在室内停留时间长,接触的重金属来源多样,如墙壁涂料、杀虫剂、家具清洁化学品等。室外的汽车尾气和工业排放是街道灰尘中铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)和镉(Cd)的主要来源,这些金属可通过门窗进入室内。
- 商业区(学校和办公室):儿童在学校和幼儿园度过大量时间,他们呼吸频率高、免疫系统发育不完善,且有吮吸手指等行为,易暴露于灰尘和潜在有毒元素(PTEs)中。研究学校和幼儿园的重金属浓度及其对学生健康的影响至关重要。
- 工业区:制造区、冶炼厂和石化行业是重金属排放的主要来源。在巴基斯坦锡亚尔科特的皮革制造区附近,观察到较高浓度的铬(Cr)和六价铬(CrVI),存在较高的致癌风险。
- 矿区:采矿过程会排放大量重金属,这些重金属易进入大气、水、土壤等,周边居民易通过多种途径接触到相关潜在有毒元素,煤矿工人常患尘肺病和免疫系统等方面的疾病。
- 道路灰尘:受污染的道路灰尘是全球污染城市环境中重金属的主要来源之一。亚洲人口众多且污染严重,多数关于道路灰尘中重金属(主要是铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)和镉(Cd))的研究在该地区开展。这些重金属主要源于车辆排放、轮胎磨损等。
健康风险评估
通过研究不同地区道路或空气中灰尘样本的重金属浓度,可计算出非致癌和致癌健康风险。由于儿童和成人的暴露量和风险因素不同,需分别计算他们的健康风险。虽然性别可能会对健康风险产生不同影响,但目前尚未分别计算。
结论
人们在各种场所,如家庭、办公室、学校以及城市、工业化和农村地区,都易暴露于重金属环境中。适量的重金属对人体是必需的,但过量则可能有害,甚至致癌,引发心血管、呼吸和神经毒性等一系列疾病,影响人体多个器官。因此,重金属研究受到全球关注和科学界的重视,尤其是在污染严重地区。