冶炼厂粉尘重金属污染风险评价研究

张 辉，Asfand shahab

（桂林理工大学，广西 桂林 541000）

随着社会经济的发展和工业化、城镇化的进程加快，因工业生产产生大量粉尘导致重金属污染的问题越来越受到人们的关注。大量研究表明，环境中重金属的污染源主要来源于人为因素。在城市土壤和城市道路粉尘,人为重金属的来源包括交通排放(车辆排气微粒,轮胎磨损颗粒,表面风化街粒子,制动摩擦片磨损粒子),工业排放(电厂,能源的燃烧,冶金工业,汽车修理车间、化工厂,等等)建设和路面表面风化、大气沉积等等。人类生产活动产生的粉尘具有一定的生态污染效应，它可能在循环系统或脂肪组织中累积，从而影响消化道、心脑血管及中枢神经系统，也可能成为其他疾病的辅助因子[1]。所以粉尘中若重金属含量高，对人体的影响是巨大的。

此外，另一方面在降水与冲刷的作用下，灰尘可直接进入河道，进而对水环境造成直接污染。因此，近年来，这一问题受到了世界各国的广泛关注和研究。

1 冶炼厂排放粉尘中重金属污染现状

1.1 粉尘重金属含量

近年来，国内外很多研究学者都对不同地区冶炼厂产生粉尘重金属含量做了调查分析。结果表明：人口越密集，工业化越发达的地区，因冶炼厂生产产生的粉尘重金属浓度就越高，比如上海。而且几乎所有地区粉尘重金属含量均高于当地土壤重金属的背景值。相比较而言，经过对比发现粉尘中的Pb和Zn的富集程度最高，其次是Cu、Cr和Cd，而Ni的富集程度最低。我国学者对合肥、西安、上海等地区的工业生产密集地区做了相关研究，研究结果见表1。

表1 不同地区冶炼厂生产排放粉尘重金属含量（mg/kg）

1.2 冶炼厂生产产生粉尘重金属污染空间分布

重工业较发达地区会比工业欠发达地区的粉尘污染更严重。并且在同一个地区，离工业区较近的测量点重金属污染也会比景区更严重。测量区Hg—Pb—As—Cd组合异常，在研究区两侧，分布着以金属构件加工为主的冶炼企业。Pb、Hg异常与冶炼厂冶炼炉分布具有一定关联，重金属污染分布特征如图1所示。

2 粉尘重金属的来源

图1 冶炼厂周边区域重金属空间分布特征

粉尘的重金属来源有以下途径：一是周边土壤起尘而堆积于道路,二是固定和流动的人类活动而排放至环境中。人类工业生产中产生的微小颗粒物质进入大气，经过干湿沉降成为粉尘，受空气中水体的冲刷，转变成污泥，污泥与粉尘共同组成环境污染指标，在对冶炼厂周边地质环境进行地质调查之后发现，Pb、Zn、Cu等重金属元素含量普遍高出其它地区空气中重金属含量，一般来说，区域土壤和空气中粉尘中重金属的浓度会因为工业活动的密度、使用的技术、当地天气条件和风型而不同。日本东京的工业生产区域空气粉尘中Cu,Zn和Pb的浓度高于其它地区空气中重金属含量的浓度，且非工业区域土壤中未检测出Pb，而粉尘中则检测出Pb[2]，普遍研究认为冶炼厂排放粉尘中铅的污染来自冶炼炉矿物燃料的燃烧，粉尘中铅元素含量较高[3,4]。

3 风险评估

工业生产产生粉尘重金属的人体健康风险评估是对重金属总暴露量的估计，被广泛用于量化通过摄入、皮肤接触和吸入暴露途径对人类的致癌和非致癌风险[4,5]。在目前的研究中，研究人员普遍选用风险商(HQ)，危害指数(HI)来计算出致癌性和非致癌性风险，以此评估该地区道路粉尘重金属污染是否对人体有健康风险[6,7]。

研究人员通过不同的接触途径计算出各元素的风险商和危害指数。发现摄入土壤和尘埃颗粒是最主要的接触途径，其次是皮肤接触。在不同年龄组中，暴露的易损性依次为幼儿＞儿童＞成人＞青少年＞婴儿。除经皮肤途径外，所有经不同暴露途径接触的重金属对儿童的风险商均较高，而且所有金属对于儿童的危害指数均高于成人，这表明儿童可能比成人有更多的潜在非癌症风险[8,9]。此外，在所研究的金属中，铅对儿童和成人的危害指数值都最高。

4 结论

通过对上述研究统计发现，粉尘的重金属污染源主要来自工业生产，比如化石燃料的燃烧和一些重金属工业排放，而自然因素几乎可以忽略不计。粉尘重金属普遍在工业区，经检测我们发现该区域重金属浓度最高，而在远离冶炼厂地区或绿化较好的地区重金属污染较轻。城市化进程加快会加剧工业生产排放粉尘重金属的污染，虽然整体上重金属的影响目前还在允许范围内，但是已经有多地报道了重金属污染了生态环境，所以希望政府加大对重污染企业的整治力度，从源头上解决问题。