冶煉廠粉塵重金屬污染風險評價研究

張 輝，Asfand shahab

（桂林理工大學，廣西 桂林 541000）

隨著社會經濟的發展和工業化、城鎮化的進程加快，因工業生產產生大量粉塵導致重金屬污染的問題越來越受到人們的關注。大量研究表明，環境中重金屬的污染源主要來源于人為因素。在城市土壤和城市道路粉塵,人為重金屬的來源包括交通排放(車輛排氣微粒,輪胎磨損顆粒,表面風化街粒子,制動摩擦片磨損粒子),工業排放(電廠,能源的燃燒,冶金工業,汽車修理車間、化工廠,等等)建設和路面表面風化、大氣沉積等等。人類生產活動產生的粉塵具有一定的生態污染效應，它可能在循環系統或脂肪組織中累積，從而影響消化道、心腦血管及中樞神經系統，也可能成為其他疾病的輔助因子[1]。所以粉塵中若重金屬含量高，對人體的影響是巨大的。

此外，另一方面在降水與沖刷的作用下，灰塵可直接進入河道，進而對水環境造成直接污染。因此，近年來，這一問題受到了世界各國的廣泛關注和研究。

1 冶煉廠排放粉塵中重金屬污染現狀

1.1 粉塵重金屬含量

近年來，國內外很多研究學者都對不同地區冶煉廠產生粉塵重金屬含量做了調查分析。結果表明：人口越密集，工業化越發達的地區，因冶煉廠生產產生的粉塵重金屬濃度就越高，比如上海。而且幾乎所有地區粉塵重金屬含量均高于當地土壤重金屬的背景值。相比較而言，經過對比發現粉塵中的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。我國學者對合肥、西安、上海等地區的工業生產密集地區做了相關研究，研究結果見表1。

表1 不同地區冶煉廠生產排放粉塵重金屬含量（mg/kg）

1.2 冶煉廠生產產生粉塵重金屬污染空間分布

重工業較發達地區會比工業欠發達地區的粉塵污染更嚴重。并且在同一個地區，離工業區較近的測量點重金屬污染也會比景區更嚴重。測量區Hg—Pb—As—Cd組合異常，在研究區兩側，分布著以金屬構件加工為主的冶煉企業。Pb、Hg異常與冶煉廠冶煉爐分布具有一定關聯，重金屬污染分布特征如圖1所示。

2 粉塵重金屬的來源

圖1 冶煉廠周邊區域重金屬空間分布特征

粉塵的重金屬來源有以下途徑：一是周邊土壤起塵而堆積于道路,二是固定和流動的人類活動而排放至環境中。人類工業生產中產生的微小顆粒物質進入大氣，經過干濕沉降成為粉塵，受空氣中水體的沖刷，轉變成污泥，污泥與粉塵共同組成環境污染指標，在對冶煉廠周邊地質環境進行地質調查之后發現，Pb、Zn、Cu等重金屬元素含量普遍高出其它地區空氣中重金屬含量，一般來說，區域土壤和空氣中粉塵中重金屬的濃度會因為工業活動的密度、使用的技術、當地天氣條件和風型而不同。日本東京的工業生產區域空氣粉塵中Cu,Zn和Pb的濃度高于其它地區空氣中重金屬含量的濃度，且非工業區域土壤中未檢測出Pb，而粉塵中則檢測出Pb[2]，普遍研究認為冶煉廠排放粉塵中鉛的污染來自冶煉爐礦物燃料的燃燒，粉塵中鉛元素含量較高[3,4]。

3 風險評估

工業生產產生粉塵重金屬的人體健康風險評估是對重金屬總暴露量的估計，被廣泛用于量化通過攝入、皮膚接觸和吸入暴露途徑對人類的致癌和非致癌風險[4,5]。在目前的研究中，研究人員普遍選用風險商(HQ)，危害指數(HI)來計算出致癌性和非致癌性風險，以此評估該地區道路粉塵重金屬污染是否對人體有健康風險[6,7]。

研究人員通過不同的接觸途徑計算出各元素的風險商和危害指數。發現攝入土壤和塵埃顆粒是最主要的接觸途徑，其次是皮膚接觸。在不同年齡組中，暴露的易損性依次為幼兒＞兒童＞成人＞青少年＞嬰兒。除經皮膚途徑外，所有經不同暴露途徑接觸的重金屬對兒童的風險商均較高，而且所有金屬對于兒童的危害指數均高于成人，這表明兒童可能比成人有更多的潛在非癌癥風險[8,9]。此外，在所研究的金屬中，鉛對兒童和成人的危害指數值都最高。

4 結論

通過對上述研究統計發現，粉塵的重金屬污染源主要來自工業生產，比如化石燃料的燃燒和一些重金屬工業排放，而自然因素幾乎可以忽略不計。粉塵重金屬普遍在工業區，經檢測我們發現該區域重金屬濃度最高，而在遠離冶煉廠地區或綠化較好的地區重金屬污染較輕。城市化進程加快會加劇工業生產排放粉塵重金屬的污染，雖然整體上重金屬的影響目前還在允許范圍內，但是已經有多地報道了重金屬污染了生態環境，所以希望政府加大對重污染企業的整治力度，從源頭上解決問題。