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兰州市主城区居民PM2.5及其相关PAHs暴露评估与健康效应评价研究

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第一章 前言

1.1 概述

1.2 国内外研究现状

1.3 研究背景及意义

第二章 研究对象与方法

2.1 研究区域概况

2.2 PM2.5暴露浓度及其健康效应数据来源

2.3 PM2.5暴露及健康效应评价方法

2.4 空气中PAHs暴露水平分析

2.5 PAHs暴露健康风险评价方法

2.6 质量控制

2.7 统计学方法

2.8 技术路线图

第三章 研究结果

3.1 兰州市主城区居民PM2.5暴露特征

3.2 主城区居民 PM2.5暴露健康效应分析

3.3 兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs暴露特征

3.4 主城区居民PAHs暴露的健康风险评价

第四章 讨论

4.1 PM2.5暴露水平分析

4.2 PM2.5暴露的健康效应分析

4.3 PAHs暴露水平分析

4.4 PAHs暴露的健康风险分析

4.5 政策建议

第五章 结论

第六章 创新点、不足与展望

6.1创新点

6.2不足与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢

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摘要

目的：大气污染治理是一项复杂而系统性工程，兰州市主城区从2012年入冬开始全面实施“煤改气”工程，2013年下半年空气质量自动监测系统建设完毕并陆续投入使用，大气细颗粒物（PM2.5）被纳入监测范围。因此本研究拟对兰州市主城区2013年至2016年大气PM2.5浓度变化情况进行分析，评估主城区居民PM2.5暴露情况，并对PM2.5暴露所致的人群健康效应及健康经济效益进行分析；同时，对2015年至2016年PM2.5中多环芳烃（PAHs）含量进行检测，评估当前主城区居民PAHs暴露水平，并对其所致的健康风险及暴露组成、来源进行分析，为下一步的治理工作提供依据。
　　方法：（1）收集兰州市主城区2013-2016年PM2.5监测数据，计算主城区居民PM2.5人口加权暴露浓度，对“煤改气”工程后，主城区居民PM2.5的暴露变化情况进行描述性分析，根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中PM2.5暴露浓度的二级限值对主城区居民的暴露水平进行评价，利用整合暴露-反应（IER）模型评估主城区居民PM2.5暴露的健康效应，再采用意愿支付（WTP）法对降低主城区居民PM2.5暴露水平所带来的健康经济学效益进行分析。（2）采集兰州市主城区居民PM2.5暴露样本，用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析样本中PAHs的含量，用秩和（Mann-Whitney U）检验分析冬季采暖对空气中PAHs含量的影响，采用累积毒性等效剂量（TEQ）法定量表征主城区居民PAHs呼吸暴露的健康危害，并对其所致的终身致癌风险和期望寿命损失情况进行评估。
　　结果：（1）兰州市主城区居民2013-2016年PM2.5人口加权暴露浓度为57.5，介于11~457之间。其中，日均暴露浓度合计达标878天，达标率为80.1％，且以夏季达标天数最多，春、秋季次之，冬季达标天数最少，冬季不达标天数占总不达标天数的比例高达77.9%。
　　（2）“煤改气”工程后，兰州市主城区居民PM2.5暴露水平明显降低，但与相关标准仍有一定距离，以2016年的年均暴露浓度为例，其值仍然是国标浓度的1.38倍，更是世界卫生组织（WHO）暴露标准的4.83倍。
　　（3）以2014年PM2.5人口加权年均暴露浓度63.2作为基线，估测其达到国标浓度（35）、WHO目标浓度（10）时，分别可避免910 例、2266例超额死亡，分别可因此产生0.82亿元、2.03亿元的经济学效益，分别占2014年兰州市国内生产总值（GDP）的0.04%和0.1%。
　　（4）目前兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs暴露浓度为778.3，介于91.4~1910.9之间。其中，16种优先控制的PAHs暴露浓度为772.4，介于91.2~1892.8之间；8种致癌PAHs暴露浓度为495.2，介于40.8~1156.6之间。各种PAHs采暖期的暴露浓度均显著高于非采暖期。
　　（5）兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs的暴露以低、中环为主，高环PAHs所占比例较小，在3.3%~10.4%之间。PAHs来源解析发现，石油的挥发性输入、煤炭、生物质等有机物的燃烧、机动车尾气的排放是兰州市主城区PM2.5中PAHs的主要来源。
　　（6）兰州市主城区居民PM2.5相关PAHs暴露的TEQ浓度为19.4，介于1.97~61.80之间，所致的终身致癌风险（ILCR）值为1.6810-3，介于1.710-4~5.410-3之间，均高于WHO的建议值（10-6），因此而造成的主城区居民期望寿命损失值为7.3天。
　　结论：在兰州市“煤改气”工程后，主城区居民PM2.5暴露水平明显下降，但当前PM2.5年均暴露浓度及相应PAHs暴露浓度仍然处于相对较高水平，对居民健康存在一定风险。因此，探索适合新形势下主城区大气污染防治的措施，降低居民暴露风险，仍然是当前兰州市面临的一个重要公共卫生问题。

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