杨豪 邢维芹 李立平

摘要：指出了大气颗粒物是影响大气质量的最主要因素，铅是大气颗粒物中的主要污染重金属之一。综述了城市不同功能区大气颗粒物中铅的来源、含量、生物可给性及研究方法，研究了铅的生物可给性的影响因素及其在人体健康风险评价中的应用。

关键词：大气颗粒物;不同功能区;铅;生物可给性;健康风险

中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）04-0041-02

1 引言

人类活动，如工业排放、车辆废气、家庭供暖、垃圾焚烧等，产生的富含重金属的颗粒物排放到大气中，会造成大气重金属污染[1]。大气颗粒物会通过摄人、吸入和皮肤接触等途径进入人体，对人体健康造成不利影响。基于重金属的全量来评价大气颗粒物对人体的健康风险会高估其危险[2]。1992年，Ruby首先提出了铅的生物可给性。铅的生物可给性指大气颗粒物进入人体呼吸道或消化道后其中的铅被活化的部分的数量[3]。目前，大气颗粒物中重金属的生物可给性已广泛应用于人体健康风险评价[4]。

2 城市不同功能区大气颗粒物中铅的生物可给性

2.1 铅的来源

由于城市不同功能区污染源的排放特点不同，大气颗粒物中重金属的污染来源存在着明显差异。工业区大气颗粒物主要受工业活动的影响[5]。交通区大气颗粒物来源包括轮胎、刹车和其他汽车零部件的磨损、尾气排放、扬起和沉积的道路灰尘[6]。商业区大气颗粒物中重金属来源比较复杂，可能包括油漆的剥离、商品的磨损、建筑材料的腐蚀和磨损、土壤等[7]。文教住宅区颗粒物中重金属的部分来源与商业区相似，室内灰尘也是其主要的影响因素之一。

2.2 铅的含量

多数研究表明，工业区是城市不同功能区大气颗粒物中铅含量较高的区域[2，8]。Huang等[3]对上海市不同功能区大气颗粒物中重金属含量的研究表明，工业区PM_2.5中铅的含量为0.285μg/m³，分别是商业区的5.19倍、住宅区的 1.86倍。李晓燕和刘艳青[8]总结了乌鲁木齐、沈阳、西安、洛阳、太原、南京、贵阳等多个城市不同功能区地表灰尘铅含量的几何平均值，工业区、交通区、商业区和文教住宅区平均含量分别为198、98、109和112mg/kg，工业区大气颗粒物中铅的含量明显高于其它功能区。

2.3 城市不同功能区大气颗粒物中铅的生物可给性

目前，研究者主要探讨大气颗粒物在呼吸道和消化道两个部分的生物可给性，其中消化道生物可给性主要是胃生物可给性和小肠生物可给性。生物可给性的结果受到模拟体液的成分有关，提取时间，样品的化成组成等的影响。采用模拟肺液研究颗粒物中铅的呼吸道生物有效性时，所用的模拟肺液的pH值一般为7.4±0.2，该pH值高于溶酶体液和胃液，因此，与以上2种情况相比，模拟肺液提取的颗粒物的重金属的比例较低[4]。

3 大气颗粒物中铅的生物可给性研究方法

大气颗粒物中铅的呼吸道生物可给性的研究方法主要分为两类，即体内试验或活体试验和体外试验。体内试验或活体试验的结果相对可靠，但该方法周期长、操作繁琐、费用较高，且动物个体之间差异较大，限制了这类方法在研究颗粒物铅的生物可给性方面的广泛应用。体外模拟试验具有实验方法操作简单、试验周期短、条件易于控制等优点，并且能够很好地拟合活体试验的试验结果，在近些年的大气颗粒物研究中被广泛应用[4～8]。

4 总结与展望

研究大气颗粒物中铅的生物可给性是准确評价人体健康风险的基础。城市不同功能区由于不同的人类活动特点而使区域内大气颗粒物中铅的含量和物种产生差异，从而影响了颗粒物中铅的生物可给性。现有研究只是观察到了一些大气颗粒物中铅生物可给性的差异，而在差异的原因方面，多以推测为主。对于颗粒物中铅来源的研究，可借助铅同位素比值、颗粒物的微形态、颗粒物中元素的微观分布、颗粒物中铅的物种分析等方法进行。

参考文献：

[1]Li X.Levels and spatial distribution of heavy metals in urban dustin China [J].Acts， Geochimica，2015，34（4）：1～9.

[2]Huang H，Jiang Y，Xu X，et al.In vitro bioaccessibility andhealth risk assessment of heavy metals in atmospheric particulatematters from three different functional areas of Shanghai，China[J].Science of the Total Environment，2018（4）：546～554.

[3]Ruby M V，Andy Davis，Kempton J H，et al.Lead bioavailability-dissolution kinetics under simulated gastric conditions[J].En-vironmental Science&Technology，1992，26（6）：1242～1248.

[4]Kastury F，Smith E，Juhasz A L.A critical review of approachesand limitations of inhalation bioavailability and bioaccessibility ofmetal（loid）s from ambient particulate matter or dust [J].Scienceof the Total Environment，2017（574）：1054-1074.

[5]Han Y J，Kim H W，Cho S H，et al.Metallic elements in PM_2.5，in different functional areas of Korea：Concentrations and source i-dentification [J].Atmospheric Research，2015，153（153）：416～428.

[6]Caravanos J，Weiss A L，Blaise M J，et al.A survey of spatiallydistributed exterior dust lead loadings in New York City [J].En-vironmental Research，2006，100（2）：165～172.

[7]Turner A，Sogo Y S.Concentrations and bioaccessibilities of met-als in exterior urban paints [J].Chemosphere，2012，86（6）：614～618.

[8]李晓燕，刘艳青.我国城市不同功能区地表灰尘重金属分布及来源[J].环境科学，2013，34（9）：3648～3653.

收稿日期;2020-03-04

基金项目：国家重点研发计划（编号2016YFE0106400）;国家自然科学基金（编号：41471253）

作者简介：杨豪（1996-），男，硕士，主要从事重金属污染土壤修复研究工作。

通讯作者：李立平（1972-），男，教授，主要从事重金属污染土壤修复工作。