北京和东京城市道路积尘磁性颗粒物中金属元素的污染特征和健康风险
2021-10-18刘岩林健吕俊岗李晓秀闫岩许佳君大河内博米持真一张利飞
刘岩,林健,,吕俊岗,李晓秀,闫岩,许佳君,大河内博,米持真一,张利飞*
(1. 国家环境分析测试中心,国家环境保护二噁英污染控制重点实验室,北京 100029; 2. 首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048;3. 最高人民检察院检察技术信息研究中心,北京 100144;4. 早稻田大学创造理工学术院,东京 1690075,日本;5. 琦玉环境科学国际中心,琦玉 3470115,日本)
城市道路颗粒物被认为是大气环境风险的主要来源[1-2]。2016年,科学家第一次在人类大脑组织样本中发现了光滑的氧化铁微粒,并指出汽车发动机燃烧和汽车制动磨损是该磁性颗粒物的主要来源[3]。事实上,城市道路产生的铬(Cr)、铜(Cu)等有毒元素更易富集于磁性颗粒物[4-5]。而磁性颗粒物,尤其是粒径<200 nm的可以直接通过嗅神经轴突进入人脑,引发脑磁场紊乱和氧化应激,进而产生阿尔茨海默症等神经退化性疾病,威胁人体健康[3,6-7]。因此,研究城市道路积尘磁性颗粒物中金属元素的污染特征,评价其健康风险具有重要意义[8-9]。
目前,中国和日本的城镇化率分别为60%和93%,由于经济发展程度的差异,北京和东京2个城市道路的建设、车辆密度和管理水平存在一定差异,城市道路积尘也不一样。城市道路积尘含有较高含量的铁磁性矿物和粗磁性颗粒,其中的四氧化三铁(Fe3O4)和单质铁(Fe)以单个磁性纳米颗粒或团聚体共存于道路积尘[10],道路积尘已成为城市大气一次颗粒物的重要来源。现分别采集了北京和东京城市道路积尘样品,重点比较了2个典型城市8条道路积尘磁性颗粒物中金属元素的含量和富集情况,初步评价了其潜在的健康风险,为掌握城市道路积尘磁性颗粒物中金属元素的环境赋存和健康风险提供了基础数据。
1 研究方法
1.1 采样时间与点位
于2019年8月,采集了中国北京市区和日本东京市区共8条道路积尘样品,点位信息见表1。……
