随着我国经济社会快速发展，以PM2.5污染为代表的区域复合大气污染问题日益加剧[1]. 2016年中国环境状况公报显示，全国338个地级及以上城市总共发生重度污染 2 464 天次、严重污染784天次，在重度及以上污染天气中，以PM2.5为首要污染物的天数占总天数的80.3%. 可见，PM2.5仍是我国大气污染防治的重点. 道路扬尘是大气细颗粒物的主要来源之一，其对大气细颗粒物的贡献率可达20%左右. 道路扬尘通过干湿沉降降落在道路周边，形成道路降尘，影响道路周边空气质量. 道路降尘是城市环境颗粒物的一种富集体[2]，可认为是各单一源(道路扬尘、机动车尾气尘、燃煤尘等)的受体. 因此，道路降尘颗粒物中含有多种对人体有害的成分，如重金属[3-4]、多环芳烃[5-6]等. 重金属具有高毒性、持久性和生物积累性[7]，道路降尘PM2.5载带的重金属可通过手-口摄食、皮肤接触、呼吸的途径进入人体并富集，对人体健康造成威胁，已经引起了人们的关注.

国内外已有较多研究[8-11]开展了大气降尘中金属元素的污染特征和健康风险评估，而对道路降尘元素污染特征的研究较少. 但相较于大气降尘，道路降尘代表着道路两侧环境质量状况，是直接受机动车污染且与人体健康密切相关的特殊区域，其环境空气质量，特别是PM2.5的组分和特征应引起关注[12]. 因此该研究借助再悬浮系统，将采集的道路降尘中PM2.5悬浮至滤膜上，利用ICP-MS分析了7种重金属元素(Ni、Cu、Zn、Pb、Mn、Cd和As)质量分数，对其污染特征及健康风险进行了评估，以期为改善天津城市居住环境和居民健康防护提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 采样时间和地点

该研究选择了天津市主干道、次干道、支路和快速路4种道路类型9个路段进行样品采集，其中，主干道包括卫津路和复康路；次干道包括黄河道和鞍山西道；支路包括南开二纬路、白堤路和迎水道；快速路包括密云路和红旗南路. 每条道路两侧分别设置4个采样点，共72个采样点(见图1)，将降尘缸置于每个路段路灯杆距地面1.5 m处. 采样时间为2015年3月22日—5月23日，采样周期为2个月.

  

图1 采样路段及采样点分布Fig.1 Sampling sites of this study

1.2 样品前处理

将收集到的降尘样品除去树叶、垃圾等杂物，放入干燥器内平衡3 d，将其分别通过20目(0.850 mm)和200目(0.075 mm)泰勒标准筛，将筛后样品按照道路两侧分别均匀混合，取最多1.5 g的样品送入NK-ZXF再悬浮采样器进样瓶，利用再悬浮系统[13]中PM2.5采样头(切割粒径为2.43 μm)将粒径≤2.5 μm的颗粒物采集到聚丙烯滤膜上，最终得到18个PM2.5的颗粒物滤膜样品，将得到的滤膜样品在恒温恒湿天平室平衡48 h后称量，备用.

1.3 样品分析及质量控制

使用美国Agilent 7500a型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定提取液中的Ni、Cu、Zn、Pb、Mn、Cd和As的质量分数. 测定过程中，各元素测定值的相对误差和标准偏差均需小于5%，以满足分析方法要求. 样品测定时，每测定10个样品，要进行单点校准和空白测定，所有检测结果均要满足质控要求.

2 结果与讨论

2.1 重金属质量分数

  

图2 天津市道路降尘PM2.5中重金属质量分数Fig.2 Heavy metals concentrations in road dust deposition samples from Tianjin City

由图2可见，Ni、Pb、Cd、As、Mn、Cu和Zn质量分数的变化范围分别为16.57～50.21、34.91～110.79、0.65～4.00、15.90～40.38、171.60～727.27、94.67～380.49和461.54～1 131.20 mgkg，平均值分别为37.05、82.50、1.73、25.65、380.18、201.08和736.43 mgkg，表现为Zn>Mn>Cu>Pb>Ni>As>Cd. 除Mn外，其他重金属质量分数均高于天津市A层土壤元素背景值，Ni、Pb、Cd、As、Cu和Zn质量分数分别是背景值的1.13、4.12、20.36、2.79、7.18和9.54倍，说明Ni、Cu、Zn、Pb、Cd和As均可能受到不同程度的人为干扰.

2.2 重金属污染评价

Müller[14]提出用Igeo(geoaccumulation index，地累积指数)定量评价沉积物中重金属污染程度. 目前，Igeo已经被应用到土壤扬尘[15-16]、道路扬尘[17-19]等扬尘的研究中. 该研究利用Igeo对天津市春季道路降尘PM2.5中的重金属元素的污染程度进行评价，计算公式：

Igeo=log2(Cn1.5Bn)

(1)

式中： Cn为元素n在道路降尘PM2.5中的质量分数，mgkg；Bn为元素n的地球化学背景值，该研究取天津市A层土壤元素背景中位值，mgkg，详见文献[20]；系数1.5用来校正因岩石差异引起背景值变化. 在地累积指数研究与应用中，通常采用Müller的分级标准，具体分级方法见表1.

 

表1 地累积指数与污染程度分级Table 1 Igeo values and their classification

  

Igeo分级污染程度Igeo<00无污染0≤Igeo<11轻度污染1≤Igeo<22中度污染2≤Igeo<33中到强污染3≤Igeo<44强污染4≤Igeo<55强到极强污染Igeo≥56极强污染

该研究基于US EPA(美国环境保护局)提出的健康风险评价模型对天津市春季道路降尘PM2.5载带的重金属进行健康风险评价. 人体主要通过手-口摄入、呼吸和皮肤接触3种途径暴露于道路降尘中. 经3种暴露途径的非致癌日均暴露量计算公式：

由于机组效率低下，泵站排涝、灌溉能力不断降低，经粗略的统计，改造前全市排涝、灌溉面积已减少8%左右。工程改造后，经过两年的运行，各泵站排涝、灌溉面积有所恢复和改善，单是上述4个站，即改善和恢复灌溉面积7.2万亩（0.48万hm2）。

  

图3 天津市道路降尘PM2.5中重金属的IgeoFig.3 Geoaccumulation index values for PM2.5-bound heavy metals in road dust deposition

2.3 健康风险评价

2.3.1 暴露量

由图3可见，道路降尘PM2.5中各重金属元素的Igeo平均值顺序为Cd>Zn>Cu>Pb>As>Ni>Mn. 其中Ni和Mn的Igeo小于0，说明这两种元素未受到人为污染源影响，其余重金属均受到不同程度的污染. Cd属于强污染，Zn和Cu属于中到强污染，Pb属于中度污染，As属于轻度污染. 这与孙宗斌等[21]对天津市道路灰尘重金属污染状况的研究结果一致. 交通环境中Cd主要来源于柴油、润滑油的泄漏以及轮胎的磨损[22]，Cu主要来源于汽车刹车里衬的磨损[23]，Zn主要来源于汽车轮胎机械磨损、润滑油泄漏等[24]，无铅汽油的使用减少了交通源Pb的排放，但滞留土壤中的Pb随微小颗粒物的扬起又沉降[25]，以及机动车数量的迅猛增加仍然会引起道路降尘中Pb积累. As主要来源于燃煤，是煤烟尘的标识组分，由于采样时间非冬季供暖期，因此As质量分数偏低. 综上分析，道路降尘PM2.5中Cd、Zn、Cu和Pb受到明显的人为污染，As主要受自然源影响，Ni和Mn受自然源影响. 可见，为改善天津市道路周边重金属污染现状，需大力推广清洁能源汽车、加快提升燃油品质，减少污染物的排放；同时，应加大道路清扫频次，减少因地表灰尘通过起尘而形成道路降尘，导致重金属的富集.

 

(2)

 

(3)

 

(4)

式中： HQi，j为非致癌物风险商(Hazard Quotient)，表示重金属元素i经j途径的对人体的非致癌风险；RfDi，j表示重金属元素i经j途径的的日暴露健康风险参考值，mg(kg·d)；ADDi，j为重金属元素i经j途径的日暴露量，mg(kg·d)；HIi为重金属元素i各暴露途径的非致癌总风险，当HI≤1或HQ≤1时，认为风险较小或可以忽略，当HQ>1或HI>1时，认为存在非致癌风险.

 

 

(5)

致癌物的致癌风险(Risk)计算公式：

 

表2 重金属日平均暴露量计算参数含义及取值Table 2 Parameters used in the exposure risk assessment

  

参数含义单位儿童取值成人取值数据来源EF暴露频率d∕a350350文献[26]ED暴露年限a624文献[26]AT平均暴露时间d365×ED(非致癌作用)365×70(致癌作用)365×ED(非致癌作用)365×70(致癌作用)文献[26]BW平均体质量kg1565 7文献[27]CF单位转换kg∕mg1×10-61×10-6—IngR摄食降尘速率mg∕d200100文献[26]InhR呼吸速率m3∕d7 616 2文献[9，27]PEF颗粒物排放因子m3∕kg1 36×1091 36×109文献[26]SL皮肤黏着度mg∕(m2·d)2000700文献[9]SA暴露皮肤面积m20 08990 161文献[29]ABS皮肤吸收因子无量纲0 0010 001文献[28]

注： 成人皮肤暴露面积根据文献春秋季节皮肤暴露面积按照男女1∶1平均后得出.

根据表2计算道路降尘PM2.5中重金属元素通过不同途径的暴露量如表3所示. 由表3可见，7种重金属元素通过3种途径的非致癌风险暴露剂量从大到小顺序为Zn>Mn>Cu>Pb>Ni>As>Cd，与道路降尘PM2.5中重金属含量排序一致. 在3种途径中，儿童日均暴露剂量均高于成人. 无论是儿童还是成人，道路降尘PM2.5中重金属的暴露量均为手-口摄入>皮肤接触>呼吸吸入，这也表明通过手-口摄入均是道路降尘最主要的暴露途径，其次是皮肤接触暴露，最后为呼吸吸入. 以上几种致癌重金属吸入途径的终身日平均暴露量远低于非致癌暴露剂量.

2.3.2 健康风险表征

 

表3 不同暴露途径下的重金属日均暴露量Table 3 Daily exposure doses of heavy metals for different pathways mg(kg·d)

  

重金属ADDingADDinhADDderm儿童成人儿童成人儿童成人LADDinhNi5 24×10-45 98×10-51 46×10-87 12×10-94 71×10-76 74×10-83 70×10-9Pb1 17×10-31 34×10-43 27×10-81 59×10-81 05×10-61 51×10-7—Cd2 79×10-53 18×10-67 79×10-103 79×10-102 51×10-83 59×10-91 97×10-10As3 70×10-44 23×10-51 04×10-85 04×10-93 33×10-74 77×10-82 61×10-9Mn5 83×10-36 66×10-41 63×10-77 93×10-85 25×10-67 51×10-7—Cu3 02×10-33 44×10-48 43×10-84 10×10-82 71×10-63 88×10-7—Zn1 04×10-21 18×10-32 90×10-71 41×10-79 32×10-61 33×10-6—

对于非致癌污染物，计算非致癌总风险(HI)，计算公式：

HQi,j=ADDi,jRfDi,j

(6)

 

(7)

由于US EPA未给出摄入和皮肤接触致癌暴露量参考值，因此该研究仅考虑Ni、As和Cd经呼吸途径的致癌风险，其终身日均暴露量计算公式：

式中： ADDing、ADDinh和ADDderm分别为经手-口摄入、呼吸和皮肤接触的日均暴露量，mg(kg·d)；LADDinh为致癌重金属呼吸途径的终身日平均暴露量，mg(kg·d)； C为道路降尘PM2.5中重金属浓度，mgkg，采用95%置信区间的上限值(95% UCL)来估计合理的最大暴露量，由SPSS 16.0软件计算获得，其他参数的含义和取值见表2[9,26-29]. 在参数选择时综合考虑US EPA提出的评价标准以及根据我国情况修正后的参数.

Gaillot等［6］学者研究发现，单核细胞增生性李斯特杆菌的clpP在42℃条件下生长表达升高了4倍。再将野生株和敲除clpP的突变株置于42℃条件下，观察20 h发现，对比野生株，突变株的生长受到严重破坏，几乎不能生长。突变株最高只能在40℃下生长。还有研究发现，将肺炎链球菌的clpP突变株分别置于40℃、42℃、44℃观察3 h，发现随温度的升高，菌株生长量是递减的［18］。Msadek［5］将枯草芽孢杆菌的模式株和敲除clpP基因的突变株，同时放在37℃和54℃的环境下观察5 h并测定生长曲线。结果发现在37℃和54℃时模式株都能正常生长，但突变株只能在37℃下生长，54℃时不生长。

Risk=LADD×SF

(8)

式中： SF为致癌重金属元素致癌斜率因子，(kg·d)mg，取值见文献[30]；Risk为致癌风险. 一般认为，当Risk低于10-6时，认为该重金属元素不具有致癌风险；10-6～10-4时，是可以接受的；若超过10-4时，则认为存在致癌风险. 重金属元素RfD与SF如表4所示.

 

表4 重金属元素的RfD与SFTable 4 RfD and SF values of heavy metals used in this study

  

项目NiPbCdAsMnCuZnRfDing2 00×10-23 50×10-31 00×10-33 00×10-44 70×10-23 70×10-23 00×10-1RfDinh2 06×10-23 52×10-31 00×10-31 23×10-41 40×10-54 02×10-23 00×10-1RfDderm1 00×10-35 25×10-45 00×10-58 60×10-52 40×10-31 90×10-36 00×10-2SF0 84—6 3015 10———

注： 下标ing、inh、derm分别表示经手-口摄入、呼吸和皮肤接触.

根据表4计算出道路降尘PM2.5中重金属非致癌与致癌风险的结果如表5所示. 由表5可见，不同暴露途径非致癌风险商和非致癌总风险均表现出儿童高于成人的特点. 在3种暴露途径中，通过手-口摄入途径接触道路降尘重金属的风险最高，儿童和成人手-口摄入途径暴露风险分别占非致癌总风险的98.9%和96.8%. 无论对于成人或儿童，不同重金属非致癌总风险(HI)顺序均为As>Pb>Mn>Cu>Zn>Cd>Ni. 其中儿童手-口途径As元素的非致癌风险商(HQing)为1.23，非致癌总风险(HI)为1.23，均高于限值(1)，说明As对儿童存在非致癌风险. 其余重金属元素的非致癌总风险均小于1，说明对人体无非致癌风险.

呼吸途径致癌风险(Risk)顺序为As>Ni>Cd，3种重金属的致癌风险均小于10-6，说明天津市春季道路降尘PM2.5中As、Ni、Cd重金属通过呼吸途径不具有潜在致癌风险. As主要来源于煤炭燃烧，因此应加快实施煤炭消费总量控制，积极推进煤炭清洁利用，提高能源使用率，调整能源结构，增加清洁能源供应，进而减轻As对道路环境的影响. 同时儿童应尽量避免长时间暴露于道路周边环境，减轻其对人体的危害.

 

表5 重金属元素非致癌风险与致癌风险Table 5 Non-carcinogenic and carcinogenic risk derived from heavy metal exposure

  

项目NiPbCdAsMnCuZn总计HQing2 62×10-23 34×10-12 79×10-21 231 24×10-18 16×10-23 47×10-21 86儿童HQinh7 09×10-79 29×10-67 79×10-68 46×10-51 16×10-22 10×10-69 67×10-71 17×10-2HQderm4 71×10-42 00×10-35 02×10-43 87×10-32 19×10-31 43×10-31 55×10-41 06×10-2HI2 67×10-23 36×10-12 84×10-21 231 38×10-18 30×10-23 49×10-21 88HQing2 99×10-33 83×10-23 18×10-31 41×10-11 42×10-29 30×10-33 93×10-32 13×10-1成人HQinh3 46×10-74 52×10-63 79×10-74 10×10-55 66×10-31 02×10-64 70×10-75 71×10-3HQderm6 74×10-52 88×10-47 18×10-55 55×10-43 13×10-42 04×10-42 22×10-51 52×10-3HI3 06×10-33 86×10-23 25×10-31 42×10-12 02×10-29 51×10-33 95×10-32 20×10-1Risk2 97×10-9—1 18×10-93 76×10-8————

3 结论

a) 天津市春季道路降尘PM2.5中Ni、Pb、Cd、As、Mn、Cu和Zn质量分数平均值分别为37.05、82.50、1.73、25.65、380.18、201.08和736.43 mgkg；除Mn外，均高于天津市A层土壤元素背景值，Ni、Pb、Cd、As、Cu和Zn的质量分数分别是背景值的1.13、4.12、20.36、2.79、7.18和9.54倍.

b) 地累积指数结果显示，天津市春季道路降尘PM2.5中7种重金属污染程度次序为Cd>Zn>Cu>Pb>As>Ni>Mn；天津市春季道路降尘PM2.5中Cd属于强污染，Zn和Cu属于中到强污染，Pb属于中度污染，As属于轻度污染，Ni和Mn属于无污染.

c) 健康风险分析表明，手-口摄入是道路降尘PM2.5中重金属元素进入人体的主要途径，儿童暴露量和非致癌风险均高于成人，非致癌总风险次序为As>Pb>Mn>Cu>Zn>Cd>Ni. 其中儿童手-口途径As元素的非致癌风险商及非致癌总风险均大于1，对儿童存在非致癌风险，其他重金属风险均低于限值，不会对人们身体健康造成危害. 天津市春季道路降尘PM2.5中Ni、As和Cd通过呼吸途径均无致癌风险.

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同时，在区块链中共识机制与激励机制息息相关，许多共识机制的改进是为了更好地设计激励机制，文章中我们对此不做讨论。

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式中：G为等效剪切模量；Gmax为最大剪切模量；γd为动剪应变幅值;γr为参考剪应变幅值；m为曲线形状系数；λ为等效阻尼比；a3为基本阻尼比；a4、a5为形状系数。

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（3）物流园区管理和服务智慧化应用规划。借助现代信息技术和管理理念，打破传统业务的管理运营模式，通过开展智慧交通、智慧安防、智慧建筑等项目建设，实现园区运行管理的智能化、精细化和可视化，提高园区管理运营效率；通过开发园区生活服务平台，对接园区内的停车场、餐饮、住宿、购物、娱乐等场所，提供包括停车、餐饮、住宿、购物、修理、娱乐等服务，打造一个融合、互动、共赢的惠民综合移动服务平台。

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公平贸易有别于传统的贸易，它为弱势生产者和消费市场构建了一种可持续发展的贸易伙伴关系。在国际贸易市场上公平贸易的贸易方式在咖啡、香蕉、可可等行业有着很多成功运营的经验，国内的公平贸易的多在茶叶、少数民族手工制品等相关领域。公平贸易是一种与众不同的发展理念和模式，是一种在谈判，透明化和尊重的基础上促进贸易合作的一种运动，目的在于改善小型生产者的地位，促使公共贸易更公平。

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在那种拥挤的状况，一个人要抓住两个吊环根本不太可能，即使可能也不应该，如果有人因此而没有吊环可抓，就太没公德心了。

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近代以来，民族危机不断加深，无数仁人志士为了挽救国家和民族于危难之际，开始积极寻找救国救民的真理。因此，救亡图存成了当时社会的主流思想。在此思想下，人们试图通过翻译西方政治、经济、科技、军事等书籍来了解西方，以图自救。其中，严复作为当时翻译界人士的典型代表，翻译了赫胥黎的《天演论》、亚当·斯密的《国富论》、约翰·穆勒的《群己权界论》、孟德斯鸠的《论法的精神》等西方著作。这些译作不仅对开启民智、传播进步思想、改变旧中国发挥了重要作用，还开启了我国近代翻译事业之先河。

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通过进行森林抚育技术的应用，能够对人工造林下的林区条件进行提升，从而改善现有人工林区内的光照条件，对林区内的卫生状况进行整合，从而防止受到一些病害风险的影响，将林木病虫害的发病率降低，使林木成长质量得到提升，因此让社会生态环境得到相应的净化。此外，在进行森林抚育过程中，还要及时的对森林中的一些有害林木进行清理，这样能够提高整体林木的抵抗能力，降低对自然灾害的影响。

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光电发射光谱分析仪中硅有两个分析通道，两条分析谱线，分别是Si251.6 nm、Si212.4 nm。样品在分析时，每个样品分析两次，观察平均值和极差R。把两条硅分析谱线都保留，可以对两条谱线的分析结果进行比较选优。由于样品表面各个点的硅密度分布不尽相同，每次分析两条硅谱线结果稍微有一些差别，根据极差R大小，标样验证的平均值与标样值接近与否，决定选用哪一条分析谱线的结果。如果只用一条硅分析谱线，则会导致分析误差加大。

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现阶段，“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念已成为各界共识。高校是国家培育人才的基地，应本着“节约资源，共享最大化”的原则，形成一股教育合力，增产节约，避免资源浪费，从教育的源头实现资源最优化、社会效益最大化。

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