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为了解南京市大气PM2.5中重金属元素的浓度特征、污染水平、主要来源及健康风险,本研究在郊区和市区各设一采样点,采集四季大气PM2.5样品,分析其中的 V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ba、Sb 和 Pb12种重金属元素,采用富集因子、相关性分析和聚类分析对其来源进行探讨,使用主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解(PMF)两种受体模型对其来源进行定性和半定量解析,并采用健康风险评价模型对其危害进行评估。结果表明:(1)采样期间南京市北郊和市区点位PM2.5的平均浓度分别为66.8和63.5μg/m3,均低于我国日均浓度二级标准限值。北郊四季PM2.5的质量浓度为冬季(84.3±36.6) >秋季(53.9±17.7) >春季(42.1±15.8) >夏季(42±9.3) μg/m3;市区四季PM2.5的质量浓度为冬季(83.5±37.9) >秋季(61.3±31) >春季(49.8±13.8) >夏季(40.3±9.7)μg/m3,总体呈现出冬季浓度高、春夏秋季浓度低的季节变化特点。(2)北郊点位12种重金属浓度比市区点位高,重金属污染较重。观测期间两点位PM2.5中质量浓度较高的元素为Zn、Cu、Pb和Mn,北郊四种元素占比分别为44.4%、26.8%、14.6%和5.9%;市区四种元素占比分别为46.8%、24.5%、13.2%和 7.4%。(3)富集因子分析结果表明两点位PM2.5中Cd、Cu、Sb、Zn和Pb严重富集(143-1202); As 轻微富集(31-37); Ni、Cr、V、Co、Mn 和 Ba 富集因子数值较低(0.8-8),主要来源为自然源。(4)相关性分析和聚类分析结果表明,两点位主要污染源有燃煤、工业过程、机动车尾气和扬尘四类。北郊和市区主成分分析均得三个主因子,北郊主因子分别为燃煤和机动车尾气(32%)、工业过程(21.1%)和扬尘(16.5%),累计贡献率为69.5%;市区主因子分别为燃煤和工业过程(42%)、机动车尾气(31.8%)和扬尘(9.1%),累计贡献率为82.9%。(5) PMF模型解析结果表明,北郊PM2.5中重金属主要来源为工业过程(33.6%)、燃煤(31.7%)、机动车尾气(23.7%)和扬尘(10.5%),累计贡献率为99.5%。市区点位PM2.5中重金属主要来源为燃煤(40.5%)、机动车尾气(39.3%)、扬尘(10.7%)和工业过程(9.4%),累积贡献率99.9%。(6)重金属元素及污染源健康风险评价结果表明,北郊点位和市区点位非致癌风险均较低,非致癌风险系数HQ的值在1.5E-07和3.3E-03之间。北郊点位Cr致癌风险超出阈值范围(1.1E-06)。市区点位各重金属元素及污染源致癌风险值为l.lE-07～8.6E-07,致癌风险较低。