| 大气颗粒物是我国大部分地区的首要污染物，已引起社会各界的关注。我国的大气污染主要呈现以细颗粒物和污染气体形成的复合型污染，并且对人体健康尤其是呼吸道系统疾病有危害作用。因此，本论文对我国主要城市的大气污染特征及相应的健康效应进行了研究。 本研究首先对关中地区各大城市的细颗粒物（PM2.5）化学特征进行了分析和对比并且进行大气颗粒物的来源解析，在模式模拟的基础上对关中地区的大气容量进行了评估。关中地区在冬季进入采暖期后PM2.5超标天数达到80%以上，已成为全国高污染区之一，其中，多环芳烃（PAHs）、重金属等有毒或致癌物质在西安市PM2.5中的浓度均高于其他关中城市。关中地区PM2.5已经呈现出区域性的污染特征，关中地区本地排放严重、扩散条件差，导致秋冬季节重污染事件频率高。目前大气环境容量基本可以保证空气质量达标，但秋冬季节的排放量已超出或将要超出大气允许容量。关中地区一方面必须严格实施工业锅炉燃煤脱硝、家用锅炉整顿等措施，另一方面要保持较为严格的末端减排控制条件，从能源结构、产业结构调整以及清洁生产等各方面着手，PM2.5治理工作才能有较为理想的效果。 其次对京津冀地区主要城市的大气细颗粒物中的有机组分进行了化学分析，并且在此基础上将PM2.5提取物染毒于人肺癌细胞（A549），研究颗粒物对人体肺部的影响。石家庄和衡水的PM2.5、PAHs以及含氧多环芳烃（OPAHs）浓度均高于北京和天津市，这与石家庄和衡水的大量工业排放有关。京津冀地区冬季的PAHs排放还主要受到煤炭和生物质燃烧的影响，尤其衡水和石家庄受到煤炭燃烧排放的比例要高于北京和天津。随着PM2.5染毒浓度升高，细胞存活率随之有明显降低，一氧化氮（NO）、肿瘤坏死因子（TNF-α）和白介素-6（IL-6）结果均呈现剂量相关的趋势，其释放量随着PM2.5染毒浓度的升高而升高，并且污染天的释放量显著高于清洁天。多环芳烃中的苯并[a]蒽-7,12-二酮与NO的释放量高度相关，二苯并[a,h]蒽和1,4-屈醌与TNF-α 的产生显著相关，1-萘甲醛与IL-6 的产生呈现明显相关性，说明这些多环芳烃组分更容易与机体发生反应，并且对机体中的氧化损伤和炎症反应有更高的敏感性，更易导致细胞损伤。 在对西安市不同地区的三个居民区的室内外环境以及对不同环境的PM2.5对A549细胞的毒性的研究中发现，曲江新村的室内外PM2.5平均浓度最高，向阳小区呈现最低值，各环境中无机组分以及有机组分的浓度呈现相同趋势，因为曲江新村和回民街位于市区，受到较多的人为排放影响。室外环境的PM2.5污染及其化学组分浓度则普遍高于各室内环境，室外环境相较有更多和更复杂的排放源，而室内的排放源则主要来源于家庭成员的日常活动。细胞在受到PM2.5染毒后，其存活率会随着PM2.5浓度的升高下降， NO、TNF-α、IL-6和8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）的释放浓度也呈现出剂量-浓度的正相关关系，其中曲江新村和回民街的室外环境PM2.5引起的氧化应激和炎症反应更强烈，这可能与此地区的室外颗粒物复杂的化学组成有关，散煤燃烧所产生的化学组分会对细胞产生强刺激作用；室内环境中的颗粒物同样具有较强毒性，相对室外环境更容易引起细胞的DNA损伤。碳组分及二次无机离子均与各生物指标有较强的相关性，在多环芳烃组分中也有一定物质对不同的生物性指标呈现良好相关性，其中9-芴酮与9,10-蒽醌对IL-6的产生有较强影响，并且其毒性有可能高于其母体PAHs。 |
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