南昌地铁细颗粒物金属元素特征及其来源解析

曾 晨，黄 珊*，吴代赦，黄继婵，毛意中，潘志卫

(1.南昌大学资源环境与化工学院，鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室，江西 南昌 330031；2.洪崖建筑工程检测有限公司，江西 南昌 330200)

地铁因其方便快捷，成为现代人日常出行的主要交通方式。然而，国内外大量相关研究显示，地铁中PM2.5浓度普遍高于室外2～8倍[1-3]，且颗粒粒径小比表面积大，易富集有害有机物和重金属，长期吸入会导致肺功能损坏、呼吸系统和心血管的各种疾病及肺癌[4-5]。颗粒物中所含过渡金属主要通过增加体内活性氧或加速炎症反应增加肺部或心脏损伤。Karlsson[6]等发现斯德哥尔摩地铁颗粒物中的Fe以ϒ-Fe2O3形式存在，其细胞毒性比地面颗粒物高8倍，长期吸入该类颗粒物，将破坏人体DNA和免疫系统。因此，为提高地铁室内空气质量，了解PM2.5中金属元素特征及其来源尤为重要。

各地研究显示地铁颗粒物中Fe、Mn、Cr、Ni、Cu等元素成分含量较高，化学组成受多种因素影响，如室外空气质量，室内列车轨道、轨道、刹车片材质等[7-9]。Jung[10]等对2700个地铁颗粒物利用低原子序数颗粒物电子探针微区分析技术(low-Z particle EPMA)进行了分析，发现主要有含铁颗粒物、土壤来源颗粒物、含碳颗粒物、硝酸盐颗粒物和硫酸盐粒物。Van[11]等利用尼古丁和左旋葡萄糖等作为示踪剂采用多元曲线分辨交替最小二乘法(MCR-ALS)分析了地铁颗粒物多环芳烃来源，发现其75%来自于室外。Kwon[12]在3个季节使用主成分分析(PCA)和自组织映射(SOM)，对6个地铁站的研究发现，室内颗粒物受室内和室外来源的综合影响。……