尼日利亚南部采石场空气污染对公众健康的影响研究：PM与生物气溶胶暴露风险评估及生物修复策略

《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》：Study of Air Pollution from Quarry Operations and Its Impact on Public Health in Southern Nigeria

本综述系统评估了尼日利亚南部采石场运营导致的颗粒物（PM2.5, PM10）和生物气溶胶污染水平及其对周边社区居民的健康风险。研究发现污染物浓度远超国际安全标准，并通过健康风险评估（HHRA）和流行病学模型揭示了其对不同人群（尤其是儿童和老年人）的显著危害。研究创新性地提出了一种生物增强植被过滤墙（BVFWs）技术，为可持续缓解空气污染提供了潜在解决方案。

　　

研究亮点

研究区域

本研究考虑的采石场地点包括位于尼日利亚南部的Ishielu地方政府区域的Nkalagu和Ezillo、Ezza South地方政府区域的Ezza，以及Ohaukwu地方政府区域的Ngbo。这些地点被特别选中是因为，它们共同构成了尼日利亚南部的主要采石中心，并且是超过20家采石企业的所在地。图1和表1展示了不同地点的具体位置及其经纬度坐标。

PM评估

图表显示了采石场及其周边（1公里外）的PM_2.5浓度（图4）。正如预期的那样，采石场区域的PM_2.5浓度持续高于周边地区，采石场浓度约为400至1400 μg/m³，而周边地区则在200至800 μg/m³之间波动。两个区域都表现出强烈的日变化。这表明采石作业对当地的空气污染有显著贡献。在11月初、1月和3月中旬出现了急剧的峰值，表明存在...

生物增强植被过滤墙方法

本研究提出了生物增强植被过滤墙（BVFWs）模型作为一种解决方案，如图14所示。该模型通过结合物理屏障和生物过程来减轻采石活动对环境的影响。系统设计和布局基于对颗粒物（PM）的评估，利用特定的微藻类和树木种类来吸收生物气溶胶并捕获灰尘。

实施BVFW的过程始于识别污染物（PM和...

局限性与未来范围

本研究为尼日利亚南部采石作业对空气质量和公众健康的影响提供了有用的证据，但应承认某些局限性。首先，数据收集周期较短，可能无法完全捕捉气象条件、采石活动强度和污染物扩散模式的季节性变化，这限制了我们理解长期暴露以及空气污染如何随季节变化的能力。未来需要在旱季和雨季进行更长期的监测。

结论

本研究考察了采石作业区周围的空气质量状况，特别关注了颗粒物（PM）和生物气溶胶及其对尼日利亚南部不同年龄人群的健康影响。观察到采石场周边区域的PM和生物气溶胶浓度较高，显著超过了国际标准为不同人口群体设定的安全限值。生物气溶胶扩散模型显示，细菌和真菌的最高浓度范围分别为...