尼日利亚工业区大气二氧化硫污染特征与健康风险评估:以阿克雷和奥基普帕为例
《Discover Public Health》:Assessment of atmospheric sulphur dioxide (SO?) levels and associated health risks at selected industrial and urban sites in Akure and Okitipupa, Ondo state, Nigeria
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时间:2025年12月02日
来源:Discover Public Health
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本研究针对尼日利亚阿克雷和奥基普帕地区因快速工业化导致的大气二氧化硫(SO2)污染问题,通过测定五个典型工业与交通站点的SO2浓度,结合气象参数分析其分布规律,并采用美国EPA健康风险评价模型评估人群暴露风险。研究发现金属焊接工业区SO2浓度高达30.368 mg/m3,超出WHO标准1500倍,湿度与SO2浓度呈显著正相关。虽然非致癌风险指数(HI)低于1,但长期暴露仍存在呼吸道疾病隐患,为发展中国家工业城市空气质量管理提供了关键数据支撑。
在发展中国家快速城市化的进程中,工业活动和机动车排放导致的大气污染已成为严峻的公共卫生挑战。其中,二氧化硫(SO2)作为一种具有刺激性气味的气态污染物,不仅会形成酸雨破坏生态系统,更会直接危害人体健康,引发哮喘、支气管炎等呼吸系统疾病,甚至增加心血管疾病死亡率。尼日利亚作为非洲人口大国,其工业城镇的大气污染问题尤为突出。尽管已有研究关注大城市的污染状况,但对阿克雷和奥基普帕这类正在兴起的工业城镇却缺乏系统评估。为此,Thompson Faraday Ediacbonya等人开展了针对性的环境监测与健康风险研究,成果发表在《Discover Public Health》期刊。
研究团队选取了五个具有代表性的地点进行大气采样,包括焊接车间、繁忙道路、发电机房、汽车修理厂和金属焊接工业区。他们采用便携式气体检测仪连续监测白天时段的SO2浓度,同步记录温度、风速和湿度等气象参数。通过慢性每日摄入量(CDI)模型计算不同暴露途径(吸入、摄入和皮肤接触)的污染物摄入量,并采用危险指数(HI)评价非致癌健康风险。特别关注了儿童和成人两大群体的暴露差异。
监测结果显示,所有站点的SO2浓度均严重超标,其中金属焊接工业区的平均值高达30.368 mg/m3,超过WHO 24小时指导值(0.02 mg/m3)约1500倍。而发电机房站点浓度最低(3.640 mg/m3),说明工业排放是主要污染源。温度、风速和湿度等气象参数也呈现明显空间差异,其中湿度与SO2浓度显著正相关,表明高湿度环境会阻碍污染物扩散。
干季的SO2平均浓度(10.842 mg/m3)略高于湿季(9.802 mg/m3),但未达到统计学显著水平。这一现象可能与干季大气稳定度较高、污染物不易扩散有关。温度在干季显著升高,而风速和湿度的季节性差异不显著,说明当地污染主要受人为活动驱动,而非自然气象条件主导。
通过计算慢性每日摄入量发现,吸入途径是主要的暴露方式。所有站点的危险指数(HI)均低于1,表明非致癌风险处于可接受范围。但金属焊接工业区的风险值显著高于其他站点,且儿童由于单位体重吸入量更大,面临更高潜在风险。研究人员特别指出,虽然当前风险值未超标,但长期暴露于高浓度SO2环境仍可能导致慢性呼吸道疾病。
回归分析表明,气象参数可解释约41%的SO2浓度变化,其中湿度是最关键的影响因子(β=0.544)。这源于SO2易溶于水的特性,高湿度环境下会形成硫酸盐气溶胶,延长污染物在大气中的滞留时间。风速与SO2浓度呈负相关,说明加强通风有助于污染物扩散。
本研究首次系统揭示了尼日利亚新兴工业城镇的SO2污染格局及健康风险。结果凸显了工业排放源对局部空气质量的严重影响,尤其是金属加工行业需优先管控。虽然当前健康风险未达警戒水平,但极端超标的浓度值警示必须采取干预措施。研究人员建议推广清洁生产技术(如太阳能混合动力系统)、安装废气净化装置,并建立长期监测网络。该研究为类似发展中国家的环境政策制定提供了科学依据,对保障快速城市化地区居民健康具有重要意义。
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