北方典型城市PM2.5中多环芳烃的长期监测（2017-2022）与健康风险评估：以呼和浩特为例

本研究针对呼和浩特市PM2.5中多环芳烃（PAHs）污染问题，通过6年大气监测结合高效液相色谱（HPLC）和正矩阵分解（PMF）技术，揭示了生物质/燃煤燃烧（贡献率56.77%）和交通排放（36.94%）为主要污染源，并采用美国环保署（US EPA）模型评估致癌风险（成人ILCR中位数5.14×10-7），为北方生态脆弱区空气治理提供科学依据。

　　

在当代中国快速城市化的背景下，空气污染已成为公共卫生领域的重大挑战。PM_2.5（空气动力学直径≤2.5微米的颗粒物）因其可深入肺部并携带多环芳烃（PAHs）等致癌物，被世界卫生组织列为全球第五大死亡风险因素。尤其值得注意的是，北方城市由于冬季燃煤供暖、工业集中和特殊气象条件，PAHs污染水平显著高于南方。然而，现有研究多聚焦于经济发达地区，对内蒙古等生态屏障区域的系统性研究仍属空白。

内蒙古自治区疾病预防控制中心（内蒙古自治区预防医学科学院）的Duo-duo Wu（吴朵朵）团队联合内蒙古医科大学等机构，在《BMC Public Health》发表了为期6年（2017-2022）的突破性研究。该工作首次整合分子诊断比值（MDR）、正矩阵分解（PMF）和潜在源贡献函数（PSCF）等多维技术，结合蒙特卡洛模拟（10,000次迭代）的增量终身致癌风险（ILCR）模型，系统评估了呼和浩特市PM_2.5结合态PAHs的污染特征与健康影响。

研究采用HJ 618-2011标准进行PM_2.5采样，通过高效液相色谱（HJ 647-2013）测定16种优控PAHs，运用PMF 5.0进行源解析，并基于中国人群暴露参数手册计算健康风险。采样点选择兼顾城市代表性与空间分布，共获取892份有效样本。

长期浓度趋势
PM_2.5中位数浓度从2017年40μg/m³降至2022年20μg/m³，超标率从65.77%降至24%。∑16PAHs浓度从6.92 ng/m³降至3.60 ng/m³，但强致癌物苯并[a]芘（BaP）仍有23.88%天数超过国标限值（2.5 ng/m³）。高温天气PAHs浓度显著降低（r=-0.71），与SO₂、NO₂呈正相关，提示共同排放源。

污染源解析
MDR比值显示Ant/(Ant+Phe)>0.1的样本占比达68.66%-100%，确认燃烧源主导。PMF解析出5类源：生物质燃烧（19.79%）、汽油车排放（21.08%）、钢铁工业（6.30%）、燃煤（36.97%）和柴油车排放（15.86%）。冬季蒙古国及内蒙古西部通过PSCF分析被识别为关键跨境传输源。

健康风险评估
成人ILCR中位数（5.14×10^-7）高于儿童（1.68×10^-7），但最大值（2.39×10^-6）超出US EPA安全阈值。敏感性分析显示体重与暴露时长分别呈显著负/正相关，BaP、BkF和DahA是主要致癌贡献组分。

讨论与启示
该研究首次揭示呼和浩特PAHs污染虽低于济南（299 ng/m³）等北方工业城市，但显著高于吉隆坡（11.65 ng/m³）。研究创新性提出"生态屏障-能源基地"双重属性下的污染特征：一方面，干燥气候促进污染物扩散；另一方面，燃煤依赖与跨境传输导致冬季风险加剧。建议优先管控燃煤清洁化与区域联防联控，尤其关注BaP等I类致癌物的季节性峰值。

这项研究为制定《内蒙古大气污染防治条例》提供了直接科学依据，其方法论框架（如PMF-PSCF-ILCR三联分析）可推广至类似气候区。未来需加强多途径暴露评估，特别是PAHs通过食物链的二次暴露风险。成果对平衡北方生态保护与能源开发具有标杆意义，为"蓝天保卫战"政策优化提供了关键数据支撑。