《Atmospheric Pollution Research》：Source-Oriented Probabilistic Health Risk Assessment of Heavy Metals in Urban Road Dust: Identifying Priority Mitigation Targets in a Resource-Depleted City, Eastern China
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•Zn、Pb 和 Cu 被确定为优先污染物。•儿童面临较高的致癌风险（66.67% 的 TCR 值 > 1.0E-06）。•道路扬尘的致癌风险主要由燃煤混合和工业排放来源主导。•Cr 具有相当大的致癌风险，值得关注。引言工业化和城市化的迅速发展加剧了城市环境中的重金属污
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Zn、Pb 和 Cu 被确定为优先污染物。
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儿童面临较高的致癌风险（66.67% 的 TCR 值 > 1.0E-06）。
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道路扬尘的致癌风险主要由燃煤混合和工业排放来源主导。
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Cr 具有相当大的致癌风险，值得关注。
引言
工业化和城市化的迅速发展加剧了城市环境中的重金属污染，这一现象因其对人类健康的重大风险而令人高度担忧（Lima 等人，2023，Zhao 等人，2022）。
道路扬尘是城市环境中重金属污染物的主要载体。来源于人为活动（如交通、燃煤燃烧、工业排放和市政活动）和自然过程（如土壤侵蚀、材料风化）的重金属使扬尘富集（Trojanowska 和 ?wietlik，2019，Zhao 等人，2019，Yang 等人，2024）。由于其粒径细小且比表面积大，道路扬尘颗粒易被风或交通重新扬起，通过摄入、吸入和皮肤接触造成显著的健康风险（Padoan 等人，2017，Han 等人，2023）。
近几十年来，关于道路扬尘中重金属污染及其相关健康风险的研究十分广泛，主要是在发达国家和大城市进行的（Men 等人，2020，Wang 等人，2020，Croft 等人，2019）。然而，针对小城市居民的健康危害评估研究有限，特别是在资源枯竭型城市中。与一般工业城市相比，资源枯竭型城市的污染源表现出双重特征：源于历史采矿的遗留污染和城市化过渡期间持续的工业排放（Yi 等人，2026）。中国的资源枯竭型城市转型政策已实施超过十年（Dou 等人，2023）。然而，现有研究主要集中在经济和社会指标上（Deng，2026，Wang 等人，2024），对转型过程中城市生态系统质量的变化关注不足。
大多数现有的健康风险评估研究采用美国环境保护署（USEPA 1989，2009）开发的模型。然而，不确定性仍然是评估过程中内在且不可避免的一部分（Yang 等人，2023）。蒙特卡罗模拟提供了一种改进的不确定性量化和削减方法，从而获得更可靠的健康风险估计（Liu 等人，2023；Zhu 等人，2024）。同时，可靠的源解析是制定针对性污染控制策略的前提（Wang 等人，2026）。尽管主成分分析（PCA）等多变量统计技术在定性源识别中被广泛采用，但往往无法精确量化源贡献（Zhu 等人，2021b）。非负矩阵分解（PMF）模型通过利用数据的不确定性估计来解决非负因子谱和源贡献问题（Singh 等人，2023）。尽管将源解析与健康风险评估相结合的综合框架已得到广泛应用，但在资源枯竭型城市道路扬尘重金属的源导向健康风险评估中，PMF 与蒙特卡罗模拟的结合仍然很少见。
中国已指定了 69 个资源枯竭型城市，在这些城市中，累积资源开采量已超过初始估计可采储量的 70%（Jiang 等人，2024）。自 2009 年被列为国家资源枯竭型城市以来，淮北致力于产业转型，重点发展煤电、焦化以及煤基新材料产业（Yang 和 Jiao，2015）。共有 36 座老旧煤矿被关闭，大幅减少了传统采矿活动的主要污染物排放。然而，区域大气污染风险并未得到充分缓解。废弃矿井中煤矸石长期风化和分解使颗粒物得以通过大气传输并沉积在城市道路表面（Xu 等人，2023）。先前的研究表明，淮北煤矸石堆场附近的平均 PM2.5 浓度为 169.83 μg·m-3，颗粒物中的重金属表现为轻度或更高污染水平（Yang 等人，2024）。冬季 PM2.5 源解析表明，燃煤燃烧占总负荷的 30% 以上（Liu 等人，2017）。燃煤飞灰中，包括 Cr、Hg 和 Pb 在内的重金属显著富集，其水平超过区域土壤背景值（Zheng 等人，2017）。飞灰的大气干湿沉降是城市道路扬尘中重金属富集的主要人为贡献来源（Tian 等人，2020）。
道路扬尘既是大气污染物的重要汇，也是再悬浮扬尘的潜在来源（Tian 等人，2026）。淮北年均 PM2.5 浓度持续超过《环境空气质量标准》（GB 3095–2012）规定的二级限值，给区域细颗粒物控制带来巨大压力（Yang 等人，2024）。根据《淮北市环境空气质量达标方案（2020–2030）》，扬尘是淮北 PM2.5 的主要排放来源，占总 PM2.5 排放量的 38.7%（淮北市生态环境局，2022），而道路扬尘作为城市扬尘污染的主要贡献者，对区域细颗粒物污染有显著贡献（Cao 等人，2012）。
道路扬尘高度动态变化，受持续沉积、颗粒物再悬浮、交通干扰和气象条件的控制（Casotti Rienda 和 Alves，2021，Gustafsson 等人，2019），无法作为静态的长期环境档案。然而，道路扬尘可以记录资源枯竭型城市中历史遗留采矿污染和持续工业排放的当代综合信号。然而，关于淮北大气污染的研究很少，特别是道路扬尘中的重金属污染仍然研究不足。因此，本研究旨在（1）表征城市道路扬尘中重金属的浓度、形态和空间模式；（2）使用 PMF 模型识别和解析其潜在来源；（3）通过结合浓度导向和源导向方法进行全面的健康风险评估。
章节摘要
研究区和采样
淮北（北纬 33°16′–34°14′，东经 116°23′–117°02′）位于中国安徽省北部。研究区的特点是暖温带半湿润季风气候。年平均温度为 14.5 °C，年降水量为 840 mm。超过 60% 的降水发生在 6 月、7 月和 8 月，与最温暖的季节相吻合。自 2009 年被指定为资源枯竭型城市以来，淮北在全市范围内启动了多项生态恢复举措，并……
道路扬尘中的重金属浓度
表 1 总结了淮北道路扬尘中重金属的描述性统计。Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 和 Mn 的平均浓度分别为 76.71、82.29、69.31、340.71、47.36 和 518.35 mg/kg。除 Mn 外，所有其他重金属浓度均超过中国安徽省的区域背景值（CNEMC，1990）。特别是，相对于背景值，Zn、Cu 和 Pb 分别富集了 5.50、3.40 和 2.89 倍。这表明……
结论
资源枯竭型城市的产业转型已成为可持续发展研究中的突出焦点。本研究系统地调查了中国东部一个典型的资源枯竭型城市道路扬尘中重金属的污染水平、化学形态、源解析和概率健康风险。结果表明重金属积累严重，Zn、Cu 和 Pb 浓度达到其背景值的 5.50、3.40 和 2.89 倍……
CRediT 作者贡献声明
董秀红：写作–审阅和编辑，验证，数据管理。孙丽强：写作–审阅和编辑，监督，调查，概念化。孙崇玉：写作–审阅和编辑，写作–初稿，可视化，方法论，调查，数据管理，概念化。洪秀萍：资金获取，形式分析。张瑞：可视化，写作–审阅和编辑，验证
未引用参考文献
Fan 等人，2022；Liu 和 Ma，2017；Whalley 和 Grant，1994；Yang 等人，2024；Zhu 等人，2021a。
利益冲突声明
? 作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文所报告的工作。
致谢
本工作得到了中国国家自然科学基金（41902172）、淮北师范大学自然科学研究项目（2023zk008，2024zk021）以及国家大学生创新创业训练计划的资助。
Chongyu Sun | Rui Zhang | Xiuhong Dong | Xiuping Hong | Liqiang Sun
