污染物浓度(SO₂、NO₂、PM₁₀、CO、O₃、PM_2.5)及空气质量指数(air quality index, AQI)数据来源于新疆维吾尔自治区环境监测总站。研究时间段为2018年1月1日至2022年12月31日。

对2018~2022年乌鲁木齐市6项常规大气污染物(PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO、O₃)和空气质量指数(air quality index, AQI)年均值进行描述性分析以及健康风险评价，大气污染物浓度是否符合标准采用GB 3095—2012《环境空气质标准》 [11] 。

根据美国环境保护局发布的暴露因素手册，污染物质一般通过摄食、呼吸与皮肤接触三种途径进入人体。大气污染物SO₂、NO₂、PM_2.5、PM₁₀大多经呼吸途径暴露，且各个年龄段和性别人群的日均呼吸速率等不同，因此用以下来计算SO₂、NO₂、PM_2.5、PM₁₀经呼吸途径的日暴露剂量：

$\text{ADD}=\left(\text{C}\times \text{IR}\times \text{ED}\right)/\left(\text{BW}\times \text{AT}\right)$ (1)

公式(1)中：ADD (Average Daily Dose)为非致癌物经呼吸途径的日均暴露剂量(单位：mg/kg∙d)；C为环境中该污染物的质量浓度(单位：mg/m³)；BW为人体重量(单位：kg)；IR为呼吸速率(单位：m³/d)；AT为平均暴露时间(单位：d)；ED为暴露持续时间(单位：d) [12] 。

计算居民终身超额危险度的模型，可参照USEPA推荐的模型。利用非致癌物对人群健康风险评价模式 [13] 。

$\text{R}=\left(\text{ADD}\times {10}^{-6}\right)/\left(\text{RfC}\times 70\right)$ (2)

公式(2)中：R为人群平均每年过剩的健康风险，无量纲；RfC为待评价污染物的参考浓度(单位：μg∙m⁻³)；10⁻⁶指非致癌性污染物的可接受风险水平；70为人均寿命；以吸入途径为主的SO₂、NO₂的RfC值分别为：23 μg/(m³∙d)和29 μg/(m³∙d)。PM₁₀、PM_2.5的RfC值分别为：20 μg/(m³∙d)和10 μg/(m³∙d) [14] 。

研究采用美国环境保护署推荐可接受风险值1 × 10⁻⁶，评估2018~2022年乌鲁木齐市大气污染人群健康危险度，CO及O₃对人群健康的影响近几年才引起关注，USEPA等机构并未发表二者健康风险参考剂量，因此不对CO及O₃进行健康风险评价。

我国与西方国家在人群体质上如男女性的呼吸速率与平均体重均存在一定差异，因此本研究在借鉴美国环保署(USEPI)已发布的一系列暴露参数后对一些暴露参数数据进行了一定修改，并参照我国已发布的人群暴露参数手册与国民体质健康监测报告确定了如 表1 的经呼吸途径的暴露参数 [10] [15] 。

2018~2022年乌鲁木齐市SO₂、CO、NO₂、O₃年均浓度值均符合国家二级标准(SO₂年平均二级浓度限值60 μg/m³，CO 24小时平均二级浓度限值4 mg/m³，NO₂年平均二级浓度限值40 μg/m³，O₃日最大8小时平均、二级浓度限值160 μg/m³)；SO₂、CO、NO₂浓度值均呈现逐年下降趋势。O₃浓度值则相反，呈现逐年上升趋势。

2018~2022年PM₁₀、PM_2.5年均值浓度均超出国家二级标准(PM₁₀年平均二级浓度限值70 μg/m³、PM_2.5年平均二级浓度限值35 μg/m³)，是乌鲁木齐市近5年来的主要大气污染物。PM₁₀、PM_2.5年均浓度值2018年最高2021年最低，呈现递减趋势。2018年PM₁₀年均浓度值为105.1 μg/m³，为二级标准1.50倍。PM_2.5年均浓度值为51.5 μg/m³，为二级标准1.47倍；2019年PM₁₀年均浓度值为85.8 μg/m³，为二级标准1.23倍。PM_2.5年均浓度值为50.1 μg/m³，为二级标准1.43倍；2020年PM₁₀年均浓度值为80.3 μg/m³，为二级标准1.15倍。PM_2.5年均浓度值为48.1 μg/m³，为二级标准1.37倍；2021年PM₁₀年均浓度值为73.3 μg/m³，为二级标准1.05倍。PM_2.5年均浓度值为40.5 μg/m³，为二级标准1.16倍；2022年PM₁₀年均浓度值为76.1 μg/m³，为二级标准1.09倍。PM_2.5年均浓度值为40.4 μg/m³，为二级标准1.15倍。相比2016年，2022年SO₂、CO、NO₂、PM₁₀、PM_2.5平均质量浓度降幅为，33.20%，38.60%，24.42%，27.58%，21.52%；O₃平均质量浓度上升17.32%。见 图1 。

2018年乌鲁木齐市AQI为94.9，空气质量良好(AQI 0~50为优、51~100为良好、101~150为轻度污染、151~200为中度污染、201~300为重度污染、301~500为严重污染)。2019年空气质量综合指数AQI为92.1空气质量良好。2020年空气质量综合指数AQI为89.1空气质量良好。2021年空气质量综合指数AQI为83.3空气质量良好。空气质量综合指数AQI为83.8空气质量良好。2018年至2022年间，乌鲁木齐市城区空气质量指数呈现“凹”字型趋势，即以1、2月份和11~12月份的空气质量指数高，说明这几个月份空气污染严重。其余月份空气质量指数逐渐降低，每年的6~8月份空气质量指数最低。见 图2 。

根据2018~2022年乌鲁木齐市的SO₂非致癌风险评估数据显示，大气污染物对不同年龄段人群的健康影响存在明显差异，老年人受影响较小，而儿童则承受着最大的健康风险。随着年龄增长，大气污染物对健康风险的影响逐渐减弱，呈现出一种逐渐降低的趋势。SO₂五年内人群健康风险值在0.74 × 10⁻⁹到2.19 × 10⁻⁹之间变动。2022年相较于2018年，所有人群的SO₂健康风险值减少了33%。所有年龄段的SO₂健康风险值均未超过美国环保局规定的可接受风险值范围(1 × 10⁻⁶到1 × 10⁻⁴)。在6到17岁年龄段，女性的健康风险高于男性，而在其他年龄段，男性的健康风险则高于女性。总体趋势显示，SO₂健康风险值在所有年龄段呈现逐年下降的态势。见 图3 。

根据2018~2022年乌鲁木齐市的NO₂非致癌风险评估数据，NO₂健康风险存在年龄差异，随着年龄增长，大气污染物的健康风险逐渐降低，对老年人的影响最小，而对儿童的影响最大。NO₂五年内人群健康风险值在2.75 × 10⁻⁹到7.38 × 10⁻⁹之间变动。在6到17岁年龄段，女性的健康风险高于男性，而在其他年龄段，男性的健康风险则高于女性。2022年，所有人群的NO₂健康风险值较2018年减少了24%。与此同时，NO₂健康风险值在所有年龄段呈现逐年下降的趋势。不过，所有人群的NO₂健康风险值均高于SO₂健康风险值。这些非致癌风险指数均未超过美国环保局规定的1 × 10⁻⁶到1 × 10⁻⁴的可接受风险值范围。见 图4 。

根据2018~2022年乌鲁木齐市的PM₁₀非致癌风险评估数据，PM₁₀健康风险存在年龄差异，随着年龄增长，大气污染物的健康风险逐渐降低，对老年人的影响最小，而对儿童的影响最大。PM₁₀五年内人群健康风险值在1.04 × 10⁻⁸到2.63 × 10⁻⁸之间变动。在6到17岁年龄段，女性的健康风险高于男性，而在其他年龄段，男性的健康风险则高于女性。2022年，所有人群的PM₁₀健康风险值较2018年减少了28%。同时，PM₁₀健康风险值在所有年龄段呈现逐年下降的趋势。所有人群的PM₁₀健康风险值均高于SO₂和NO₂的健康风险值。这些非致癌风险指数均未超过美国环保局规定的1 × 10⁻⁶到1 × 10⁻⁴的可接受风险值范围。见 图5 。

根据2018~2022年乌鲁木齐市的PM_2.5非致癌风险评估数据，PM_2.5健康风险存在年龄差异，随着年龄增长，大气污染物的健康风险逐渐降低，对老年人的影响最小，而对儿童的影响最大。PM_2.5五年内人群健康风险值在1.04 × 10⁻⁸到2.63 × 10⁻⁸之间变动。在6到17岁年龄段，女性的健康风险高于男性，而在其他年龄段，男性的健康风险则高于女性。2022年，所有人群的PM_2.5健康风险值较2018年减少了22%。同时，PM_2.5健康风险值在所有年龄段呈现逐年下降的趋势。除了0到6岁男性儿童中，PM₁₀健康风险值高于PM_2.5健康风险值外，其他所有人群的PM_2.5健康风险值均高于SO₂、NO₂、PM₁₀的健康风险值。这些非致癌风险指数均未超过美国环保局规定的1 × 10⁻⁶到1 × 10⁻⁴的可接受风险值范围。见 图6 。