华北地区土壤中多溴联苯醚的污染及人体暴露评价

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多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)是一类被广泛使用的溴代阻燃剂,然而,由于其潜在的(已证实的)生物毒性,受到环境和医学领域的广泛关注。目前,在世界各个角落均可检测到PBDEs。近些年,中国由于电子垃圾拆解造成的PBDEs污染引起世界各国的广泛关注。事实上,除了已报道的我国东南沿海的电子垃圾集中处置地,在我国进行电子垃圾拆解的地区还有很多,其中也包括华北地区,有些还比较隐蔽,为相关的研究以及治理工作带来很大的困难。另外,地处华北的山东省也是我国重要的阻燃剂(包括PBDEs)生产基地之一,然而到目前为止,在华北地区开展的有关PBDEs污染的研究非常少。本研究采取“点”、“面”结合的研究方式,对华北地区土壤PBDEs污染状况进行深入研究。“点”选取位于天津市静海县子牙镇的电子垃圾拆解场和山东省PBDEs生产地,“面”则选取华北地区三省两市(北京、天津、河北、山西和山东)。通过网格化布点,在研究区域采集了87个代表性土壤样品,分析了其中PBDEs的含量。“点”研究结果显示,天津所有样品中BDE209占绝对主导地位,Tetra-BDE和Penta-BDE为低溴代组分(Di-BDE到Hepta-BDE)中的主要成分,分别占11.98%-54.40%(34.44%)和8.34%-52.87%(29.81%)。电子垃圾拆解园内PBDEs主要是来自用于废旧电子电器或塑料制品中的DE-71和Saytex102E这两种工业产品,天津其他地区主要是受多种Penta-BDEs和Deca-BDEs工业产品的混合影响。山东省所有样品中BDE209同样占绝对主导地位,与天津不同的是Tetra-BDE和Di-BDE为低溴代组分(Di-BDE到Hepta-BDE)中的主要成分,分别占6.75%-58.07%(29.22%)和2.50%-70.99%(21.15%)。PBDEs生产地(潍坊、烟台等地)的PBDEs主要来自Deca-BDEs工业品的生产,其他地区PBDEs主要受PBDEs生产地以及本地使用情况的影响。研究证明山东省可能还存在低溴含量较高的Penta-BDEs工业品的生产。“面”研究结果显示, PBDE单体的检出率范围为84%-100%;∑PBDEs浓度范围为0.08-8264.87ng/g,平均值为202.27ng/g;BDE209的浓度范围为0.08-8148.10ng/g,平均值为188.54ng/g。从空间分布特征来看,华北地区土壤PBDEs浓度差别较大,存在明显的从东到西逐步递减的趋势。高含量的PBDEs主要出现在山东省和天津市,其他地区PBDEs浓度普遍较低。山东省∑PBDEs和BDE209含量最高分别可达8264.87ng/g和8148.10ng/g,主要是受当地PBDEs生产企业的影响。天津市∑PBDEs和BDE209含量最高分别可达343.88ng/g和329.57ng/g,主要是受当地废弃电子电器拆解的影响。在整个华北研究区域土壤中PBDEs都是以BDE209为主,BDE209的含量比其他单体含量高1-3个数量级,这与我国主要生产和使用十溴联苯醚的情况相吻合。通过高斯扩散模型得出BDE47的点源为山东烟台市,对华北的贡献为6.84%(1.09%-52.08%),BDE209的点源为潍坊、烟台和静海,其贡献值分别为8.44%(1.38%-65.75%)、1.51%(0.25%-16.36%)和0.55%(0.07%-6.78%)。本文采用VLIER-HUMAAN模型对天津和山东这两个PBDEs高风险地区进行暴露风险评估,合并简化部分参数,估算儿童和成人的PBDEs经土壤/灰尘摄入、皮肤接触摄入和呼吸摄入三种暴露途径下的摄入量。使用BDE209的摄入量进行暴露评估的结果显示,儿童的非致癌风险和致癌风险均高于成人,电子垃圾拆解区域的非致癌风险和致癌风险均处于中等风险区域,PBDEs生产区域的非致癌风险和致癌风险分别处于高等和中等风险区域,这表明从事电子垃圾拆解和PBDEs生产的工人存在较高的职业暴露风险。其他区域有极少数地区为低等风险区域,多数区域风险皆在可接受范围内。
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