上海市室内灰尘中六溴环十二烷的污染特征研究

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六溴环十二烷(HBCDs)是一种高溴含量的脂环族添加型溴化阻燃剂(BFRs),具有持久性、生物蓄积性、高亲脂性以及长距离迁移能力等特征。作为全球主要生产的添加型阻燃剂,HBCDs广泛应用于家庭、办公室、车辆等室内环境中。人类处于室内环境的时间超过80%,研究表明室内灰尘的摄入成为了人类暴露在BFRs的重要途径,逐渐受到了环境科学家的广泛关注。上海作为中国的超大城市,是经济、交通、工业中心,随着人口数量的不断增长,室内环境中BFRs的污染也逐渐加重。目前已有研究显示,上海市各环境介质中普遍存在BFRs,然而针对于室内环境中HBCDs的研究工作较少,尤其对于上海室内灰尘中HBCDs的含量、分布及暴露情况。本研究采用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)对上海室内灰尘中HBCDs的浓度水平、组成特征、来源等进行了系统的研究,首次提出上海室内灰尘颗粒粒径对于灰尘中HBCDs浓度的影响情况,并评估上海室内灰尘中HBCDs的人体暴露水平,为相关此类的研究提供理论数据和方法支撑。本研究的主要结果如下:(1)上海市室内灰尘样品(n=40)中HBCDs的检出率为97.5%,室内灰尘中∑HBCD的浓度范围在nd-72.39 ng·g-1之间,平均浓度为18.24ng·g-1,中值浓度为11.75 ng·g-1。100目筛后的灰尘中∑HBCD的浓度范围在nd-70.33 ng·g-1之间,平均浓度为21.54 ng·g-1,中值浓度为15.90 ng·g-1;200目筛后的灰尘中∑HBCD的浓度范围在1.772-72.39 ng·g-1之间,平均浓度为21.48 ng·g-1,中值浓度为17.33 ng·g-1。总体而言,与欧美、大洋洲、亚洲等地区相比,本研究中上海室内灰尘HBCDs的浓度水平较低,这与阻燃剂在不同地区的使用情况一致。(2)对于100目和200目的灰尘颗粒而言其浓度趋势为,100目灰尘颗粒中HBCDs的浓度整体上低于200目灰尘颗粒的浓度。这可能由于HBCDs在同一灰尘样品质量(0.3g)下,颗粒越小其数量越多,导致相应的比表面积更大,从而可以吸附更多的HBCDs。(3)在上海市室内灰尘样品中,α-HBCD、β-HBCD和γ-HBCD的相对百分比范围分别为20.9%-100%(平均值为76.5%)、0.0%-17.0%(平均值为7.5%)、0.0%-69.8%(平均值24.4%)。本研究中得出异构体以α-HBCD为主。但与欧美及其他地区的研究出现了一定的差异性,部分地区灰尘中γ-HBCD为主要异构体,出现类似的趋势可能因为其室内环境中HBCDs用品的使用情况与中国上海室内的使用情况不同,也可能由于全球温室效应、光污染等不断增加,导致异构体之间发生相互转化的概率不断上升。本研究中α-HBCD为主要异构体,所以值得评估其对于生物体的累积和危害。(4)Spearman相关性分析显示,本研究室内灰尘样品中α-、β-、γ-HBCD和∑HBCD相互之间存在着显著的相关性,这说明了它们有着相似的污染来源。(5)本研究与国内外室内灰尘中HBCDs暴露量对比后发现,中国上海室内灰尘中HBCDs的暴露水平较低。对于1-2岁儿童和成人人体暴露量而言,非饮食摄入露量分别为0.0905 ng·kg-1·d-1和0.0295 ng·kg-1·d-1,皮肤暴露量分别为0.0008 ng·kg-1·d-1和0.0001 ng·kg-1·d-1,吸入暴露量分别为2.55E-07 ng·kg-1·d-1和1.04E-07 ng·kg-1·d-1。这可能由于近年来对于HBCDs添加的逐渐禁止有关。同时还发现幼儿阶段是室内灰尘中HBCDs暴露的主要时期,可能与幼儿的爬行、手口接触行为过多有关。对非食物摄入、皮肤摄入、吸入三种途径研究后发现,非食物摄入是室内灰尘中HBCDs的主要暴露途径,皮肤摄入为次要途径。
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