论文部分内容阅读
人体暴露生物监测是环境与健康风险评价体系的重要组成部分,能反映整个时期环境因素改变的情况,以及各环境因素变化的协同和拮抗作用的结果。头发相较于血液和尿液等常规生物监测材料具有易采集、运输方便、性质稳定、便于长期储存等优点,日益广泛应用于重金属及有机污染物的人体暴露生物监测研究中。现有研究主要关注头发作为人体生物监测材料的可行性分析,尚缺乏利用头发作为生物监测材料开展针对大规模普通人群典型毒害污染物暴露特征的相关研究,数据基础的缺乏限制了对污染物导致的人体健康风险的准确评估。本论文以我国不同地区主要城市普通居民以及生活垃圾焚烧厂工人作为研究对象,应用头发作为人体暴露监测材料,采用统一的头发样品采集方式、前处理和分析方法,探讨大尺度范围城市地区普通居民典型毒害污染物以及典型职业暴露工人特征污染物的暴露特征。重点调查了居民头发中多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs）、六溴环十二烷（Hexabromocyclododecanes,HBCDs）、磷系阻燃剂（Phosphorus flame retardants,PFRs）、滴滴涕（Dichlorodiphenyltrichloroethanes,DDTs）、六六六（Hexachlorocyclohexanes,HCHs）以及重金属等典型毒害污染物的含量,进一步分析了我国不同地区的经济发展水平、膳食结构和地理空间的差异性对污染物暴露特征的影响;分析了职业工人配对的头发和血液中的特征污染物二噁英（Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and Polychlorinated dibenzofurans,PCDF/Fs）的含量和组成特征,利用化学质量平衡模型计算头发中PCDD/Fs的内外来源比例。本论文填补了头发作为人体暴露生物监测材料大规模人群应用研究的数据空白,为推广应用头发作为人体典型毒害污染物暴露的生物指示奠定了数据基础,对发展更为有效、快捷、科学的人类污染物生物监测技术以及推动完善环境与健康风险评估体系具有重要意义。本论文的主要研究结果如下:（1）PBDEs、HBCDs、PFRs、DDTs、HCHs以及重金属在我国主要城市居民头发中均有不同程度的检出;∑PBDEs、∑HBCDs、∑PFRs、∑DDTs和∑HCHs的浓度范围（中值）分别为n.d.～789 ng/g（4.35 ng/g）、n.d.～319 ng/g（0.77 ng/g）、n.d.～2870 ng/g（213 ng/g）、n.d.～382 ng/g（2.42 ng/g）、n.d.～707 ng/g（1.39 ng/g）;我国城市居民头发中典型毒害污染物的污染水平与国内外现有文献报道的水平相当或更低;PFRs和Pb是我国城市居民头发中典型毒害污染物的主要污染物。（2）同一类污染物之间普遍存在显著正相关关系,表明其可能存在相同的暴露来源;83%的居民头发样本中p,p’-DDT/p,p’-DDE的比值＜1,表明居民头发中的DDTs主要来源于历史残留;99%的居民头发中的α-HCH/γ-HCH的比值＜1,表明林丹（γ-HCH）是我国居民HCHs暴露的主要来源,而非工业品HCHs;居民头发中典型毒害污染物浓度存在显著的性别差异:女性居民头发中BDE28、BDE209、TPHP、TEHP、TCIPP、iDPHP、β-HCH、p,p’-DDT、p,p’-DDE、∑PBDEs、∑HCHs、∑DDTs以及Cd和Pb显著高于男性（p＜0.05）,而男性居民头发中β-HBCD、As和Sb含量显著高于女性（p＜0.05）。（3）不同地区城市居民头发中典型毒害有机污染物含量差异显著,与地区的经济发展水平、膳食结构、地理位置显著正相关;∑PFRs、∑DDTs和∑HCHs的空间分布特征相似,均呈现出东南高西北低的空间分布趋势;而∑HBCDs在我国主要城市普通居民头发的浓度总体上呈现东北高西南低的空间分布模式。对重金属而言,我国居民头发中Hg、Pb和Cd的浓度均呈现从中南向西北方向逐渐降低的趋势。我国东北和西南地区的城市居民仍然受到缺Se的影响。大部分志愿者体内的Se可与Hg、As、Sb、Cd重金属结合并拮抗其毒性,而近50%的志愿者可能存在Cr和Pb复合暴露导致的潜在健康风险。（4）生活垃圾焚烧厂工人头发中∑PCDD/Fs浓度介于3.09～145 pg/g,中值为8.47 pg/g,与现有文献报道的普通居民浓度相当;∑PCDD/Fs总毒性当量中值为0.30 pg TEQ/g,比现有文献报道生活垃圾焚烧厂工人头发的总毒性当量中值低一个数量级;虽然工人头发中PCDD/Fs主要来源于外暴露（烟气）,比例为61%,而内暴露（血液）来源比例仅为37%,但是头发与血液样品中PCDD/Fs的主要单体均为OCDD,主要的毒性指示单体均为2,3,4,7,8-PeCDF,并且工人配对的血液和头发样品中1,2,3,6,7,8-HxCDD和OCDD的浓度存在显著正相关关系。