Part 01 文章信息 第一作者:李林倩 碩士 通訊作者:段小麗 教授 通訊單位:北京科技大學(xué) 論文DOI:10.1016/j.jhazmat.2024.136072 原文鏈接:https:///10.1016/j.jhazmat.2024.136072 Part 02 導(dǎo)讀 全氟及多氟烷基化合物(PFASs)因其廣泛分布,、持久性和對(duì)人類(lèi)的毒性引起研究者的關(guān)注,。目前的研究較少使用中國(guó)人群暴露參數(shù)和概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(PRA)方法來(lái)評(píng)估PFAS的健康風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研,,文章收集了中國(guó)649個(gè)飲用水樣本中9類(lèi)PFASs的濃度數(shù)據(jù),,覆蓋中國(guó)大多數(shù)省級(jí)行政區(qū)。9類(lèi)PFASs中全氟丁酸(PFBA)的濃度最高,,為17.41±20.06 ng/L,。在地域分布上,東南沿海和四川省的PFASs濃度較高,。使用概率方法分析發(fā)現(xiàn),,全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)濃度超過(guò)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)限值的概率分別為2.71%和0.91%。使用PRA評(píng)估中國(guó)人群經(jīng)口和經(jīng)皮膚接觸暴露飲用水中PFASs的健康風(fēng)險(xiǎn),,發(fā)現(xiàn)經(jīng)口接觸PFASs的健康風(fēng)險(xiǎn)較皮膚接觸高出幾個(gè)數(shù)量級(jí),。對(duì)于大多數(shù)中國(guó)人來(lái)說(shuō),,接觸飲用水中PFASs的非致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì)。研究表明應(yīng)加強(qiáng)對(duì)飲用水中PFASs限值的研究以降低人群健康風(fēng)險(xiǎn),,為中國(guó)飲用水中PFASs標(biāo)準(zhǔn)研究提供科學(xué)依據(jù),。 Part 03 研究方法 研究基于文獻(xiàn)研究的方法獲得中國(guó)飲用水中PFASs的濃度數(shù)據(jù),具體方法為在公共數(shù)據(jù)庫(kù)上使用PFASs,、PFOA,、PFOS、飲用水和中國(guó)等作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,,檢索數(shù)據(jù)庫(kù)包括CNKI,、Web of Science和PubMed等。檢索時(shí)間范圍為從最早納入的文獻(xiàn)到2023年7月,。為確保收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性,,研究?jī)H采納原始數(shù)據(jù),并放棄未明確地理位置的數(shù)據(jù),。同時(shí),,研究?jī)H納入自來(lái)水、瓶裝水和井水等飲用水?dāng)?shù)據(jù),,未納入未經(jīng)處理的地表水和地下水?dāng)?shù)據(jù),。研究使用的暴露參數(shù)來(lái)自《中國(guó)人群暴露參數(shù)手冊(cè)》,包括不同省份和年齡段人群的體重,、飲水量,、洗澡時(shí)間、游泳時(shí)間和皮膚表面積等,。根據(jù)手冊(cè)中的年齡劃分以及人群生理,、行為模式的差異,將研究人群分為6-9歲,、9-12歲,、12-15歲、15-18歲,、18-44歲,、45-59歲、60-79歲和80歲以上8個(gè)年齡段,。對(duì)于健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,,研究使用美國(guó)環(huán)保局給出的ADD和HQ等概念計(jì)評(píng)估。本研究的概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通過(guò)蒙特卡洛模擬實(shí)現(xiàn),,使用Oracle Crystal Ball 11進(jìn)行蒙特卡洛模擬和敏感性分析,,執(zhí)行10000次迭代以評(píng)估健康風(fēng)險(xiǎn)。 Part 04 研究結(jié)果 一,、中國(guó)飲用水中PFASs的濃度水平 經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研,,共收集了除海南省外33個(gè)省級(jí)行政區(qū)649份飲用水樣本中9類(lèi)PFASs的濃度數(shù)據(jù),。在9類(lèi)PFASs中,PFBA的濃度最高,,平均值為17.41±20.06 ng/L,,其次是PFOA(10.97±43.91)ng/L和PFOS(3.63±16.73)ng/L,PFPeA的濃度最低,,為0.72±1.03 ng/L,。PFBA的平均濃度最高可能與短鏈PFASs的技術(shù)性能較低有關(guān),與長(zhǎng)鏈PFASs相比,,短鏈PFASs需要加大使用量才能達(dá)到相同的性能,。 在地域分布上,氟化工產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)程度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況會(huì)影響飲用水中PFASs的濃度水平,。我國(guó)主要氟化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)主要分布在四川,、江蘇、浙江,、上海等地,,這些地區(qū)飲用水中PFASs濃度相對(duì)更高。相比之下,,寧夏,、廣西和新疆等非氟化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)聚集省份,,飲用水中PFASs濃度相對(duì)較低,。采用Spearman相關(guān)性分析檢驗(yàn)各省GDP與飲用水中PFAS濃度之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn),在GDP與PFOA,、PFOS,、PFBS、PFHpA,、PFHxA和PFPeA的濃度之間觀察到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異(P < 0.01),,相關(guān)系數(shù)范圍為0.6-0.7,呈正相關(guān),。這表明多數(shù)PFASs的濃度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平呈正相關(guān),。 圖1 中國(guó)飲用水中PFASs的濃度分布。(A)至(I)中污染物依次為PFOA,、PFOS,、PFNA、PFBS,、PFHpA,、PFHxS、PFBA,、PFHxA,、PFPeA,。 二、飲用水中PFASs濃度的相關(guān)限值 上個(gè)世紀(jì)以來(lái),,人們認(rèn)識(shí)到PFASs對(duì)人類(lèi)健康的不利影響,,多個(gè)國(guó)家和地區(qū)頒布了限制PFASs生產(chǎn)和使用的政策,許多國(guó)家和地區(qū)也制定了飲用水中PFASs的濃度限值,。2006年,,德國(guó)制定飲用水中PFOA和PFOS的濃度限值,規(guī)定二者濃度總和基于健康的預(yù)防值應(yīng)小于100 ng/L,,嚴(yán)格基于健康的指導(dǎo)值應(yīng)小于300 ng/L,。2014年,意大利確定了飲用水中PFASs濃度的限值:PFOA≤500 ng/L,,PFOS≤30 ng/L,,其他PFASs≤500 ng/L。2016年,,美國(guó)環(huán)保局建議飲用水中PFOA和PFOS的濃度不應(yīng)超過(guò)70 ng/L,。2023年,美國(guó)環(huán)保局宣布了針對(duì)六類(lèi)PFASs的飲用水限值,,包括PFOA,、PFOS、PFNA,、HFPO-DA,、PFHxS和PFBS。2022年3月5日,,中國(guó)發(fā)布了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022),,在水質(zhì)參考指標(biāo)中首次規(guī)定了飲用水中PFOA(80 ng/L)和PFOS(40 ng/L)的濃度限值。本研究中,,除個(gè)別研究外,,飲用水中PFOA和PFOS的濃度均在限值內(nèi)。 采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)法對(duì)飲用水中PFASs的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),,其中PFOA(P = 0.154)和 PFOS(P = 0.253)的濃度分布服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布(P > 0.05),,分布特征如圖2所示。其他七類(lèi)PFASs的濃度數(shù)據(jù)不符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布的原因可能是過(guò)往對(duì)它們的關(guān)注度不如PFOA和PFOS,,濃度數(shù)據(jù)相對(duì)較少,。與中國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)中對(duì)PFOA和PFOS的限值相比,中國(guó)飲用水中PFOA和PFOS濃度超標(biāo)的概率分別為2.71%和0.91%,。盡管中國(guó)飲用水中PFOA和PFOS濃度超標(biāo)的概率較低,,但該問(wèn)題不容忽視。 圖2 中國(guó)飲用水中PFOA(圖A)和PFOS(圖B)濃度的對(duì)數(shù)正態(tài)分布。圖中垂直實(shí)線表示《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)中的濃度限值,。 三,、中國(guó)飲用水中PFASs的健康風(fēng)險(xiǎn) 接觸飲用水中PFASs的主要途徑是經(jīng)口和經(jīng)皮膚暴露。研究使用概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法計(jì)算中國(guó)不同年齡人群的相關(guān)非致癌風(fēng)險(xiǎn),。結(jié)果顯示,,經(jīng)口暴露PFASs的水平遠(yuǎn)高于皮膚暴露。對(duì)于PFOA和PFOS,,經(jīng)口暴露量比經(jīng)皮膚高5到6個(gè)數(shù)量級(jí),。對(duì)于PFNA、PFBS,、PFHxS和PFHxA,,經(jīng)口暴露量比經(jīng)皮膚高3到4個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)于不同年齡人群,,15-18歲人群經(jīng)口暴露PFASs的健康風(fēng)險(xiǎn)最小,,6-9歲人群的健康風(fēng)險(xiǎn)最大。對(duì)于皮膚暴露,,80歲及以上人群在幾類(lèi)PFASs中均表現(xiàn)出最小的健康風(fēng)險(xiǎn),;與成人相比,兒童皮膚暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)更高,。 結(jié)合MCS結(jié)果,,各年齡段經(jīng)口暴露PFOA、PFOS的HQ均有超過(guò)1的概率,。對(duì)于經(jīng)口暴露PFNA,,只有9-15歲人群的HQ具有大于1的概率,且概率僅為0.01%,。對(duì)于其他四類(lèi)PFASs,,所有年齡段人群經(jīng)口暴露的HQ值均不超過(guò)1。與其他五類(lèi)PFASs相比,,PFOA和PFOS的健康風(fēng)險(xiǎn)更大,有必要關(guān)注它們?cè)陲嬘盟械臐舛人讲⒉扇∵m當(dāng)控制措施來(lái)降低它們帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn),。對(duì)于所有年齡組,,經(jīng)皮膚暴露PFASs的HQ均沒(méi)有超過(guò)1的概率,表明該暴露途徑帶來(lái)的非致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì),。暴露風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算存在不確定性,,研究進(jìn)行了參數(shù)敏感度分析,結(jié)果顯示盡管暴露參數(shù)對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算準(zhǔn)確性有一定影響,,但飲用水中污染物的濃度水平對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響更大,。因此,準(zhǔn)確獲取飲用水中PFASs的濃度水平對(duì)于提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,。 圖3 PFOA和PFOS非致癌風(fēng)險(xiǎn)的累積分布,。(A)經(jīng)口暴露PFOA的HQ,;(B)經(jīng)皮膚暴露PFOA的HQ;(C)經(jīng)口暴露PFOS的HQ,;(D)經(jīng)皮膚暴露PFOS的HQ,。 現(xiàn)有研究對(duì)不同類(lèi)別PFASs之間的毒性作用有不同的結(jié)論,因此,,本研究在評(píng)價(jià)非致癌風(fēng)險(xiǎn)時(shí)只計(jì)算HQ,,而沒(méi)有計(jì)算HI。需要更深入的研究以便更準(zhǔn)確評(píng)估PFASs混合物的綜合健康風(fēng)險(xiǎn),。盡管研究表明大多數(shù)中國(guó)人群通過(guò)飲用水接觸單一類(lèi)別PFASs的非致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略,,但由于PFASs混合物的毒性機(jī)制尚不清楚,降低飲用水中的PFASs濃度仍是一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo),。 Part 05 總結(jié) 本研究通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研收集了中國(guó)飲用水中9類(lèi)PFASs的濃度數(shù)據(jù),,覆蓋33個(gè)省級(jí)行政區(qū)的649份飲用水樣品?;谶@些數(shù)據(jù),,研究從污染物種類(lèi)、地域等角度分析了中國(guó)飲用水中PFASs的濃度水平,。在九類(lèi)PFASs中,,濃度最高的前3類(lèi)為PFBA(17.4 ± 19.87)ng/L、PFOA(11.0 ± 43.7)ng/L和PFOS(3.63 ± 16.66)ng/L,。在各省份中,,四川、浙江,、江蘇,、上海和香港等省份的PFASs濃度較高。對(duì)飲用水中PFASs濃度進(jìn)行數(shù)學(xué)擬合,,計(jì)算發(fā)現(xiàn)PFOA和PFOS超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值的概率分別為2.71%和0.91%,。最后,研究根據(jù)收集的濃度數(shù)據(jù),、毒理學(xué)數(shù)據(jù)和中國(guó)人群暴露參數(shù),,使用PRA和DRA方法評(píng)估中國(guó)人群通過(guò)飲用水接觸PFASs的非致癌風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于所有年齡組,,經(jīng)口暴露飲用水中PFOA和PFOS的HQ均有大于1的概率,,部分人群可能存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于其他幾類(lèi)PFASs,,人群經(jīng)口暴露的非致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì),。對(duì)于所有年齡組,經(jīng)皮膚暴露于PFASs的HQ均沒(méi)有超過(guò)1的概率,表明人群經(jīng)皮膚接觸的非致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì),。經(jīng)皮膚暴露PFASs的健康風(fēng)險(xiǎn)顯著低于經(jīng)口暴露,。本研究分析了中國(guó)飲用水中PFASs的濃度水平與人群健康風(fēng)險(xiǎn),有助于為中國(guó)飲用水中PFASs標(biāo)準(zhǔn)的制定提供科學(xué)依據(jù),。 Part 06 作者介紹 李林倩 李林倩,,碩士,北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院,。研究方向?yàn)椤爸袊?guó)人群全氟及多氟烷基化合物飲水暴露的概率風(fēng)險(xiǎn)分析”,,以第一作者發(fā)表SCI論文1篇。 |
|
來(lái)自: 江西擬態(tài)王格 > 《待分類(lèi)》