通过被动采样城市空气进行非针对性筛查所发现的污染物的分布图绘制

《Chemosphere》：Mapping the distribution of contaminants identified by non-targeted screening of passively sampled urban air

气溶胶化学组成分析：LC-MS/GC-MS非靶向分析揭示蒙特利尔岛户外气相含25种确认化合物，首次发现三甘醇单醚、n-辛基吡咯烷酮等8种物质，并识别出硝基苯酚、塑化剂、含氯有机物等污染源特征。空间分布显示居民区与公园存在显著差异，证实人为活动对气相组成的影响。混合暴露健康风险评估亟待深入。

　　空气污染与肺部癌症的发生率和死亡率之间存在密切联系。许多半挥发性工业化学品、农药和燃烧产物已被归类为内分泌干扰物或具有致突变性，即使在痕量水平，它们在户外城市空气中的混合物也可能产生累积效应。然而，关于户外空气污染对人类健康影响的证据仍然有限，部分原因是其成分尚未得到充分表征。非靶向分析（NTA）结合液相（LC）和气相（GC）色谱分离技术，以及高分辨率质谱（MS），能够对环境样本中的污染物进行全面分析。本文首次应用了LC-MS和GC-MS结合的NTA方法，对蒙特利尔岛上的四十个被动采样器在2021年夏季连续部署82天期间收集的户外空气化学混合物进行了分析。确认的25个分子特征包括硝基苯酚、农药/驱虫剂、增塑剂、有机磷化合物、有机卤素化合物、其他工业化学品以及天然产物。其中包括三乙二醇单甲醚、三乙二醇单丁醚、壬基吡咯烷酮、喹啉N-氧化物、4-羟基乙酰苯酮、柠檬酸、2-苯基乙酰胺和六氯乙烷，这些化合物首次在大气中被检测到。一些之前在大气颗粒物中报道的化合物，如4-硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚、三乙二醇、壬酸、二乙二醇二苯甲酸酯、己内酰胺、苯基丙烯酸、松香酸和三苯基膦氧化物，也在户外大气气相中被检测到。

研究结果强调了人为活动对大气蒸汽成分的影响，通过比较住宅区和公共区域的分子特征分布，可以观察到明显的空间差异。该研究有助于评估空气污染对人类健康的暴露风险和影响。为了更全面地表征户外空气中的化学混合物，研究采用了非靶向分析方法，结合了LC-MS和GC-MS技术。这种方法不仅能够识别已知的化合物，还能发现未知的化合物，从而提供更广泛的信息。在LC-MS分析中，检测到了多种分子特征，包括一些未被报道的化合物。而在GC-MS分析中，也检测到了一些具有潜在健康危害的化合物。

在实验方法方面，研究使用了被动空气采样器（PASs）进行采样，并结合了多种质谱技术进行分析。采样过程中，使用了预清洁的XAD-2树脂作为吸附材料，并通过加速溶剂提取（ASE）方法进行提取。提取后的样品被分为两组，分别用于LC-MS和GC-MS分析。在质量控制方面，研究采用了多种标准品和空白样品，以确保分析结果的准确性和可靠性。同时，研究还通过主成分分析（PCA）和聚类分析，对分子特征进行了分类和筛选，以去除噪声和非目标物质。

在结果部分，研究发现了多种新的化合物，包括硝基苯酚、农药/驱虫剂、增塑剂、有机磷化合物、有机卤素化合物等。这些化合物在不同区域的浓度分布显示出明显的空间差异，反映了不同来源对空气污染的影响。例如，某些化合物在住宅区和公园中的浓度存在显著差异，这可能与当地的人为活动有关。此外，研究还发现了一些天然产物，如壬酸、松香酸和柠檬酸，这些物质在自然环境中广泛存在，但其在大气中的浓度也可能受到人为活动的影响。

讨论部分强调了非靶向分析在空气污染研究中的重要性。通过LC-MS和GC-MS的结合，研究能够更全面地识别空气中的污染物，并揭示其来源和分布模式。同时，研究还指出，尽管某些化合物在颗粒物中已经被广泛研究，但在气相中的研究仍然较少。因此，未来需要更多的研究来表征气相中的污染物，并评估其对人类健康的潜在影响。此外，研究还提到，不同的采样时间和季节可能会影响分子特征的分布，因此进一步的采样和分析对于全面理解空气污染的时空变化至关重要。

综上所述，该研究首次应用了LC-MS和GC-MS结合的非靶向分析方法，对户外空气中的化学混合物进行了全面表征。研究结果不仅揭示了多种新的化合物，还强调了人为活动对大气成分的影响。未来的研究应进一步探索这些化合物的来源和分布模式，以及它们对人类健康的潜在影响。通过结合更多的环境数据和分析技术，可以更准确地评估空气污染对人类健康的长期风险，并为制定有效的污染防治措施提供科学依据。