综述:不同的方法,但目标相同——概述了用于评估室内环境中化学污染物对人类健康影响的各种方法

《Trends in Environmental Analytical Chemistry》:Different approaches, but one goal - An overview of various methods adopted to perform the human health risk assessment regarding to chemical pollutants in indoor environment

【字体: 时间:2025年11月07日 来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry 13.4

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  评估室内空气暴露是环境研究的关键,涉及人类与潜在有害环境因素的相互作用。本文比较传统采样技术与新型方法(传感器和硅胶采样器),综述了不同室内环境中有害化学物质(如PM、VOCs、SVOCs)的暴露评估文献,总结了现有法律监管及健康风险评估方法。

  室内空气污染暴露评估是环境研究中的关键环节,它涉及对人类与环境中可能带来健康风险的因素之间的相互作用进行分析。这一评估不仅有助于识别潜在的健康危害,还能为制定相应的法规和防护措施提供科学依据。在室内环境中,主要的污染物包括颗粒物(如PM10和PM2.5)、挥发性有机化合物(VOCs)、半挥发性有机化合物(SVOCs)、无机污染物以及微生物病原体。这些污染物可能来自建筑材料、家具、取暖设备、人类活动(如吸烟、烹饪、清洁)等,甚至可能受到室外空气污染的影响。因此,准确评估暴露程度对于理解健康风险的来源和制定有效的防护策略至关重要。

暴露评估的核心在于明确暴露途径,例如通过吸入、皮肤接触、摄入或通过黏膜吸收等方式。不同的暴露途径可能对健康产生不同的影响,因此在进行评估时,需要综合考虑污染物的种类、浓度、暴露时间以及其对人体的毒性机制。例如,某些化学物质可能更容易通过呼吸道进入人体,而另一些则可能通过皮肤或食物链途径积累。了解这些途径不仅有助于更精确地评估健康风险,还能为制定个性化的防护措施提供支持。

在当前的室内空气污染暴露评估中,传统采样技术与新兴的非传统方法正在并存。传统方法通常依赖于物理采样设备,如空气采样器、滤纸、气体收集瓶等,这些设备能够直接采集空气样本并进行实验室分析。这种方法虽然准确,但往往需要复杂的操作流程和较长的分析时间,限制了其在实时监测中的应用。相比之下,新兴的非传统方法,如传感器技术和个体硅胶采样器,能够提供更加便捷和实时的数据采集方式。传感器技术通过检测空气中的化学物质浓度,可以快速提供空气质量信息,适用于连续监测和现场评估。个体硅胶采样器则通过佩戴在人体上的方式,收集人体接触的污染物,从而提供更贴近实际暴露情况的数据。

这些新兴技术的出现,使得暴露评估更加灵活和高效。例如,传感器技术可以安装在家庭、办公室或公共场所,持续监测空气中的污染物浓度,从而提供实时数据,便于及时采取措施。个体硅胶采样器则能够捕捉到人体接触的污染物,特别适用于研究不同人群在不同环境中的暴露差异。然而,这些方法在实际应用中仍面临一定的挑战,如传感器的准确性和稳定性、硅胶采样器的采集效率以及数据的解读方法等。因此,需要对这些技术进行进一步的研究和优化,以确保其在暴露评估中的可靠性。

在进行暴露评估时,还需要考虑不同类型的室内环境,如住宅、工作场所和公共建筑。这些场所的污染物来源和浓度可能有所不同,因此需要根据具体情况进行采样和分析。例如,住宅中的污染物可能更多来自建筑材料和家具,而工作场所中的污染物可能更多来自工业设备和日常操作。此外,不同人群的暴露行为也可能影响污染物的接触程度,如儿童、老人和职业暴露者可能有不同的暴露模式和健康风险。

当前的法规和标准在室内空气污染暴露评估中起到了重要的指导作用。例如,美国国家空气质量标准(NAAQS)、世界卫生组织(WHO)和职业安全与健康管理局(OSHA)等机构都制定了相关的空气质量标准和健康风险评估指南。这些标准不仅规定了污染物的限值,还提供了采样和分析的方法,以及如何评估健康风险。然而,在一些地区,这些标准和法规可能还不够完善,或者缺乏具体的暴露参数和健康风险评估建议。因此,需要进一步加强相关法规的制定和更新,以确保其能够覆盖更广泛的污染物和暴露情况。

在进行健康风险评估时,需要综合考虑多种因素,如污染物的种类、浓度、暴露时间以及其对人体的毒性机制。例如,某些污染物可能具有较高的毒性,即使浓度较低也可能对健康产生显著影响。因此,在评估健康风险时,需要采用多种方法,如定量分析、定性评估和模型预测等,以确保评估的全面性和准确性。此外,还需要结合流行病学数据和临床研究结果,以更好地理解污染物对人体健康的影响。

当前的研究表明,大多数暴露评估工作主要基于对特定污染物组的总浓度进行分析,例如有机磷酸酯阻燃剂(FRs)、多环芳烃(PAHs)和多溴联苯醚(PBDEs)等。这种方法虽然能够提供整体的暴露情况,但可能无法准确识别个体污染物对健康的具体影响。因此,近年来越来越多的研究开始关注对个体污染物的详细评估,如苯、甲苯和二甲苯等VOCs,以及镉、镍等重金属元素。这些研究不仅有助于更精确地评估健康风险,还能为制定更有效的防护措施提供支持。

在进行暴露评估时,还需要考虑采样技术和分析方法的选择。例如,对于气体污染物,可以采用主动采样、被动采样或非传统采样方法。主动采样通常需要使用泵将空气抽入采样器,适用于需要高精度分析的情况。被动采样则依赖于污染物在采样器中的自然扩散,适用于长时间监测和低浓度污染物的检测。非传统采样方法则适用于特定类型的污染物或特定人群的暴露评估,如个体硅胶采样器适用于研究不同人群的暴露情况。这些采样技术的选择需要根据具体的研究目的和环境条件进行优化,以确保数据的准确性和可靠性。

在进行健康风险评估时,还需要考虑多种因素,如污染物的种类、浓度、暴露时间以及其对人体的毒性机制。例如,某些污染物可能具有较高的毒性,即使浓度较低也可能对健康产生显著影响。因此,在评估健康风险时,需要采用多种方法,如定量分析、定性评估和模型预测等,以确保评估的全面性和准确性。此外,还需要结合流行病学数据和临床研究结果,以更好地理解污染物对人体健康的影响。

当前的研究表明,大多数暴露评估工作主要基于对特定污染物组的总浓度进行分析,例如有机磷酸酯阻燃剂(FRs)、多环芳烃(PAHs)和多溴联苯醚(PBDEs)等。这种方法虽然能够提供整体的暴露情况,但可能无法准确识别个体污染物对健康的具体影响。因此,近年来越来越多的研究开始关注对个体污染物的详细评估,如苯、甲苯和二甲苯等VOCs,以及镉、镍等重金属元素。这些研究不仅有助于更精确地评估健康风险,还能为制定更有效的防护措施提供支持。

在进行暴露评估时,还需要考虑采样技术和分析方法的选择。例如,对于气体污染物,可以采用主动采样、被动采样或非传统采样方法。主动采样通常需要使用泵将空气抽入采样器,适用于需要高精度分析的情况。被动采样则依赖于污染物在采样器中的自然扩散,适用于长时间监测和低浓度污染物的检测。非传统采样方法则适用于特定类型的污染物或特定人群的暴露评估,如个体硅胶采样器适用于研究不同人群的暴露情况。这些采样技术的选择需要根据具体的研究目的和环境条件进行优化,以确保数据的准确性和可靠性。

此外,还需要考虑不同类型的室内环境对污染物分布的影响。例如,住宅中的污染物可能更多来自建筑材料和家具,而工作场所中的污染物可能更多来自工业设备和日常操作。公共建筑中的污染物可能更多来自通风系统和人员活动。因此,在进行暴露评估时,需要根据具体环境的特点选择合适的采样技术和分析方法,以确保数据的准确性和代表性。

在进行健康风险评估时,还需要考虑不同人群的暴露行为和健康状况。例如,儿童和老人可能对某些污染物更加敏感,因此需要特别关注他们的暴露情况。职业暴露者可能在工作场所中长期接触某些污染物,因此需要进行长期监测和评估。此外,还需要考虑不同人群的生理特点和健康需求,以制定更加个性化的防护措施。

综上所述,室内空气污染暴露评估是一个复杂而重要的过程,它涉及对污染物种类、浓度、暴露途径和健康风险的全面分析。当前的研究表明,传统采样技术与新兴的非传统方法在暴露评估中各有优劣,需要根据具体情况进行选择和优化。同时,不同类型的室内环境和不同人群的暴露行为也需要被充分考虑,以确保评估的准确性和全面性。未来的研究应进一步加强采样技术的创新和优化,同时完善相关法规和标准,以更好地保护人类健康。
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