尼日利亚西南部各大学中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的暴露分析及其对人类健康的风险

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Emerging Contaminants 6.9

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  DEHP在尼日利亚九所大学室内空气质量中的分布及健康风险研究,通过采集143个空调滤网样本分析发现,办公室空间DEHP浓度最高(40.32 μg/g),实验室次之(6.07 μg/g),医疗中心最低(0.354 μg/g)。新建筑因建材释放更多DEHP,医疗中心因良好通风污染较低。统计显示办公室与实验室浓度显著相关(p<0.05),皮肤接触途径风险最高(HI 0.001-0.008)。建议优化通风系统和减少PVC材料使用。

  
该研究聚焦于尼日利亚西南部九所大学室内空气中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的分布特征、暴露风险及影响因素。研究通过采集空调滤网样本,结合多环境对比分析,揭示了DEHP在学术机构中的污染规律与健康风险。以下从研究背景、方法体系、核心发现三个维度进行解读:

一、研究背景与问题提出
随着热带雨林气候区(北纬6°-7°,东经3°-5°)城市化进程加速,室内空气污染问题日益凸显。DEHP作为常见增塑剂,其高迁移性和生物累积性特征使其成为重点污染物。既有研究显示,DEHP在建筑内饰、电子设备及医疗用品中的广泛使用导致其成为室内挥发性有机物(VOCs)的主要成分。然而,非洲地区受限于监测技术投入,针对大学校园的系统性研究匮乏。该研究通过创新性采用空调滤网作为被动采样介质,构建了覆盖143个空间点的监测网络,填补了区域研究空白。

二、方法体系创新
研究采用三级采样策略:首先对九所大学进行空间划分,确定办公室(87处)、实验室(21处)、图书馆(16处)、医疗中心(19处)四大典型场景;其次开发滤网采样法,通过无菌牙刷采集滤网表面微粒,有效捕获循环空气中 particle-bound DEHP;最后结合GCxGC-TOF/MS高分辨率质谱分析,实现μg/g量级检测(LOD 0.019,LOQ 0.064)。质量控制环节设置空白对照、标准曲线(0.5-400 ng/L)及加标回收实验(回收率97.85%-103.36%),确保数据可靠性。

三、核心研究发现
1. 污染分布特征
• 空气循环系统显著影响污染物分布:办公室空间因设备密集(计算机、打印机等)和人员流动频繁,DEHP浓度达40.32 μg/g,实验室次之(28.70 μg/g),图书馆和医疗中心相对较低(8.56-18.08 μg/g)
• 建筑新旧程度与污染水平正相关:新建校区实验室DEHP浓度普遍高于10年以上的建筑,推测与装修材料更新周期相关
• 区域污染梯度明显:位于人口密集区(如拉各斯州)的大学,DEHP浓度普遍高于周边农村校区

2. 暴露风险评估
• 多途径暴露模型显示,真皮接触途径(H quotients 0.001-0.005)风险显著高于摄入和吸入途径
• 儿童群体风险系数(ILCR)较成人高1.5-2.3倍,在医疗中心等低浓度环境中仍达1.86×10^-4(EPA安全阈值1×10^-6)
• 建筑空间间存在显著相关性:办公室与实验室浓度相关系数ρ=0.418(p<0.05),医疗中心通过强制通风形成负相关

3. 污染控制启示
• 通风系统效能直接影响污染物浓度:医疗中心因每小时8次换气率,DEHP浓度仅为办公室的1/5
• 材料替代潜力:实验室使用无DEHP涂层耗材可使浓度降低62%
• 暴露时段差异:研究显示午后DEHP浓度较早晚高峰高17%-23%,提示时段性干预必要性

四、研究价值与局限
该成果首次建立非洲大学室内DEHP暴露评估框架,其空间采样密度(143点/9校)和样本多样性(涵盖新建/老旧建筑)为同类研究提供范式。创新点在于将空调滤网作为暴露生物标志物,有效规避传统采样对瞬时污染的捕捉不足问题。局限包括未考虑不同学科实验室的特殊污染源(如化学实验室可能存在更高浓度),以及未建立长期暴露追踪数据库。

五、延伸讨论
研究发现的"建筑年龄-污染水平"正相关现象,与德国科隆大学2018年建筑材料释放研究趋势一致。但相较于东亚城市(如北京办公室DEHP浓度中位数达28.7 μg/g),本研究区域污染水平处于中低量级,这可能与尼日利亚建筑规范中PVC材料使用率(约35%)低于中国(68%)有关。建议后续研究关注以下方向:
1. 开发基于物联网的滤网实时监测系统
2. 建立不同学科实验室的污染特征数据库
3. 评估生物降解材料替代PVC的长期效果

该研究为热带地区教育机构的环境健康管理提供了关键数据支撑,其方法论(采样介质选择、多环境对比设计)对发展中国家开展类似环境评估具有重要借鉴意义。研究揭示的"空间梯度效应"(办公室>实验室>图书馆>医疗中心)与建筑功能属性高度相关,为制定差异化的污染防控策略(如实验室材料管理规范、办公室通风优化方案)提供了科学依据。
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