关中平原室内外空气中短、中、长链氯化石蜡的分布特征及人体暴露风险评估

针对氯化石蜡(CPs)在PM2.5和气相中环境行为研究不足的问题，本研究首次同步分析了关中平原农村地区室内外SCCPs、MCCPs和LCCPs的分布特征。结果表明CPs主要富集于气相，且室内浓度显著高于室外；MCCPs在颗粒相中占比最高(46.2-56.8%)，而SCCPs在气相中占主导(74.5-89.9%)。通过PCA分析发现不同链长CPs同源性强，健康风险评估显示当前暴露水平风险较低，为CPs的环境归趋研究和风险管理提供了重要数据支撑。

　　

【研究背景】
氯化石蜡(CPs)作为全球年产超百万吨的典型持久性有机污染物(POPs)，其环境行为和健康风险备受关注。尽管短链氯化石蜡(SCCPs)已被列入《斯德哥尔摩公约》，但作为替代品的中长链氯化石蜡(MCCPs/LCCPs)研究仍存空白。关中平原作为中国空气污染重点区域，农村居民长期面临室内燃料燃烧和沙尘事件的双重暴露风险，然而目前对CPs在该地区室内外多介质环境中的分布规律及健康影响认知严重不足。

【研究方法】
中国科学院地球环境研究所团队在2021年采集了陕西宝鸡和渭南两农村112份室内外PM_2.5及气相样本，采用超高效液相色谱-轨道阱质谱联用技术(UPLC-Q-Exactive MS)分析CPs组成，结合主成分分析(PCA)解析污染来源，并运用每日估计摄入量(EDI)和危害商(HQ)模型评估健康风险。

【研究结果】

1. PM_2.5质量浓度
   关中平原农村室内PM_2.5平均浓度(71.8-179.4 μg/m³)普遍高于室外(52.0-106.1 μg/m³)，宝鸡地区污染程度约为渭南的2-3倍。

2. CPs水平与分布
   气相中CPs浓度显著高于颗粒相，室内气相SCCPs最高达121.3 ng/m³。颗粒相中MCCPs(0.7-16.1 ng/m³)占比最高(46.2-56.8%)，气相中SCCPs占比达74.5-89.9%。沙尘事件和燃料类型显著影响分布格局。

3. 同系物组成特征
   C_10~11-SCCPs和C₁₄-MCCPs占主导，而LCCPs中C₂₉组分为主(38.4-75.0%)；Cl_5~6氯化度占比最高，反映低氯代物更易挥发。

4. 污染来源解析
   PCA显示不同链长CPs同源性显著，但颗粒相与气相污染物来源存在差异，可能与CP-42/52/72等商用混合物使用有关。

5. 健康风险评估
   各年龄组通过呼吸暴露的EDI为27.3-5452.7 ng/kg/day，远低于WHO限值(100 μg/kg/day)；HQ<1且MOE>1000，表明当前风险可控，但需警惕长期累积效应。

【研究意义】
该研究首次揭示了关中平原农村CPs多介质分布规律，证实室内环境是重要暴露源。发现LCCPs独特的高碳链(C₂₉)分布特征，为识别工业源产品(如CP-70)使用提供了指纹证据。建立的"气相主导-颗粒相差异"分布模型，深化了对CPs环境行为的认知。虽然当前风险较低，但鉴于CPs的持久性和生物累积性，研究建议加强对敏感人群(如儿童)的长期监测，特别是考虑与其他污染物的协同效应。成果发表于《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》，为发展中国家农村地区POPs管控提供了科学依据。