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饮用水中有机微污染物非靶向筛查:净化系统与塑料材料污染证据及其健康风险
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Environment International 10.3
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推荐:研究人员针对饮用水中有机微污染物(MPs)的潜在健康风险,通过非靶向筛查技术(LC-HRMS)分析韩国多种水源(净化水/瓶装水/自来水)及净水器滤芯,鉴定出41种MPs,包括高浓度有机磷酸酯(OPFRs)和塑料衍生寡聚物(PA6 oligomers),揭示了净化系统塑料接触导致的二次污染机制,为饮用水安全监测提供新策略。
随着工业化进程加速,饮用水安全面临前所未有的挑战。有机微污染物(MPs)因其环境持久性和潜在健康风险引发全球关注,而传统水处理技术对这类"隐形杀手"往往束手无策。更令人担忧的是,被视为安全保障的家用净水系统,其塑料组件可能成为新的污染源。在这个背景下,韩国研究人员开展了一项开创性研究,通过先进的分析技术揭开了饮用水污染的新面纱。
这项发表在《Environment International》的研究采用了多管齐下的技术路线。研究团队采集了五大类样本:12台校园净水器出水、2台净水器12周纵向监测样本、21个公共场所净化水、韩国各地瓶装水以及净水器滤芯超声提取液。所有样本经过固相萃取(SPE)预处理后,采用液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS)进行非靶向筛查,结合标准品验证和计算机辅助结构解析(MetFrag),最终实现41种MPs的鉴定。
研究结果呈现出三个关键发现:
3.1 质量控制系统验证
通过31种内标物的稳定性监测(RSD<10%)和严格的空白扣除策略,建立了可靠的筛查流程。这种质控体系能有效区分真实信号与背景噪声,符合国际EPA Method 537.1等标准要求。
3.2 污染物特征谱系
在83个筛选特征中,24种通过标准品确认为Level 1级鉴定,包括5种有机磷酸酯(OPFRs)和代表性塑料寡聚物氨基己酸环状二聚体(AHCD)。特别值得注意的是,净化水中检测到四类OPFRs浓度高达3900 ng/L,而PA6寡聚物浓度更突破5300 ng/L。
3.3 污染源解析
纵向监测显示净水器维护后OPFRs浓度骤降而PA6寡聚物激增,温度实验证实热水模式OPFRs释放量增加3-15倍。滤芯组件分析表明O型圈中TBEP浓度达32,000 ng/L,而维护用纤维抹布提取出超高浓度PA6寡聚物(峰值1.5×1011),揭示了这两类污染物的不同迁移路径。
健康风险评估显示,幼儿通过饮水摄入OPFRs的估计日摄入量(EDI)最高达51.6 ng/kg/day,虽低于现行参考剂量(RfD),但其长期低剂量效应值得警惕。研究首次报道了PA6寡聚物在韩国饮用水中的广泛存在,其中AHCD的预测半数致死量(LD50)为560 mg/kg,具有94%的血脑屏障穿透概率,凸显其潜在神经毒性风险。
这项研究的意义不仅在于建立了一套完整的饮用水非靶向筛查方案,更揭示了家用净水系统作为"二次污染源"的潜在风险。研究人员特别指出,维护过程中使用的尼龙纤维抹布会释放大量PA6寡聚物,而塑料储水罐和管道则是OPFRs的主要来源。这些发现为完善饮用水安全标准提供了科学依据,也为净化设备制造商改进材料选择指明了方向。随着塑料污染问题日益严峻,该研究提出的"系统内源性污染"概念将为全球饮用水安全管理带来新的思考维度。
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