2010年至2022年中国家庭灰尘中多溴联苯醚(PBDEs)的浓度水平、分布情况、来源及其对儿童健康的潜在风险
《Indoor Environments》:Levels, distribution, sources and children's health risk of PBDEs in household dust from 2010 to 2022 in China
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时间:2025年08月07日
来源:Indoor Environments
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中国家庭灰尘中多溴联苯醚(PBDEs)污染水平与健康风险评估。基于2010-2022年26篇文献数据,总PBDEs加权平均浓度3625.43 ng/g,浙江最高(27268.66 ng/g),陕西最低(4.03 ng/g),BDE-209占比超90%。冬季浓度显著高于其他季节(P<0.05),南方及农村地区浓度更高,电子废弃物处理区周边尤为严重。健康风险评估显示儿童摄入和接触PBDEs的非致癌风险指数(HI)均<1,致癌风险(CR)1.30×10^-8,远低于安全阈值,总体风险可接受。建议加强电子废弃物处理区周边监测及防控措施。
### 家庭灰尘中多溴联苯醚(PBDEs)的浓度及健康风险分析
在日常生活中,多溴联苯醚(PBDEs)作为一种广泛使用的阻燃剂,广泛存在于家庭用品中。由于其广泛的毒性,监测家庭环境中PBDEs的浓度并评估其潜在健康风险对于住宅健康风险管理至关重要。本研究基于2010年至2022年的文献数据,系统地收集了中国家庭灰尘中PBDEs的实际浓度数据,并对这些数据进行了深入分析。通过综合评估不同地区的浓度差异、季节变化以及可能的来源,本研究揭示了PBDEs在中国家庭环境中的分布特征及其对儿童健康的潜在影响。
#### PBDEs的背景与危害
PBDEs是一类常见的阻燃剂,因其广泛的应用而在家庭环境中广泛存在。它们被用于塑料、纺织品泡沫、家具、电视、计算机、汽车和建筑材料等产品中。PBDEs具有持久性、生物累积性和环境持久性等特性,因此对人类健康构成潜在威胁。PBDEs的毒性范围广泛,包括生殖毒性、神经发育影响、肝毒性、甲状腺功能障碍、致癌性以及内分泌干扰等。2009年,斯德哥尔摩公约将penta-BDE和octa-BDE商业混合物列为持久性有机污染物(POPs),禁止其生产和使用。2017年,该公约进一步将deca-BDE纳入禁止范围。中国在2014年也实施了对penta-BDE和octa-BDE的类似限制。然而,由于deca-BDE在某些国家仍在生产,且已有产品逐渐释放PBDEs,环境中的PBDE污染问题依然存在。
家庭灰尘是室内环境中PBDEs的主要储存库,而灰尘摄入是人类接触PBDEs的主要途径之一。由于PBDEs具有低挥发性和高亲脂性,它们容易与灰尘颗粒结合,导致室内灰尘中的PBDEs浓度通常高于室外。儿童由于其特殊的发育行为,如爬行和频繁的口-手接触,成为PBDEs暴露的高风险人群。研究表明,家庭灰尘中的PBDEs浓度与人体中的PBDEs水平密切相关,尤其是在长期暴露的情况下,这种关系可能对儿童的健康产生深远影响。
#### 方法与数据收集
本研究通过在线电子数据库(如PubMed、Science Direct、Web of Science、中国知网和万方数据库)收集了2010年至2022年的相关文献数据。使用逻辑表达式 [(indoor) OR (house) OR (residential) OR (residence)] AND (dust) AND [(polybrominated diphenyl ethers) OR (PBDEs)] AND [(China) OR (Chinese)],筛选出1210篇初始文章。经过进一步筛选,最终确定了26篇包含可量化原始数据的论文。这些论文涵盖了中国24个省份,时间跨度从2006年至2020年。
为了确保分析的准确性,本研究采用了加权平均浓度的方法对数据进行标准化处理。选择检测率超过80%的PBDEs同系物(如BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183和BDE-209)进行进一步分析。这些同系物的浓度和化学特性被汇总在附表S1和S2中。
为了评估PBDEs的来源,本研究使用了Spearman相关分析和探索性因子分析(EFA)。Spearman相关分析用于评估不同PBDEs同系物之间的相关性,而EFA用于识别潜在的污染源。通过这些方法,研究人员能够识别出两个主要的PBDEs来源,分别对应不同的同系物组合。
儿童的健康风险评估基于估算的每日摄入量(EDI)和危害指数(HI)以及致癌风险(CR)模型。EDI通过摄入和皮肤吸收两种途径计算,而HI和CR则用于评估非致癌和致癌风险。为了考虑参数不确定性,本研究还采用了蒙特卡洛模拟(MCS)对BDE-209的致癌风险进行了预测。
#### 结果与分析
家庭灰尘中PBDEs的加权平均浓度为3625.43 ng/g,范围从4.03 ng/g到37333.58 ng/g。其中,浙江的浓度最高(27268.66 ng/g),远高于全国平均水平;而陕西的浓度最低(4.03 ng/g),与浙江相差6766倍。BDE-209是家庭灰尘中PBDEs的主要成分,占比在73.56%至99.78%之间,其他同系物如BDE-47、BDE-99和BDE-153的占比也较高。值得注意的是,BDE-209在所有省份中的占比均超过90%,而福建和江西的BDE-209占比接近100%。
在时间分布方面,家庭灰尘中PBDEs的浓度在2010年至2014年期间达到峰值(5886.15 ng/g),随后在2015年至2020年期间略有下降(1813.51 ng/g)。然而,这一趋势仍需通过更系统的长期采样进行验证。BDE-99和BDE-183的浓度在研究期间持续上升,这可能与PBDEs的持续释放和环境累积有关。
在空间分布方面,家庭灰尘中PBDEs的浓度在南方地区显著高于北方地区,尤其是华南沿海地区。这可能与电子垃圾回收设施的分布有关,如广东的清远和汕头以及浙江的台州。靠近电子垃圾污染区域的家庭灰尘中PBDEs的浓度显著高于普通住宅区域。此外,农村地区的PBDEs浓度普遍高于城市地区,这可能与农村地区较少的通风和较低的环境清洁度有关。
#### 健康风险评估
本研究评估了儿童接触家庭灰尘中PBDEs的健康风险。结果显示,儿童通过摄入和皮肤吸收途径的PBDEs每日摄入量分别为1.93×101 ng/kg BW/day和8.93×10?1 ng/kg BW/day。其中,摄入途径的每日摄入量显著高于皮肤吸收途径。通过计算危害指数(HI),发现所有同系物的HI值均低于1,表明非致癌风险在接受范围内。对于BDE-209,其致癌风险(CR)为1.30×10??,远低于标准阈值(10??),表明其致癌风险较低。
然而,尽管非致癌和致癌风险在接受范围内,但长期暴露仍可能对儿童健康产生影响。PBDEs的生物累积性和与其他污染物的协同作用可能增加健康风险。此外,通过食物摄入的PBDEs也可能对儿童健康产生影响。因此,未来的研究需要进一步关注儿童等敏感人群的长期暴露风险。
#### 讨论与启示
本研究的发现表明,中国家庭灰尘中PBDEs的浓度在全球范围内处于中等偏高水平。尽管中国已实施了对penta-BDE和octa-BDE的限制,但deca-BDE的持续使用和已有产品的释放仍然导致PBDEs污染。此外,季节和地区的差异对PBDEs浓度有显著影响,冬季和夏季的浓度较高,而春季和秋季较低。这可能与温度变化、通风条件以及家庭内部的使用习惯有关。
在空间分布方面,靠近电子垃圾污染区域的家庭灰尘中PBDEs的浓度显著高于普通住宅区域。这表明,电子垃圾回收活动对家庭环境中的PBDEs污染有重要影响。农村地区的高浓度可能与电子垃圾污染区域的地理位置有关,而城市地区的较低浓度可能与更高的通风和更严格的环保措施有关。
在来源分析方面,Spearman相关分析和EFA结果表明,PBDEs的来源可以分为两个主要类别:一个是penta-至hexa-BDE(如BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154和BDE-183),主要来源于penta-BDE和octa-BDE商业混合物;另一个是BDE-209、BDE-28和BDE-47,主要来源于deca-BDE的光化学降解和微生物降解。这表明,PBDEs的来源复杂,需要综合考虑多种因素。
#### 结论与建议
本研究的结果表明,中国家庭灰尘中PBDEs的浓度在全球范围内处于中等偏高水平,且存在显著的地区差异。尽管非致癌和致癌风险在接受范围内,但长期暴露仍可能对儿童健康产生影响。因此,未来的研究应关注PBDEs在家庭环境中的长期趋势,以及敏感人群的多途径暴露风险。此外,通风效率、温度条件和材料排放等因素需要进一步量化,以减少室内PBDEs污染。通过提高家庭清洁频率,特别是在儿童活动区域,可以有效降低PBDEs的暴露风险。这些发现为家庭环境中PBDEs污染的防控提供了科学依据。
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