中国无锡室内灰尘中液晶单体的存在情况、成分特征及人体暴露评估

《Environmental Pollution》：Occurrence, composition profiles, and human exposure assessment of liquid crystal monomers in indoor dust from Wuxi, China

液态晶体单体（LCMs）在无锡数码商店和住宅室内尘中的浓度差异显著，数码店ΣLCMs中位数达60.2 ng/g，远超住宅的4.58 ng/g。氟化与非氟化LCMs在数码店呈负相关，而住宅中无此规律，提示环境行为差异。儿童经口和皮肤接触的日均暴露量高于成人，但15种LCMs的毒理学基准缺失导致风险评估存在重大不确定性。该研究首次系统揭示LCMs在典型室内环境中的空间异质性，为健康风险管控提供新依据。

　　

姚一阳|吴琳琳|周润|王曦|龚燕|陈荣|刘文伟

南京医科大学公共卫生学院，中国江苏省南京市210029

摘要：

液晶单体（LCMs）广泛应用于液晶设备中，由于其持久性、生物累积潜力以及新兴的毒理学问题，近年来受到了越来越多的关注。然而，它们在日常室内环境中的存在和分布情况仍不甚清楚。本研究在中国无锡的数码商店和住宅家庭收集的室内灰尘中测定了47种LCMs的含量。所有室内样本中都检测到了LCMs，数码商店灰尘中的总浓度范围为15.6至704 ng/g（中位数：60.2 ng/g），显著高于住宅灰尘中的0.503至79.9 ng/g（中位数：4.58 ng/g）。在数码商店中，氟化LCMs与非氟化LCMs之间存在负相关关系，而在住宅中未观察到显著相关性，这表明它们的来源或环境行为可能不同。暴露评估表明，灰尘吸入和皮肤接触是主要的暴露途径，估计儿童每日摄入量高于成人。尽管15种具有可用毒性基准的LCMs的危陽数均低于1，但由于缺乏全面的毒理学参考值，风险评估存在较大不确定性。总体而言，本研究确定了数码商店是LCMs污染的重要室内热点，并指出了关键的数据缺口，强调了进一步进行毒理学研究以支持可靠的人类健康风险评估的必要性。

引言

液晶单体（LCMs）是广泛用于电视、笔记本电脑和其他电子设备中的液晶显示器（LCDs）的合成有机化合物（Kaya, 2016; Liu and Abbatt, 2021）。从结构上看，LCMs通常被归类为联苯、氰联苯和氟联苯（Liang et al., 2021），并根据其氟化程度进一步分为氟化（F-LCMs）和非氟化（NF-LCMs）（Jin et al., 2023）。由于LCMs独特的电光特性，它们在决定LCD屏幕性能方面起着关键作用（Fontana et al., 2015; Wang et al., 2020）。随着这些功能优势，全球LCD产业近年来迅速发展，预计到2025年出货量将达到2.38亿平方米，年增长率约为5%（Jones, 2018）。重要的是，LCMs在LCD设备中并未与任何基底材料发生化学结合。因此，在LCD产品的制造、使用、回收和处置过程中，LCMs可能会无意中释放到环境中，从而引发对其环境存在和潜在人类暴露的担忧（Jin et al., 2022）。

越来越多的毒理学证据表明，许多LCMs具有持久性、生物累积性和毒性（PBT）特征（Su et al., 2019）。在斑马鱼和哺乳动物模型中的实验研究表明，LCMs可以容易地生物累积并通过生物屏障，从而分布在肝脏和大脑等主要器官中（Bao et al., 2023; Kong et al., 2023）。与这些发现一致，LCMs的暴露与多种不良健康结果有关，包括甲状腺功能障碍、神经发育障碍、代谢改变和生殖毒性（An et al., 2008; He et al., 2024a; He et al., 2024b; Huang et al., 2024）。由于LCMs的半挥发性，无论LCD显示器是否处于工作状态，它们都可能释放到空气中，从而加剧周围地区的环境污染（Feng et al., 2022; Jin et al., 2023; Liu and Abbatt, 2021; Zhang et al., 2022）。例如，在中国中部电子废物回收园区收集的室内灰尘中，LCD拆解工作区的LCMs浓度较高，总浓度范围为2.16×10⁴至3.54×10⁵ ng/g（Cheng et al., 2022）。同样，在中国广东的电子废物拆解现场的室内和室外家庭灰尘中检测到了51种LCMs（YAO et al., 2025）。LCMs污染的证据不仅限于灰尘，还在多种环境介质中被发现，包括空气（Huo et al., 2024）、土壤（Xie et al., 2024）、垃圾填埋场渗滤液（Jin et al., 2022）和废水（Zhan et al., 2023）。此外，它们在人体生物样本中的存在也得到了证实，如血清（Li et al., 2022）、母乳（Yang et al., 2023）和粪便（Liu and Kannan, 2024b），这突显了人类广泛暴露的潜在风险。

由于人们大部分时间都在室内度过，室内环境可能成为半挥发性污染物的主要储存库，因此评估室内LCMs暴露尤为重要（Wulijia et al., 2025; Zhang et al., 2025）。然而，目前的研究主要集中在点源污染上，对日常室内微环境的关注不足（Liu and Abbatt, 2021）。特别是，像数码零售商店这样的电子密集型场所与普通住宅环境之间的系统比较仍然有限，这些不同污染情况对人类暴露的影响尚未完全了解。

为了填补这一空白，本研究系统地调查了中国无锡室内灰尘中的47种LCMs，直接比较了数码商店（n=11）和住宅家庭（n=34）中的LCMs。研究目的包括：（1）描述室内灰尘中LCMs的存在和浓度特征；（2）识别这些不同微环境之间的独特污染模式；（3）估算并比较成人和儿童的潜在每日暴露风险。这项工作提供了关于无锡室内环境中LCMs的首批基线数据，旨在阐明微环境特定暴露对公共卫生风险评估的重要性。

化学物质和试剂

从两家商业供应商处获得了47种LCMs分析标准品，详细信息见表S1。由于同位素标记的LCMs标准品无法商业购买，且LCMs与多氯联苯（PCBs）在结构上相似且色谱行为相似，因此选择了两种同位素标记的PCBs（¹³C₁₂-PCB-52和¹³C₁₂-PCB-180）作为内标（ISs），以补偿样品处理过程中的损失

室内灰尘中LCMs的存在和浓度

在47种目标液晶单体（LCMs）中，共有37种（包括27种F-LCMs和10种N-LCMs）被成功定量。所有样本中的总浓度（ΣLCMs）范围为0.503至704 ng/g，中位数为7.08 ng/g。此外，有10种目标物质（EBMB、EFPEB、DECB、TePrB、TPeCB、DMPBB、TrBB、EBDB、TPrTT和BBDB）在任何样本中均未检测到。每种目标分析物的浓度描述性统计数据（包括平均值、中位数、范围和总浓度）

结论

本研究首次系统地描述了中国无锡不同微环境中室内灰尘中的LCMs。所有室内样本中普遍检测到LCMs，表明它们对人类和环境健康的潜在影响。数码商店的灰尘中LCMs浓度明显高于住宅家庭，表明电子密集型场所是室内LCMs污染的重要来源。

作者贡献声明

龚燕：撰写 – 审稿与编辑。陈荣：撰写 – 审稿与编辑。刘文伟：撰写 – 审稿与编辑。姚一阳：撰写 – 初稿撰写、数据管理、概念构思。吴琳琳：撰写 – 初稿撰写、资金筹集、数据管理、概念构思。周润：方法学设计、数据分析。王曦：方法学设计、数据分析

数据可用性

数据可应要求提供。

资助

本研究得到了无锡市科技发展基金“太湖之光”科技基础研究项目（项目编号：K20231044）和无锡市卫生健康委员会医学重点学科计划（项目编号：LCZX2021006）的支持。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。