全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一大类合成有机化合物,可能引起遗传毒性、生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰,并具有潜在致癌作用 [1], [2], [3], [4]。其卓越的疏水和疏油特性导致其在工业和消费应用中广泛使用,包括航空航天制造、灭火泡沫生产、食品包装和防水纺织涂层 [5]。由于其碳 - 氟键的稳定性,PFAS 表现出显著的环境持久性,赋予了对化学、生物和光解降解的高抵抗力。因此,这些化合物在土壤、地下水、地表水和大气等环境隔室中广泛积累 [5], [6]。重要的是,人类生物监测研究的证据表明 PFAS 在血清、尿液、母乳和各种组织等生物样本中广泛存在,突显了人类暴露的普遍性 [7], [8]。
除饮食摄入外,室内环境可能是 PFAS 暴露的重要来源。室内灰尘随着时间的推移积累了来自消费品、家具和建筑材料释放的污染物,从而成为各种合成化学物质的储库 [9], [10], [11]。鉴于城市人口室内居住的主导地位(每天时间的 80-90% 左右)[12], [13],室内环境质量直接影响人类健康。因此,PFAS 暴露不仅通过饮食摄入发生,还通过灰尘等室内基质发生,主要通过无意摄入和皮肤接触。多个国家的研究 [14], [15], [16], [17], [18] 揭示了室内灰尘中 PFAS 浓度存在巨大变异性,中位浓度范围为 1.95-917 ng/g [19], [20], [21], [22], [23]。室内环境中 PFAS 的存在主要归因于建筑材料、纺织品和消费品等来源 [24], [25]。宿舍的特点是大量使用新的合成材料和个人护理产品。其有限的空间和高居住密度可能导致不可忽视的室内 PFAS 污染,突显了对宿舍居民进行有针对性的暴露风险评估的重要性。
生物监测是评估环境因素健康影响的关键方法。血清被广泛用作评估人体内部 PFAS 暴露的生物标志物 [26]。然而,血液采集具有侵入性,可能会给参与者造成身体不适或伤害。尿液已被提出作为一种无创基质 [27],但尿液测量表现出巨大的个体间变异性,通常更适合高水溶性化合物 [28], [29]。相比之下,头发是一种无创生物监测基质,因其采样方便、收集成本低且易于储存,可以同时反映对亲脂性和亲水性污染物的暴露 [29], [30]。污染物可能在头发生长期间通过血液循环内源性地并入头发,或通过灰尘沉降和汗液粘附等途径外源性地积累在头发表面 [31]。因此,头发已被广泛用于监测各种环境污染物,包括重金属 [32] 和各种有机污染物,如 PFAS [33], [34]、阻燃剂(FRs)[35]、多氯联苯(PCBs)[36] 和多溴二苯醚(PBDEs)[37]。配对生物样本的证据表明,头发和血清中 PFAS 浓度之间的关联因化合物而异,报道了 PFOS 或 PFOA 的显著关系,但大多数其他 PFAAs 的关联有限 [34], [38]。印度的一项全国调查进一步记录了人类头发中传统和新颖 PFAS 的存在,并揭示了暴露特征的地区差异 [39]。在居住于含氟化学品工业园附近的居民中,头发中短链 PFAS 浓度与室内灰尘中的浓度强烈相关,而头发中长链 PFAS 谱系类似于血清中的谱系,表明头发可能整合了外部和内部暴露的贡献 [40]。更重要的是,由于其持续生长,头发可以在几个月的时间内整合累积暴露信息 [41], [42]。这些特征使头发成为一种实用的互补基质,用于无创和回顾性暴露评估,特别是在难以重复采集血液的人群研究中。然而,关于同一大学环境中居民头发中 PFAS 浓度与室内灰尘中 PFAS 浓度之间关联的数据有限。
本研究专注于位于中国东南沿海人口稠密大都市区的一个大学校园。收集了具有不同翻新历史的宿舍室内灰尘样本和大学学生的头发样本,以系统表征两种基质中 PFAS 化合物的污染状况。调查了室内灰尘和头发样本中 PFAS 浓度之间的关系,以评估头发作为长期、低水平室内 PFAS 暴露无创生物监测基质的潜力。