《Frontiers in Environmental Science》：Occurrence, concentration profiles, and human health risks of 18 phthalate esters in tap water and community direct-drinking water in Bengbu, China
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摘要
引言：邻苯二甲酸酯（phthalate esters, PAEs）是普遍存在的环境污染物和内分泌干扰化学物质，已引起日益增长的公共健康关注。
方法：本研究旨在调查中国蚌埠市采集的自来水（n = 64）和社区直饮水（n = 27）样品中18种PAEs的发生
摘要
引言：邻苯二甲酸酯（phthalate esters, PAEs）是普遍存在的环境污染物和内分泌干扰化学物质，已引起日益增长的公共健康关注。
方法：本研究旨在调查中国蚌埠市采集的自来水（n = 64）和社区直饮水（n = 27）样品中18种PAEs的发生情况、浓度分布特征及人体健康风险。
结果：大多数PAEs同系物被广泛检出，自来水中Σ18PAEs总浓度范围为189.3–53,385 ng/L，直饮水中为101.6–15,238 ng/L。邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）和邻苯二甲酸二苯酯（DPhP）是两类水体中最丰富的同系物。自来水中Σ18PAEs平均浓度（3497 ng/L）约为直饮水（2516 ng/L）的1.4倍。值得注意的是，5个自来水样品和2个直饮水样品中DBP的浓度超过了中国饮用水标准规定的限值（DBP为3 μg/L）。
讨论：通过饮用水摄入的PAEs估计每日摄入量低于可耐受每日摄入量指南值，所有检出PAEs的危害商均小于1，表明无显著的非致癌健康风险。然而，饮用水中多种PAEs的广泛存在仍需持续监测和源头控制。
论文解读：蚌埠市饮用水中18种邻苯二甲酸酯的污染特征与健康风险评估
邻苯二甲酸酯（phthalate esters, PAEs）是一类广泛使用的合成有机化合物，主要作为增塑剂赋予聚氯乙烯（PVC）等高分子材料柔韧性和耐久性。由于PAEs与聚合物基质之间以物理结合而非化学键合，其在生产、使用和处置过程中容易释放到周围环境中，已成为空气、土壤、地表水、地下水和饮用水中普遍存在的环境污染物。全球每年生产和使用的PAEs达数百万吨，中国是最大的生产国和消费国，约占全球产量的五分之一。多种PAEs已被美国、欧盟和中国列为优先控制污染物。毒理学研究表明，PAEs是公认的内分泌干扰化学物质（EDCs），可干扰激素稳态，导致生殖毒性、甲状腺激素紊乱和发育异常。低分子量PAEs如DMP、DEP和BBP与不孕、糖尿病、肥胖和神经系统疾病风险增加相关，而高分子量PAEs如DEHP、DBP和DNOP则被怀疑具有致癌性，可能损害肝脏、排泄系统和生殖系统。
饮用水是人群PAEs暴露的重要途径之一。已有研究在全球范围内饮用水中检出PAEs，但浓度水平差异较大。然而，既往研究多局限于美国环保署优先控制的少数几种PAEs（DMP、DEP、DnBP、BBP、DnOP和DEHP），可能无法全面反映实际污染状况，并可能低估总暴露和累积风险。近年来，社区直饮水系统——即在居民社区内安装的独立自助净化水设备，通常采用反渗透（RO）和活性炭过滤等深度处理技术——在中国城市地区作为传统自来水的替代方案日益普及。然而，这些净化系统对PAEs的去除效果和相关的健康效益尚未被系统评估。此外，这些系统包含大量塑料管道、滤芯和机器部件，PAEs可能从中迁移，因而可能成为PAEs暴露的独特来源。目前，针对中国自来水和社区直饮水中多种PAEs同系物的系统研究仍然有限。蚌埠市位于中国中东部淮河流域，代表了中国中等城市中典型但研究不足的区域。因此，本研究旨在调查蚌埠市自来水和社区直饮水中18种PAEs的发生情况、浓度分布特征，并与全球已有研究进行比较，同时评估成人通过饮水摄入PAEs的潜在健康风险。
研究人员于2025年5月至6月从蚌埠市四个行政区（龙子湖、禹会、淮上、蚌山）采集了91个水样，包括64个自来水样和27个社区直饮水样。所有社区直饮水系统均配备反渗透（RO）膜，并结合不同的附加处理模块，包括RO+活性炭过滤（n = 15）、RO+超滤（UF）（n = 8）、RO+紫外线（UV）消毒（n = 4）。直饮水是对当地自来水进一步处理后产生的，两者最终来自同一市政水源。样品前处理采用固相萃取（SPE）方法，仪器分析采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术在选择反应监测（SRM）模式下进行，以氘代PAEs作为内标进行定量。方法检出限（LODs）为0.03–0.9 ng/L，定量限（LOQs）为0.1–2.97 ng/L。质量控制显示加标回收率为87.4%–112%，内标回收率为79.6%–104.3%。健康风险评估采用估计每日摄入量（EDI）和危害商（HQ）方法，成人每日饮水量按2 L/d、平均体重按60 kg计算，参考剂量（RfD）采用已有文献值。
研究结果主要包含以下方面：
（一）PAEs在自来水和社区直饮水中的浓度水平
在自来水样品中，PAEs广泛检出，其中DPhP检出频率最高（95.3%），其次为DAP（90.6%）、DPP（84.4%）、DBP（79.7%）、DEP（76.6%）、DINP（76.6%）和DIBP（71.9%）。DEHP和DNP在所有自来水样品中均未检出，DCHP和BBP检出频率极低。自来水中Σ18PAEs浓度范围为189.3–53,385 ng/L，平均值为3497 ng/L。DBP的平均浓度最高（1654 ng/L），最高值达51,469 ng/L，表明各采样点污染水平存在显著差异。DCHP虽然检出频率仅6.3%，但最大浓度达6471 ng/L，提示存在局部点源污染。在社区直饮水样品中，DAP检出频率最高（92.6%），其次为DPhP（85.2%）、DIBP（74.1%）、DBP和BMPP（70.4%）。Σ18PAEs浓度范围为101.6–15,238 ng/L，平均值为2516 ng/L。DBP仍是直饮水中最丰富的同系物（平均值1031 ng/L，最大值10,877 ng/L）。自来水中Σ18PAEs平均值约为直饮水的1.4倍，但差异未达到统计学显著水平（Mann-Whitney U检验，p = 0.655）。净化系统对PAEs的去除呈同系物特异性，DEP去除效率最高（平均-65.9%），其次为DBP（-37.7%）、DPhP（-36.2%）和DMP（-25.9%），DIBP仅去除-5.4%。部分PAEs（如BMPP、DEEP、BBP、DBEP）在直饮水中的浓度与自来水相当或略高，提示净化或配送过程中可能引入二次污染。
（二）PAEs污染的区域差异
四个行政区自来水中Σ18PAEs的中位数较为接近（1609–2011 ng/L），但算术平均值差异较大（1741–7188 ng/L），且区内变异系数极高（CV = 61–187%），表明表观“区域差异”主要由少数极高值样品驱动，而非均匀的污染梯度。相比之下，同系物指纹特征能更有效区分四个行政区。最显著的异常是DMP：淮上区自来水均值为1388 ng/L（检出率100%），而蚌山区仅为9.9 ng/L（检出率28%），相差140倍。DMP是低分子量、相对易挥发的增塑剂，其近普遍存在暗示淮上区存在特定工业或扩散途径的轻质邻苯二甲酸酯输入。相反，龙子湖区以DBP为主导（DBP/DIBP比值为7.81，低分子量同系物仅占Σ18PAEs的4.9%），而淮上区低分子量同系物占Σ18PAEs的43.8%，DBP/DIBP比值仅为0.5。这些对比鲜明的指纹特征直接证明四个行政区接受不同来源结构的邻苯二甲酸酯输入，同系物水平分布对于城市供水系统中的源解析至关重要。
（三）与其他研究的比较
本研究总PAEs水平与伊朗（nd–17,477.07 ng/L）、印度（270–76,360 ng/L）和越南（2100–18,000 ng/L）相当，但高于美国南佛罗里达（72–153 ng/L）和法国（150–1320 ng/L）。DBP和DIBP的主导地位与全球多项研究一致。值得注意的是，本研究中5个自来水样和2个直饮水样中DBP浓度超过中国饮用水标准限值（3 μg/L）。DEHP在许多国家的饮用水中是主要PAEs，但本研究样品中DEHP几乎未检出（自来水检出率0%，直饮水3.7%），可能反映了替代增塑剂的使用、水处理过程中的有效去除，或研究区域PAEs主要来源与其他地区不同。DPhP的高检出频率（自来水95.3%，直饮水85.2%）值得关注，因为DPhP在饮用水研究中较少被报道，可能反映了特定区域来源或使用模式。
（四）健康风险评估
通过饮水摄入PAEs的平均EDI总值在自来水和直饮水中分别约为116 ng/kg/d和83.1 ng/kg/d，远低于欧洲食品安全局（EFSA）设定的每日可耐受摄入量（TDI）50 μg/kg/d。各检出PAEs的EDI均低于TDI。危害商（HQ）评估显示，自来水的危害指数（HI）平均情景为0.45 × 10
?3，95百分位情景为2.7 × 10
?3；直饮水对应值分别为0.39 × 10
?3和1.8 × 10
?3，均远低于阈值1，表明当前经饮水暴露不会产生显著的非致癌健康风险。
讨论部分指出，虽然目前饮水暴露的健康风险较低，但饮用水中多种PAEs的广泛存在、其内分泌干扰特性以及累积效应的可能性仍需保持警惕。既往研究表明，即使PAEs浓度符合饮用水标准，长期饮用含痕量PAEs的水也可能对人体健康产生不良影响。本研究仅考虑了经口摄入途径，可能无法完全反映其他暴露途径（如皮肤接触）。此外，PAEs通常以混合物形式存在，多种PAEs共暴露的累积效应可能比单一化合物造成更大的健康风险，即使在极低剂量下长期慢性暴露也可能产生多种不良影响。
结论部分总结道：本研究调查了中国蚌埠市自来水和社区直饮水中18种PAEs的发生、分布和健康风险。PAEs在两类水体中普遍检出，自来水中Σ18PAEs浓度范围为189.3–53,385 ng/L，直饮水中为101.6–15,238 ng/L。DBP、DIBP、DPhP和DAP是两类水体中最常检出且含量最丰富的同系物。与自来水相比，社区直饮水系统对某些PAEs表现出部分去除效果。健康风险评估表明，通过饮水摄入的PAEs估计每日摄入量远低于TDI指南值，所有危害商均小于1，表明当前暴露水平无显著非致癌健康风险。尽管表观健康风险较低，但饮用水中多种PAEs的普遍存在、其内分泌干扰特性及累积效应的潜在风险，凸显了持续监测、源头识别和污染控制的重要性。未来研究应重点关注识别饮用水系统中PAEs污染的具体来源，评估不同水处理技术对PAEs的去除效果，以及调查慢性低剂量暴露于PAEs混合物对健康的潜在影响。
