典型污染区域大气细颗粒物中苯并噻唑和苯并三唑的污染水平及暴露特征研究

Haze pollution has been serious over the years, and so airborne fine particles are a severe threat to human health. Benzothiazoles (BTHs) and benzotriazoles (BTRs) are an important group of industrial chemicals. Due to large scale and long term applications, they have been released to various environmental media, including airborne fine particles, and subsequently elicited a variety of toxic effects. In this project, we will analyze the BTHs/BTRs concentrations in air samples (both gas and particle phases) by UPLC-MS/MS technique. The concentration profile, size distribution, seasonal variation and indoor/outdoor characteristics of BTHs/BTRs in the air samples collected from typically polluted areas will be investigated. The sources of BTHs/BTRs will be further discussed. In addition, the levels and profiles of BTHs/BTRs in human urine samples from the same regions studied will be examined and based on the measured concentrations and risk assessment models, human exposure (internal exposure) to such chemicals will be evaluated, which will be compared with the external exposure to BTHs/BTRs and then both external and internal exposure dose of BTHs/BTRs in humans will be comprehensively elucidated. The objective of this project is to reveal the levels and exposure profiles of BTHs/BTRs widely present in airborne fine particles, to better understand their environmental behavior and to provide a scientific basis for future efforts to develop mitigation strategies.

近年来雾霾污染严重，大气细颗粒物已严重威胁人类健康。苯并噻唑和苯并三唑是一类重要工业化学品，由于大量使用和广泛应用，已造成在各种环境介质（包括大气细颗粒物）中的持续残留，对人类产生内分泌干扰等多种毒性效应。本项目拟通过UPLC-MS/MS方法检测大气（气相和颗粒相）样品中苯并噻唑和苯并三唑含量，研究其在典型污染区域大气细颗粒物中的浓度水平、粒径分布特征、季节变化规律及室内外空气中的分布差异，解析其可能的污染来源。进一步采集污染区域人群尿液样品，分析其中苯并噻唑和苯并三唑的浓度，结合暴露评估模型，探讨污染物在人体的内暴露水平，从而综合评估人群外暴露和内暴露水平。本项目旨在揭示大气细颗粒物中广泛存在的苯并噻唑和苯并三唑的污染水平和暴露特征，深入了解其环境行为，为采取合适的防治措施提供科学的参考依据。

苯并噻唑、苯并三唑、对羟基苯甲酸酯类和双酚类化合物等是重要的工业化学品，由于大量使用和广泛应用，已造成在各种环境介质中的持续残留，对人类产生内分泌干扰等多种毒性效应，是典型的内分泌干扰物。本研究建立了苯并噻唑和苯并三唑的仪器分析方法，建立并优化了针对室内灰尘样品灰尘等颗粒物的前处理方法。建立了一种能够同时分析人体血清中36种EDCs（包括8种双酚类化合物，7种对羟基苯甲酸酯类，2种抑菌剂，5种二苯甲酮类化合物和14种邻苯二甲酸酯代谢物）的方法。比较了液液提取和液液提取后固相萃取净化两种方法，从11种溶剂组合和2种固相萃取（SPE）小柱中选取了最优的提取溶剂和SPE净化小柱，目标分析物的加标回收率在45.8%到120%之间。开发的方法应用到灰尘颗粒物、污泥等环境介质、软体动物及人体尿液等基质的分析。此外，分析了采自北京和随州两个城市的成对人体尿液和室内灰尘样品，尿液中广泛检出对羟基苯甲酸酯类、三氯生、三氯卡班、双酚类化合物和二苯甲酮类化合物。6种对羟基苯甲酸酯的总浓度、三氯生和三氯卡班的总浓度在北京尿液中的浓度显著高于它们在随州尿液中的浓度，说明北京人群受到这两类污染物的暴露更多。尿液中该4类污染物的浓度表现出年龄差异，其中对羟基苯甲酸酯类在成人尿液中的浓度显著高于它们在儿童尿液中的浓度，其他3类污染物在儿童尿液中的浓度显著高于它们在成人尿液中的浓度；尿液中对羟基苯甲酸酯类的浓度表现出性别差异，对羟基苯甲酸酯类在成年女性尿液中的浓度显著高于它们在成年男性尿液中的浓度。同时使用护肤品的女性尿液中对羟基苯甲酸酯类的浓度显著高于不使用护肤品的女性尿液中的浓度。暴露评估结果表明，两个城市人群整体处于较低风险。室内灰尘摄入对总暴露的贡献值表明，对parabens而言，人体灰尘摄入量占总暴露贡献值的中位值小于0.4%，三氯生小于0.05%；三氯卡班成人灰尘摄入量占总暴露的贡献值中位数为0.418%-1.03%，随州儿童为8.32%，这些结果表明，对于对羟基苯甲酸酯类和三氯生，灰尘摄入不是主要的暴露途径，但随州儿童灰尘摄入三氯卡班是不可忽视的途径，需要关注。