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土壤中的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)通过多种途径进入人体,无意识的口腔摄入为主要途径之一。起初人们基于土壤污染物的总量进行风险评估,结果往往高估健康风险。而胃肠液中生物可获得性部分的污染物才有可能被机体吸收进入血液循环产生生物毒性,因此亟需基于生物可获得性对摄入PAHs污染土壤进行准确的人体健康风险评估。近年来,研究人员将体外胃肠模拟法用于土壤中疏水性有机污染物生物可获得性的测定,PBET(Physiologically-based extraction test)、CE-PBET(Colon extended PBET)、IVD(In Vitro Digestion Model)和DIN(the German-Deutsches Institut fur Normung method)是常用于测定PAHs生物可获得性的体外胃肠模拟法。尽管体外胃肠模拟法具有高效、经济和易操作等优点,但无法模拟人体肠道对疏水性有机污染物的动态吸收过程。研究人员将吸附材料添加到胃肠模拟液中,来维持土壤-胃肠模拟液之间的浓度梯度。Tenax、C18膜、有机硅胶、聚乙烯膜(polyethelyne,Poly-E)和聚甲醛树脂(polyoxymethylene,POM)都是较为常用的吸附材料。本文选择PBET、IVD和DIN方法与上述5种吸附材料进行耦合,进行吸附材料的筛选后测定场地土壤中7种PAHs(包括苯并[a]蒽、(?)、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽)的生物可获得性。将吸附材料应用于体外胃肠模拟液前需要通过动力学实验验证其吸附效率和吸附容量。首先,本文研究了3种体外胃肠模拟法与5种吸附材料耦合后的动力学,以及吸附材料添加量、PAHs疏水性对动力学的影响。结果表明DIN与2片有机硅胶(直径:47 mm,厚度:1.60 mm)耦合后动力学效果最佳,在116±2.00-155±6.00 min内能够吸附模拟肠液中的95.0%的PAHs,小于DIN方法中肠相阶段所需的6 h。其次,研究发现PAHs的疏水性越强,吸附速率越慢,在PBET和DIN方法耦合吸附材料的方法中,分别有3种(C18膜、有机硅胶、Poly-E)和2种(C18膜、有机硅胶)吸附材料吸附速率与PAHs的logkow呈显著负相关性(R~2介于0.60-0.88,p<0.05)。最后对吸附材料的可重复性进行了验证,结果表明有机硅胶在3次重复洗脱后没有显著性差异(p=0.976),且仍旧具备良好的吸附性能,达到平衡时可以吸附96.8%以上的PAHs。因此选用有机硅胶耦合DIN的方法测定污染土壤中PAHs的生物可获得性。本研究采集了7种PAHs场地土壤,∑7PAHs总浓度范围为35.6±3.74 mg/kg(7号土)-259±2.31 mg/kg(1号土)。在检测的7种致癌性PAHs中,每种场地土壤中主要以苯并[a]蒽和(?)为主,分别占∑7PAHs总量的23.0%-30.5%、27.8%-37.3%。为了评估有机硅胶对体外胃肠模拟法的改进程度,先采用未添加有机硅胶的DIN方法测定7种场地土壤中PAHs生物可获得性的范围为3.18±3.82%-46.9±4.27%。而耦合了有机硅胶的DIN方法测得的PAHs生物可获得性提升了2-5倍,范围为16.0±1.82%-90.5±2.89%。此外分析了吸附材料、土壤理化性质和PAHs的疏水性对生物可获得性的影响,多元线性回归分析结果表明添加吸附材料能显著提高DIN方法的生物可获得性(标准化回归系数Beta的绝对值为0.542,β=0.865)。总有机碳(TOC)和黑炭(BC)也是重要的两个影响因素,(|Beta|分别为0.253和0.260,β分别为-0.640和-0.197)其次,验证了有机硅胶耦合DIN方法测定场地土壤PAHs生物可获得性的稳定性,对1和7号土壤进行体外提取,重复三次结果表明:1号土壤中第1、3次测得的生物可获得性没有显著性差异(p=0.087),7号土壤中2、3次仅比第1次低10.0%和8.60%,且2、3次之间没有显著性差异(p=0.633),表明有机硅胶测定土壤中PAHs生物可获得性具有较好的可复用性。基于污染土壤生物可获得性可较为准确地对其进行风险管控。本文将基于总量、DIN方法和DIN耦合有机硅胶测定的生物可获得性进行风险评估。结果表明7种土壤中PAHs超过了可接受致癌风险(ACR)的比例分别为46.9%、8.16%和30.6%。土壤风险控制值的范围分别为:0.06-128、0.29-657、0.15-207 mg/kg,由于DIN耦合有机硅胶能够模拟人体肠道对PAHs的动态吸收过程,进行的风险评估可能更为可靠,因此对于本研究中污染土壤中7种致癌PAHs的风险管控,控制在0.15-207 mg/kg即认为可能不会对人体造成健康危害。基于体外胃肠模拟法耦合吸附材料的方法能够避免基于总量导致高估健康风险,也能避免基于体外胃肠模拟法测定的生物可获得性导致低估了健康风险。