空气污染威胁着人们的生理及心理健康,明确空气污染物的主要成分及其对人体的危害,能够让人们更有目的性的监测空气污染,并且更加有效地发现、预防和治疗疾病。雾霾天气的频发使空气颗粒物成为人们关注空气质量时的焦点。空气颗粒物的主要成分之一是有机污染物,其中具有致癌致畸致突变的多环芳烃(PAHs)是研究热点之一。多环芳烃可伴随细颗粒物通过呼吸道直接进入人体,引起多种健康问题,如呼吸相关疾病和过敏性疾病,甚至神经功能的损伤。污染物作为一种应激源,可激活人体下丘脑-垂体-肾上腺系统(HPA轴),从而引起一系列的生理变化,皮质醇是HPA轴的代表性生理指标。研究PAHs与应激标志物皮质醇的相关性有助于明确威胁人体健康的空气污染物成分,为用于评估空气颗粒物暴露水平的生物标志物的选择提供依据。由于PAHs在环境空气中的痕量或超痕量分布,建立高效的空气样本采集和样本前处理方法是对其进行准确、灵敏监测的关键。目前的空气颗粒物PAHs检测方法往往需要依靠高成本的大流量采样设备,采样膜的采样效率有待提高;常用的样本前处理方法,有索氏提取法和超声提取法,前者存在耗时长、有机溶剂消耗量大等缺点且需经过旋转蒸发浓缩和硅胶柱净化等步骤,易造成目标物损失;而后者的氮吹、复溶过程易造成挥发或半挥发性目标物的损失。另外,对于应激激素皮质醇的检测,较常用的人体样本是血液样本,但其有创的采样过程本身就可引起皮质醇的升高;唾液和尿液是无创样本,唾液中皮质醇含量较低,通常利用免疫法或液相色谱-质谱联用法(LC-MS)进行测定,但前者存在交叉反应干扰、测定结果偏高的技术缺陷,而后者成本高昂。尿液中皮质醇含量较唾液高,但由于生物样本背景干扰大及生化物质的浓度低,尿液通常也需要经过样品提取、净化、浓缩等步骤,才可利用高效液相色谱-紫外检测法(HPLC-UV)对皮质醇进行测定。纳米纤维由于其比表面积大和孔隙率高的特点,在吸附、过滤等领域发挥着重要作用,而静电纺丝技术则是一种操作简便的制备纳米纤维材料的方法。本文以电纺纳米纤维材料为过滤或吸附介质,制备可实际应用的空气样本采样器件以及环境样本、生物样本的前处理器件,结合气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、HPLC-UV建立空气颗粒物PAHs及尿液糖皮质激素的检测方法,并将其初步应用于儿童人群的研究。论文主要工作如下:(1)环境样本中多环芳烃污染物的富集研究目前对环境空气样本进行前处理时,对PAHs的富集浓缩步骤仍存在不足之处。本文以16种优控PAHs为目标化合物,通过选择合适的萃取材料,优化相关的萃取条件,初步建立了可用于同时富集16种目标化合物的基于纳米纤维的固相萃取(PFSPE)方法,16种PAHs均有较好的绝对回收率。(2)空气颗粒物多环芳烃检测方法的建立针对目前空气颗粒物PAHs采样及前处理方法的不足,本文利用静电纺丝技术制备了纳米纤维采样膜,发现其比商业化石英膜具备更高的颗粒物捕集能力。然后选择合适溶剂以震荡提取方式提取膜上16种PAHs,并结合PFSPE与GC-MS建立空气颗粒物中PAHs的检测方法,方法验证实验结果表明其具有较好的线性(相关系数R~2为0.9929~0.9995;线性范围为0.17~69.4 ng/m~3)、较低的检测限(0.09 ng/m~3~1.69 ng/m~3)以及较好的准确度(方法回收率为79.2%~109.1%)和精密度(日内和日间精密度分别为4.3%~10.6%和4.8%~11.6%)。(3)尿液中糖皮质激素检测方法的建立与应用鉴于生物样本中待测分析物的浓度低,基质干扰大,本文利用基于纳米纤维的固相萃取前处理技术,结合HPLC-UV,建立尿液中糖皮质激素的检测方法,方法验证实验结果表明其具有良好的线性(相关系数R~2:可的松为0.9968,皮质醇为0.9989;线性范围:10~1000 ng/ml)、较低的检测限(可的松为4 ng/ml,皮质醇为5 ng/ml)以及较好的准确度(方法回收率为86.3%~111.4%)和精密度(日内和日间精密度分别为2.8%~7.3%和4.3%~10.2%)。将该方法应用于大学生跑步前后尿液样本中可的松和皮质醇含量的测定,检测结果显示跑步后皮质醇较跑步前显著升高,该方法适用于人群样本的实际检测。(4)空气颗粒物PAHs水平与儿童尿液糖皮质激素相关性研究招募不同幼儿园的被试儿童,通过本文建立的空气颗粒物PAHs检测方法和糖皮质激素检测方法,分别对各幼儿园的环境空气PAHs及儿童尿液糖皮质激素水平进行测定。数据分析结果显示,PAHs含量更高的幼儿园的儿童尿液皮质醇含量也更高,空气颗粒物PAHs的增加有可能引起儿童皮质醇升高。