海河流域全氟烷基化合物的人体健康水质基准研究与健康风险评价

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全氟烷基化合物(Perfluoroalkyl substances,PFASs)作为一类新型持久性有机污染物,被广泛用作表面活性剂、阻燃剂、防水剂和不粘剂。PFASs具有远距离迁移能力、生物蓄积性及很高的稳定性,可长期且稳定存在于空气、水、土壤等环境介质及生物体内。PFASs具有的潜在毒性,对生物生长、生殖、发育及免疫系统产生影响,因此,环境中PFASs的污染特征及产生的人体健康风险受到广泛关注。本文选择了7种PFASs(全氟丁烷羧酸(PFBA)、全氟己烷羧酸(PFHx A)、全氟己烷磺酸(PFHx S)、全氟辛烷羧酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟壬烷羧酸(PFNA)、全氟癸烷羧酸(PFDA))为研究对象,调查了海河流域水体及水产品中PFASs的污染特征及分布状况。通过稳定碳、氮同位素分析,建立海河流域水生生物营养级,研究了不同营养级PFASs的生物累积效应。结合海河流域人群暴露参数,推导了具有区域性的人体健康水质基准,并对人体健康风险进行评价:(1)本研究在海河流域的33个点位采集水样进行研究,水体中7种PFASs的浓度范围为4.30-616.67 ng/L,平均浓度为45.08 ng/L,其中PFOA为主要污染物,在ΣPFASs中贡献率达79.5%。枯水期ΣPFASs浓度均值(48.20 ng/L)高于丰水期(41.97 ng/L),海河流域水体中PFASs的季节性差异较小。海河流域水体中ΣPFASs浓度受区域内人群活动和工业排放影响,对比国内外水体中PFASs的浓度水平,海河流域水体中PFASs的污染情况处于较低水平。(2)对海河流域12种水生生物样品进行研究,水生生物中ΣPFASs的浓度范围在0.45-7.56 ng/g ww,浓度均值为2.49 ng/g ww。海河流域水生生物中PFOS、PFDA为主要污染物,在ΣPFASs中贡献率为16.9%-86.7%和6.3%-45.5%。密云水库水生生物按照ΣPFASs浓度均值由大到小排列为:蒙古红鲌、草鱼、团头鲂、鳙鱼、鲢鱼、鲫鱼、鲤鱼。天津城郊水生生物按浓度均值由大到小排列为:鲫鱼、日本沼虾、泥鳅、黄颡鱼、鲤鱼。于桥水库水生生物按浓度均值由大到小排列为:翘嘴鲌、细鳞斜颌鲴、鲫鱼。总体来看,不同种类水生生物中PFASs含量受生物年龄、体长及食物组成影响存在一定差异。(3)海河流域水生生物PFBA、PFHx A、PFHx S、PFOA、PFNA、PFOS和PFDA的实测BAF均值分别为86.59 L/kg、46.27 L/kg、699.27 L/kg、10.10 L/kg、778.50 L/kg、1590.91 L/kg和503.25 L/kg。长链的PFASs比短链的PFASs具有更高的生物蓄积能力,相同碳链长度的PFASs中全氟磺酸比全氟羧酸具有更强的生物蓄积性。海河流域12种水生生物的营养级范围为2.84-6.91,12种水生生物按照营养级从低到高依次为:黄颡鱼、泥鳅、鲤鱼、鲫鱼、团头鲂、蒙古红鲌、鳙鱼、草鱼、鲢鱼、细鳞斜颌鲴、翘嘴鲌、日本沼虾。(4)海河流域PFBA、PFHx A、PFHx S、PFOA、PFNA、PFOS和PFDA的人体健康水质基准为:2425.97 ng/L、4.96 ng/L、0.55 ng/L、49.54 ng/L、2.00 ng/L、1.65 ng/L和3.28 ng/L。(5)商值法及概率分布法风险评价结果表明,海河流域不同年龄段人群经饮水和水产品摄入ΣPFASs产生的非致癌风险,范围为0.25-0.56,PFOA的致癌风险范围为7.08×10-8-1.61×10-7,海河流域饮水及水产品摄入途径的健康风险均处于USEPA建议的可接受范围。USEPA可接受阈值在儿童和成人健康风险的百分位数的范围为,98.8%-100.0%和98.2%-100.0%。海河流域水体及水产品中PFASs的暴露参数对健康风险的贡献较大,人体体重与健康风险呈负相关性。总体评价,海河流域PFSAs的暴露水平对区域内居民的人体健康危害较小。
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