室内香烛燃烧产生PAHs的暴露风险评估

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人们居住的室内环境中常常存在采暖、吸烟、烹调、燃香等污染源,这些污染源可以产生大量的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)。PAHs通过人的呼吸、皮肤吸收、饮食摄入等多种途径被人体吸收,是种类最多、分布范围最广和危害程度最大的环境化学致癌类化合物之一。有研究表明,PAHs具有致癌、致突变和致畸的毒性效应,并且环境中PAHs的浓度与人群患病率存在明显的剂量效应关系。所以,本文根据前期课题组在实验舱内测得的香烛燃烧产生的PM2.5的排放速率和PAHs的排放因子,利用燃烧释放PM2.5排放速率微分方程模拟预测40m3室内换气次数为1次/h,点燃3支香或1支蜡烛产生的PAHs的人体暴露时间和浓度水平;然后,利用Crystal ball软件中的无阈模型以及点估计模型对模拟房间内PAHs的呼吸暴露致癌风险进行评估;同时,通过利用Crystal ball软件中的敏感性分析以及与文献中焦炉厂中PAHs的浓度数据进行比较,对PAHs呼吸暴露风险的不确定性进行分析。最后,通过比较香类和烛类物的风险评估结果来分析和探讨采用不同模型评价结果的差异和原因。主要结论如下:(1)在模拟房间内点燃3支香产生的PAHs的质量浓度范围为235.283120.22ng/m3,苯并(a)芘等效浓度在2353.5423391.58 pg/m3范围内,7种香产生的苯并(a)芘等效浓度超过了并(a)芘日均浓度限值(2.5ng/m3);在模拟房间内点燃1支蜡烛产生的PAHs的质量浓度范围为62.70543.48 ng/m3,苯并(a)芘等效浓度在125.121503.93pg/m3范围内,蜡烛未超标。(2)模拟房间内燃香产生PAHs成人终生肺癌风险在1.82×10-53.15×10-4范围内,存在潜在致癌风险甚至存在严重致癌风险;终生肺癌风险的可变性在0.932.12范围内,说明应用焦炉厂的流行病学数据对燃香产生的PAHs终生肺癌风险进行评估是可行的。(3)模拟房间内燃烛产生PAHs成人终生肺癌风险在1.66×10-62.01×10-5范围内,存在潜在致癌风险;终生肺癌风险的可变性在0.992.2范围内,说明应用焦炉厂的流行病学数据对燃烛产生的PAHs终生肺癌风险进行评估是可行的。(4)模拟房间内香烛燃烧产生的PAHs增量终生致癌风险结果均服从对数正态分布;燃香产生PAHs成人、小孩、婴儿的增量终生致癌风险的中值分别在9.58×10-81.66×10-6、3.35×10-85.82×10-7、2.22×10-93.85×10-8范围内,成人存在潜在致癌风险;燃烛产生PAHs成人、小孩、婴儿的增量终生致癌风险的中值分别在8.56×10-91.04×10-7、2.99×10-93.64×10-8、1.98×10-102.41×10-9范围内,风险水平在可接受范围内。(5)通过Crystal ball软件对成人、小孩、婴儿的增量终生致癌风险进行定量敏感性分析,得到假设变量对不确定性的贡献率由高到低分别是致癌斜率因子、呼吸速率和体重,致癌斜率因子是提高风险值准确性的关键因素。(6)相同环境下,对香和蜡烛进行比较,得到单支蜡烛的燃烧质量是单支香的1.0186.28倍;蜡烛的燃烧时间是香的0.6410.21倍;单支香燃烧产生的PM2.5的排放速率是蜡烛的0.17135.53倍;香燃烧产生的总PAHs排放因子是蜡烛的1.53202.39倍。(7)点估计模型风险评估结果比无阈模型风险评估结果约高于2个数量级的原因在于致癌斜率因子和单位吸入风险取值。(8)在没有人群流行病学调查数据的前提下,建议采用无阈模型对香烛燃烧室内的PAHs进行呼吸暴露风险评估,点估计模型的结果可以作为参考值。(9)本文为人们了解室内香烛燃烧产生的PAHs的污染水平提供基础数据,同时为环境管理者对PAHs的污染防治提供科学依据。
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