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多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,以下简称PBDEs)作为一种溴代阻燃剂,已经被广泛的应用于工业产品和家庭用品中。近些年来,在大气、水体、沉积物和土壤、生物体及人体内中普遍检测出了PBDEs的存在且浓度呈现增长的趋势,其分布的广泛性、难降解性和对人体健康的不确定性已引起人们的普遍关注。关于PBDEs环境问题的研究已成为当前环境科学的一大热点,而我国对多溴联苯醚的分析方法和污染调查研究仅处于起步阶段。
本研究采用索氏提取、浓硫酸及氧化铝柱净化和气相色谱-离子阱质谱检测建立了环境样品中痕量多溴联苯醚的分析方法。优化了二级质谱测定PBDEs的一系列参数,结果表明,选取PBDEs的分子离子[M]+作为母离子比[M-2Br]+有更好的灵敏度和抗干扰性;各PBDEs的相对丰度在“q”值为0.3时优于0.225和0.45;最优共振激发电压随着溴原子取代个数的增加而增加。对实际环境样品的应用表明所建立的方法具有样品预处理简单、灵敏度高、检出限低等特点,满足环境和人体样品中痕量PBDEs的定性定量检测。
对150个普通人群血清样品中的多溴联苯醚进行了分析。结果表明,其中总的PBDEs浓度为0.48到1980 ng g-1脂肪,中间值为7.08 ng g-1脂肪。∑PBDE3-7(BDE-28,-47,-99,-100,-153,-154和-183之和)浓度的中间值和平均值分别为2.90和3.99 ng g-1脂肪。这一结果介于欧洲所报道的水平,但是远远低于美国所报道的数值。通过分析PBDEs浓度与个人因素的相关关系,发现保洁人员体内PBDEs含量显著高于学生和交通警察;男性体内PBDEs含量高于女性;PBDEs含量与年龄和身体质量指数没有相关关系。在PBDEs同系物组成方面,高溴代联苯醚占有较大比重,尤其是BDE-209占总PBDEs含量的80.4%,其他七种常见的PBDEs同系物比重依次为:BDE-47>BDE-99>BDE-183>BDE-153>BDE-28>BDE-100>BDE-154。这种PBDEs水平和同系物分布特征与我国市场上各多溴联苯醚产品的使用状况及PBDEs在人体内的代谢有关。
对11个混合母乳样品中的PBDEs(包括BDE-28,-47,-99,-100,-153,-154,-183和-209)进行了分析。结果表明,母乳样品中总的PBDEs浓度在1.7-4.5ng g-1脂肪之间,中间值为2.5ng g-1脂肪。与世界水平相比,略高于欧洲,而远低于北美。在同系物的组成方面,以BDE-28、-47、-153和-183为主,其中BDE-183的含量最高,达到总PBDEs的30.3%。与欧美相比,中国人体母乳中BDE-28的含量较高,达15%; BDE-99含量降低,仅占PBDEs总量的6.2%。较低的R值(BDE-47,-99,-100之和与BDE-153,-154之和的比值)表明母乳中高溴代联苯醚占较大比重,这同样与我国市场上各多溴联苯醚产品的使用状况。另外,根据随采样获得的问卷数据,分析了职业、生活方式、饮食习惯等因素对PBDEs浓度和同系物分布的影响。结果表明,人体内PBDEs与接触电器时间有显著的相关关系,而与饮食习惯关系不大,各暴露途径的具体影响还需要进一步的研究。
应用建立的分析方法对天津市市民菜篮子中五类29种常见食品的PBDEs进行了分析。结果表明,肉类和水产品中多溴联苯醚的含量较高,分别为339.9和473.8pg g-1鲜重,其中猪肉中PBDEs含量最高,为1147.8pg g-1鲜重;水果蔬菜及植物油中都没有检出PBDEs。这些食品中多溴联苯醚的含量与欧洲在同一水平,但比北美地区食品中的含量低。在同系物组成方面,以毒性较大的低溴代联苯醚同系物BDE-47和BDE-99为主,尤其是鱼类,BDE-47占到总PBDEs含量的76.8%,可作为鱼类食品受PBDEs污染程度的标志物。此研究指出我国的食品已经受到PBDEs的污染,饮食是人体摄入PBDEs的重要途径之一。
应用建立的分析方法对天津18个普通室内环境中灰尘样品的PBDEs进行了分析。结果表明总PBDE(包括21种PBDEs同系物)浓度在87,2-3766.1 ngg-1之间,中间值和平均值分别为424.7和987.5 ng g-1。此水平高于德国(中间值74 ng g-1,范围17-550 ng g-1),而远远低于澳大利亚(中间值1200 ng g-1,范围500-13,000 ng g-1)、英国(中间值10,000 ng g-1,范围950-54,000 ng g-1)和美国(中间值4200 ng g-1,范围520-29,000 ng g-1)。在同系物组成方面,BDE-209是主要的同系物,占总PBDEs的75.0%。BDE-47、BDE-99、BDE-183、BDE-204、BDE-207和BDE-206是除BDE-209之外的主要同系物。从可能的工业品来源看,工业五澳联苯醚、八溴联苯醚和十溴联苯醚的比例分别为7.8%,4.5%和75.0%。此研究表明我国的室内灰尘中PBDEs有相当程度的污染,可能是人体摄入PBDEs,尤其是高溴代PBDEs的重要途径之一。
根据得到的母乳、典型食品和室内灰尘中PBDEs的数据,计算得到一个婴儿每天通过母乳摄入PBDEs的平均量为67.2ng,通过室内灰尘摄入PBDEs的量为98.8ng;一个成年人每天通过食品摄入PBDEs的平均量为79,4ng,通过室内灰尘摄入PBDEs的量为49.3ng。根据EPA规定的人体可摄入PBDEs计量,我国普通人群从食品和室内灰尘摄入的PBDEs短期内不会影响到人类的健康,而长期持久的影响还需要进一步的研究。