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中国七大流域全氟烷基酸污染水平与饮水暴露风险-一体化污水处理设备有限公司
浏览: 发布日期:2018-02-01

  全氟烷基酸作为加工助剂和表面活性剂被广泛应用的同时, 所引起的生态污染及对人体健康的潜在威胁也受到了高度关注.有研究表明, 水体是PFAAs进入环境的直接受体.中国河网密布、湖泊众多, 根据主要河流覆盖区域可划分为松辽、海河、黄河、淮河、太湖、长江和珠江七大流域.各流域PFAAs污染程度与区域经济发展、自然地理特征等因素密切相关.动物实验已经证实全氟辛烷磺酸和全氟辛酸具有神经毒性、生殖毒性和免疫毒性, 饮水暴露PFAAs的健康风险评价势在必行.因此, 明确中国水资源污染现状, 是评估国民饮水暴露PFAAs健康风险的重要基础.

  基于美国环境保护署健康风险评估方法, 应用场景风险评估模式, 结合迄今已发表的PFAAs检测数据, 分析了中国七大流域PFAAs的污染水平和特征, 进而对中国成人、青少年、儿童的PFAAs日均饮水暴露量

  1 材料与方法 1.1 数据来源及其统计

  以中英文检索词“全氟烷基酸”、“全氟化合物”、“河流”、“水”检索《Web of Science》、《中文学术期刊数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国学位论文全文数据库》等数据库, 获得发表于2006年3月至2016年12月的文献共31篇(图 1), 排除原始数据中污染水样的检测数据, 获得覆盖中国七大流域主要河流、湖泊、水库、地下水、自来水中18种PFAAs的检测数据约18000条涉及水样共1013个.涉及的18种PFAAs化合物有13种全氟羧酸类化合物, 包括全氟丁酸, 全氟戊酸, 全氟己酸, 全氟庚酸, 全氟辛酸, 全氟壬酸, 全氟癸酸, 全氟十一酸, 全氟十二酸, 全氟十三酸, 全氟十四酸, 全氟十六酸和全氟十八酸, 以及5种全氟磺酸类化合物, 包括全氟丁烷磺酸, 全氟己烷磺酸, 全氟庚烷磺酸, 全氟辛烷磺酸和全氟癸烷磺酸.

中国七大流域全氟烷基酸污染水平与饮水暴露风险-一体化污水处理设备有限公司

  七大流域1 013个水样本的分布为松辽流域223个、海河流域136个、黄河流域80个、淮河流域57个、太湖流域118个、长江流域219个、珠江流域180个.依照风险评估最大化原则, 原始数据小于检测限(limit of detection, LOD)的以其1/2 LOD计入统计分析, 同时根据拉依达准则(3σ)剔除异常值, 分别计算七大流域18种PFAAs的5百分位(P5)、50百分位(P50)、95百分位(P95)浓度作为风险评估基础参数.

  1.2 风险评估方法

  饮水暴露PFAAs的健康风险评估采用US EPA推荐的健康风险评价方法.由于PFOS、PFOA为疑似致癌物, 尚无确定的致癌强度系数, 因此基于污染物参考剂量值(reference dose, RfD)对PFOS[RfDPFOS:25 ng·(kg·d)-1]、PFOA[RfDPFOA:333 ng·(kg·d)-1]进行非致癌物人体暴露健康风险(R)评价:

中国七大流域全氟烷基酸污染水平与饮水暴露风险-一体化污水处理设备有限公司

(1)

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(2)

  式中, ADD:污染物日均暴露量, ng·(kg·d)-1; c:某污染物浓度, ng·L-1; IR:日均饮水摄入量, L·d-1; EF:饮水暴露频率, d·a-1, 取值365 d·a-1; ED:饮水暴露持续时间, a; BW:体重, kg; AT:平均终生饮水暴露时间, d, 取值365ED.

  18种PFAAs日均饮水总暴露量为:

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(3)

  居民按年龄(儿童:2~6岁, 青少年:7~17岁, 成人:≥18岁)、性别分组, 各组体重与日均饮水摄入量参数(表 1).日均饮水摄入量指直接饮水(水、咖啡、茶、奶等)与间接饮水(粥、汤)摄入量之和.

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  SceBRA模式是一种污染物暴露风险评价的思路, 定义低等暴露水平(P5, 最优情景)、中等暴露水平(P50, 一般情景)、高等暴露水平(P95, 最差情景)这3种情景, 进行污染物暴露风险评估, 旨在获得更客观的评价结果. SceBRA模式在氯代烃职业暴露评估, 及居民多环芳烃非职业暴露评估中均有良好应用, 尤其适用于污染水平悬殊的七大流域PFAAs的饮水暴露风险评估.中国幅员辽阔, 七大流域覆盖面广, 流域间与流域内均存在较大的PFAAs污染程度差异, 故基于SceBRA模式, 分析低、中、高这3种暴露水平下各流域PFAAs污染现状, 进而计算各组居民的ADD及其R值.

  1.3 蒙特卡罗模拟方法

  运用蒙特卡罗算法, 模拟次数为10 000次, 分别获得七大流域18种PFAAs的模拟浓度和中等暴露水平下成人的ADD模拟值.浓度模拟的输入参数包括七大流域18种PFAAs浓度中位数及其标准偏差(表 2); ADD模拟的输入参数包括七大流域18种PFAAs模拟浓度中位数及其标准偏差(表 2)、日均饮水摄入量(中位数:1.9 L·d-1, 标准偏差:0.17)及体重(中位数:61 kg, 标准偏差:3.4).风险评估结果的可靠性通过比对模拟值与计算值, 进行不确定度分析.

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  数据统计分析与作图采用Excel(2007), SPSS(v 19.0), Origin(Pro 8.5)和Crystal Ball(v 7.2.2)软件, α≤0.05.

  2 结果与讨论 2.1 中国七大流域PFAAs的污染现状

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