室內灰塵中全氟化合物的污染狀況與人體暴露水平評估

夏慧，敖俊杰，袁濤

上海交通大學環境科學與工程學院，上海200240

?

室內灰塵中全氟化合物的污染狀況與人體暴露水平評估

夏慧，敖俊杰，袁濤*

上海交通大學環境科學與工程學院，上海200240

全氟化合物(perfluorinated compounds, PFCs)是一種廣泛應用于工業生產及日常生活的持久性有機污染物。為考察室內灰塵中PFCs的污染水平與人體暴露情況，采用超高效液相色譜-串聯質譜(UPLC-MS/MS)對上海市11個家庭、5個宿舍以及25個辦公室的室內灰塵樣本中的6種全氟化合物(全氟庚酸PFHpA、全氟辛酸PFOA、全氟壬酸PFNA、全氟丁烷磺酸PFBS、全氟己烷磺酸PFHxS、全氟辛烷磺酸PFOS)進行檢測。結果表明，室內灰塵中的∑PFCs含量在5.6～1 489.1 ng·g-1的范圍內，其中PFOA含量最高，占∑PFCs的60%以上；PFOA和PFBS檢出率達到100%，PFHpA、PFNA、PFHxS、PFOS的檢出率分別為97.6%、92.7%、90.2%和65.9%；灰塵中的PFHpA、PFNA、PFBS、PFOS和各個目標物之間均存在顯著的正相關(P < 0.05)；辦公室灰塵中的PFCs總量要顯著高于家庭灰塵中的PFCs(P < 0.05)。在人體對室內灰塵中PFCs暴露情況評估中發現，在各個年齡段的比較中，嬰幼兒(< 5歲)通過灰塵直接攝入和皮膚吸收2種途徑的PFCs日均暴露劑量都是最大的，比成人的暴露量高1～5倍；且其通過灰塵直接攝入的暴露量要高出通過皮膚吸收的暴露量。

全氟化合物；灰塵；室內環境；人體暴露

Received 23 November 2015 accepted 24 December 2015

全氟化合物(perfluorinated compounds, PFCs)，主要包括全氟羧酸類化合物(PFCAs)、全氟磺酸類化合物(PFSAs)、氟化調聚醇(FTOHs)、全氟磺酰胺類化合物(FOSAs)等，是一類在工業及民用領域都應用廣泛的含氟持久性有機化合物[1]。PFCs的化學性質穩定，具有疏水、疏油等特性，因此，自從1950s由美國3M公司首次成功合成后，便被大量用到地毯、皮革、洗滌類產品、炊具不沾涂層、紙質食品包裝材料等產品的生產中[2]。

PFCs難以光解、水解、生物降解，具有環境持久性、遠距離環境傳輸的能力[3-4]、并且會在生物體內蓄積[5]、沿食物鏈富集放大[6]。目前，在世界范圍(含兩極地區)的全球生態系統，包括海水(及其底泥和沉積物)[7]、地表水[8]、地下水和飲用水[9]、空氣[10]、生物體內[5-6]、人體樣本內[11-12]都檢測到了PFCs的存在。有毒理學的相關研究發現，PFCs對機體的肝臟[13]、神經[14-15]、免疫[2, 16]、生殖[17]、內分泌[18]等多器官都會造成直接和間接的毒性作用。PFCs在環境中的濃度較低，在環境濃度下，普遍不具有致死效應，不太會引起急性中毒，短期內對生態系統沒有明顯的影響。但是大部分進入環境的PFCs半衰期長，會持久地存在于環境介質并遷移轉化。人體長期低劑量暴露于其中，危害不容忽視。PFCs的人體暴露水平評估對于認識其健康風險有著重要意義。在實際研究中，由于血液等人體樣本較難采集，常采用環境介質中污染物的濃度、攝入量和攝入頻率對污染物的人體暴露水平進行評估[19]。

美國環保局(USEPA)對美國人群活動模式進行了調查，指出每人平均在室內度過的時間超過90%[20]。室內環境下PFCs的人體暴露水平日益受到重視。PFCs主要通過水體、空氣、食物、灰塵等介質進入人體。目前，對于PFCs的研究多關注于水體、空氣和食品，對于灰塵中PFCs的研究較為欠缺。室內灰塵是室內環境中重要的污染物載體，污染物會吸附在灰塵顆粒物的表面，通過各種途徑進入到人體，對人體健康帶來較大風險。有研究發現，室內灰塵中的PFCs含量普遍高于室外灰塵[10, 21]。

室內灰塵中的PFCs通過呼吸吸入、直接攝入和皮膚吸收這3種途徑進入人體[22]。人們的日常活動、習慣都有可能導致灰塵進入人體，尤其是兒童的一些獨特生活習慣(如啃指甲、舔手指等)，會使其攝入更多灰塵，帶來更多安全隱患。據USEPA對于暴露參數的調查統計發現，初學走路的兒童(1～5歲)平均灰塵攝入量約100 mg·d-1，異食癖兒童攝入量平均值甚至高達10 000 mg·d-1，遠高于青少年兒童及成年人50 mg·d-1的平均攝入水平[23]。再加上兒童身體器官尚未發育完全、對一些異源有毒物質耐受性差，高灰塵攝入量必然導致兒童比成年人面臨更大的健康風險隱患。因此，針對與人體密切相關的室內環境，開展室內灰塵中PFCs人體暴露情況的研究，有利于綜合評價人體暴露于PFCs的潛在風險。

本研究采集了上海市居民住宅、辦公室及學生宿舍的室內灰塵樣本，測得其中6種PFCs在室內灰塵中的濃度，分析了其分布的相關性、不同室內環境中的濃度差異性，評估了通過室內灰塵途徑的PFCs人體暴露水平。

1 材料與方法 (Materials and methods)

1.1 儀器與試劑

儀器：TSQ Quantum Access Max三重四極桿質譜儀(美國Thermo Fisher Scientific公司)，配置UltiMate 3000 XRS超快速液相色譜系統(美國Thermo Fisher Scientific公司)，色譜柱采用Thermo Hypersil Gold C18柱(100 mm×2.1 mm，1.9 μm)；ASE350加速溶劑萃取儀(美國Dionex公司)；Visiprep DL固相萃取裝置(美國Supelco)；C18固相萃取柱(3 mL，200 mg；德國CNW公司)；FA1004B型電子天平(上海越平)；水純化裝置(上海瑞楓)；旋轉蒸發儀(上海申順)；循環水式多用真空泵(鄭州世紀雙科)。

試劑：全氟庚酸(PFHpA，99%)、全氟辛酸(PFOA，96%)、全氟壬酸(PFNA，97%)、全氟丁烷磺酸(PFBS，98%)、全氟己烷磺酸(PFHxS，≥98%)、全氟辛烷磺酸(PFOS，≥98%)，購自美國Sigma-Aldrich公司。內標物MPFOS(13C4-PFOA，50 μg·mL-1)、MPFOA(13C4-PFOS，50 μg·mL-1)，購自加拿大Wellington Laboratories。甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、乙酸銨(>98%，色譜純)、10%氨水溶液(色譜純)，購自德國CNW公司；球狀硅藻土，購自于美國Thermo Fisher Scientific公司；甲酸、甲醇、丙酮、乙腈(分析純)，購自上海大合化學品有限公司；實驗用水為超純水(18.2 MΩ×cm)。

1.2 樣品采集

本研究的室內灰塵樣品于2015年1月—3月在上海市范圍內采集，共回收有效樣品41份，其中包括居民家庭樣品(n=11)、辦公室樣品(n=25)，學生宿舍樣品(n=5)。采樣方式為吸塵器和小毛刷。采樣中使用到的采樣袋、鑷子、鋁箔紙、小毛刷等均在使用前用超純水和無水乙醇清洗并烘干。采集到的灰塵樣品過篩后用鋁箔紙包好，裝于密封袋中-20 ℃避光保存。

1.3 實驗方法

準確稱取500 mg室內灰塵，采用加速溶劑萃取(ASE)提取室內灰塵中的PFCs，萃取溶劑為甲醇，萃取溫度125 ℃，萃取壓力1 500 Psi，靜態萃取10 min，循環3次。萃取液旋轉蒸發近干，甲醇復溶后。C18固相萃取柱(3 mL，200 mg)先用4 mL水和4 mL甲醇活化，樣品過柱后，用8 mL甲醇分2次淋洗SPE柱，收集樣品和洗脫液，氮吹近干，再用甲醇定容至1 mL，過0.22 μm有機濾膜轉移至進樣瓶中。

通過超高效液相色譜-串聯質譜(UPLC-MS/MS)的方法檢測。使用Thermo Hypersil Gold C18柱(100 mm×2.1 mm，1.9 μm)，進樣10 μL，10 mmol·L-1醋酸銨水溶液(A)和乙腈(B)梯度洗脫，柱溫為30 ℃，流速為350 μL·min-1。梯度洗脫程序：0～0.5 min，A%(體積分數)保持60%，0.5～2.0 min，A%從60%下降至5%，維持2 min后，迅速升至60%，平衡1.0 min。總分析時間為5 min。

離子源采用負離子模式的電噴霧離子源(ESI)；噴霧電壓：3 200 V；鞘氣壓力：30 Arb；輔助氣壓力：10 Arb；毛細管溫度：320 ℃；H-ESI加熱溫度：300 ℃；碰撞氣壓力：1.5 mTorr。采用選擇反應監測(SRM)掃描模式，目標物及內標物的母離子/子離子質荷比(m/z)分別為：363→319(PFHpA)，413→369(PFOA)，463→419(PFNA)，299→80(PFBS)，399→99(PFHxS)，499→99(PFOS)，417→372(13C4-PFOA)，503→80(13C4-PFOS)。

1.4 質量保證與質量控制

本研究采用內標法進行定量分析，繪制6種PFCs的標準曲線，線性相關系數均大于0.99。在樣品分析過程中，10個樣品作為一批處理，同時處理2個空白對照，同時進行前處理及測定。2次空白的目標物檢出濃度取平均作為該批次的空白濃度，并在定量分析中扣除。以3倍低濃度溶液的響應值標準偏差(SD)對應的濃度作為檢出限(LOD)，10倍低濃度溶液的響應值標準偏差對應的濃度作為定量限(LOQ)，得到PFHpA、PFOA、PFNA、PFBS、PFHxS、PFOS的檢出限為0.08～0.68 pg·g-1，定量限(LOQ)為0.26～2.25 pg·g-1。考慮到灰塵基質對實驗結果的影響，采用灰塵樣品加標的方法測定回收率，重復6次，6種目標化合物的平均樣品加標回收率為80.2%～95.2%，相對標準偏差RSD(n=6)在1.8%～7.3%的范圍內。

1.5 數據統計分析

使用SPSS Statistics 19對檢測結果進行統計分析，采用Spearman相關系數分析各目標物濃度之間的相關性；通過雙樣本Mann-Whitney U檢驗，對來自不同室內環境的灰塵中PFCs濃度的相關性進行分析。設定顯著性水平α = 0.05。當P < 0.05時，認為差異具有統計學意義。

1.6 人體暴露情況評估

利用室內灰塵中PFCs的含量以及室內空氣中PFCs的含量，可以分別計算呼吸吸入、直接攝入和皮膚吸收途徑的PFCs攝入量，評估室內灰塵中PFCs的人體暴露水平。日均暴露劑量(average daily dose, ADD, ng·kg-1-bw·d-1)的公式為[22, 24-25]：

呼吸吸入：ADD = Cair· f1· f2/ BW

直接攝入：ADD = Cdust· f1· f3/ BW

皮膚吸收：ADD = Cdust· f1· f4· f5· f6/ (BW · 1 000)

式中：Cair為室內空氣中PFCs的濃度，ng·m3；Cdust為室內灰塵中PFCs的濃度，ng·g-1；BW為人體平均體重，kg；f1為室內暴露比率(一天中在室內的時間占一天的百分比)；f2為空氣的日吸入率，m3·d-1；f3為灰塵的日攝入率，g·d-1；f4為皮膚與灰塵的接觸面積，cm2·d-1；f5為灰塵在皮膚表面的粘附量，mg·cm-2；f6為皮膚對PFCs的吸收率。

由于本研究通過采集室內灰塵樣本只檢測得到了室內灰塵中PFCs的濃度，缺少室內空氣中PFCs濃度的相關數據，因此只對灰塵直接攝入和皮膚吸收這2種途徑的PFCs暴露情況進行評價。

暴露劑量的計算除了取決于室內灰塵中PFCs的濃度，還與各暴露參數值的選取相關。暴露參數包括人體特征參數、呼吸速率、日均攝入量等，而這些暴露參數因人、因不同情況而異，與性別、年齡、生活習慣、居住環境等都有關系[26]。因此將人群分為5個年齡段分別計算日均暴露劑量。具體參數值見表1。

2 結果(Results)

2.1 室內灰塵中PFCs的污染水平

斯通重新潛水向前試探時，發現一條通向南方的大通道。他游過了45米、90米，心里猜測，這條通道會通向哪里呢？在潛泳了170米左右時，斯通隱約看到頭頂有個影像在晃動。他浮出水面，原來已經來到一個有4個足球場那么長、頂部寬約12米的大洞穴中。

研究發現，上海市41個室內灰塵樣本中∑PFCs的濃度范圍為5.6～1 489.1 ng·g-1。6種PFCs在室內灰塵樣本中都有檢出，且檢出率較高，尤其是PFOA和PFBS檢出率達到100%，PFHpA、PFNA、PFOS的檢出率也都超過了90%。其中，PFOA、PFBS以及PFOS的最大濃度分別達到了1 111.6、880.8和562.9 ng·g-1。PFOA的平均濃度最大，為279.4 ng·g-1，占PFCs總濃度的60%以上；其次是PFBS(57.1 ng·g-1)和PFOS(51.7 ng·g-1)。PFOA、PFBS以及PFOS這三者的總平均濃度達到了PFCs總濃度的90%以上。

表1 人體對室內灰塵中全氟化合物的暴露參數值[22-25, 27]

注：PFCAs指全氟羧酸類化合物，包括全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸；PFSAs指全氟磺酸類化合物，包括全氟丁烷磺酸、全氟己烷磺酸、全氟辛烷磺酸。

Note: PFCAs, including PFHpA, PFOA and PFNA, refer to perfluorinated carboxylic acids; PFSAs, including PFBS, PFHxS and PFOS, refer to perfluoroalkyl sulfonic acids.

2.2 室內灰塵中各PFCs濃度的相關性

由單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗發現6種PFCs中，除PFOA外都不服從正態分布，而Spearman相關系數(非參數相關系數)對數據沒有正態性的要求。因此對室內灰塵中的各PFCs濃度進行Spearman相關性分析(表2)，除PFHxS和PFOA之間的P > 0.05，不具有統計學意義外，所有目標物兩兩之間的相關性都具有統計學意義，且相關系數在0.389～0.833之間，呈不同程度的正相關關系，說明這6種PFCs的來源可能相似或相同。其中PFHpA和PFOA、PFOS、PFNA、PFBS的相關系數較高(0.833、0.723、0.649、0.632)；PFOS還與PFOA、PFBS具有較高的相關系數(0.760、0.751)；而PFHxS與其余5種PFCs的相關系數相對較小(<0.547)。

2.3 不同室內環境灰塵中各PFCs濃度的關系

研究發現家庭灰塵中6種PFCs的檢出率與辦公室及學生宿舍灰塵相比略低，在45.5%～100%之間。如圖1所示，對比這3種室內環境的灰塵中PFCs的總濃度，以均值濃度進行評價，辦公室灰塵中∑PFCs為548.1 ng·g-1，宿舍灰塵中∑PFCs為585.5 ng·g-1，遠高于家庭灰塵中的78.0 ng·g-1；若以中值濃度為依據，辦公室、宿舍灰塵的∑PFCs(422.6 ng·g-1, 300.2 ng·g-1)也明顯高于家庭灰塵中的∑PFCs(41.9 ng·g-1)。

表2 6種全氟化合物濃度之間的Spearman相關系數

注：P < 0.05時，認為差異具有統計學意義。

Note:P < 0.05, significant correlations.

圖2分析對比了辦公室、宿舍及家庭灰塵中各個PFCs占∑PFCs的比例，可以明顯看到，PFOA、PFBS、PFOS是辦公室及宿舍灰塵中最主要的全氟污染物，這三者的總量占到了∑PFCs的90%以上；而PFOA、PFBS、PFNA則是家庭灰塵中最主要的全氟污染物，三者的總量也超過了∑PFCs的90%。另外，檢出率的相關數據顯示PFOA和PFBS這2種全氟化合物在這3種室內環境中都100%檢出。因此，PFOA和PFBS可能普遍存在于多種室內環境的灰塵中，是室內灰塵中占主要地位的2種PFCs。

圖1 辦公室、宿舍及家庭灰塵中全氟化合物總量對比Fig. 1 Concentrations of ∑PFCs in indoor dust from offices, dormitories and houses

圖2 辦公室、宿舍及家庭灰塵中6種全氟化合物的相對濃度(%)Fig. 2 Relative concentrations (%) of six kinds of PFCs in indoor dust from offices, dormitories and houses

為了進一步探討室內環境對PFCs濃度的影響，采用雙樣本Mann-Whitney U檢驗分析辦公室和家庭灰塵中PFCs濃度的關系(宿舍樣本較小，在此不進行后續的統計學檢驗)，結果見表3。除了PFHxS的P > 0.05，其余5種PFCs：PFHpA、PFOA、PFNA、PFBS、PFOS及∑PFCs的P值均小于0.05，差異具有統計學意義。檢驗結果說明，辦公室和家庭2種不同的室內環境對灰塵中的PFCs(PFHxS除外)含量有顯著影響。

2.4 室內灰塵中PFCs的人體暴露水平評估

利用檢測得到的室內灰塵中6種PFCs的濃度，結合暴露參數值及相關模型計算得到人體通過室內灰塵直接攝入和皮膚吸收2種途徑的PFCs日均暴露劑量(ADD)。考察日均暴露劑量的最大值，發現通過灰塵直接攝入途徑的∑PFCs日均暴露劑量高達6 191.4 pg·kg-1-bw·d-1，通過皮膚吸收途徑的日均暴露劑量最高也有3 331.4 pg·kg-1-bw·d-1。由于歐洲食品安全局(EFSA)給出的PFOS和PFOA的每日可耐受攝入量(tolerable daily intake, TDI)分別為150和1 500 ng·kg-1-bw·d-1[28]，相比之下，由本研究的灰塵樣本估算得到的PFCs日均暴露劑量遠小于EFSA限定的TDI值，但通過灰塵途徑的PFCs暴露量只是總暴露量的一部分，仍不可以忽視長期低劑量暴露于PFCs可能造成形如人體生殖系統、免疫系統等多項機能受損的健康風險。

由于不同年齡段對室內灰塵中PFCs的暴露量不同，分別對比了∑PFCs通過室內灰塵直接攝入、皮膚吸收對嬰兒(< 1歲)、學步兒童(1～5歲)、兒童(6～11歲)、青少年(12～19歲)、成人(> 20歲)的日均暴露劑量，以及這2種途徑的總暴露劑量，見圖3。∑PFCs對嬰兒及學步兒童的總日均暴露劑量相近，大約是兒童暴露量的2倍，青少年及成人的3倍左右。通過2種途徑的總暴露量總體上呈隨年齡增大而下降的趨勢。

灰塵直接攝入和皮膚吸收2種暴露途徑對各年齡段人群的影響也各不相同。對于嬰兒和剛學步的兒童，通過灰塵直接攝入的PFCs日均暴露劑量大約是皮膚吸收的2倍；對于普通兒童，2種途徑的暴露量基本持平；對于青少年和成年人，PFCs通過皮膚吸收的暴露量要略高于直接攝入。

表3 辦公室和家庭灰塵中全氟化合物的Mann-Whitney U檢驗

針對2種途徑分析年齡對暴露水平的影響發現，對于灰塵攝入途徑，學步兒童對灰塵中PFCs的暴露水平最高，∑PFCs暴露量均值高達1 773.4 pg·kg-1-bw·d-1，大約是成人的6倍；嬰兒對室內灰塵中PFCs的暴露水平也較高，為1 501.3 pg·kg-1-bw·d-1；在學步階段后，隨著年齡的增長，灰塵直接攝入造成的PFCs的人體暴露量逐漸降低(580.9～297.9 pg·kg-1-bw·d-1)。對于皮膚吸收途徑，在5個年齡段中，嬰兒的日均暴露量均最高，PFCs總暴露劑量為869.1 pg·kg-1-bw·d-1，約為成人的2倍。并且隨年齡增長，暴露量呈現逐漸降低的趨勢。

圖3 各年齡段人群通過灰塵直接攝入和皮膚吸收途徑的全氟化合物日均暴露劑量Fig. 3 ADD of ∑PFCs via dust ingestion and dust dermal absorption for different age groups

3 討論(Discussion)

PFOA和PFOS是生產和使用最廣泛也是環境中最典型的2種全氟類化合物，也是多種PFCs的轉化產物[1]，因此國內外普遍將研究重點放在PFOA和PFOS上。Hollander等[29]研究發現，在比利時的家庭灰塵和辦公室灰塵中PFOA和PFOS都是含量最高的全氟化合物。Zhang等[30]發現中國南昌、上海等地室內灰塵中，PFOA的含量最高，平均濃度為205 ng·g-1，PFOS平均濃度雖然比PFOA低了許多，僅為4.86 ng·g-1，但也是研究檢測的所有全氟磺酸類化合物(PFSAs)中含量最高的。這些報道都與本研究的結果一致。但由于地區的差異、采樣的隨機性等因素，本研究與Liu等[31]的報道有所不同，在其對日本多地區的灰塵樣本中全氟羧酸類化合物(PFCAs)的檢測中發現，雖然PFOA是其中一個主要成分，但比PFOA碳鏈更長的PFNA在灰塵樣本中的含量更高。

將本研究檢測得到的室內灰塵中PFOA和PFOS的濃度與相關報道對比(表4)，本研究(中國上海)室內灰塵中PFOA的濃度較高，在國內外研究報道中屬于中等偏上的濃度水平，而PFOS的檢出濃度普遍低于歐美及日本等發達國家，這與Zhang等[30]對中國南昌、上海、北京和天津四地的檢測結果相近。泰國、中國的室內灰塵中，PFOA的濃度要高于PFOS。但是日本及大部分歐美地區，結果恰恰相反(表4)。可能因為各國對各類PFCs的使用情況不盡相同，室內灰塵中PFCs的來源也有差異。總的來說，日本及歐美地區發達國家的室內灰塵中PFOA和PFOS總量要普遍高于中國、泰國之類的發展中國家；而中國室內灰塵中PFOA和PFOS總量又明顯高于泰國。故PFCs在室內灰塵中的濃度與當地的發展情況、工業化程度有著密切的聯系。

表4 國內外關于室內灰塵中PFOA和PFOS濃度的相關報道

室內環境對灰塵中PFCs的含量也有顯著影響，與普通家庭相比，辦公室灰塵中PFCs的含量更高，人體暴露風險更大。Hollander等[29]分別檢測了比利時弗蘭德斯的家庭灰塵和辦公室灰塵中的多種PFCs(包括PFOA、PFNA、PFBS、PFHxS和PFOS)，發現辦公室灰塵中的∑PFCs均值濃度為100 ng·g-1，遠高于家庭灰塵的19.3 ng·g-1。在辦公室等工作環境中使用含PFCs的物品(如聚四氟乙烯涂層、塑料、表面活性劑等)更多，這些用品中的全氟成分可能會逐漸分解出來，通過多種途徑進入環境介質及人體中并長期殘留。

在人體暴露水平評價方面，由于不同年齡段人群的生活習慣以及人體特征參數差異較大，各年齡段人群通過不同攝入途徑的PFCs人體暴露差異顯著。嬰幼兒在學步前特有的生活習慣(如在地上爬行、啃指甲、舔手指等)，導致皮膚與灰塵大量接觸，其中部分灰塵經口攝入體內，所以嬰兒和學步兒童通過2種途徑的PFCs暴露量都是人群中最高的；另外，灰塵直接經口攝入體內必然快于緩慢的皮膚吸收，這也導致對于嬰幼兒來說灰塵直接攝入的PFCs暴露量要高出皮膚吸收許多。而青少年及成人手口接觸頻率大大下降，吸附在皮膚上的灰塵較少地經口攝入體內，更多的是PFCs通過吸附在皮膚上的灰塵，逐漸被皮膚吸收進入人體。

由于嬰幼兒(<5歲)對室內灰塵中PFCs的日均暴露劑量要遠高于成年人及青少年，再加上嬰幼兒身體發育不完全，對外源污染物的抵抗力較差，更容易受到侵害。因此，室內灰塵作為人體攝入PFCs的重要途徑，對嬰幼兒的健康危害遠大于成年人，更應該引起人們的廣泛關注與重視。

[1] 史亞利, 蔡亞岐. 全氟和多氟化合物環境問題研究[J]. 化學進展, 2014(4): 665-681

Shi Y L, Cai Y Q. Study of per-and polyfluoroalkyl substances related environmental problems [J]. Progress in Chemistry, 2014(4): 665-681 (in Chinese)

[2] Corsini E, Luebke R W, Germolec D R, et al. Perfluorinated compounds: Emerging POPs with potential immunotoxicity [J]. Toxicology Letters, 2014, 230(2): 263-270

[3] Yamashita N, Taniyasu S, Petrick G, et al. Perfluorinated acids as novel chemical tracers of global circulation of ocean waters [J]. Chemosphere, 2008, 70(7): 1247-1255

[4] Dreyer A, Weinberg I, Temme C, et al. Polyfluorinated compounds in the atmosphere of the Atlantic and Southern Oceans: Evidence for a global distribution [J]. Environmental Science & Technology, 2009, 43(17): 6507-6514

[5] Greaves A K, Letcher R J, Sonne C, et al. Tissue-specific concentrations and patterns of perfluoroalkyl carboxylates and sulfonates in east Greenland polar bears [J]. Environmental Science & Technology, 2012, 46(21): 11575-11583

[6] Lam N, Cho C, Lee J, et al. Perfluorinated alkyl substances in water, sediment, plankton and fish from Korean rivers and lakes: A nationwide survey [J]. Science of the Total Environment, 2014, 491-492: 154-162

[7] Gómez C, Vicente J, Echavarri-Erasun B, et al. Occurrence of perfluorinated compounds in water, sediment and mussels from the Cantabrian Sea (North Spain) [J]. Marine Pollution Bulletin, 2011, 62(5): 948-955

[8] Meyer T, De Silva A O, Spencer C, et al. Fate of perfluorinated carboxylates and sulfonates during snowmelt within an urban watershed [J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(19): 8113-8119[9] Eschauzier C, Raat K J, Stuyfzand P J, et al. Perfluorinated alkylated acids in groundwater and drinking water: Identification, origin and mobility [J]. Science of the Total Environment, 2013, 458-460: 477-485

[10] Goosey E, Harrad S. Perfluoroalkyl substances in UK indoor and outdoor air: Spatial and seasonal variation, and implications for human exposure [J]. Environment International, 2012, 45(12): 86-90

[11] Kim D, Lee M, Oh J. Perfluorinated compounds in serum and urine samples from children aged 5～13 years in South Korea [J]. Environmental Pollution, 2014, 192: 171-178

[12] Li J, Guo F, Wang Y, et al. Can nail, hair and urine be used for biomonitoring of human exposure to perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoic acid? [J]. Environment International, 2013, 53: 47-52

[13] Ding L, Hao F, Shi Z, et al. Systems biological responses to chronic perfluorododecanoic acid exposure by integrated metabonomic and transcriptomic studies [J]. Journal of Proteome Research, 2009, 8(6): 2882-2891

[14] Butenhoff J L, Ehresman D J, Chang S, et al. Gestational and lactational exposure to potassium perfluorooctanesulfonate (K+PFOS) in rats: Developmental neurotoxicity [J]. Reproductive Toxicology, 2009, 27(3-4): 319-330

[15] Pinkas A, Slotkin T A, Brick-Turin Y, et al. Neurobehavioral teratogenicity of perfluorinated alkyls in an avian model [J]. Neurotoxicology and Teratology, 2010, 32(2): 182-186

[16] Corsini E, Avogadro A, Galbiati V, et al. In vitro evaluation of the immunotoxic potential of perfluorinated compounds (PFCs) [J]. Toxicology and Applied Pharmacology, 2011, 250(2): 108-116

[17] Kim M, Son J, Park M S, et al. In vivo evaluation and comparison of developmental toxicity and teratogenicity of perfluoroalkyl compounds using Xenopus embryos [J]. Chemosphere, 2013, 93(6): 1153-1160

[18] Austin M, Kasturi B, Barber M, et al. Neuroendocrine effects of perfluorooctane sulfonate in rats [J]. Environmental Health Perspectives, 2003, 111(12): 1485-1489

[19] 李琛, 余應新, 張東平, 等. 上海室內外灰塵中多氯聯苯及其人體暴露評估[J]. 中國環境科學, 2010(4): 433-441

Li C, Yu Y X, Zhang D P, et al. Polychlorinated biphenyls in indoor and outdoor dust of Shanghai and exposure assessment of them to human [J]. China Environmental Science, 2010(4): 433-441 (in Chinese)

[20] Klepeis N E, Nelson W C, Ott W R, et al. The National human activity pattern survey (NHAPS): A resource for assessing exposure to environmental pollutants [J]. Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology, 2001, 11(3): 231-252

[21] Langer V, Dreyer A, Ebinghaus R. Polyfluorinated compounds in residential and nonresidential indoor air [J]. Environmental Science & Technology, 2010, 44(21): 8075-8081

[22] Johnson-Restrepo B, Kannan K. An assessment of sources and pathways of human exposure to polybrominated diphenyl ethers in the United States [J]. Chemosphere, 2009, 76(4): 542-548

[23] USEPA. Exposure Factors Handbook 2011 Edition (EPA/600/R-09/052F) [S]. Washington DC: USEPA, 1997

[24] Guo Y, Kannan K. Comparative assessment of human exposure to phthalate esters from house dust in China and the United States [J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(8): 3788-3794

[25] 敖俊杰, 袁濤. 室內灰塵新興污染物污染及人體暴露水平研究進展[J]. 環境與健康雜志, 2014(7): 640-644

Ao J J, Yuan T. Emerging contaminants in indoor dust and human exposure assessment: A review of recent studies [J]. Journal of Environment and Health, 2014(7): 640-644 (in Chinese)

[26] 段小麗, 聶靜, 王宗爽, 等. 健康風險評價中人體暴露參數的國內外研究概況[J]. 環境與健康雜志, 2009(4): 370-373

Duan X L, Nie J, Wang Z S, et al. Human exposure factors in health risk assessment [J]. Journal of Environment and Health, 2009(4): 370-373 (in Chinese)

[27] 曹培, 田金鳳, 楊新軍, 等. 全氟辛酸和全氟辛烷磺酸經大鼠離體皮膚吸收實驗[J]. 環境與職業醫學, 2010(3): 150-152

Cao P, Tian J F, Yang X J, et al. In vitro experiment on percutaneous absorption of perfluorooctanoate (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) [J]. Journal of Environmental & Occupational Medicine, 2010(3): 150-152 (in Chinese)

[28] EFSA. Opinion of the scientific panel on contaminants in the food chain on perfluorooctane sulfonate (PFOS), perfluorooctanoic acid (PFOA) and their salts (EFSA-Q-2004-163) [R]. Parma: European Food Safety Authority, 2008

[29] D'Hollander W, Roosens L, Covaci A, et al. Brominated flame retardants and perfluorinated compounds in indoor dust from homes and offices in Flanders, Belgium [J]. Chemosphere, 2010, 81(4): 478-487

[30] Zhang T, Sun H W, Wu Q, et al. Perfluorochemicals in meat, eggs and indoor dust in China: Assessment of sources and pathways of human exposure to perfluorochemicals [J]. Environmental Science & Technology, 2010, 44(9): 3572-3579

[31] Liu W, Chen S, Harada K H, et al. Analysis of perfluoroalkyl carboxylates in vacuum cleaner dust samples in Japan [J]. Chemosphere, 2011, 85(11): 1734-1741

[32] Goosey E, Harrad S. Perfluoroalkyl compounds in dust from Asian, Australian, European, and North American homes and UK cars, classrooms, and offices [J]. Environment International, 2011, 37(1): 86-92

[33] Moriwaki H, Takata Y, Arakawa R. Concentrations of perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) in vacuum cleaner dust collected in Japanese homes [J]. Journal of Environmental Monitoring, 2003, 5(5): 753-757

[34] Xu Z, Fiedler S, Pfister G, et al. Human exposure to fluorotelomer alcohols, perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoate via house dust in Bavaria, Germany [J]. Science of the Total Environment, 2013, 443(3): 485-490

[35] Strynar M J, Lindstrom A B. Perfluorinated compounds in house dust from Ohio and North Carolina, USA [J]. Environmental Science & Technology, 2008, 42(10): 3751-3756

◆

Occurrences, Characteristics and Human Exposure Assessment of Perfluorinated Compounds in Indoor Dust

Xia Hui, Ao Junjie, Yuan Tao*

School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

Perfluorinated compounds (PFCs), one group of persistent organic pollutants, are widely used in both industrial production and daily necessities. In order to investigate the characteristics of PFCs in indoor dust and human exposure, we determined the concentrations of 6 PFCs (including PFHpA, PFOA, PFNA, PFBS, PFHxS and PFOS) in dust samples collected from 11 houses, 5 dormitories and 25 offices in Shanghai. Samples were analyzed using ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS). The results showed that the concentration of ∑PFCs ranged from 5.6 to 1 489.1 ng·g-1, with PFOA accounting for above 60 % of total PFCs. The detection rates of PFOA and PFBS were 100%, and 97.6%, 92.7%, 90.2%, 65.9% for PFHpA, PFNA, PFHxS and PFOS, respectively. Moreover, PFHpA, PFNA, PFBS and PFOS in indoor dust had significant positive correlations with all other PFCs (P < 0.05). Levels of ∑PFCs were significantly higher in office dust compared to house dust (P < 0.05). Assessment on human exposure to PFCs in indoor dust revealed that the average daily dose in infants and toddlers (<5 yr) via both dust ingestion and dermal absorption is 1 to 5 times higher than adults. And their exposure doses are the highest among all the age groups. In addition, infants and toddlers are exposed to more PFCs through dust ingestion than dermal absorption.

PFCs; dust; indoor environment; human exposure

10.7524/AJE.1673-5897.20150611002

國家自然科學基金項目(No.21277092)；國家重大科學研究計劃(2014CB943300)

夏慧(1993-)，女，碩士研究生，研究方向為新興污染物的環境行為和生態毒理學，E-mail: sophia_xia@sjtu.edu.cn；

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: taoyuan@sjtu.edu.cn

2015-11-23 錄用日期：2015-12-24

1673-5897(2016)2-223-08

X171.5

A

簡介：袁濤(1971—)，男，博士，副教授，主要研究方向為新興污染物環境行為和生態毒理學。

夏慧, 敖俊杰, 袁濤. 室內灰塵中全氟化合物的污染狀況與人體暴露水平評估[J]. 生態毒理學報，2016, 11(2): 223-230

Xia H, Ao J J, Yuan T. Occurrences, characteristics and human exposure assessment of perfluorinated compounds in indoor dust [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(2): 223-230 (in Chinese)