中圖分類號:X82 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9655(2025)增-0088-04
0 引言
新污染物(Emergingcontaminants,ECs)是指新近發現或被關注,對生態環境或人體健康存在風險,但尚未納入監管或監管措施不足,未能有效防范其風險的化學物質[]。ECs環境風險隱蔽、種類繁多,危害嚴重,具有器官毒性、神經毒性、免疫毒性以及致癌性、致畸性等多種生物毒性。ECs在環境中總體濃度較低,但因其具有環境持久性和生物累積性,可以長期蓄積在環境和生物體中,并沿著食物鏈富集,長期低劑量暴露可能對人體和生態環境造成嚴重的環境健康風險[1]。
人體暴露途徑是健康風險評估的重要組成部分,本研究分析總結了ECs的種類、梳理了人體暴露于ECs的可能途徑,在歸納總結ECs潛在健康風險研究的基礎上,討論其對人體健康的可能危害,為進一步研究和評估ECs健康風險提供理論基礎。
1新污染物
ECs主要來自化妝品、護理產品、工業產品、藥物、農藥和其他產品(圖1)。目前國際上普遍關注的ECs包括內分泌干擾物、持久性有機污染物、微塑料和抗生素四類[2]。
1.1 內分泌干擾物
內分泌干擾物(EDCs)為一種外源性化學物質或化學物質的混合物,可以干擾激素作用3],包括雙酚A、重金屬、多氯聯苯、有機氯農藥、增塑劑等。內分泌干擾物存在于許多日常用品中,包括塑料瓶、金屬易拉罐、洗滌劑、阻燃劑、玩具、化妝品等。
1.2持久性有機污染物
持久性污染物(POPs)是環境中存在的一系列由人類活動產生的有機化合物,具有高毒性、環境持久性、遠距離傳輸、生物累積性和放大性等特性[4]。首批發布的POPs清單包括12種化學物質,目前已包括30種化學物質。其中六氯丁二烯、五氯苯酚及其鹽類和酯類、多氯萘、短鏈氯化石蠟、十溴二苯醚、三氯殺螨醇、全氟辛酸及其鹽類和相關化合物在我國并未生效。
1.3 微塑料
塑料制品通過物理、化學、生物等外界環境因素分解為塑料顆粒,直徑 lt;5mm 的塑料顆粒被稱為微塑料(MPs)[5]。MPs可分為原生MPs和次生MPs,前者主要是指塑料顆粒工業產品,如作為工業原料的塑料-樹脂顆粒或個人護理產品中的微塑料顆粒,后者是由大型塑料垃圾在紫外線輻射、物理磨損和凍融循環等外源作用的影響下,逐漸破碎降解,形成MPs。
1.4抗生素
抗生素是由動物、植物和微生物在其生命活動過程中產生或由其他方法獲得的一種抗菌藥物,被廣泛用于防治人和動物的疾病以及動物的生長。抗生素很難被生物體吸收和代謝,大多數抗生素以母體化合物或其代謝物的形式隨糞便或尿液排出體外。由于抗生素具有水溶性和抗降解特性,被認為是水生環境中普遍存在的一類污染物
2新污染物的暴露途徑
暴露途徑是指污染物經土壤、水、環境空氣或食物等方式進人人體的過程,是環境健康風險評估中的重要組成部分。新污染物的暴露途徑見圖2。
2.1內分泌干擾物
飲食攝入是人體接觸EDCs的主要途徑。食品包裝材料中含有EDCs,研究發現從食品包裝材料遷移轉化到食品中的有毒有害物質可能遠高于從農藥或環境污染物轉移到食品中的含量[8。兒童可能通過日常皮膚接觸、舔舐或手口接觸行為將用品中的EDCs攝入體內[9,因此皮膚接觸也可能是人體暴露于EDCs的重要途徑。大多數EDCs在脂肪組織中生物積累,在體內有很長的半衰期,這極大的增加了人體暴露于EDCs的健康風險。但增塑劑不會在體內積累,其半衰期約為6h,可通過尿液排出。雖然增塑劑并不儲存在脂肪組織中,但是人體的持續暴露仍舊需要引起廣泛關注。除食物外,經口暴露是人體暴露于EDCs的重要途徑。目前,對于泳池中EDCs的研究較少,但有研究發現游泳池中也存在EDCs[8],這表明人體可能存在經口攝入和皮膚接觸暴露于EDCs的風險。
2.2持久性有機污染物
膳食攝入是POPs進入人體的主要途徑,占暴露的 90% 以上。研究發現,生活飲用水、稻米、茶葉等日常飲食中均含有POPs[10]。POPs很容易在魚類、肉類和家禽中積累,并隨食物鏈放大,最終進入人體并長時間暴露。雖然飲食被認為是人體接觸POPs的主要途徑,但關于主要食物類別的貢獻比尚不清晰。研究表明,動物性食品較植物性食品的暴露貢獻更大[1]。魚類被認為是POPs的主要接觸來源,但每種食物的貢獻率存在較大的差異,因此特定魚類對POPs暴露的貢獻還需要進一步研究。
2.3 微塑料
MPs暴露于人體的主要途徑包括飲食攝人、飲水攝入和空氣接觸3種。MPs通過被水生生物攝食進人食物鏈,從而進人人體,這可能是人體暴露于MPs的主要途徑。研究發現,海洋和水產養殖生物中均普遍存在MPs,且在生物體內會發生食物鏈遷移現象[12]。這表明MPs在食物鏈中可能存在生物放大現象,因此人類可能會加大MPs的暴露量。海洋為人類提供了鹽和海產品等食材,因此除水生生物外,海鹽也是人體攝入MPs的主要載體。研究表明,人體每年通過海鹽攝入MPs約216粒,通過井鹽攝入MPs約48粒[13],食用鹽作為日常食物烹飪的主要調味品,這無疑增大了人體暴露于MPs的健康風險水平。除食物外,飲水暴露已經成為不同人群暴露于MPs的主要途徑。兒童作為敏感性人群,在相同的環境下,更容易受到環境污染物的健康損害,由食用聚丙烯嬰兒瓶配制的嬰兒奶粉也可能面臨MPs的潛在風險[14]。
2.4抗生素
抗生素暴露于人體的主要途徑包括飲食攝入、飲水攝入和空氣接觸3種。研究表明飲用水源地中存在部分抗生素,且部分地區抗生素污染呈中等風險水平,但總體上關于飲用水源中抗生素污染的研究較少,主要集中于飲食暴露等研究。飲食攝入是人體暴露于抗生素的主要途徑,不同國家的水產品、豬肉、雞肉、牛肉和豬肝中都發現了抗生素殘留[15]。此外,抗生素廣泛應用于乳制品和畜禽飼料中,可能會導致抗生素殘留。研究發現,不同國家、地區的牛奶中均檢出不同類型的抗生素,其中以氟喹諾酮類藥物、磺胺類藥物、氯霉素、青霉素等為主[1。目前尚未有關于空氣中抗生素的相關研究,但在制藥公司和牛飼料廠的空氣顆粒物中檢測到殘留的抗生素[17],這表明抗生素可能通過呼吸進入人體。從事制藥公司、飼料廠等行業生產的工人,有通過吸入和皮膚接觸抗生素的風險。
3新污染物的潛在健康危害
3.1 內分泌干擾物
EDCs可能會導致生物體產生一系列的生殖毒性,進而導致發育和生育等問題。研究表明鄰苯二甲酸酯(DEHP)與早產之間存在關系[18],但沒有足夠的證據證明PFAS和酚類物質與早產之間存在相關關系,尤其是有機磷農藥、多溴二苯醚和有機阻燃劑。此外,部分EDCs具有致肥作用,導致能量內穩態紊,其與與糖尿病和幾種相關代謝障礙之間存在聯系[19]。目前,關于EDCs暴露對腎上腺和腎上腺激素的研究相對較少,但有研究表明EDCs可能在不用程度上干擾甲狀腺功能[20]。
3.2持久性有機污染物
POPs易在生物體內富集,對生物產生致癌、致畸、致突變“三致”效應,嚴重威脅著人體健康。有毒的POPs通過不同的來源進人環境中,會造成發育、內分泌和生殖等方面的不良影響,進而導致疾病[27]。有研究認為人類長期接觸低劑量全氟烷基物質可能會增加某些慢性疾病的風險。母體血液中的POPs很容易通過胎盤傳遞給后代,研究發現,在人體的血液、頭發、母乳和臍帶血中曾檢出多溴聯苯醚[21]。
3.3 微塑料
MPs可以通過化學降解釋放低聚物或有毒分子,具有生物毒性。由于MPs的粒徑小,易在不同組織、器官中富集,對其攝食能力、消化能力、生長發育產生影響,造成生物的生長受到抑制乃至死亡。研究表明MPs可以在活生物體內停留更長時間,并在細胞和分子水平上造成毒性效應[22]。由于MPs的形狀特性,可能引起生物體的炎癥與應激反應。對于人體,一旦大劑量MPs通過食物鏈進入人體,可能會對人體生殖細胞產生危害,如影響精子、卵子質量,甚至對胚胎形成、胎兒發育和兒童生長發育產生不良影響。需要特別關注微塑料-污染物的復合體的協同效應,其可能會對人體健康產生不良影響,如可能導致癌細胞毒性增強等。
3.4抗生素
抗生素在環境中大量殘留可能引起生態風險、耐藥性風險和人體健康風險。環境中不同種類的抗生素會發生相互作用從而增加毒性,目前抗生素的聯合作用主要集中在土壤/水環境中植物、動物、微生物方面,實驗對象主要為微生物、藻類、魚、蚯蚓等,對其他動物的聯合毒性研究較少[23]。抗生素可以通過生物富集進入動物或人體中,長時間可能造成機體損傷。研究顯示抗生素與腸內脂水平呈負相關,且這種關聯在女性中更顯著[24]。抗生素在20多年前就被認為是癌癥的危險因素,雖生物學機制尚未明確,但抗生素可能對癌癥風險有不同的影響。
4研究與展望
4.1持續加強新污染物環境監測評估
環境監測標準和方法的制定是系統研究新污染物人體暴露途徑、暴露水平及有效治理新污染物的基礎。雖然我國此前初步建立了POPs監測網絡,但尚未對其他新污染物開展系統監測。因此需構建或完善我國的新污染物監測系統,提升數據的準確性和科學性。
4.2系統研究新污染物人體暴露途徑
新污染物暴露途徑主要集中于飲食、飲水和呼吸攝入,通過皮膚接觸暴露的相關研究較少且暴露途徑的貢獻比尚不清晰。職業暴露也是新污染物的暴露途徑,開展相關研究可以有效減少或避免職業病的發生。因此,需系統研究新污染物的暴露途徑、暴露量、暴露貢獻比和安全閾值,為有效管理環境健康風險提供理論基礎。
4.3進一步研究新污染物人體健康效應
目前的研究主要為外暴露研究,對人體內暴露的研究較少。因此,需系統研究新污染物的人體健康效應。通過隊列研究系統了解人體的內外暴露水平和新污染物對人體的健康影響,評估新污染物對人體的潛在危害。
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Study on Human Exposure Routes and Potential Health Risks of New Pollutants
ZHANG Qin12, ZHAO Shi-min1,YANG Zong-hui1
(1.Yunnan Academyof Ecologicaland Environmental Sciences,Yunnan KeyLaboratory forPolution Processes and Controlof Plateau Lake-Watersheds,Kunming 65o034,China;2.Yunnan environmental engineering design research center, Yunnan,Kunming 65oo34, China)
Abstract:Emerging contaminantsisatoxicandharmfulchemicals thathasbendiscoveredorconcerned inrecentyears.The existingresearchmainlyfousesontheenvironmentalpolutionlevel,toxiceffectandtreatmentofEmergingcontaminants,the exposurerouteofpeopletoEmergingcontaminantsanditspotentialhealthhazardsarestillunclear.This paper focusesonthe mainexposureroutesofhumanexposure tonewpolltants,andsummarizes thepotentialphysiologicaltoxicityofnewpolutants. Furthermore,tehumanexposureroutesofnewpolltants thatnedtobestudiedsystematicallyinthefutureareputforwardwhich provides a theoretical basis for evaluating the health risks of new pollutants.
Key words:Emerging contaminants; Exposure route;Health risk