環(huán)境空氣中短鏈氯化石蠟研究進(jìn)展

白皓，高媛，朱秀華,*，陳吉平,#，耿檸波，徐甲知，馬新東

1. 大連交通大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，大連 116028 2. 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，大連 116023 3. 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心，大連 116023

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環(huán)境空氣中短鏈氯化石蠟研究進(jìn)展

白皓1，高媛2，朱秀華1,*，陳吉平2,#，耿檸波2，徐甲知2，馬新東3

1. 大連交通大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，大連 116028 2. 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，大連 116023 3. 國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心，大連 116023

短鏈氯化石蠟(SCCPs)是碳鏈長度為10至13個碳原子的正構(gòu)烷烴氯代衍生物。SCCPs具有持久性、生物累積性、長距離遷移能力、以及毒性作用。SCCPs已被《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》增列為持久性有機(jī)污染物審查范圍內(nèi)，引起了全球關(guān)注。SCCPs在環(huán)境各介質(zhì)及生物體內(nèi)均有檢出，近年來，在室內(nèi)空氣和灰塵中也檢出了大量SCCPs，其已成為人體暴露的一個重要來源。本文就大氣環(huán)境及室內(nèi)空氣與灰塵中氯化石蠟(CPs)的采樣與分析方法、污染水平與來源，及人體暴露概況進(jìn)行了綜合闡釋，以期為我國大氣和室內(nèi)環(huán)境中CPs的研究工作提供參考。

短鏈氯化石蠟；空氣；灰塵；采樣與分析方法；污染現(xiàn)狀；人體暴露

Received 30 November 2015 accepted 23 December 2015

氯化石蠟(chlorinated paraffins，CPs)是一組人工合成的正構(gòu)烷烴氯代衍生物，其通用分子式為CnH2n+2-mClm，氯化程度通常在30%～70%之間(以質(zhì)量計)。按照碳鏈長度不同，CPs可分為短鏈氯化石蠟(short-chain CPs，SCCPs，C10-13)，中鏈氯化石蠟(medium-chain CPs，MCCPs，C14-17)和長鏈氯化石蠟(long-chain CPs，LCCPs，C>17)[1]。CPs具有高穩(wěn)定性和低揮發(fā)性等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于金屬加工液、密封劑、橡膠和紡織品的阻燃劑、皮革加工以及涂料中[2-3]。自然界中沒有天然產(chǎn)生CPs的來源，環(huán)境介質(zhì)中CPs主要來源于相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用[1, 4]。

CPs自20世紀(jì)30年代開始大量生產(chǎn)和使用，到1985年全球產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到30萬噸，到20世紀(jì)90年代末，SCCPs的年產(chǎn)量約為5萬噸[5-6]。近年來，SCCPs已陸續(xù)被美國、加拿大、歐盟和日本列為限制使用或禁止生產(chǎn)的化工產(chǎn)品[4]，SCCPs產(chǎn)量隨之降低，MCCPs的產(chǎn)量相對提高[7]。

我國是世界上最大的 CPs生產(chǎn)國和使用國[1, 8]，到2011年我國CPs生產(chǎn)總量達(dá)到41萬噸[9]。按照CPs的生產(chǎn)量計算，CPs的環(huán)境存量遠(yuǎn)高于其他POPs物質(zhì)。例如，多氯聯(lián)苯(PCBs)的全球年產(chǎn)量在1970年達(dá)到最高，為7.55萬噸[10-11]；2001年多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)的全球年產(chǎn)量約為6.7萬噸[11-12]，而當(dāng)今CPs的年產(chǎn)量是二者總和的6倍以上[11]。我國CPs產(chǎn)品以氯含量定義，產(chǎn)品中SCCPs的含量主要受原料和生產(chǎn)工藝影響。徐淳等[9]估算2011年我國SCCPs排放總量接近1 800噸，平均增速達(dá)到10%以上，對大氣排放量接近500噸。相對于其他氯代有機(jī)物，CPs在環(huán)境中的水平和歸宿的報道信息較少[2,13-14]，目前關(guān)于空氣中SCCPs濃度的詳細(xì)研究報道僅有歐洲[15-17]、北美[7,18]、亞洲[19-23]、北極[24-25]和南極[26]幾例。

SCCPs由于具有持久性、生物累積性、長距離遷移能力和毒性，被《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》增列為POPs候選物質(zhì)[1-4]。本文將對CPs在室外大氣環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境中的采樣與分析方法、污染水平與來源，及人體暴露概況進(jìn)行綜述報道。

1 采樣方法及采樣材料準(zhǔn)備(Sampling methods and materials preparation)

氣體樣品采集是影響SCCPs分析準(zhǔn)確性的重要步驟。與其他POPs采樣基本相同，常用的氣體樣品采樣方法包括大體積主動采樣技術(shù)(high-volume active sampler, HVAS)和被動采樣方法(passive air sampler，PAS)。當(dāng)主動和被動采樣法使用聚氨酯泡沫(polyurethane foam，PUF)采集環(huán)境空氣中CPs時，因多數(shù)PUF在生產(chǎn)中都加有不同量、不同種類的CPs阻燃劑，PUF的預(yù)處理尤其重要，其處理效果好壞，對樣品后續(xù)的定量分析影響顯著。我們課題組采用大體積空氣采樣器采集室內(nèi)外空氣樣品[27]，以玻璃纖維濾膜(glass fiber filter，GFF)采集大氣顆粒物相中的CPs；以PUF采集氣相中的CPs，考察了不同溶劑對PUF的預(yù)處理凈化洗脫效率，采樣前將PUF用正己烷/二氯甲烷(1:1，V:V)索氏提取(24 h)，清洗2次，滿足其本底空白值低于實(shí)際樣品5%的要求。該方法重現(xiàn)性好，方法檢出限(MDL)為0.34 ng·m-3。Fridén等[28]采用小體積主動采樣器(low volume active sampler, LVAS)采集空氣樣品，該采樣器裝有4個平行的電鍍氧化鋁樣品采樣架，每個采樣裝置包括1個GFF(25 mm i.d.)和2個串聯(lián)的PUF(15 mm長，15 mm直徑)，使用蓄電池供電采樣泵。使用前GFF在450oC條件下灼燒48 h，PUF先用水洗，然后依次以甲苯(24 h)和丙酮(48 h)索氏提取。采樣時間24 h，采樣速度12 L·min-1。被動采樣方法適合較長時間，大范圍，多點(diǎn)位同時采集環(huán)境空氣樣品[29]。CPs的被動采樣目前主要采用PUF[15,17, 19-20,22]和松針[30]。Diefenbacher等[17]采用PUF(1.3 cm厚度，14 cm直徑)被動采樣器，監(jiān)測了蘇黎世(瑞士)空氣中SCCPs污染水平，其將PUF置于不銹鋼采樣裝置中，放置在地面上1.5～3 m高度，采樣周期29～42 d，PUF采樣前以正己烷/二氯甲烷(1:1，V:V)清洗。N?st等[23]對孟加拉國吉大港大氣PAS采樣，PUF采樣前依次以甲苯(24 h)，丙酮(8 h)和甲苯(8 h)索氏提取預(yù)處理；Li等[19]對東亞地區(qū)大氣PAS采樣，PUF采樣前是用二氯甲烷和丙酮預(yù)處理48 h；Barber等[15]對英國蘭卡斯特市大氣PAS采樣，采樣前采用Dionex 300加速溶劑萃取儀(100 ℃，110 atm)以二氯甲烷為萃取溶劑對PUF進(jìn)行了凈化處理；Chaemfa等[20]對印度和巴基斯坦大氣PAS采樣，PUF采樣前依次以甲醇(48 h)，丙酮(24 h)和二氯甲烷(24 h)索氏提取預(yù)處理；Wang等[22]對中國珠江三角洲地區(qū)大氣PAS采樣，PUF采樣前是用二氯甲烷和丙酮索氏提取預(yù)處理各72 h。Iozza等[30]采用松針作為植物被動采樣材料分析檢測阿爾卑斯山脈CPs的垂直分布?；覊m樣品主要是通過收集窗戶玻璃[31]、空調(diào)外掛機(jī)網(wǎng)以及地面灰塵[11]獲得。Hilger等[32]采用家庭真空吸塵器收集家庭環(huán)境及辦公室中灰塵，分析其SCCPs和MCCPs含量。

2 CPs的分析方法(Analysis methods of CPs)

由于碳鏈長度、氯原子數(shù)目和取代位置不同，CPs是非常復(fù)雜的混合物。目前有多種分析方法，但其同系物和同分異構(gòu)體繁多，大量的共流出物使其色譜峰呈現(xiàn)連續(xù)的“鼓包”樣式，因此，不可能對所有的異構(gòu)體進(jìn)行定量，最多只能對包括各種異構(gòu)體的單一同系物定量，SCCPs被稱為分析方法最具有挑戰(zhàn)性的物質(zhì)[13,33-34]。

目前大氣及室內(nèi)環(huán)境中SCCPs和MCCPs的定量分析主要依靠高分辨氣相色譜(high resolution gas chromatography，HRGC)與電子捕獲負(fù)化學(xué)源(electron capture negative ion，ECNI)低分辨(low resolution mass spectrometry，LRMS)或高分辨質(zhì)譜(high resolution mass spectrometry，HRMS)。質(zhì)譜在ECNI電離模式下，CPs主要產(chǎn)生[M-Cl]-、[M-HCl]-、[M+Cl]-以及[Cl2]-和[HCl2]-離子[35]，其相對豐度受氯化石蠟的氯原子取代位、氯含量、進(jìn)樣量和離子源溫度等因素影響[36]。離子源溫度升高，生成的碎片離子中[M+Cl]-和[M-Cl]-豐度下降，而[HCl2]-和[Cl2]-增加；進(jìn)樣量增大會使[M+Cl]-離子豐度增大，對于分子兩端都是1，2位取代的同系物尤為顯著[36]。Froescheis等[37]比較了氯化十烷和氯化十二烷的ECNI譜圖，結(jié)果表明氯含量對其ECNI譜圖的影響顯著。氯含量較低的同系物主要生成[M+Cl]-離子，氯含量較高的組分主要生成[M-Cl]-和[M-HCl]-離子。該方法用于CPs分析具有靈敏度高，選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。Reth和Oehme[38]采用ECNI-LRMS分析SCCPs和MCCPs的混合樣品，結(jié)果表明CPs同系物分子每增加5個碳原子且減少一個氯原子，其分子量十分相近，在LRMS上難以分開。如SCCPs的C10H14Cl8和MCCPs的C15H26Cl6，二者的保留時間存在重疊，在混合樣品的分析中彼此存在一定的干擾。Tomy等[36]發(fā)展了GC-ECNI-HRMS檢測方法，該方法選擇性掃描[M-Cl]-離子，靈敏度高、選擇性好，有效避免了其他有機(jī)氯化合物如氯丹、毒殺芬、PCBs等對CPs的干擾，以及復(fù)雜樣品中CPs同系物之間的互相干擾。但由于HRMS設(shè)備昂貴，一般實(shí)驗(yàn)室的擁有量較少，還不適合作為常規(guī)分析工具。目前環(huán)境樣品分析較多采用LRMS方法，并采用氯含量校正總響應(yīng)因子[39]。LRMS可能會受到CPs同系物和其他有機(jī)氯化合物的干擾，因此需要嚴(yán)格有效的前處理方法，去除其他有機(jī)氯化合物以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性[40-43]，LRMS的靈敏度雖然略差，但是只要選擇合適的樣品凈化方法，也可以取得與 HRMS 相似的結(jié)果[38,44]。此外，Zeng等[45]提出二元一次方程組計算，通過數(shù)學(xué)計算減少CPs同系物之間的干擾，可進(jìn)一步保障LRMS結(jié)果的準(zhǔn)確性。

到目前為止，一共進(jìn)行了7次國際實(shí)驗(yàn)室分析比對[46-48]，不同實(shí)驗(yàn)室間測定結(jié)果偏差較大，最大甚至相差370倍，尤其是不同儀器方法，取得的結(jié)果差異較大。不過隨著凈化方法的完善，定量標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，采用相同儀器分析及定量計算方法的實(shí)驗(yàn)室間比對結(jié)果差異性降低(22%～34%)。從這7次對比實(shí)驗(yàn)可以得出，目前的分析和定量水平還不能準(zhǔn)確定量SCCPs，原因很多，如標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的選擇、分析方法和定量方法的差異，都會對最終結(jié)果帶來影響。此外缺乏規(guī)定純度的SCCPs標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也是影響結(jié)果準(zhǔn)確性的重要原因之一。SCCPs的分析還有很多難題需要解決，采用同一分析方法的環(huán)境分析結(jié)果才具有可比性。

3 SCCPs的來源與污染現(xiàn)狀(Pollution status and possible sources of SCCPs)

目前沒有資料顯示CPs有自然來源的存在，環(huán)境中CPs主要來自人類活動，例如生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸、工業(yè)排放和使用含有SCCPs的產(chǎn)品、廢物丟棄和燃燒，后續(xù)的廢物處理等活動過程[1]。

3.1 室外環(huán)境大氣

SCCPs具有長距離遷移能力，在全球各地大氣環(huán)境中均檢測到SCCPs的存在(見表1)。Li等[19]采用國際經(jīng)合組織的特征遷移距離預(yù)測軟件[49]計算得出，SCCPs在大氣中的遷移距離大約在500～900 km范圍之內(nèi)，但是在“蒸餾效應(yīng)”的作用下，SCCPs仍然可以到達(dá)比較偏遠(yuǎn)的極地地區(qū)[7, 24-26]。1992年在北極高緯度地區(qū)埃爾斯米爾島北端的Alert觀測站采集到的空氣樣本中檢測出SCCPs，其濃度范圍為<1～8.5 pg·m-3[7]。Borgen等[24]于1999年在挪威斯瓦爾巴德群島齊伯林山采集的北極空氣樣本中也檢測到SCCPs，濃度在9.0～57 pg·m-3，而斯瓦爾巴德群島與挪威本土之間的熊島采集到的空氣樣本中測得短鏈氯化石蠟濃度范圍為1.8～10.6 ng·m-3，比北極地區(qū)要高3個數(shù)量級[25]。雖然極地地區(qū)SCCPs很大程度上由遠(yuǎn)距離大氣傳輸帶來，但這一結(jié)果表明當(dāng)?shù)匾淮闻欧旁吹呐欧乓矊Υ髿庵蠸CCPs具有重要貢獻(xiàn)[6]。馬新東等[26]于2012年在南極菲爾德斯半島的格魯吉亞王島采集了大氣樣品并對氣相和顆粒相中的CPs進(jìn)行分析，大氣中SCCPs和MCCPs水平分別介于9.6～20.8 pg·m-3和3.7～5.2 pg·m-3之間，平均濃度分別為14.9和4.5 pg·m-3，目前還處于較低水平。

隨著工業(yè)的發(fā)展，添加CPs用品逐漸增多導(dǎo)致大氣中SCCPs濃度增大。N?st等[23]對孟加拉國吉大港大氣測量表明，空氣中PAHs與SCCPs量最高，而PCBs、DDTs、氯丹、HCB和PBDEs比PAHs與SCCPs要低幾個數(shù)量級，并且城市SCCPs量最高，隨著與城市距離的增大SCCPs量下降，他們推測SCCPs來源可能與城市使用金屬加工潤滑劑，密封膠，塑化劑和阻燃劑有關(guān)。Peters等[16,50]報道1997年在英國蘭開斯特鄉(xiāng)村地區(qū)采集的空氣樣本中SCCPs的濃度為5.4～1 085 pg·m-3，1997～1998年的平均值為99 pg·m-3。Barber等[15]2003年測得英國大氣SCCPs和MCCPs的濃度分別為<185～3 430 (平均值1 130) pg·m-3和<811～14 500 (平均值3 040) pg·m-3，較1997年在同一地區(qū)的研究高出許多。研究表明，SCCPs在空氣中的濃度還與季節(jié)相關(guān)，Wang等[21]2012年報道的我國北京地區(qū)大氣中SCCPs的濃度冬季達(dá)到1.85～33.0 ng·m-3，而夏季則高達(dá)112～332 ng·m-3。Chaemfa等[20]研究印度和巴基斯坦冬季大氣中SCCPs的平均濃度分別為10.2和5.13 ng·m-3，印度的污染水平略高于巴基斯坦，SCCPs同系物相對分布為C10>C11>C12≈C13，與中國類似。我國大氣環(huán)境中SCCPs污染較重，在一項針對中國、韓國和日本大氣中SCCPs的濃度調(diào)查研究[19]中發(fā)現(xiàn)，中國、韓國和日本的濃度范圍分別為13.5～517 ng·m-3、0.60～8.96 ng·m-3和0.28～14.2 ng·m-3，我國東部地區(qū)大氣中SCCPs濃度顯著高于日韓。大氣中SCCPs的含量水平呈現(xiàn)出城市>城郊/鄉(xiāng)村地區(qū)>偏遠(yuǎn)地區(qū)的趨勢。Peters等[16]研究了SCCPs的氣固相分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)大氣中95%的SCCPs存在于氣相中；Barber等[15]發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律，91%的SCCPs存在于氣相中，9%存在于顆粒相；MCCPs的92%存于氣相中，8%存在于顆粒相，上述研究表明SCCPs在大氣中更易于存在于氣相中。Wang等[22]研究了珠江三角洲地區(qū)SCCPs的污染特征，發(fā)現(xiàn)SCCPs在氣相和顆粒相的分布特征跟季節(jié)有一定的關(guān)系，夏季氣相SCCPs污染水平較高，冬季顆粒相SCCPs污染水平較高。復(fù)雜的環(huán)境過程，如蒸發(fā)和沉降使SCCPs在不同的環(huán)境介質(zhì)和采樣地點(diǎn)有不同的同系物分布。此外，SCCPs在氣固兩相的分配系數(shù)與其過冷液體蒸汽壓和辛醇水分配系數(shù)也具有一定的相關(guān)性[21,26]。

表1 不同國家和地區(qū)大氣中短鏈氯化石蠟(CPs)濃度水平

注：*n.d. 未檢出

Note:*n.d. not detected.

3.2 室內(nèi)空氣和灰塵

室內(nèi)環(huán)境是人體CPs暴露的主要介質(zhì)之一，且室內(nèi)環(huán)境中CPs的濃度水平普遍高于室外大氣，表明室內(nèi)環(huán)境中存在CPs的潛在釋放源[28, 30-31, 51]。Fridén等[28]采集了冬季瑞典斯德哥爾摩城市公寓44個室內(nèi)空氣樣品和6個灰塵樣品，并分析其中SCCPs和MCCPs的總含量和同系物分布。結(jié)果表明室內(nèi)空氣中SCCPs和MCCPs的總濃度范圍在<5～210 ng·m-3，SCCPs的比例高于MCCPs，這可能是由于SCCPs具有更高的揮發(fā)性。灰塵樣品中SCCPs和MCCPs的總濃度為3.2～18 μg·g-1，長鏈組分在灰塵中的比例明顯高于空氣樣品。一項有關(guān)法國的家庭環(huán)境灰塵中SCCPs的調(diào)查研究顯示[53]，其中SCCPs的濃度相當(dāng)高，僅低于鄰苯二甲酸酯，平均值達(dá)到45 μg·g-1，遠(yuǎn)高于多環(huán)芳烴、PBDEs、PCBs等，經(jīng)計算獲得SCCPs的經(jīng)口服慢性毒性參考值為10 μg·kg-1·d-1。Barber等[15]采用被動采樣方法采集分析了英國Lancaster大學(xué)某機(jī)械加工廠、實(shí)驗(yàn)室、辦公室和Lancaster市中心某家庭環(huán)境中SCCPs和MCCPs的濃度水平，采樣周期約為12周。4個采樣點(diǎn)的濃度差異較大，其中工廠空氣中SCCPs的含量最高，達(dá)到17 000 ng·sample-1，這可能是由于該工廠曾經(jīng)使用CPs作為切削液。最低是家庭環(huán)境，其SCCPs含量為220 ng·sample-1。辦公室和實(shí)驗(yàn)室則分別為1 600和5 500 ng·sample-1，與附近室外Hazelrigg采樣點(diǎn)大氣中SCCPs測量值在2個數(shù)量級以內(nèi)，說明Lancaster大學(xué)樓房可能是局地空氣中SCCPs釋放源。MCCPs與SCCPs相似(見表2)，工廠中濃度最高(19 000 ng·sample-1)，家庭環(huán)境中濃度最低(450 ng·sample-1)，但實(shí)驗(yàn)室(1 600 ng·sample-1)與辦公室(3 200 ng·sample-1)中MCCPs的濃度水平比附近室外Hazelrigg采樣點(diǎn)大氣中MCCPs的濃度低1個數(shù)量級，局地室外空氣中MCCPs含量較高，推測是由于附近建筑施工引起。Hilger等[32]比較了家庭和公共場所灰塵中SCCPs和MCCPs的濃度水平差異。家庭環(huán)境中MCCPs的含量為9～892 μg·g-1，高于SCCPs的濃度水平(4～27 μg·g-1)。而公共場所中SCCPs的濃度水平非常高，達(dá)到2 050 μg·g-1，而MCCPs未檢出。作者同時分析了辦公室內(nèi)混凝土及地板與墻間密封材料，其SCCPs含量非常高，超過50 000 μg·g-1，而MCCPs未檢出，這也解釋了SCCPs含量較高的可能原因。與同為阻燃劑的PBDEs相比，在美國室內(nèi)灰塵中PBDEs濃度遠(yuǎn)高于其他國家，其中位濃度水平約為21 μg·g-1[54-55]，而SCCPs和MCCPs的濃度水平遠(yuǎn)高于PBDEs。我國有關(guān)室內(nèi)環(huán)境中CPs的污染水平研究較少，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心一項針對北京建筑物玻璃內(nèi)外有機(jī)膜中SCCPs的濃度水平調(diào)查研究結(jié)果表明人們?nèi)粘Ｉ钪蠸CCPs暴露水平較高，SCCPs濃度為337～114 360 ng·m-2，其中家庭環(huán)境玻璃外膜高于玻璃內(nèi)膜，而辦公室環(huán)境相反，推測可能是由于家庭裝修日益要求健康環(huán)保，而辦公環(huán)境的裝修材料以經(jīng)濟(jì)型為主[31]。另外低分子量SCCPs組分易于累積在玻璃內(nèi)膜，而玻璃外膜大分子量SCCPs組分的相對含量更高。

表2 不同國家和地區(qū)室內(nèi)空氣與灰塵中CPs濃度水平

注：*n.a. 未注明；**n.d. 未檢出。

Note:*n.a. not available;**n.d. not detected.

4 環(huán)境空氣中SCCPs人體暴露風(fēng)險(Exposure risk of SCCPs in environmental air for human )

人體暴露于SCCPs的途徑多樣，對于成人來說，主要通過飲食攝取、呼吸暴露、灰塵攝入、皮膚直接接觸等途徑攝取SCCPs。其中有關(guān)飲食暴露，Iino等[55]報道了日本11類食物中SCCPs含量水平，并估算日本成年人(25歲，男性，體重60 kg)通過飲食攝入SCCPs為6 μg·d-1，幼兒攝入量為3.6 μg·d-1(1歲，體重10 kg)。2011年一個關(guān)于中日韓三國的飲食攝入調(diào)查表明[56]，從1993年到2009年，北京人群SCCPs攝入量增加了10倍左右，到2009年平均攝入水平為620 ng·kg bw-1·d-1，比日本和首爾同期高1～2個數(shù)量級。由于人們在室內(nèi)停留時間較長，室內(nèi)環(huán)境被認(rèn)為是潛在的重要暴露源，尤其是寒冷地區(qū)冬季，人類室內(nèi)活動時間近于100%，F(xiàn)ridén等[28]對瑞典斯德哥爾摩冬季室內(nèi)環(huán)境人體CPs暴露水平進(jìn)行評估，其中成年人(25歲，男性)的主要暴露途徑是通過呼吸，平均暴露量為0.97 μg·d-1；通過灰塵攝入的暴露量為0.02 μg·d-1，當(dāng)灰塵污染較重時，可以達(dá)到0.3 μg·d-1。對于幼兒(1～2歲)來說，呼吸暴露和灰塵攝入的暴露量分別為0.52和0.6 μg·d-1，當(dāng)灰塵污染較重時，其灰塵攝入暴露可以達(dá)到1.1 μg·d-1，因此幼兒主要暴露途徑是灰塵的攝入，明顯較成人受到的危害更大。歐盟有關(guān)SCCPs的風(fēng)險評估報告給出其環(huán)境暴露無可見不良效應(yīng)水平(no-observed-adverse-effect-level，NOAEL)為100 mg·kg-1·d-1，據(jù)此來看，瑞典斯德哥爾摩室內(nèi)環(huán)境人體SCCPs暴露并沒有引起健康風(fēng)險。但室內(nèi)環(huán)境是SCCPs的一個長期的潛在污染源，考慮到暴露的長期性和SCCPs的毒性效應(yīng)，室內(nèi)環(huán)境暴露還需要更多的研究和探索。綜上可知，飲食、呼吸及灰塵的攝入都可能是人體SCCPs暴露的主要途徑。

5 SCCPs研究展望(Research prospect of SCCPs)

SCCPs在環(huán)境中相對穩(wěn)定，不易降解，在某些特定環(huán)境下能長期存在，具有持久性，一定的毒性和生物蓄積性，作為一類新型持久性有機(jī)污染物，其環(huán)境與健康風(fēng)險問題已引起全世界環(huán)境工作者的廣泛關(guān)注。雖然世界范圍內(nèi)CPs年生產(chǎn)估計已超過90萬噸，但有關(guān)其環(huán)境行為與歸宿的數(shù)據(jù)報道較其他有機(jī)氯化物比十分有限[11]。我國為全球最大的CPs生產(chǎn)和使用國，我國的CPs產(chǎn)品沒有區(qū)分氯化碳鏈的長短，大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品中混有SCCPs，我國對于這一現(xiàn)狀還沒有提出具體的應(yīng)對措施，因此，未來需要對SCCPs在不同區(qū)域環(huán)境空氣中的污染水平現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測與評估，并對其可能引發(fā)的健康風(fēng)險給予關(guān)注。目前有關(guān)大氣環(huán)境和室內(nèi)空氣中SCCPs的污染研究較少，這主要是因?yàn)槠涑煞值膹?fù)雜性，儀器分析方法還面臨巨大的挑戰(zhàn)，分析方法已成為進(jìn)一步研究SCCPs的環(huán)境存在、降解途徑以及毒性等的瓶頸，且由于分析方法的差異，導(dǎo)致不同實(shí)驗(yàn)室間的結(jié)果難以進(jìn)行準(zhǔn)確比較，因此提高分析方法準(zhǔn)確性，建立標(biāo)準(zhǔn)的SCCPs分析方法對開展后續(xù)研究具有重要意義。其次，室內(nèi)環(huán)境中SCCPs的來源還不確定，缺乏有關(guān)于消費(fèi)產(chǎn)品與室內(nèi)空氣中SCCPs濃度水平的相關(guān)研究，需要深入開展室內(nèi)環(huán)境中SCCPs的相關(guān)研究，全面分析我國室內(nèi)空氣和灰塵中SCCPs的污染水平及污染來源。

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◆

Research Progress of Short Chain Chlorinated Paraffins in Environmental Air

Bai Hao1, Gao Yuan2, Zhu Xiuhua1,*, Chen Jiping2,#, Geng Ningbo2, Xu Jiazhi2, Ma Xindong3

1. School of Environmental and Chemical Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China 2. Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China 3. National Marine Environmental Monitoring Center, Dalian 116023, China

Short chain chlorinated paraffins (SCCPs), which are chlorinated derivatives of n-alkanes, are a complex mixtures that include 10 and 13 carbon atoms. SCCPs attract global attentions due to their persistence, bioaccumulation, long-distance transport ability, and toxicity. They have been listed as candidate persistent organic pollutants in the Stockholm Convention. SCCPs have been ubiquitously detected in various environmental matrices. In recent years, indoor air inhalation and dust ingestion have been demonstrated to act as an important source of human exposure to SCCPs. In this study, the current available methodologies on sampling and analytical techniques, contamination levels, possible sources, assessment for human exposure to chlorinated paraffins (CPs) in atmosphere and indoor environment are critically reviewed. It is hoped that the work can provide

for the further researches of CPs in environmental air in China.

short chain chlorinated paraffins; air; dust; sampling and analytical techniques; contamination levels; human exposure

10.7524/AJE.1673-5897.20151130017

國家自然科學(xué)基金 (21307128, 21337002, 21577009)

白皓(1990-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)榄h(huán)境分析化學(xué)，E-mail: baihao2001@hotmail.com

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: zhuxiuhua1@hotmail.com

2015-11-30 錄用日期：2015-12-23

1673-5897(2016)2-080-09

X171.5

A

簡介：朱秀華(1965—)，女，分析化學(xué)博士，教授，主要研究方向環(huán)境化學(xué)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇。

共同通訊作者簡介：陳吉平(1964—)，男，分析化學(xué)博士，教授，主要研究方向環(huán)境與分析化學(xué)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇。

白皓, 高媛, 朱秀華, 等. 環(huán)境空氣中短鏈氯化石蠟研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報，2016, 11(2): 80-88

Bai H, Gao Y, Zhu X H, et al. Research progress of short chain chlorinated paraffins in environmental air [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(2): 80-88 (in Chinese)

# 共同通訊作者( Co-corresponding author)，E-mail: chenjp@dicp.ac.cn