[01280078]天津地区大气环境中有机磷酯阻燃剂的分布特征、来源解析及人群暴露风险评价研究

有机污染物广泛存在于环境中,通常具有脂溶性,能够进入人体并可能对生殖与内分泌等系统造成不利影响。评价污染物的健康效应是对其进行控制的理论基础,而准确的暴露评价是研究其健康效应的前提。前期工作采用被动采样技术,在华北地区开展了溴代阻燃剂的大气环境浓度调查,进一步结合内暴露分析,发现职业暴露人群内、外暴露的一致性及阻燃剂的氧化损伤及其他健康效应。在此基础上,本研究拟在天津地区细化网格布点,选取溴系阻燃剂的重要替代品、但缺乏大气环境监测水平的有机磷酸酯（organophosphate esters,OPEs）,探索OPEs 的大气浓度及时空分布特征,明确电子垃圾拆解对该地区OPEs 大气水平的贡献,为环境暴露与人群健康奠定基础。 阻燃剂是有效阻止或延缓火势蔓延的化学材料,近些年全球的需求量和销量持续上升。其中,溴系（如多溴联苯醚）大约占到1/5,其环境浓度及其健康效应也是研究最为集中的。但是,随着商业五溴、八溴联苯醚的逐步禁用,含磷阻燃剂,尤其是OPEs 产量逐渐快速增加（2013 年为62万吨,占全球阻燃剂30%以上）,作为替代物展示出超过大气环境PBDEs 水平的趋势。OPEs主要在塑料、聚氨酯泡沫、电子产品、橡胶等使用,主要为含氯OPEs--磷酸三（2-氯异丙基）酯[tris（chlorisopropyl）phosphate, TCPP]、烷基OPEs--磷酸三丁酯（tributyl phosphate, TnBP）以及典型芳烃类OPEs--磷酸三苯酯（triphenyl phosphate, TPhP）等。研究表明,上述几种典型OPEs 具有神经毒性、生殖毒性,并具有致癌、致畸等环境危害;而更为重要的是,TPhP、TBEP （Trs（2-butoxyethyl） phosphate）、EHDPP （2-Ethylhexyl diphenyl phosphate）等OPEs 显示出持久性有机污染物的特性,如土壤或沉积物中的半衰期达到10-3000天。因此,环境介质中的OPEs 监测引起广泛关注。室内空气是OPEs 环境暴露研究较多的介质。室内灰尘中含磷阻燃剂浓度与溴代阻燃剂水平相当甚至略高。OPEs 大气环境浓度大约在1 pg/m3-99 ng/m3;半挥发性与长距离迁移（Long range atmospheric transport, LRAT）使得OPEs 在郊区甚至太平洋等均能检出相当浓度的OPEs。大气中OPEs 浓度具显著的季节变化,夏季为冬季的2-4 倍。研究表明,城市地区与农村地区OPEs 的组成特征差异明显（以含氯OPEs 为代表）,可能说明不同地区的OPEs 排放源特征不一致,或大气传输过程中OPEs 的LRAT 性质存在差异。 总体来说,室外大气环境研究相对较少,尤其是我国,OPEs 环境暴露研究集中于水体或土壤,缺乏大气浓度水平报道;而我国的典型城市及电子垃圾拆解地区更是缺乏大范围的多点监测和季节变化特征。本课题拟在此基础上,基于大范围大气被动采样和高分辨空间模型,将天津地区大气环境外暴露与出生缺陷发病率进行空间相关性分析：1)探讨有机磷阻燃剂OPEs 的时空分布与组成特征;2)利用PMF 源解析技术,开展OPEs 可能的来源;结合暴露模型、人群时空活动模式开展暴露风险评价;3)结合出生缺陷监测网,开展天津地区发病率的探索性空间分析,结合OPEs 外暴露分布特征,分析大气来源污染物与疾病的关联。 项目在2016年-2017年夏季（6-8月）和冬季（11-1月）,分别在天津地区（市内六区、环城4区、滨海新区以及其他郊区）开展大范围的有机磷阻燃剂环境监测。采用被动采样技术（PUF-PAS）,获得了大气中（主要是气态）有机磷酸酯的含量空间分布与季节变化。夏、冬季OPEs的总浓度范围分别为0.08-1113 ng/sample和1.93-548 ng/sample。TnBP、TCiPP和氯代OPEs的浓度具有季节性差异,夏季高。在冬季,TnBP、TiBP、TCEP和TEHP的浓度,郊区和农村存在差异。电子垃圾场、有机磷阻燃剂（OFRs）制造厂以及机场被认为可能是天津地区OPEs的重要来源。 创新点主要体现在：1、通过对天津地区大气的较大范围网格化被动采样观测,了解该地区大气中OPEs 浓度水平、组成的总体特征,分析可能来源;相比较传统的大流量气体采样方法,本研究观测点多,观测区域范围广,对污染物的时空分布和来源输送情况能够进行深入分析。同时结合ArcGIS 绘制大气OPEs污染物的空间分布图,直观地反映该地区主要含磷阻燃剂污染状况及重点污染区域,藉此为寻找特定的点源污染提供线索。2、通过对被动采样观测结果的对比,特别是典型点源环境中OPEs 的识别,评价其对环境和人群健康的潜在影响,尤其是OPEs 与出生缺陷发生率分布特征的关联,同时为制定相应的政策和控制措施提供科学依据。 研究成果最终发表SCI论文3篇,均为学科领域代表性期刊,并在国内会议上作口头报告1次。