趙洪艷,王斌,2*
1. 貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院喀斯特地質(zhì)資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550025;2. 貴州喀斯特環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測研究站,貴州 貴陽 550025
全(多)氟烷基化合物(Per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一類人工合成、分子結(jié)構(gòu)被高度氟化的脂肪族化合物(Buck et al.,2011)。PFAS包含的物質(zhì)種類數(shù)量眾多,目前大約有7 000 多種,包括全氟烷基磺酸類(PFSAs)、全氟烷基羧酸類(PFCAs)、全氟烷基磺酰胺類(FOSAs)、氟調(diào)醇(FTOHs)、六氟環(huán)氧丙烷(HFPO)、二聚酸及其銨鹽(稱為GenX 化學(xué)品),以及數(shù)千種其他化合物,并且還在不斷的增加中(郝薛文等,2015;De Silva et al.,2021;Savvaides et al.,2021)。PFAS 具有疏水疏油特性以及良好的表面活性,被廣泛應(yīng)用于各種民用和商用領(lǐng)域,包括紡織業(yè)、皮革家具、地板、不粘鍋炊具、油脂性食品包裝紙等消費(fèi)品的防污涂層(Winkens et al.,2018;Wu et al.,2020;Zheng et al.,2020;Cahuas et al.,2022;Xia et al.,2022);電鍍行業(yè)、電子產(chǎn)品和護(hù)理性產(chǎn)品,比如用作鍍鉻的鉻霧抑制劑(Du et al.,2016;Bao et al.,2019;Zhang et al.,2020;Whitehead et al.,2021);機(jī)場、軍事基地、消防站等特殊場所用于撲滅高度易燃火災(zāi)的水性成膜泡沫(AFFFs)滅火器(Hall et al.,2020)。自19 世紀(jì)50 年代投入生產(chǎn)使用以來,PFAS從工業(yè)原料和產(chǎn)品以及消費(fèi)品中被釋放到環(huán)境中,然而PFAS 的碳氟鍵非常堅(jiān)固,使得其具有很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,一旦被釋放,在自然環(huán)境中難以降解(史亞利等,2014)。目前PFAS 已在土壤、地表水、地下水、空氣等各種環(huán)境介質(zhì)和人類、野生動(dòng)物等生物介質(zhì)中普遍檢出(Nguyen et al.,2017;Washington et al.,2019;Lin et al.,2020;De Silva et al.,2021)。PFAS 不僅具有環(huán)境持久性和遠(yuǎn)距離環(huán)境傳輸能力,還有生物蓄積性和潛在毒性,對人類生殖、發(fā)育、肝腎、內(nèi)分泌和免疫等存在潛在不利影響。(Liew et al.,2018;Bassler et al.,2019;Ding et al.,2020;Antoniou et al.,2022;Jane et al.,2022;Rock et al.,2023)。
目前雖沒有直接證據(jù)表明短期內(nèi)對PFAS 的低濃度暴露會(huì)對人體造成明顯的危害,但是大部分進(jìn)入人體的PFAS 半衰期長而不易降解(Fenton et al.,2021),人體中PFAS 的生物利用性又是未知的,無法精確評估其體內(nèi)的PFAS 存在持續(xù)性和對人類機(jī)體的危害(Zhu et al.,2023)。尤其是兒童、孕婦等低免疫力群體,PFAS 對其健康影響引起了人們廣泛關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)妊娠期間孕婦長期暴露于PFAS環(huán)境中,會(huì)影響新生兒的身高體重等生理發(fā)育指標(biāo)(Kaiser et al.,2023)?,F(xiàn)有的研究表明,PFAS 暴露途徑主要為食物、飲用水、室內(nèi)空氣和灰塵等(Domingo et al.,2017,2019;Deluca et al.,2022)。據(jù)統(tǒng)計(jì),人類平均90% 以上時(shí)間都是在室內(nèi)度過的,因而對人類而言室內(nèi)環(huán)境中的空氣和灰塵是其暴露于PFAS 的不可忽視的重要途徑。尤其是嬰兒特有的爬行行為以及常見的手口行為,更增加了其通過灰塵攝入PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)(Balk et al.,2019)。因而,人體通過室內(nèi)環(huán)境對PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)仍需進(jìn)一步探索。
室內(nèi)環(huán)境中PFAS 暴露來源多樣,如家具建材、墻壁油漆涂料、地毯、護(hù)理品、食品包裝袋、服裝、電子產(chǎn)品,這些含PFAS 用品使得人們不可避免地通過多種途徑接觸到PFAS(Savvaides et al.,2021)。PFAS 不僅可以通過消費(fèi)品本身釋放到空氣中,再通過空氣轉(zhuǎn)移到灰塵內(nèi),還可能通過皮膚接觸直接吸收(Ragnarsdottir et al.,2022)。盡管現(xiàn)在大多數(shù)國家已經(jīng)對某些PFAS 進(jìn)行了禁止生產(chǎn)管制,如全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟己烷磺酸(PFHxS)分別于2009、2019 和2022 年被相繼列入《斯德哥爾摩公約》附件中,但眾多短鏈PFAS 和新型替代品被投入生產(chǎn),與長鏈相比,短鏈對顆粒的親和力更強(qiáng)(Yao et al.,2016),增加了其暴露風(fēng)險(xiǎn)。目前已在很多室內(nèi)環(huán)境調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了多種PFAS,如PFCAs、PFSAs、多氟烷基磷酸酯(PAPs)和FTOHs 等(夏慧等,2016;Yao et al.,2018;De La Torre et al.,2019;Hall et al.,2020),并發(fā)現(xiàn)了這些PFAS 的相關(guān)來源證據(jù)。在加利福尼亞州各地的兒童保育機(jī)構(gòu)室內(nèi)灰塵中的全氟丁烷磺酸(PFBS)水平(8.37—386 ng·g-1)與成對地毯樣品中的(5.13—884 ng·g-1)呈正相關(guān)(Zheng et al.,2020)。大多數(shù)化妝品和護(hù)理產(chǎn)品可能含有PFCAs、diPAPs 和PFSAs(Fujii et al.,2013)。PAPs、FTOHs、PFCAs 和PFSAs 因其防水和疏油性能常被用于食品包裝,美國和中國的食品包裝紙中廣泛檢測出FTOHs,而在禁止PFAS 用于食品包裝材料的丹麥則未在食品包裝中檢出PFAS(Yuan et al.,2016)。北美校服中含有大量全氟烷基酸(PFAA)前體物,兒童通過皮膚接觸校服對PFAS 的潛在中位暴露量為1.03 ng·kg-1·d-1(Xia et al.,2022)。電子產(chǎn)品的電線涂層也是含氟來源,從中國居民區(qū)灰塵中發(fā)現(xiàn)了用于金屬電鍍和電子產(chǎn)品的PFOS 替代物GenX,如6:2 Cl-PFESA 和8:2 Cl-PFESA(Zhang et al.,2020)。
綜上,室內(nèi)環(huán)境中的PFAS 暴露類型和濃度影響因素眾多、暴露途徑不同、不同群體暴露風(fēng)險(xiǎn)各異以及外暴露風(fēng)險(xiǎn)評估模型不一,因此為更好了解室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的分布特征和暴露風(fēng)險(xiǎn),分析了室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的分布特征,探討了不同人群在室內(nèi)環(huán)境中的暴露風(fēng)險(xiǎn)及其生物有效性。
室內(nèi)環(huán)境中的各種含PFAS 消費(fèi)品可將其中的PFAS 釋放到空氣或灰塵顆粒中,不同室內(nèi)環(huán)境因所含消費(fèi)品不同,所檢測到的PFAS 類型和濃度也各有差異。根據(jù)當(dāng)前研究現(xiàn)狀,本文分析了地毯、化妝品、食品包裝、家具、室內(nèi)建筑材料和電子產(chǎn)品等來源對室內(nèi)環(huán)境中PFAS 分布的影響。表1 為文獻(xiàn)中不同室內(nèi)來源PFAS 濃度和組成特征。
地毯常被用于各種室內(nèi)環(huán)境中,通常會(huì)添加PFAS 而使其具有防水耐污性能,并且其加工工藝、清洗程序和極強(qiáng)的捕捉灰塵的能力都可能導(dǎo)致其成為釋放和貯存PFAS 的源和匯。地毯以及地毯周圍的環(huán)境空間內(nèi)常常檢出PFAS。地毯和對應(yīng)的灰塵中的PFAS 類型和濃度通常具有很強(qiáng)的相關(guān)性,但是在不同國家和不同的室內(nèi)空間,因工業(yè)水平、人群經(jīng)濟(jì)地位和裝修習(xí)慣等具有特異性,導(dǎo)致地毯對室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的貢獻(xiàn)類型和濃度往往存在差異(Beesoon et al.,2012;Liu et al.,2015;Wu et al.,2020;Zheng et al.,2020)。
手工制作、未經(jīng)處理過的地毯與經(jīng)過處理的相比PFAS 水平相對較低(Beesoon et al.,2012;Shoeib et al.,2016;Savvaides et al.,2021),地毯中的PFAS主要為PFSAs、PFCAs、FTOHs、氟調(diào)磺酸(FTSAs)等幾類。兒童由于低身高更容易與地毯接觸,再加上爬行行為,對于地毯中的PFAS 較成人有更高的暴露風(fēng)險(xiǎn),Wu et al.(2020)測量了美國加州18 個(gè)兒童保育中心的成對地毯和灰塵樣本中的PFAS 濃度,包括FTOHs、FTSAs 在內(nèi)的幾乎全部目標(biāo)PFAS皆被檢測到,總濃度為32.20—8 500 ng·g-1,且地毯與灰塵中的PFAS 之間的相關(guān)性很強(qiáng),表明地毯可能是室內(nèi)環(huán)境中的源和匯之一。Zheng et al.(2020)在相近的時(shí)間內(nèi)同樣采集了美國西雅圖7 個(gè)兒童保育室中的成對灰塵和地毯樣品,超過一半的目標(biāo)化合物在90%的地毯樣品中被檢測到,PFAS 總濃度在1.60—600 ng·g-1之間,占比最大的為FTOHs 和FOSA/FOSEs 等中性PFAS,同灰塵中的組成和濃度相似,但是新舊地毯之間在統(tǒng)計(jì)學(xué)上沒有差異,說明PFAS 可能是自帶的而并非來自室內(nèi)空氣,是源不一定是匯。同樣地,在加拿大一戶家庭的血清中發(fā)現(xiàn)了高濃度的PFHxS,檢測到PFHxS 在其室內(nèi)的地毯和灰塵中同樣占高主導(dǎo)(Beesoon et al.,2012)。
此外,存在于地毯防污劑和地板蠟中的FTOHs,也可釋放到灰塵和空氣中(Dinglasan-Panlilio et al.,2006;Winkens et al.,2018)。當(dāng)兒童和寵物長時(shí)間在地毯上玩耍時(shí),地毯上的PFAS 防污處理會(huì)被磨損掉,很多地毯清潔保護(hù)產(chǎn)品都含有防污劑,清潔產(chǎn)品的使用可以進(jìn)一步增加人體對PFAS 的暴露。研究發(fā)現(xiàn),地板表面清潔頻率與灰塵中的全氟十三酸(PFTrDA)呈正相關(guān)(Haug et al.,2011)。在埃及等使用地毯較少的國家,家庭室內(nèi)的PFAS 含量較低(Shoeib et al.,2016),而在歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家裝有地毯的室內(nèi)灰塵中PFAS 濃度較高,尤其是PFOS 和PFOA(Tian et al.,2016;De La Torre et al.,2019;Hall et al.,2020)。
化妝品也是室內(nèi)環(huán)境中PFAS 暴露來源之一。PFAS 因其持久性、疏水性和良好的成膜能力等特性常被添加到化妝品中,以提高其持久度、耐用性和延展性(Whitehead et al.,2021)。由于使用人群限制,因此相關(guān)研究更多集中于對女性的暴露風(fēng)險(xiǎn),主要通過皮膚接觸暴露。女性常用的粉底、睫毛膏、防曬霜和唇膏等化妝品中,通常含有包括PFCAs、PFSAs 和PAPs 等PFAS(Fujii et al.,2013;Schultes et al.,2018;Whitehead et al.,2021)。在Thepaut et al.(2021)的一項(xiàng)報(bào)告中,檢測到血清中PFTrDA、6:2 diPAP、PFBS 和全氟庚烷磺酸(PFDS)與女性使用防曬霜之間存在正相關(guān)關(guān)系,許多PFAS 與女性使用唇彩和潤唇膏顯示出正相關(guān),例如PFHxS、PFOA 和全氟壬酸(PFNA),并且隨著使用量的增加,具有更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,胭脂和粉類與6:2 diPAP 呈正相關(guān)。雖然目前的研究并沒有過多的證據(jù)表明皮膚接觸是人體暴露于PFAS 的主要途徑,但是化妝品長期與皮膚過度接觸是否有危害,對人體攝入PFAS 的潛在貢獻(xiàn),值得人們重新審視,進(jìn)一步去探索研究。此外,化妝品中的PFAS 也會(huì)釋放到環(huán)境中,通過空氣和灰塵等途徑進(jìn)入人體。
包括一次性食品包裝在內(nèi)的食品包裝因其便利性在生活中使用廣泛,尤其隨著外賣興起導(dǎo)致其用量大幅增加,其中的PFAS 暴露風(fēng)險(xiǎn)也引起了人們的關(guān)注。當(dāng)PFAS 用于食品包裝的涂層時(shí),全氟尾部疏水基向外定向,從而提供防水防油性。PAPs、FTOHs、PFCAs 和PFSAs 常在食品包裝袋中被檢測到,食品包裝中的PFAS 類型和濃度因國家標(biāo)準(zhǔn)和制造商而異(Yuan et al.,2016;Zabaleta et al.,2017;Glenn et al.,2021)。在監(jiān)管下,許多長鏈PFAS 的逐步淘汰使得其在食品包裝中的類型有所減少,盡管短鏈的半衰期較短,毒性較弱,但食物在與包裝袋的長期接觸中,PFAS 很可能會(huì)從包裝袋中轉(zhuǎn)移到食品中,所造成的健康風(fēng)險(xiǎn)值得擔(dān)憂(Monge Brenes et al.,2019;Susmann et al.,2019)。據(jù)報(bào)道,用于食品接觸的包裝袋中檢測到PFAS 的頻率和濃度往往大于非食品性用途包裝(Schaider et al.,2017)。Yuan et al.(2016)通過對94 種食品接觸材料中的FTOHs 進(jìn)行了研究,首次檢測出了4 種長鏈C14-20 FTOHs(12:2 FTOH、14:2 FTOH、16:2 FTOH、18:2 FTOH),發(fā)現(xiàn)FTOHs 可以從紙碗遷移到水中,遷移效率隨碳鏈增長而降低,表明短鏈PFAS 在水中的流動(dòng)性高于長鏈。Susmann et al.(2019)調(diào)查了抽樣人群血清中的PFAS 水平和其飲食的相關(guān)性,統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果表明,食用爆米花與血清中PFOA、PFNA、PFDA 和PFOS 水平顯著升高相關(guān),而血清PFAS 和在家吃的食物之間呈負(fù)相關(guān),說明PFAS 可能會(huì)從爆米花包裝袋遷移到食物中,從而導(dǎo)致人體血清中PFAS 升高。在美國和歐洲的餐館和咖啡廳等室內(nèi)環(huán)境的灰塵中也普遍檢測到了PFCAs,來源大多為店內(nèi)的一次性食品包裝袋(Zafeiraki et al.,2014;Schaider et al.,2017;Besis et al.,2019)。因此,食品包裝不僅可以直接導(dǎo)致人體對PFAS 的暴露,還可遷移到灰塵等其他介質(zhì)中,通過其他途徑增加人體對PFAS 的暴露。
家具、室內(nèi)建筑材料和電子產(chǎn)品也是室內(nèi)PFAS 來源,家具加工清洗工藝、裝修風(fēng)格、材料種類和電子產(chǎn)品用量都是影響室內(nèi)PFAS 分布的因素。經(jīng)過防水和防污涂料處理的家具可能含有PFAS,如皮質(zhì)沙發(fā)、不粘鍋炊具等。研究發(fā)現(xiàn)從挪威家庭沙發(fā)上收集的灰塵主要由PFOA、全氟己酸(PFHxA)和全氟丁酸(PFBA)組成,使用舊家具的房間收集的灰塵中PFAS 含量要高于使用新家具的房間,可能是由于PFAS 逐步淘汰所產(chǎn)生的影響(Huber et al.,2011;Young et al.,2021)。Sinclair et al.(2007)發(fā)現(xiàn)不粘鍋炊具中存在PFOA 和FTOHs,但是其在烹飪時(shí)的釋放跟鍋具品牌有關(guān),可能是由于制造商所用工藝不同使得其中的PFAS 黏附穩(wěn)定性不同。但是,目前并沒有證據(jù)表明PFAS 是否會(huì)從炊具大量轉(zhuǎn)移到食物中。
在室內(nèi)環(huán)境中檢測到的PFAS 也與各種建筑材料關(guān)系密切,如經(jīng)過特殊處理的地板、墻面油漆涂料等。使用塑料地板材料的房間灰塵中檢測到的PFOS 水平高于使用木材地板材料的房間(Winkens et al.,2018)。一項(xiàng)研究報(bào)道,商業(yè)涂料樣品中檢測到diPAPs 和FTOHs,根據(jù)模型評估暴露量,發(fā)現(xiàn)一種商用涂料中6:2 FTOH 超出了兒童和成人的選擇參考劑量5 μg·kg-1·d-1(該參考劑量是根據(jù)雄性大鼠5 000 μg·kg-1·d-1的參考慢性劑量,安全系數(shù)為1 000,以考慮大鼠和人類之間的生理差異得出的)(Cahuas et al.,2022),因而該途徑對PFAS 的暴露也不可忽視。此外,含有大量電子產(chǎn)品的室內(nèi)灰塵中通常檢測出較高的PFSAs 和PFCAs,這些PFAS可能來自電子線材的涂層。在中國的一個(gè)電子垃圾拆解區(qū)灰塵中檢測到了PFAS 前體物,研究也已證實(shí)PFAS 在電子、光電子和半導(dǎo)體行業(yè)的廢水中的存在(Besis et al.,2019;Garg et al.,2020;Zhang et al.,2020)。
室內(nèi)環(huán)境中的PFAS 可從不同途徑釋放和遷移到灰塵和空氣等介質(zhì)中,人類可能通過攝入、吸入和皮膚接觸其中的相關(guān)污染物,可通過調(diào)查室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中PFAS 的水平評估人類對PFAS 的暴露程度。世界范圍內(nèi)許多研究已經(jīng)報(bào)告了室內(nèi)介質(zhì)中的PFAS 污染,在不同地區(qū)的研究中呈現(xiàn)出不同的分布特征(Tian et al.,2016;Yao et al.,2018;De La Torre et al.,2019;Deluca et al.,2022)。
不同研究選擇的PFAS 目標(biāo)化合物具有差異,檢測出來的類型、濃度水平也隨著地區(qū)和室內(nèi)空氣的不同而各具特點(diǎn)。Yao et al.(2018)研制了一種新型的可同時(shí)采集室內(nèi)空氣中中性和離子型PFAS 的固相萃取柱采樣器,通過對中國天津不同室內(nèi)環(huán)境中的空氣采樣檢測分析,發(fā)現(xiàn)在中性PFAS 中,在酒店和家庭中FTOHs 比FOSE/FOSAs 更容易檢測到。無論在酒店還是家庭室內(nèi)空氣中,PFOS 都是濃度最高的PFAS。并且發(fā)現(xiàn)在室外檢測不到PFHxS,卻在酒店和家庭室內(nèi)檢出,表明其有特定的室內(nèi)來源。一項(xiàng)關(guān)于挪威家庭的研究中檢測出8:2 FTOH 是其室內(nèi)空氣中最顯著的化合物,可能是其常作為地板和家具的清潔劑中的表面活性劑,被頻繁使用從而散發(fā)到空氣中所致(Haug et al.,2011)。Cahuas et al.(2022)通過實(shí)驗(yàn)也證明了油漆中揮發(fā)性的6:2 FTOH 會(huì)揮發(fā)到室內(nèi)環(huán)境中。在地板打蠟過程中PFAS 也會(huì)釋放附載到空氣中的PM2.0上,對于5 個(gè)目標(biāo)化合物,全氟-2-甲氧基乙酸、PFBA、PFHxA、全氟庚酸(PFHpA)和PFOS,吸入性職業(yè)暴露范圍為9.42—23.20 pg·kg-1·h-1(Zhou et al.,2022)。
灰塵是室內(nèi)環(huán)境中大多數(shù)PFAS 的匯,灰塵采樣較空氣采樣更簡單便利而更受歡迎,目前大多數(shù)研究都是采用檢測灰塵中的PFAS 濃度水平來評估人體暴露程度。以往的研究表明,血清和室內(nèi)灰塵中的PFAS 濃度因地理位置的不同而不同,如北美室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的濃度高于世界其他地區(qū),城市高于農(nóng)村(Jian et al.,2018;Deluca et al.,2022)。PFCAs 和PFSAs 一直是室內(nèi)灰塵中的常見物質(zhì),近年來逐漸新增短鏈PFAS、各種前體物質(zhì)和新型替代品,表明隨著長鏈PFAS 使用的限制,室內(nèi)環(huán)境中的PFAS 類型逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變(Yao et al.,2018;Zhang et al.,2020;Wang et al.,2022)。Xu et al.(2021)在中國廣州收集的家庭室內(nèi)灰塵中,研究對象住宅中可檢測到的PFAS 總濃度范圍為4.70—431 ng·g-1(中位數(shù):53 ng·g-1),PFBS 占49%,其次是PFOA(13%)、PFOS(12%)、6:2 diPAP(9%)、6:2 Cl-PFESA(3%)。其中PFBS 濃度占比超過傳統(tǒng)PFOS 和PFOA 的原因可能是由于它的半衰期較短而被廣泛使用,生物蓄積性也比PFOS 更差,所以呈現(xiàn)出代替PFOS 的趨勢(Olsen et al.,2009;Qi et al.,2018;Xu et al.,2021)。加拿大消防站的灰塵樣本檢測出6:2 FTOH 的中位濃度最高,PFAS 前體物濃度高于傳統(tǒng)PFAS,但在PFAAs 中,PFOS 含量仍然最高,可能與消防員使用或儲存AFFFs 有關(guān)(Hall et al.,2020)。Zhang et al.(2020)發(fā)現(xiàn)服裝廠工人公寓內(nèi)灰塵中氯代多醚磺酸(Cl-PFESAs)濃度顯著高于研究中的城區(qū)和電子廢物區(qū)灰塵,表明工人在廠區(qū)廣泛接觸到的Cl-PFESAs,導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境也受到影響,增加了暴露風(fēng)險(xiǎn)。在DeLuca et al.(2022)的綜述評價(jià)中通過納入的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)在室內(nèi)灰塵中的4 種PFAS(PFOS、PFNA、PFOA、PFHxS)中,PFHxS 的血清濃度水平最高,其次是PFOA。室內(nèi)灰塵中普遍檢測到PFAS 豐富的類型和較高的含量說明人體廣泛暴露于PFAS,需要進(jìn)一步研究人體的內(nèi)暴露水平,但是考慮到體內(nèi)研究實(shí)行的難度,需要建立人體暴露于室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中PFAS 的生物有效性模型。以期通過外暴露更加精確評估PFAS 內(nèi)暴露水平,進(jìn)而科學(xué)評估其暴露風(fēng)險(xiǎn),為PFAS 的有效管理提供理論依據(jù)。
PFAS 在人體內(nèi)的半衰期隨鏈長而增加,從短鏈的幾天到長鏈的可能達(dá)到幾年,這取決于PFAS進(jìn)入人體后與肝腎等臟器復(fù)雜的相互作用,PFAS的辛醇-水分配系數(shù)也會(huì)影響其在人體中的吸收(Li et al.,2018;Nilsson et al.,2022;Ragnarsdottir et al.,2022)。人體暴露于PFAS 的途徑是多樣的,調(diào)查發(fā)現(xiàn)人體主要的暴露途徑是飲食和水,其次是室內(nèi)灰塵和空氣,皮膚吸收也被認(rèn)為是人類暴露的可能途徑,但是相關(guān)研究數(shù)據(jù)較少。人類平均90% 以上時(shí)間都是在室內(nèi)度過的,因而對人類而言室內(nèi)環(huán)境中的空氣和灰塵是其暴露于PFAS 不可忽視的重要途徑(趙洋洋等,2015;Balk et al.,2019;Poothong et al.,2020)。室內(nèi)灰塵對PFAS 的暴露可通過攝入、吸入和皮膚接觸發(fā)生,然而,偶然攝入沉降塵埃是主要的暴露途徑(De La Torre et al.,2019)。
口服攝入是人類接觸PFAS 最主要的途徑,包括飲用水、膳食和灰塵。對于成年人,攝入灰塵相比其他口服途徑對PFAS 暴露量占比較低,但是對兒童來說,其爬行行為和手口行為增加了他們通過攝入灰塵途徑暴露于PFAS 的風(fēng)險(xiǎn)。Egeghy et al.(2011)的一項(xiàng)對PFOS 的研究中,2 歲兒童通過食物和灰塵攝入對PFAS 暴露的相對貢獻(xiàn)差不多,分別為42%和36%。在Juhasz et al.(2023)研究中,2 歲兒童在室內(nèi)環(huán)境中通過灰塵攝入對PFAS 的暴露值為0.23—5.4 ng·kg-1·d-1。然而,當(dāng)考慮到“最壞情況”的前體轉(zhuǎn)化時(shí),日攝入量的計(jì)算值比EFSA的每周可耐受值高 4.1—187 倍(相當(dāng)于 0.63 ng·kg-1·d-1)。因此保持室內(nèi)潔凈,避免兒童過多接觸灰塵可以有效減少兒童對PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)。
人體通過呼吸對PFAS 的暴露主要通過吸入空氣(包括氣相和顆粒相)和灰塵,室內(nèi)環(huán)境中的PFAS 濃度大大超過室外,因此室內(nèi)空氣和灰塵是吸入暴露的主要途徑(Harrad et al.,2010)。PFAS被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)產(chǎn)品中,例如地毯和家具的防污涂層,這使得PFAS 在室內(nèi)環(huán)境中普遍存在。除了產(chǎn)品本身,PFAS 還會(huì)從產(chǎn)品逸散到空氣中,從而附載到顆粒物中(De Silva et al.,2021)。PFAS 物理化學(xué)性質(zhì)多樣,作為一種半揮發(fā)性有機(jī)化合物,其傾向于在氣相、懸浮顆粒、灰塵和室內(nèi)表面(包括皮膚和衣服)之間的分配,取決于它們的辛醇-空氣分配系數(shù)(Weschler et al.,2008)。相對易揮發(fā)的中性PFAS(如FTOH)主要存在于室內(nèi)的氣相中,離子型PFAS(如PFOA 和PFOS)則在灰塵中含量更高。Morales-Mcdevitt et al.(2021)發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣中中性PFAS,如FTOHs,是人體通過空氣對PFAS 暴露的主要因素。研究發(fā)現(xiàn)顆粒物中PFAS 的濃度很高,可達(dá)到μg·g-1的水平(Eriksson et al.,2015;Lankova et al.,2015;Winkens et al.,2018)。呼吸吸入PFAS 是僅次于食物攝入PFAS 的第二大暴露途徑,但是目前對呼吸吸入PFAS 量的估計(jì)精確性較弱,僅僅將空氣或灰塵樣品中PFAS 濃度直接通過評估公式計(jì)算其暴露量,而忽略其生物可利用性和生物有效性。除此之外,單個(gè)研究采樣也很難適用于一般人群(Zheng et al.,2020)。
此外,人體還可直接接觸含有PFAS 的消費(fèi)品而通過皮膚接觸暴露于PFAS,如接觸地毯、紡織品、不粘鍋和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品等,但是關(guān)于這一暴露途徑的研究數(shù)據(jù)十分有限(Ragnarsdottir et al.,2022)。目前,人們對PFAS 的皮膚吸收了解甚少,主要受研究過程困難所限。在Fasano et al.(2005)的一項(xiàng)研究中,PFAS 的皮膚吸收率僅為0.048%,對于PFOS 和PFOA,在Trudel et al.(2008)的報(bào)告中,也說明皮膚接觸對人群的吸收率貢獻(xiàn)很小。真皮吸收依賴于PFAS 的電離狀態(tài),如PFOA 有可能通過人體皮膚獲得顯著的真皮吸收。然而,當(dāng)通過實(shí)際環(huán)境暴露時(shí),PFOA 可能以電離形式存在,導(dǎo)致皮膚吸收低(Franko et al.,2012)。通過其他PFAS 和PFOA 的相似性,以及其在環(huán)境介質(zhì)中的相對含量,可以預(yù)期這些化合物的皮膚暴露可能也很低。
為了加深對PFAS 暴露的認(rèn)識,科學(xué)家開展了不同介質(zhì)中PFAS 優(yōu)勢暴露途徑的研究。Poothong et al.(2020)評估了人群通過膳食攝入、空氣和灰塵吸入和皮膚吸收的相對暴露,發(fā)現(xiàn)飲食是參與者對PFAS 的主要暴露途徑。然而,對不同人群來說主要暴露途徑的貢獻(xiàn)也存在差異。該研究中大多數(shù)人通過飲食對PFAS 暴露的貢獻(xiàn)最大,在中位水平上,PFAAs 通過膳食攝入量占總攝入量的91%。而對一些人來說,一種或多種化合物的接觸量中來自食物和飲料的不到50%。在中國的一項(xiàng)研究中,飲食也被確定為非職業(yè)人群暴露于PFAS 的主要途徑,但是對于職業(yè)暴露人群,顆粒物攝入對PFAS總暴露貢獻(xiàn)最大(Fu et al.,2015)。在瑞典的一項(xiàng)研究中,受污染的飲用水在特定情況下可能是人體接觸PFOA、PFOS 和PFHxS 的主要途徑(Li et al.,2018)。嬰幼兒與成人相比,由于其爬行和手口行為、較長的室內(nèi)停留時(shí)間、較大灰塵接觸量和低免疫力,因而吸入室內(nèi)灰塵的相對暴露量可能較大。在美國的一項(xiàng)對PFOS 的研究中,Egeghy et al.(2011)發(fā)現(xiàn),2 歲兒童通過食物和灰塵攝入對PFAS暴露分別為42%和36%,其次是飲用水(20%)和皮膚吸收(2%),吸入室內(nèi)空氣(<1%)和室外空氣最少(<1%)。因此,對不同人群而言,PFAS 的優(yōu)勢暴露途徑有所不同。
由于不同人群的活動(dòng)范圍、活動(dòng)行為以及自身機(jī)體免疫力的差別,造成了不同人群對PFAS 的暴露水平和風(fēng)險(xiǎn)的差異,例如職業(yè)人群暴露由于長時(shí)間持續(xù)處于PFAS 環(huán)境中,血清中的PFAS 濃度普遍高于普通居民(Daly et al.,2018;Tanner et al.,2018;Nilsson et al.,2022)。在同一室內(nèi)環(huán)境中兒童血清中PFOA 濃度高于成人,可歸因于兒童在室內(nèi)待的時(shí)間較長、以及兒童的爬行和手口行為使得其接觸灰塵頻率過高導(dǎo)致(Deluca et al.,2022)。在高暴露模型情景下,Zheng et al.(2020)通過兒童保育室內(nèi)灰塵中的PFAS 含量估算出兒童通過攝入灰塵攝取PFAS 的量為4.60 ng·kg-1·d-1,Karásková et al.(2016)報(bào)道在高暴露情景下(95%粉塵濃度和高吸塵率),美國兒童通過攝入粉塵PFSAs 和PFCAs 的攝入量可達(dá)7.90 ng·kg-1·d-1,而同樣場景下成年人的估計(jì)攝入量僅為0.12—0.47 ng·kg-1·d-1。對歐洲家庭室內(nèi)灰塵中PFAS 測定和暴露風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)道中,成人和幼兒在中位和最壞暴露情況下通過灰塵攝入PFAS 的量分別為0.28—7.74 ng·d-1(成人)和0.69—12.90 ng·d-1(幼兒),兒童仍然呈現(xiàn)出比成人高的暴露風(fēng)險(xiǎn)(De La Torre et al.,2019)。在芬蘭的一項(xiàng)研究中,通過檢測兒童臥室地板灰塵中PFAAs濃度,預(yù)測兒童在高暴露情景下通過灰塵和空氣對PFAAs的總暴露量為0.458 ng·kg-1·d-1(Winkens et al.,2018)。在中國的一項(xiàng)室內(nèi)灰塵研究中,初步估計(jì)出幼兒通過室內(nèi)灰塵攝入的PFAAs(C4—C12)混合物的PFOA 當(dāng)量為1.30—1.50 ng·kg-1·d-1,超過了歐洲食品安全局(EFSA)建議的閾值0.63 ng·kg-1·d-1(Wang et al.,2022)。因此,對成人來說飲食是攝入PFAS 的主要途徑,而兒童則更容易接觸室內(nèi)灰塵和空氣攝入PFAS(Egeghy et al.,2011;Poothong et al.,2020;Ragnarsdottir et al.,2022)。
孕婦作為一類特殊群體,外界環(huán)境對其和胎兒的影響極為重要,目前已證明PFAS 對人體多方面存在毒理作用,因此研究PFAS 對孕婦更廣泛的毒理影響值得探究。此外,由于產(chǎn)檢等原因,所以更利于通過血清直接檢測孕婦體內(nèi)的PFAS 含量,比起通過檢測飲食灰塵和空氣中的PFAS 含量來間接評估PFAS 攝入量,血清中得到的PFAS 濃度數(shù)據(jù)更接近人體內(nèi)部蓄積量,也更容易去探究PFAS 對人類的影響。在Zang et al.(2023)的研究中,檢測到孕婦血清中PFAS 主要污染物為PFOA(中位濃度為9.95 ng·mL-1)和PFOS(6.28 ng·mL-1),患妊娠糖尿病(GDM)的孕婦血清中PFOA 和全氟庚烷磺酸(PFHpS)濃度顯著高于健康孕婦。GDM 風(fēng)險(xiǎn)增加和葡萄糖穩(wěn)態(tài)紊亂與孕早期母親暴露于PFOA、6:2 Cl-PFESA 和PFNA 等PFAS 有關(guān)。一項(xiàng)針對上海孕婦的研究發(fā)現(xiàn),暴露于PFAS 混合物可能會(huì)增加懷孕期間睡眠障礙的風(fēng)險(xiǎn),PFBS 暴露量在孕婦妊娠前期和中期與睡眠質(zhì)量具有負(fù)相關(guān)性,而PFOS 可影響妊娠后期的睡眠質(zhì)量(Huang et al.,2022)。孕婦接觸PFAS 的途徑除了室內(nèi)環(huán)境外,主要來自孕期飲食,如魚類和豬肝等。Chen et al.(2018)發(fā)現(xiàn)PFAS 在牛肉、豬肝和一些海鮮中檢出頻率為100%(平均濃度:0.05—3.52 ng·g-1),且調(diào)查的95%孕婦由于經(jīng)常使用豬肝可造成人均每天8.0 μg 的PFOA 暴露。一些研究表明,胎兒生長發(fā)育會(huì)受到母體孕期PFAS 暴露的影響,其中PFOS和PFOA 濃度的升高與平均出生體重的降低有關(guān),但PFAS 對健康的影響機(jī)制尚不清楚,還需要更深一步的研究(Bach et al.,2015)。Liu et al.(2020)發(fā)現(xiàn)母體暴露于確定的低水平的PFAS 時(shí),仍可能對孕婦炎癥的產(chǎn)生過程具有干擾,且對胎兒和新生兒可能的出生結(jié)果和發(fā)育也具有重要影響。
由于長期處于PFAS 工作環(huán)境中,紡織廠工人、消防員、打蠟工等職業(yè)人群對PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于普通人。在中國的一家紡織廠中,用作防水劑和表面活性劑的PFAS 在紡織生產(chǎn)鏈中被檢出,工人通過吸入空氣接觸到的FTOHs 比西方一般人群的暴露背景高5 個(gè)數(shù)量級(Heydebreck et al.,2016)。Gomis et al.(2016)調(diào)查了6 名滑雪打蠟工血清中PFOA 的水平,通過對比確定時(shí)間的PFOA 濃度變化,發(fā)現(xiàn)滑雪打蠟工對PFOA 職業(yè)暴露顯著高于背景暴露。Tanner et al.(2018)對紐約州154 名老人過去職業(yè)PFAS 暴露對血清PFOS 和PFOA 水平的影響研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),與沒有職業(yè)暴露的參與者相比,在高PFAS 累積工作場所暴露的人群血清中PFOS水平高出34%,職業(yè)暴露時(shí)間較長的參與者血清中PFOS 的水平高出26%,因此職業(yè)暴露可能會(huì)增加PFOS 的身體負(fù)載。消防員除職業(yè)性暴露于AFFFs可導(dǎo)致血清中PFAS 濃度升高以外,消防防護(hù)服也可能是其接觸PFAS 的另一途徑(Hall et al.,2020;Peaslee et al.,2020)。研究還發(fā)現(xiàn),與受軍用基地PFAS 污染的飲用水一致,其飲用人群血清中PFOS、PFOA 和PFHxS 含量顯著升高(Daly et al.,2018)。
人體對PFAS 的暴露普遍存在,然而要想評估PFAS 對人體的暴露危害程度,確定PFAS 人體安全閾值是關(guān)鍵。目前關(guān)于PFAS 的人體安全閾值仍然存在爭議,不同國家和組織對于PFAS 的安全限值有不同的標(biāo)準(zhǔn)。例如美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)將PFOS的健康參考劑量(RfD)設(shè)定為20 ng·kg-1·d-1(De La Torre et al.,2019),歐洲食品安全局(EFSA)將PFAS 的每日可容忍攝入量(TDI)設(shè)定為0.63 ng·kg-1·d-1(PFOA、PFNA、PFHxS 和PFOS 的總和)(Schrenk et al.,2020)。需要注意的是,這些閾值是基于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)研究的結(jié)果,并且僅代表對大多數(shù)人群的保護(hù)水平。對于特定人群,如孕婦、嬰兒和長期暴露于高水平PFAS 的人群,可能需要更嚴(yán)格的閾值。此外,由于PFAS 的長期暴露可能導(dǎo)致慢性毒性效應(yīng),因此人體安全閾值的確立仍然是相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn),科學(xué)界對于PFAS 的安全性仍然在不斷評估和更新。
PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)評估主要取決于暴露量,PFAS 暴露量是指人們在特定時(shí)間和空間內(nèi)可能接觸到PFAS 的量。這涉及到暴露源(如工業(yè)排放、含PFAS 消費(fèi)品、消防泡沫等)釋放的PFAS 含量、環(huán)境介質(zhì)(如空氣、水、土壤等)中PFAS 的濃度以及個(gè)體對環(huán)境介質(zhì)的接觸途徑(如吸入、口服、皮膚接觸等)。具體的暴露量數(shù)值取決于不同的情況和研究條件,包括暴露源的強(qiáng)度、環(huán)境介質(zhì)的特征以及人體暴露途徑的特點(diǎn)。人們往往通過監(jiān)測和采樣數(shù)據(jù)、建模和推算等方法,估計(jì)PFAS 的暴露量進(jìn)而評估人體暴露風(fēng)險(xiǎn)(Dai et al.,2023)。需要注意的是,PFAS 的暴露量是一個(gè)動(dòng)態(tài)的指標(biāo),可能受到地理、季節(jié)、環(huán)境條件和人類活動(dòng)等因素的影響。此外,暴露通量的評估也需要考慮不同人群(如職業(yè)暴露人群、一般人群)的暴露水平差異(Sinclair et al.,2020;Mikkonen et al.,2023)。綜合來說,PFAS 的暴露量是一個(gè)復(fù)雜的參數(shù),需要針對具體情況進(jìn)行研究和評估,以更好地了解人們可能接觸到的PFAS 量和潛在風(fēng)險(xiǎn)。目前的研究表明,PFAS可能對人體健康產(chǎn)生不利影響,包括潛在的毒性和致癌性。然而,確切的危害閾值仍在研究中,并且針對不同PFAS 化合物的危害性可能有所不同,不同的人群對相同的PFAS 的敏感性也可能不同(Johnson et al.,2020;Liu et al.,2020)。
人體對PFAS 暴露濃度的測量方法多樣,如體外測定和體內(nèi)測定法。體外測定方法成本低、測定速度快,目前大多數(shù)的暴露評估都是采用體外模型方法測定生物接觸暴露程度。表2 為不同暴露途徑的PFAS 日攝入量估算公式。生物體對PFAS 的生物有效性是評估其健康風(fēng)險(xiǎn)的有效可靠途徑,但是由于生物有效性直接測定的難度,目前的風(fēng)險(xiǎn)評估模型都是基于室內(nèi)環(huán)境中空氣或灰塵顆粒中的PFAS 濃度水平,因此往往過高估計(jì)了暴露健康風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)前,針對如何有效預(yù)測有機(jī)污染物在生物體內(nèi)的生物有效性,科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)了幾種操作簡便、低成本、避免倫理道德的體外胃腸道模擬方法來評估相應(yīng)污染物的生物有效性(Lu et al.,2021)。Liu et al.(2021)通過小鼠體內(nèi)模型和體外模擬進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)食物中的水分、纖維和脂肪是影響高氯酸鹽生物利用度的關(guān)鍵因素,不同食物體內(nèi)高氯酸鹽生物利用度的估計(jì)范圍為 18.0%±4.53%—45.6%±7.11%,順序?yàn)樯耍矩i肉>大米>奶粉>大豆。人體通過膳食和灰塵暴露于PFAS 是目前研究最多的一種途徑,開發(fā)其生物有效性的方法在人體暴露評估中意義重大,但是到目前為止,只有有限的幾項(xiàng)研究探討了食品和灰塵中PFAS 的生物有效性。Zhu et al.(2023)模擬植物性、動(dòng)物性食品對室內(nèi)灰塵中PFAS 的生物有效性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明動(dòng)物性食品中PFAS 的生物有效性高于植物性食品,膽鹽濃度通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)消化影響PFAS 的生物有效性,食品中超長鏈PFAS 的生物有效性高于灰塵中的。Zhu et al.(2022)還發(fā)現(xiàn)食物的組成可能極大地影響PFAS 在人類飲食中的生物有效性,特別是高脂食物,例如,脂肪含量較高的豬肉可增加PFAAs 的生物有效性,因此減少高脂食物的攝入可能有助于降低人類接觸PFAAs 的風(fēng)險(xiǎn)。Li et al.(2015)也利用體內(nèi)小鼠和體外模擬的方法對食品中PFOA 的生物有效性進(jìn)行了探索,結(jié)果發(fā)現(xiàn)體內(nèi)小鼠通過飲水?dāng)z入PFOA 的生物有效性范圍為4.30%±0.80%—69.0%±11.9%,且與脂質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)使用體外試驗(yàn)(通過調(diào)配模擬胃腸液,計(jì)算從胃腸液中提取的與處理前的PFAS 百分比)進(jìn)行評估時(shí),PFOA 生物有效性因方法而異,分別為8.70%—73.0%(UBM,統(tǒng)一駁船法)、9.80%—99%(PBET,生理提取試驗(yàn))和21%—114%(IVD,體外消化法)。經(jīng)過分析,UBM 具有測定食品樣品中PFOA 生物有效性的潛力?,F(xiàn)有的生物有效性研究證明了直接將介質(zhì)濃度應(yīng)用于暴露風(fēng)險(xiǎn)評估模型會(huì)高估PFAS 的暴露量,生物有效性則可客觀評價(jià)生物和人體內(nèi)外暴露之間的質(zhì)量平衡。未來繼續(xù)優(yōu)化PFAS 暴露風(fēng)險(xiǎn)評估模型,對精確評估人體對PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)和優(yōu)勢途徑具有重要意義。
環(huán)境因素也會(huì)對PFAS 風(fēng)向評估的準(zhǔn)確性和客觀性產(chǎn)生影響,如溫度和濕度:溫度和濕度可以影響PFAS 在環(huán)境介質(zhì)中的行為和遷移。例如,溫度較高時(shí),PFAS 可能更容易揮發(fā)到空氣中。濕度可能會(huì)影響PFAS 的溶解度和遷移性。以及環(huán)境介質(zhì),PFAS 在不同的環(huán)境介質(zhì)中具有不同的遷移和轉(zhuǎn)化行為。例如,它們可能通過空氣傳輸?shù)竭h(yuǎn)離污染源的地方,或者直接附載到灰塵中隨之遷移(Fu et al.,2015)。其他環(huán)境因素:風(fēng)向和風(fēng)速等,也會(huì)影響PFAS 的傳輸和擴(kuò)散。近期,研究還發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌對PFAS 在多孔介質(zhì)中轉(zhuǎn)運(yùn)具有潛在影響(Dai et al.,2023)。因此,這些環(huán)境因素需要納入風(fēng)向評估模型中以增加準(zhǔn)確性和客觀性。需要注意的是,PFAS 的風(fēng)向評估是一個(gè)復(fù)雜的過程,依賴于眾多因素和數(shù)據(jù)。為了增加評估的準(zhǔn)確性和客觀性,研究人員正在不斷改進(jìn)模型和監(jiān)測方法,并進(jìn)行更多的實(shí)地研究和數(shù)據(jù)收集。這有助于提供更可靠的風(fēng)險(xiǎn)評估和環(huán)境管理決策。
根據(jù)室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的來源分析,可以從源頭和使用等方面降低室內(nèi)PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)。一方面,針對含PFAS 的家具、建筑材料和消費(fèi)品等,建議生產(chǎn)商使用其他無健康風(fēng)險(xiǎn)或健康風(fēng)險(xiǎn)低的替代品,從源頭上進(jìn)行預(yù)防。對于個(gè)人或消費(fèi)者,選擇不含或少含PFAS 的家具、建筑材料和消費(fèi)品等。例如,合理使用清潔劑和化學(xué)品。選擇不含PFAS 成分的清潔劑和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品,并避免使用含有這些化學(xué)物質(zhì)的產(chǎn)品。如果無法避免使用含PFAS 產(chǎn)品,盡量降低使用頻率。例如減少家中電子產(chǎn)品的數(shù)量并及時(shí)清理電子廢物,是降低室內(nèi)PFAS 暴露的措施。另一方面,對于遷移到室內(nèi)空氣和灰塵介質(zhì)中的PFAS,可控制室內(nèi)空氣質(zhì)量和減少灰塵存量,如定期通風(fēng)換氣和室內(nèi)清潔,可以幫助降低室內(nèi)空氣中的PFAS 含量。
綜上所述,本文介紹了室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的來源,在室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中的分布特征以及人體暴露于PFAS 的途徑,分析了不同人群的暴露特點(diǎn)和PFAS生物有效性的研究進(jìn)展。室內(nèi)用品中的PFAS 可以通過消費(fèi)品釋放到室內(nèi)空氣中,或者被灰塵顆粒捕獲后隨著塵埃積累。室內(nèi)環(huán)境中的PFAS 濃度和類型與家用含PFAS 消費(fèi)品直接相關(guān),人體血清中的PFAS 情況也反應(yīng)出了這個(gè)問題。室內(nèi)環(huán)境中的PFAS 除了存在于來源消費(fèi)品本身以外,大多集中于室內(nèi)灰塵和空氣,人類可能通過攝入、吸入和皮膚接觸賦存于其中的相關(guān)污染物。室內(nèi)介質(zhì)中的PFAS污染,在不同地區(qū)的研究中呈現(xiàn)出不同的差異。不同研究選擇的PFAS 目標(biāo)化合物具有差異,檢測出來的類型、濃度水平也隨著地區(qū)和室內(nèi)場所的不同而各具特點(diǎn)。人群的活動(dòng)范圍,活動(dòng)行為以及自身機(jī)體免疫力的差別,使得不同人群即使在同一環(huán)境中,暴露程度和暴露風(fēng)險(xiǎn)也是不一樣的,職業(yè)人群暴露由于長時(shí)間持續(xù)處于PFAS 環(huán)境中,血清中的PFAS 濃度普遍高于普通居民。在同一室內(nèi)灰塵中暴露于PFOA 的血清濃度百分比兒童大于成人。
暴露在PFAS 環(huán)境與人體免疫、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生殖能力、肝臟毒性等具有關(guān)系。生物體對PFAS的生物有效性是評估其健康風(fēng)險(xiǎn)的有效可靠途徑,但是由于生物有效性直接測定的難度,目前的風(fēng)險(xiǎn)評估模型都是基于室內(nèi)環(huán)境中空氣或灰塵顆粒中的PFAS 濃度水平,因此往往過高估計(jì)了暴露健康風(fēng)險(xiǎn)。目前關(guān)于PFAS 的人體安全閾值仍然存在爭議,人體安全閾值的確立仍然是相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn),科學(xué)界對于PFAS 的危險(xiǎn)性仍然在不斷評估和更新。
雖然近年來對室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的分布特征和暴露風(fēng)險(xiǎn)的研究不斷增加,并取得了很多進(jìn)展,但仍有一些方面值得關(guān)注和進(jìn)一步探索。1)室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的來源:室內(nèi)環(huán)境中排放PFAS 的眾多來源被確定,包括被懷疑的主要和次要來源,除了職業(yè)人群,普通居民的PFAS 攝入量大多在安全閾值之內(nèi),不過已經(jīng)有大量文獻(xiàn)報(bào)道PFAS 對人體多方面的影響。雖然各國制定了PFAS 的限制生產(chǎn)使用措施,然而以前遺留在環(huán)境中的PFAS 和新型的PFAS 代替物還在持續(xù)污染生態(tài)環(huán)境,對生物體安全存在潛在威脅。此外,其從消費(fèi)品到室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制尚不清楚,人體攝入PFAS 的安全閾值還存在爭議。因此,除了避免接觸含PFAS消費(fèi)品以外,未來還需要不斷探究PFAS 從消費(fèi)品到環(huán)境介質(zhì)、在不同環(huán)境介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制,以及如何去除現(xiàn)有環(huán)境中的PFAS,降低其環(huán)境濃度。這也意味著除了政府規(guī)定逐步淘汰使用PFAS外,還需要我們開發(fā)綠色新材料代替PFAS 以期獲得可持續(xù)的解決辦法。2)暴露特征:了解室內(nèi)環(huán)境中PFAS 的多樣性可以幫助我們采取相應(yīng)預(yù)防措施降低暴露風(fēng)險(xiǎn)。目前大多數(shù)研究只涉及少數(shù)PFAS,但是PFAS 種類眾多,很多未知PFAS 的暴露特征和風(fēng)險(xiǎn)仍然未知,特別是對室內(nèi)產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的PFAS 側(cè)鏈聚合物。因此,我們首先需要解決不同研究評估中PFAS 目標(biāo)化合物的不統(tǒng)一的問題。由于PFAS 的目標(biāo)測量需要假設(shè)特定環(huán)境中PFAS 的主要類型,無法全面檢測,可能會(huì)忽略室內(nèi)環(huán)境中存在的其他數(shù)種PFAS。因此,我們可以嘗試根據(jù)使用功能和空間對不同類型的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行分類,并統(tǒng)一提取和儀器分析方法,對比不同區(qū)域的分析結(jié)果。3)暴露風(fēng)險(xiǎn)評估:精確了解室內(nèi)環(huán)境中PFAS人體暴露量是評估暴露風(fēng)險(xiǎn)的有效方法,目前僅通過檢測環(huán)境介質(zhì)中PFAS 濃度來評估暴露風(fēng)險(xiǎn)是不夠的,生物有效性是評估人體暴露于PFAS 較為精確有效的方法,然而體內(nèi)實(shí)驗(yàn)難度較大,人體接觸膳食和灰塵暴露于PFAS 是目前研究最多的途徑,構(gòu)建不同途徑暴露于PFAS 生物有效性的體外研究方法在人體暴露評估中意義重大,但是到目前為止,只有幾項(xiàng)研究探討了食品和灰塵中PFAS 的生物有效性。可通過不斷優(yōu)化體外模擬技術(shù)探究人體通過不同途徑對PFAS 的攝入,開發(fā)出更精確有效的PFAS 生物有效性模型,從而準(zhǔn)確評估PFAS 的暴露風(fēng)險(xiǎn)。