文章信息
第一作者：
胡鹏抟
，
钟诗敏
通讯作者：
曹治国
通讯作者单位：
河南师范大学环境学院、黄淮实验室
DOI
：
https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.109248
亮点
-
气态多溴
联
苯醚（
PBDEs
）的浓度与人均
GDP
呈负相关。
-
大气中
PBDEs
的人体暴露：欧洲
<
北美
<
亚洲
<
非洲。
-
欧洲人主要接触气态
PBDEs
，而非洲人主要接触颗粒态
PBDEs
。
-
人体暴露的相态贡献受温度和
TSP
的影响。
-
建立了大气中
SVOCs
呼吸和皮肤暴露预测平台。
图
文
摘要
成果简介
近日，河南师范大学、黄淮实验室曹治国教授团队在环境领域知名期刊
Environment International
上发表了题为
“
Global human exposure of atmospheric polybrominated diphenyl ethers: Variation patterns of exposure pathways and phase contributions
”
的研究论文。本文
描述了人类通过吸入和皮肤两种途径暴露于大气
PBDEs
的全球分布，深入探究了
PBDEs
暴露途径和相态贡献的暴露规律机制，实现由气相监测数据、环境温度和总悬浮颗粒物浓度（
TSP
）预测人体呼吸和皮肤暴露摄入量。此外，本研究
建立了一个开放的网络平台（
eipp-svocs.com
）
，
提供了人类对
209
种
PBDEs
和
8
种
NBFRs
的呼吸和皮肤摄入量暴露预测
。随着气
/
粒分配理论研究的深入，该平台旨在扩展其预测能力，以涵盖更多类别的
SVOCs
，并促进全面的室内外环境多介质暴露评估。
1
全文速览
本文明确了全球范围内气态和颗粒态
PBDEs
的吸入和皮肤暴露贡献及其影响因素和暴露机制。
从
38
个国家
（
125
个城市
）
收集了气态
PBDEs
的
监测
数据，利用
我们先
前
发表
的
不同径级颗粒态
PBDEs
吸入和皮肤暴露
预测方法，
评估了全球气态和颗粒态
PBDEs
的暴露水平
。
PBDEs
在气相中的全球分布与人均
GDP
水平呈显著负相关
（
r =
-
0.40
，
p
< 0.05
）
，
并且与
人
类
暴露于大气
PBDEs
的模式相似。非洲的日
暴露
摄入量最高（
75.4 pg/(kg·day)
），其次是亚洲（
21.8 pg/(kg·day)
）
，北美洲
（
5.38 pg/(kg·day)
）和欧洲（
1.92 pg/(kg
·
day)
）。
呼吸
吸入
是人体
暴露于大气
PBDEs
的主要
暴露
途径。
颗粒态
PBDEs
对
总暴露
的占比
贡献
为
欧洲
（
26.8%
）
北美
（
33.5%
）
亚洲
（
43.7%
）
非洲
（
59.8%
）
，与
TSP
呈显著正相关（
r = 0.79
，
p < 0.01
）。
TSP
在
70
μ
g/m
3
左右波动可能
会
导致人
体主要暴露相态
的改变。
环境
温度对
低溴代
PBDEs
的颗粒
态暴露
贡献
产生了负面影响。此外，
本研究还开发了一个网络平台，提供
了
209
种
PBDEs
和
8
种
NBFRs
的
吸入和皮肤暴露的预测，
大大
提高了人
体
对大气
PBDEs
的暴露评估和暴露模式研究的效率。
2
引言
PBDEs
已在全球范围内禁用多年，但在消费品的使用寿命期间，其释放量仍然很大且持续不断。此外，它们会以气态和颗粒态存在于大气环境中，并通过大气远距离输送和干湿沉降等环境行为在全球范围内分布。虽然已有许多研究调查了人体对
PBDEs
的暴露情况，然而大多数研究集中在单一场所或单一环境介质上，使得大气中
PBDEs
在不同相态的主要暴露途径没有得到充分界定。为了阐明气态
PBDEs
和颗粒态
PBDEs
的主要暴露途径和相态贡献，本研究在已发表的文献中收集了来自
38
个国家（
125
个城市）的气态
PBDEs
浓度数据，提出了一种通过气相
PBDEs
监测数据和环境条件来预测颗粒相
PBDEs
吸入和皮肤暴露的评估方法，明确了大气
PBDEs
暴露途径和相态贡献的影响因素和暴露机制。
3
图文导读
在全球范围内，大气
PBDEs
的日吸入暴露摄入量（中值：
2.24 pg/(kg
·
day)
）明显高于皮肤暴露摄入量（中值：
0.30 pg/(kg
·
day)
），其中吸入暴露贡献了总暴露摄入量的
69.9%
-
97.2%
。在各大洲中，北美的吸入贡献最高，为
89.0%
，其次是欧洲（
87.7%
）、亚洲（
86.9%
）和非洲（
85.5%
）。值得注意的是，欧洲和北美国家主要表现为气相吸入暴露，平均贡献率分别为
70.5%
和
63.7%
。相比之下，非洲国家大气
PBDEs
的吸入暴露主要为颗粒相，贡献率为
66.3%
。与此同时，亚洲国家
PBDEs
的颗粒相和气相对吸入暴露的贡献几乎相等，分别为
48.1%
和
51.9%
。
图
1
Σ
PBDEs
的全球主要暴露途径和相态贡献
进一步
研究
人类暴露于大气中
PBDEs
的全球分布模式，
结果显示，
在巴基斯坦北部和中国西部城市（
14.3 pg/(kg
⋅
day)
）观察到相对较高的
三溴联苯醚（
Tri-BDE
）人体
暴露量
（
平均：
16.6 pg/
(
kg
⋅
day
)
）
，主要归因于气相贡献（超过
80%
）
。并且
，其他城市也证明了
Tri-BDE
主导了
气相
暴露
。随着溴取代基数量的增加，全球
人体
暴露
于
大气
PBDEs
由气相
为主导
逐渐转变
为
颗粒相
为主导
。
图
2
全球各城市不同溴代
PBDEs
的日吸入量
+
皮肤摄入量（圆圈大小）以及颗粒态
PBDEs
暴露对总暴露量的贡献（颜色深浅）
环境温度是
SVOCs
分布于气相和颗粒相之间的关键因素，并会进一步对人体暴露造成影响。
DI
/
DD
的结果表明，在人类能够生存的环境温度范围内，吸入暴露占人体对大气
PBDEs
暴露的主导地位。根据气
/
粒分配理论，随着温度的降低，气态
PBDEs
有向颗粒态
PBDEs
分配的趋势，从而导致颗粒相
PBDEs
对人体总暴露的贡献（
DI
P
+
DD
P
）
/
（
DI
+
DD
）随温度的降低而增大。
颗粒物是
SVOCs
的主要吸附介质，显著影响其在大气环境中的相态分布和人体暴露。当
TSP
< 70.0
μ
g/m
3
时，高溴代
PBDEs
的吸入和颗粒相对总暴露量的贡献均有明显增加。结果表明，
TSP
在
70.0
μ
g/m
3
左右的波动可能会显著改变人体对气态和颗粒态
PBDEs
的暴露水平。
图
3
(a) (c)
吸入与皮肤摄入量的比值分别随温度和
TSP
的变化；
(b) (d)
颗粒态暴露量与总暴露量的比值分别随温度和
TSP
的变化
4
小结
本研究描述了人体通过吸入和皮肤暴露于大气
PBDEs
的全球分布，探究了不同国家和地区主要暴露途径和相态贡献差异，阐明了环境温度和
TSP
对人体相态暴露的影响。
平台
简介
本研究建立了一个开放的网络平台（
eipp-svocs.com
），结合室外恒稳态下
Li-Ma-Yang
气
/
粒分配模型和基于粒径区间影响下气
/
粒分配模型，输入环境条件及人体暴露摄入量相关参数，利用可获取的大气某一相的污染物浓度监测数据对完整的大气暴露摄入量进行可靠性评估。该平台能够有效预测
209
种
PBDEs
和
8
种
NBFRs
的暴露摄入量预测，为实现人体呼吸和皮肤暴露于大气
SVOCs
的快速预测提供便利，后续将会依据环境介质分配模型的进一步研究，更新室内
/
外完整的环境介质暴露评估模型。
来源：
ECexposureLAB
。
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