土壤中镉的生物可给性及其对人体的健康风险评估

为了研究土壤中镉生物可给性与土壤属性之间的相互关系以及人体无意摄入土壤镉的风险,采集我国一些地区的16个土壤样品,利用in vitro方法研究了这些土壤中镉的生物可给性及其对人体的健康风险.结果表明,有11个土壤样品中镉的含量高过我国土壤环境质量标准的三级标准;土壤中镉的溶解态浓度及其生物可给性变化很大,模拟胃和小肠液中镉的溶解态含量分别为0.05~20.71 mg.kg-1和0.03~11.99 mg.kg-1,平均值分别为1.81 mg.kg-1和1.06 mg.kg-1;模拟胃和小肠液中镉的生物可给性分别为6.37%~69.43%和3.19%~36.91%,平均值分别为25.34%和14.84%.模拟胃液中镉的溶解态含量与土壤pH有显著的相关性.如以胃阶段为判断,无意摄入土壤中镉对儿童的PTW I贡献率除广西南宁的土壤为26.90%外,其它有11个土壤样品低于1.00%.如以小肠阶段为判断,无意摄入土壤中镉对儿童的PTW I贡献率最高为广西南宁的土壤达15.57%,另有4个土壤样品高于1.00%,其它都低于1.00%.可见,对于本研究中大多数土壤,通过口部无意摄入土壤中镉的对人体并没有很高的风险.但当土...  

武汉市幼儿园降尘Pb污染特征及其生物有效性

幼儿园降尘铅污染是儿童对环境铅暴露的重要途径.从武汉市不同功能区幼儿园采集69个降尘样品,分析了其中铅的含量与空间分布,同时根据体外模拟实验方法（PBET）研究降尘中铅的生物可给行,目的是阐明武汉市幼儿园降尘铅的分布特征、污染程度,评估降尘中的铅对人体（尤其是儿童）的生物有效性.结果表明,武汉市幼儿园降尘中全铅含量为36.3～1 523mg.kg-1,平均值为169 mg.kg-1;与国内外部分城市对比发现,武汉市降尘中铅含量水平较低.武汉市降尘中铅分布空间差异大,局部污染严重.降尘铅在胃和小肠阶段的生物可给性分别为35%±15%和7.6%±5.8%.采用国际上认可度较高的综合暴露吸收生物动力学模型（IEUBK）,预测儿童（0～6）岁群体环境铅暴露后血铅几何均值2.73μg.dL-1;超过10μg.dL-1的概率〈0.001%,超过5μg.dL-1的概率为3.32%.  

应用in vitro法评估土壤性质对土壤中Pb的生物可给性的影响

选取22种典型土壤样品,应用2种in vitro (体外模拟)试验方法——SBET法(simple bioaccessibility extraction test,生物有效性简化提取法)和PBET法(physiologically-based extraction test,生物原理提取法),定量阐明土壤性质对Pb的生物可给性的影响.结果表明:①SBET法中Pb的生物可给性为18.78％～77.08％,平均值为44.14％；PBET法中Pb的生物可给性为0.72％～50.51％,平均值为13.77％.除赤红壤和贵州黄壤外,其余20种土壤样品均表现为SBET法中Pb的生物可给性显著高于PBET法,并且随着土壤pH的增长,2种方法的差距更加显著.②逐步回归分析结果表明,在SBET法中,对土壤Pb的生物可给性影响最大的因子是土壤中w(黏粒),其次为pH,二者可以解释69.49％的Pb的生物可给性的变化；在PBET法中,对土壤Pb的生物可给性影响最大的因子是pH,其次为w(黏粒),二者可以解释73.65％的Pb的生物可给性的变化.研究结果说明,污染土壤中Pb的生物可给性可以根据土壤pH和w(黏粒)进行预测.  

上海室内外灰尘中多氯联苯及其人体暴露评估

 2008年11月~2009年6月以气象学分4个季度测定了上海地区居民家庭室内外灰尘中多氯联苯(PCBs)的浓度.研究表明,春季和冬季室内灰尘中PCBs平均含量高于夏季和秋季,而室外灰尘中PCBs含量表现相反特征.单个室内样品∑PCBs浓度范围为1.0×103~1.97×106pg/g,室外为n.d.~1.96×106pg/g.此外,通过生理学的体外实验模拟人体胃肠消化过程,并利用响应面法研究影响PCBs生物有效性的因素,发现胆汁浓度相对于消化时间、液固比和污染物浓度对PCBs生物有效性影响最大.依据室内外灰尘中PCBs年平均浓度、生物有效性及灰尘摄入量计算得出,上海地区儿童和成人通过摄入灰尘人均PCBs的日暴露量分别为2.657×102~1.078×104pg/d和1.328×102~ 5.392×103pg/d.  

固相微萃取和固相萃取评价多环芳烃降解过程中的生物有效性变化

为了揭示多环芳烃(PAHs)降解过程中的生物有效性变化规律,应用PAHs降解菌剂对PAHs污染焦化厂土壤进行微生物修复,采用固相微萃取及固相萃取方法提取评价PAHs的生物有效性,分析降解率和生物有效性变化的差异及相关关系.结果表明,该焦化厂土壤中PAHs总量以低环PAH为主,微生物菌剂对土壤总PAHs降解率为68.3%;微生物作用后,孔隙水中PAHs的降低以3、4环为主,孔隙水中PAHs变化率普遍低于土壤中的降解率;Tenax-TA提取降解前后土壤中的PAHs,降解后3、4环PAHs的快速解吸组分降低,5、6环的快速解吸组分变化不大;土壤中PAHs降解量分别与PAHs孔隙水浓度和Tenax-TA快速提取量存在相关关系.以上结果表明可用PAHs孔隙水浓度以及Tenax-TA快速提取量预测微生物对土壤PAHs的降解,这为焦化厂土壤PAHs污染的修复提供了理论依据.  

动物性食品中PCBs的生物有效性及人体日暴露评估

 通过测定上海市售动物性食品中PCBs的浓度和生物有效性,评估该地区PCBs的人体日暴露量.结果表明,不同种类食品中PCBs的浓度在未检出~3734.3pg/g(湿重)之间,3~6氯PCBs为主要同系物.鱼类中PCBs浓度高于畜类、禽类和软体类.鱼类PCBs的浓度水平遵循以下两规律:海水鱼>淡水鱼;肉食性鱼>杂食性鱼>草食性鱼.采用模拟人体胃肠消化过程测得PCBs的生物有效性,由于食品中脂肪含量与PCBs的生物有效性具有显著的线性关系,故可用于计算样品中PCBs的生物有效性.该地区居民每天通过动物性食品摄入的PCBs量为24439.3pg/d,以PCBs的生物有效性计量为5034.5pg/d.对不同暴露源(包括灰尘和大气颗粒物)的分析表明,鱼类是PCBs人体暴露的主要贡献者,约占人体PCBs日暴露的60%.  

土壤标准物质中Pb生物可给量的体外模拟试验

基于生理学的体外模拟实验(PBET),旨在测定经口无意摄入的土壤和尘土中的Pb在人体消化道内的生物可给性。采用国家土壤标准物质GBW07429(长江中下游土壤)对体外模拟实验的回收率和精密度进行测定。20次重复测定的结果显示,整个分析流程的回收率(各提取态之和占总量的百分含量)为96.4%～105%,满足体外模拟试验的分析要求。土壤标准物质GBW07429中胃阶段和小肠阶段Pb的生物可给量分别为2.8mg/kg和0.42mg/kg,相对标准偏差均小于15%,具有较好的精密度。研究采用土壤标准物质GBW07429测定了Pb的生物可给量,为分析Pb的生物可给性的体外模拟试验提供一个参考值。  

上海地区肉类和鱼类食品中多氯联苯含量特征及其对人体的生物有效性

分析测定了上海地区居民经常食用的4种肉类、3种鱼类中多氯联苯（PCBs）的含量与分布特征.同时，应用体外实验（in vitro test）模拟人体胃肠液，测定了PCBs对人体的生物有效性.结果表明，上海地区肉类和鱼类中PCBs含量在51.6~1206.4 pg·g-1（以鲜重计）之间，与世界其他国家和地区相比属于较低水平，三~七氯代联苯占主要地位.不同食品中PCBs对人体的生物有效性不同，鱼类中PCBs的生物有效性要显著高于肉类，脂肪含量是重要决定因素之一.最后，结合上海市居民对这几种食品的人均摄入量，对该地区居民PCBs的日平均暴露量进行了评估.结果显示，通过肉类食品的日平均暴露量总和为738.7 pg·d-1，而鱼类达到了6173.6 pg·d-1，食用同等量的肉类和鱼类，食用鱼类PCBs对人体的暴露量是肉类的20倍.  

淮南小学校园不同活动场所灰尘重金属区域分异及生物可给性

利用PBET（Physiologically Based Extraction Test）体外胃肠模拟方法研究淮南市小学校园不同活动场所灰尘中8种典型重金属（Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V和Zn）在胃肠阶段的生物可给量，并计算其生物可给性，采用US EPA人体健康风险评价方法，评估研究区灰尘重金属经手-口暴露途径摄入对儿童产生的健康风险.结果表明；与淮南市土壤环境背景值相比，淮南市小学校园不同活动场所灰尘重金属总量普遍偏高，累积量较大的是Cd、Zn、Pb和Cu，富集程度较高.对比分析不同活动场所灰尘重金属含量发现，楼道灰尘重金属在3种活动场所中富集程度较高，其中Cd富集水平最高，主要因为楼道灰尘重金属不仅来源于楼道内部金属栏杆扶手生锈老化和防腐防锈油漆使用，同时受到室外污染源的影响.相关分析和主成分分析表明，灰尘重金属主要来自室外交通活动、工业活动、自然源以及室内污染源，Cd主要来自燃煤活动.PBET法提取重金属可给量在胃和小肠阶段差异较大，Cd、Pb、V和Zn在胃阶段生物可给量高于肠阶段.对比不同活动场所灰尘重金属生物可给量发现，在胃肠阶段均表现为楼道灰尘重金属可给量高于操场灰尘和校门口灰尘.健康风险评估表明，Zn在不同活动场所灰尘中重金属日平均暴露量最高，非致癌风险商（HQ）小于1，在安全阈值之内，对儿童不存在非致癌风险.Cd、Co、Cr和Ni的致癌风险商（CR）大小顺序为楼道灰尘 > 操场灰尘 > 校门口灰尘，在人体可承受范围内.楼道灰尘重金属的总非致癌风险指数（HI）最大，达0.118，因暴露时间较长，对儿童的潜在危害不容忽视.  

利用in vitro方法研究不同铁矿对土壤砷生物可给性的影响

为了研究不同铁矿物对土壤砷生物可给性的影响，利用PBET（physiologically based extraction test）、SBRC（solubility bioaccessibility research consortium assay）和IVG（in vitro gastrointestinal extraction）这3种in vitro方法研究水铁矿、针铁矿和赤铁矿对土壤砷在胃与小肠阶段生物可给性的影响以及砷形态转化对砷的生物可给性影响机制.结果表明，添加1%水铁矿时，根据PBET、SBRC和IVG这3种in vitro方法，胃阶段砷的生物可给性分别为2.22%、5.11%和7.43%，小肠阶段砷的生物可给性分别为3.39%、2.33%和6.18%；当投加量提高到2%时，各阶段砷的生物可给性都显著降低（P<0.05）.3种in vitro方法，在不同铁矿物投加量相同条件下，相比于空白对照组（CK），砷的生物可给性降低幅度大小依次为：水铁矿（F1）> 针铁矿（G1）> 赤铁矿（H1）（F2 > G2 > H2）.3种in vitro方法中可交换态和专属吸附态砷总量（F1+F2）同胃阶段砷的生物可给性呈正相关性，依据PBET、SBRC和IVG法，相关系数分别为r=0.93，P=0.002、r=0.90，P=0.004和r=0.89，P=0.006；F1+F2同小肠阶段砷的生物可给性呈正相关性，PBET和IVG法的相关系数分别为r=0.94，P=0.001和r=0.87，P=0.009，而SBRC法则表现为没有相关性.同样，3种in vitro方法中都表现出无定型铁结合态砷（F3）与胃阶段砷的生物可给性有显著负相关性，而与小肠阶段砷生物可给性则除了SBRC法没有相关性之外，PBET和IVG法都表现出显著负相关性.