《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》:Human dermal exposure to tetrabromobisphenol A and hexabromocyclododecanes in hand wipes: Effects of population, gender, and haze pollution
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本研究针对人体皮肤暴露于四溴双酚A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCDDs)的评估不足问题,通过采集四类职业人群(办公室职员、大学生、出租车司机、保安)的手部擦拭样本,系统分析了这两种溴化阻燃剂的暴露水平。研究发现TBBPA浓度显著高于∑HBCDDs,且皮肤吸收剂量(TBBPA:80.6 ng/kg bw/day;∑HBCDDs:6.03 ng/kg bw/day)远超经口摄入剂量,揭示了手部皮肤是主要暴露途径。该研究为评估不同人群的BFRs健康风险提供了关键数据支撑。
在现代工业社会中,溴化阻燃剂(Brominated Flame Retardants, BFRs)作为一类广泛添加于消费品的化学物质,在减少火灾风险方面发挥着重要作用。然而,其中四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A, TBBPA)和六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes, HBCDDs)因其持久性、生物累积性和毒性而备受关注。特别是HBCDDs已被列入《斯德哥尔摩公约》进行全球淘汰或限制,但历史存量和使用仍在导致环境暴露。这些化合物与甲状腺激素结构相似,体外毒性试验表明它们可能作为内分泌干扰物,与神经毒性、生殖毒性和代谢平衡紊乱等多种毒性效应相关。
尽管以往研究主要集中在膳食摄入和灰尘吸入作为主要暴露途径,但关于皮肤暴露的数据仍然有限。人们日常生活中大部分时间在室内度过,接触含有这些化学物质的污染灰尘或产品表面可能带来直接健康风险。尤其值得关注的是,不同职业人群因工作环境和行为模式差异,其皮肤暴露水平可能存在显著不同。例如,办公室职员主要接触室内电子设备,出租车司机长期处于相对封闭的车厢环境,而保安则主要工作在室外环境。这种职业特性导致的暴露差异尚未得到系统研究。
为解决这一知识空白,由Chunyou Zhu、Xiang He、Zhiguo Cao等研究人员组成的研究团队在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》上发表了创新性研究成果。该研究通过采集中国新乡市四类职业人群(办公室员工、大学生、出租车司机和保安)的手部擦拭样本,深入分析了TBBPA和HBCDDs的暴露特征,评估了皮肤吸收和经口摄入风险,并探讨了人群、性别和雾霾污染等因素对暴露水平的影响。
研究团队采用的关键技术方法主要包括:使用无菌纱布垫进行标准化手部擦拭采样,通过超声提取结合固相萃取净化前处理技术,采用液相色谱-三重四极杆质谱联用仪(LC-MS/MS)进行目标准确定量分析,并建立皮肤吸收和经口摄入剂量评估模型,同时利用统计分析方法考察不同因素对暴露水平的影响。
3.1. 不同人群擦拭样本中TBBPA和总HBCDDs的检出情况
研究发现,所有四组人群手部擦拭样本中TBBPA浓度均显著高于∑HBCDDs。大学生群体的TBBPA中位浓度最低(11,200 ng/m2),显著低于出租车司机(22,800 ng/m2)和保安(21,400 ng/m2)。对于∑HBCDDs,大学生同样表现出最低的中位浓度(919 ng/m2)。这种差异可能与大学生相对清洁的生活环境和较低频率接触污染颗粒物有关。
3.2. 手部样本中TBBPA和HBCDDs的性别差异
在大学生群体中,虽然女性手部擦拭样本中的TBBPA和∑HBCDDs浓度范围略高于男性,但统计分析表明性别间无显著差异。这种行为差异可能源于皮肤特性、行为模式和生活方式习惯的不同,如个人卫生习惯和护肤品使用情况的差异可能引入混杂效应。
3.3. 不同雾霾污染条件下TBBPA和HBCDDs的检出情况
研究发现在轻度和重度雾霾条件下,大学生手部擦拭样本中的TBBPA和∑HBCDDs浓度无显著差异。然而,典型BFRs的累积波动与大气颗粒物指标(PM2.5、PM10和AQI)呈线性负相关,表明雾霾污染可能通过手部接触间接影响BFRs的皮肤暴露。
3.4. HBCDDs异构体组成特征
在所有职业群体中,α-和γ-HBCDD是主要的异构体,共同占∑HBCDDs的87.5%以上,而β-HBCDD仅占约12.5%。保安群体中γ-HBCDD相对丰度最高(60.5%),这可能与其户外工作环境接触更多土壤和道路灰尘等复杂污染源有关。
3.5. 影响手部擦拭样本中TBBPA和HBCDDs水平的其他因素
除职业暴露外,个体行为和环境因素也导致不同人群手部BFRs组成和浓度的差异。年龄、吸烟率等人口学特征可能影响暴露水平,出租车司机(平均年龄38岁)和保安(平均年龄51岁)的年龄显著高于大学生(平均年龄20岁)和办公室职员(平均年龄28岁)。
3.6. TBBPA和HBCDDs皮肤摄入和经口摄入评估
风险评估表明,皮肤吸收对TBBPA和HBCDDs的暴露贡献显著高于经手口摄入途径。办公室职员的中位每日皮肤暴露剂量最高(TBBPA:193 ng/kg bw/day;HBCDDs:12.8 ng/kg bw/day),约是大学生的两倍以上。尽管估计的暴露剂量较高,但危险商数(HQ)远低于1,表明目前暴露水平不会导致明显的健康风险。
该研究的结论部分强调,通过系统分析四类人群手部擦拭样本,发现TBBPA浓度显著高于HBCDDs,且皮肤吸收是主要暴露途径。雾霾污染与BFRs浓度存在线性相关,但雾霾存在本身对BFRs的检出无显著影响。研究结果突出了皮肤暴露作为TBBPA和HBCDDs主要暴露途径的重要性,为评估不同人群的BFRs健康风险提供了科学依据。
这项研究的重要意义在于首次系统评估了不同职业人群通过皮肤途径暴露于TBBPA和HBCDDs的特征,填补了该领域的研究空白。研究结果对制定针对性的暴露防控策略、保护特定职业人群健康具有重要指导价值。同时,建立的暴露评估方法可为类似研究提供参考,推动该领域研究方法的标准化和规范化发展。