头发被越来越多地作为人体暴露环境污染物的指示物。但是,利用头发作为人体污染物暴露标志物的一个关键问题是头发污染物的内外来源。我们对清远电子垃圾地区人群头发和血清、灰尘、以及大气中的多氯联苯(PCBs)和DDT农药进行了分析,探讨拆解工人对PCBs的暴露,认识头发中PCBs的来源。
图1. 头发、血清、空气、灰尘中PCBs的组成
男性头发中PCBs的浓度显著低于女性头发,这与女性头发暴露时间长有关(无论是内源还是外源)。对PCBs的组成对比分析发现,头发中PCBs的组成和大气的组成很接近,说明空气是研究人群头发中PCBs的主要来源。头发中PCBs的浓度与年龄没有相关性,但是高氯代PCBs与工人从事电子垃圾的时间有关。大部分PCBs在头发和血清之间的具有显著的相关,并且低氯代PCBs的相关性要好于高氯代污染物,说明头发主要反映近若干年的人体暴露。空气中头发中的手性基本呈现外消旋的特征,进一步说明研究地区人群头发中PCBs的来源以外暴露为主,内暴露贡献相对较小。PCBs在空气和头发之间的分配系数(KHA)和污染物的KOA之间存在对数线性关系,污染物的KOA可能是影响污染物在头发中分配的关键因素。运用化学质量平衡(CMB)模型,对头发中PCBs的来源进行了定量的解析,空气平均贡献了64.2 ± 17.2%,血液和灰尘分别贡献27.2 ± 15.1%和8.79 ± 12.4%。外源(空气和灰尘)是研究地区人群头发总PCBs主要的来源。研究揭示了头发是很好的只是人体暴露持久性有机污染物的生物标志物。
图2 头发和血清中PCBs的手性特征
图3. 不同年龄段男性和女性头发中DDTs的浓度
对于DDTs,女性头发中DDTs的浓度与年龄显著相关,男性仅DDE和DDT化合物有显著相关。无论是男性还是女性,血清中DDTs基本上随着年龄的增加而呈增加,这种头发和血清随年龄增加的趋势可能反映了内暴露来源的重要性。采用比值法,估计了头发中DDT的内外暴露贡献。头发中DDTs外暴露的贡献约为12-20%。这说明,研究地区人群头发中DDTs主要来自内暴露(血液)。这是由于DDT被禁止多年,其在环境中的浓度整体较低,而膳食暴露是人体摄入DDT的重要途径,与我们针对PCBs的结果相反。
相关论文:
(1) He C.T., Yan X, Wang M.H., Zheng X.B., Chen K.H., Guo M.N., Zheng J., Chen S.J., Dichloro-diphenyl-trichloroethanes (DDTs) in human hair and serum in rural and urban areas in South China, Environ. Res. 2017, 155:279-286.
(2) Zheng, J., Yu, L.H., Chen, S.J., Hu, G.C., Chen, K.H., Yan, X., Luo, X.J., Zhang, S., Yu, Y.J., Yang, Z.Y. Polychlorinated biphenyls (PCBs) in human hair and serum from e-waste recycling workers in southern China: Concentrations, chiral signatures, correlations, and source identification. Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 1579-1586.