我国人群有机磷阻燃剂暴露评估及其健康风险

来源：华拓科技网

生态毒理学报

第16卷第3期2021年6月

AsianJournalofEcotoxicology

Vol.16,No.3Jun.2021

DOI:10.7524/AJE.1673-57.20210412002

张晓华,赵繁荣,胡建英.我国人群有机磷阻燃剂暴露评估及其健康风险[J].生态毒理学报,2021,16(3):155-165

ZhangXH,ZhaoFR,HuJY.ExposureassessmentandhealthriskoforganophosphateflameretardantsingeneralpopulationinChina[J].AsianJournalofEcotoxicology,2021,16(3):155-165(inChinese)

我国人群有机磷阻燃剂暴露评估及其健康风险

张晓华,赵繁荣,胡建英*

地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京大学城市与环境学院,北京100871收稿日期:2021-04-12　　录用日期:2021-04-13

摘要:有机磷阻燃剂的使用量呈现不断增加的趋势,但目前对我国人群有机磷阻燃剂的暴露特征及其健康风险研究甚少。为评估有机磷阻燃剂的暴露水平,本研究采集了全国8个城市600名普通成年人的尿液样本,用LC-MS-MS检测了11种有机磷酸酯代谢产物的浓度。研究表明,11种代谢产物均在尿液当中检出,磷酸二(2-氯乙基)酯(BCEP)的检出率及检出浓度最高,我国人群尿液样品中有机磷酸酯代谢产物浓度及组成特征呈现区域性差异,8个城市的总浓度范围在5.80~26.28ng·mL-1之间,深圳市以磷酸二丁酯(DnBP)为主要检出物质,其余地区以BCEP为主要检出物质,芳香类有机磷酸酯的代谢产物在深圳市的浓度比例高于其他7个城市。对8个城市检出率>60%的6种有机磷酸酯代谢产物尿液浓度数据的归一化处理表明,2-乙基-5-羟基己基二苯基磷酸酯(5-OH-EHDPP)、4-羟基苯基二苯基磷酸酯(4-OH-TPHP)、磷酸二(2-氯乙基)酯(BCEP)、磷酸二(1,3-二氯异丙基)酯(BDCIPP)、磷酸二丁酯(DnBP)和磷酸二苯酯(DPHP)的全国浓度几何均值分别为(0.03±2.75)、(0.08±2.77)、

(4.78±2.77)、(0.12±2.77)、(0.83±2.77)和(0.25±2.75)ng·mL-1

基准剂量为0.21ng·mL-1(5-OH-EHDPP)及0.93ng·mL-1(4。-OH根据流行病学调查数据-TPHP),我国人群暴露,计算得到以血液总胆固醇升高为终点的

EHDPP和TPHP导致血液总胆固醇浓度升高的健康风险分别为2.72%和0.80%。

关键词:有机磷阻燃剂;血液总胆固醇升高;内暴露评估;健康风险分析

文章编号:1673-57(2021)3-155-11　　中图分类号:X171.5　　文献标识码:A

ExposureantsinGeneralAssessmentPopulationandHealthinChina

RiskofOrganophosphateFlameRetard-ZhangXiaohua,ZhaoFanrong,HuJianying*

LaboratoryforEarthSurfaceProcesses,MinistryofEducation,CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences,PekingUniversity,Bei-jing100871,China

Received12April2021　　accepted13April2021

Abstract:Withincreasingproductionoforganophosphateflameretardants(OPFRs),afewstudiesfocusedontheirhumanexposureandhealthrisksinpopulationinChina.Inthisstudy,wecollected600urinarysamplesfromgen-eralpopulationacrosseightcitiesinChina,andtheurinaryconcentrationsof11metabolitesofOPFRsweredetec-tedusingLC-MS-MS.The11metaboliteswerealldetectedinurinarysamples,andbis(2-chloroethyl)phosphate(BCEP)showedthehighestdetectionfrequencyandconcentration.ConcentrationsandthecompositionofurinaryOPFRsmetabolitesshowedobviousdifferencesacrossregions,withthetotalconcentrationrangingfrom5.80to

　　　基金项目:　　　第一作者*通讯作者:国家自然科学基金委创新研究群体项目张晓华(Corresponding(1996—),女author,硕士研究生),E-mail:,研究方向为环境毒理和风险评价(41821005)

hujy@urban.pku.edu.cn

26.28ng·mL-1.Di-n-butylphosphate(DnBP)wasthemajormetaboliteinShenzhen,whileBCEPwasthemajorintheothercities.Thecontributionofthemetabolitesofaryl-organophosphatetothetotalconcentrationinShenz-henwashigherthanthatinothercities.Thegeometricmeanconcentrationsfor6metabolitesatnationallevelwereestimatedbynormalizationmethod,including2-ethyl-5-hydroxyhexyldiphenylphosphate(5-OH-EHDPP),4-hydroxyphenyldiphenylphosphate(4-OH-TPHP),bis(2-chloroethyl)phosphate(BCEP),bis(l,3-dichloro-2-propyl)phosphate(BDCIPP),di-n-butylphosphate(DnBP)anddiphenylphosphate(DPHP),ofwhichdetectionfrequen-ciesweremorethan60%.Theirgeometricmeanswere(0.03±2.75),(0.08±2.77),(4.78±2.77),(0.12±2.77),(0.83±2.77)and(0.25±2.75)ng·mL-1,respectively.Basedontheresultsofanepidemiologicalstudyontheassociationbetweenurinaryconcentrationof5-OH-EHDPPand4-OH-TPHPwiththeelevatedbloodtotalcholesterol,BMDL5(lowerlimitofthe95%confidenceintervalforbenchmarkdosewithbenchmarkresponseof5%)wascalculatedtobe0.21ng·mL-1for5-OH-EHDPPand0.93ng·mL-1for4-OH-TPHP.Thus,theprobabilityoftheelevatedbloodtotalcholesterollevelamongChinesepopulationduetoexposuretoEHDPPandTPHPwere2.72%and0.80%,respectively.

Keywords:organophosphateflameretardants;elevatedbloodtotalcholesterol;internalexposureassessment;healthriskassessment

　　从产量和用量来看,阻燃剂已经成为次于增塑阻燃剂因其持久的、生物蓄积性而在全球范围被逐步使用与淘汰,作为其替代品的有机磷阻燃剂接触的纺织品、电器外壳、PVC材料、地板涂蜡及食品包装中,都有有机磷阻燃剂添加。由于该类物质通常是以物理混合而非化学键合的方式添加到聚合物材料中,因此很容易通过挥发、浸出、磨损和溶解释放到周围环境当中。现有研究已经报道了在室内空气及灰尘、饮用水和土壤[1-5]等多种环境介质中检出有机磷阻燃剂。在人体内,头发、指甲、母乳、尿液、血液,甚至在孕妇蜕膜和胚胎绒毛样品中均检测到了机磷阻燃剂或其代谢产物[6-9],由于其广泛的人群暴露,该类物质导致的健康风险已经引起了关注[10]。

已有研究表明,有机磷阻燃剂具有ER、AR和

高目前已经作为一个重要的生理指标用于诊断高血脂症的发生[17],同时也是中国近几十年来心脑血管疾

病发病率持续升高的主要原因[18]。2012—2015年对于全国29678名超过35岁人群的抽样调查显示,全国年龄≥35岁人群中,有7.5%出现血液总胆固醇浓度异常[19]。流行病学研究发现,人体尿液中EHDPP与TPHP的羟基代谢产物2-乙基-5-羟基己基二苯基磷酸酯(5-OH-EHDPP)及4-羟基苯基二苯基磷酸酯(4-OH-TPHP)浓度与人体总胆固醇(TC)呈现显著正相关剂暴露导致的人群健康风险提供了重要的毒性数据。关系[20],该研究为我们在人群水平上评价有机磷阻燃

为评估有机磷阻燃剂的暴露水平及健康风险,本研究以11种有机磷酸酯代谢产物为对象物质,检测了全国8个城市600名研究对象尿液中代谢产物浓度,通过归一化处理计算了反映所有个体的浓度水平。结合流行病学调查数据,评估了我国人群EHDPP和TPHP这2种有机磷酸酯暴露导致血液总胆固醇升高的风险。

1　材料与方法(Materialsandmethods)1.1　尿液样品收集

人群尿液样品采集自全国8个城市(哈尔滨市、南京市、上海市、沈阳市、深圳市、无锡市、郑州市和株洲市)的居民。以随机抽样方式从当地普通人群中招募研究对象。研究对象需要满足以下条件:(1)在当地居住一年以上;(2)女性研究对象未处于怀孕状态;(3)没有严重的心血管疾病或糖尿病等代谢相关疾病。对于已招募的研究对象,在相近时间点采

剂的第二大塑料助剂,而就主要种类而言,有机溴系

PPARγ等多种核受体活性,干扰生物体内分泌系统,引起代谢紊乱[11-14]。在室内灰尘样品中,通过非靶向筛选鉴定出了具有肝X受体(LXR)拮抗活性的磷酸三苯酯(triphenylphosphate,TPHP)与2-乙基己基二苯基磷酸酯(2-ethylhexyldiphenylphosphate,EHDPP)2种有机磷阻燃剂

[15]

质代谢中起重要作用,脂质组学分析表明,TPHP暴

。LXR在转录脂

露会下调巨噬细胞中多不饱和脂质的水平,并诱发内质网应激和炎症反应,从而加剧代谢功能障碍,增加发生高脂血症等心血管疾病的风险[16]。胆固醇是心脑血管疾病的主要风险因子之一,血液总胆固醇升

第3期张晓华等:我国人群有机磷阻燃剂暴露评估及其健康风险　157

集空腹晨尿样品,存放于40mL棕色玻璃样品瓶中,运输全程使用干冰保持低温,随后置于-20℃、冰箱冷冻保存。

在知情同意及调查资料保密的前提下,对研究对象的基本资料进行了问卷调查。主要内容包括年龄、身高体质量指数(BMI)、房屋建筑年限、家庭月收入、所从事职业、饮酒及吸烟情况等可能影响暴露水平的相关因素,从而为排除可能存在的浓度异常值1.提供参考依据2　材料、试剂与标准品。

本研究的目标物质包括11种有机磷酸酯阻燃

剂代谢产物:磷酸二苯酯(DPHP)、磷酸二丁酯(Dn-BP)、二对甲苯基磷酸酯(DCrP)、磷酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、磷酸二(2-丁氧基乙基)酯(BBOEP)、磷酸二(1,3-二氯异丙基)酯(BDCIPP)、磷酸二(2-氯乙基)酯(BCEP)、磷酸二(1-氯-2-丙基)酯(BCIPP)、4-羟基苯基二苯基磷酸酯(4-OH-TPHP)、2-乙基-5-羟基己基二苯基磷酸酯(5-OH-EHDPP)、2-乙基-3-羟基己基二苯基磷酸酯(3-OH-EHDPP)。DPHP和DnBP的分析标样购自TCI公司(东京,日本)。DCrP、DEHP、BBO-

EP、BDCIPP和BCIPP的标样购于TorontoResearch

Chemicals公司(多伦多,安大略省,加拿大)。4-OH-TPHP的标样购于韶光公司(上海,中国)。5-OH-EHDPP、3-OH-EHDPP和BCEP的标样均为自行合成,纯度在95%以上[9]和BCIPP-d12购自Toronto。稳定同位素内标ResearchChemicalsDPHP公司

-d10(多伦多,安大略省,加拿大)。

OasisWAX(60mg,3cc)固相萃取柱(SPE)购自Waters公司(米尔福德,马萨诸塞州,美国),LC-MS级甲醇购于FisherChemicals公司(新泽西州,美国);甲酸和乙酸钠为HPLC级,购自DikmaTechnologies公司(加利福尼亚州,美国);超纯水经Milli-Q超纯水净化系统(Millipore公司,贝德福德,马萨诸塞州,美国)制备(电导率>18.2Ω·cm-1

)。本研究样品处理过程中未使用任何塑料或橡胶容器;使用铝箔衬于玻璃瓶盖内侧,以尽量减少样品的采样、储存、运输和提取过程中可能产生的污染;使用农残级或LC-MC级有机溶剂、高纯氮气;玻璃器皿均事先于马弗1.炉中3　450尿液样品处理℃烘烤4h以上。

尿液样品处理参考了文献方法[21]谢产物在尿液中存在葡萄糖酸酯结合态和硫酸酯结。由于羟基代

合态[22-23],为了同时检测尿液中二酯代谢产物和羟

基代谢产物,本研究尿液样品处理过程中加入了β-葡萄糖酸酯/芳基硫酸酯酶(MerckKgaA公司,达姆施塔特,德国),用以酶解结合态代谢产物。

尿液样品提前一晚置于冰上解冻,取0.5mL解冻后的尿液,加入25ng·mL-1μ冲液L,并与的DPHP-d10内标20(10mg0.5·mLmL-1β水解酶-葡萄糖酸酯,0.1mol/芳基硫酸酯酶解缓·L-1乙酸钠缓冲液)混合,置于37°C恒温培养箱中酶解2h。随后用WAXSPE小柱对样品进行富集净化,具体步骤为:用6mL含2%(V∶V)氨水的甲醇溶液、4mL甲醇和2mL乙酸钠缓冲液(0.1mol·L-1,pH=4.5)活化WAXSPE小柱,随后取酶解完成的尿样进行上样,上样后的SPE小柱用2mL含30%(V∶V)甲醇的乙酸钠缓冲溶液混合液淋洗,并用高纯氮气吹干。使用2mL含2%(V∶V)氨水的甲醇溶液进行洗脱,洗脱液使用高纯氮气缓吹浓缩至近干,随后用100μL甲醇重溶,处理后的样品经0.2μm的针式滤器(Wa-ters)过滤后,用于UPLC-MS/MS分析。1.4　目标物质的分析使用仪器分析方法

UltiMate3000UPLC仪器

(ThermoFisherScientific公司,圣何塞,加利福尼亚州,美国)与TSQQuantiva(ThermoFisherScientific公司,圣何塞,加利福尼亚州,美国)三重四级杆质谱仪联用完成。使用ACQUITYUPLCBEHC8色谱柱(1.7μm×2.1mm×50mm)进行目标物质分离,柱温保持40℃。流动相A为甲醇,流动相B为10mmol·L-1乙酸铵水溶液。采用线性梯度淋洗,流动相A的比例在1min内从10%线性升高到50%,在6.5min时升至75%,在10min时升至100%,保持3.5min后,恢复初始流动相比例平衡2min。流动相流速为300μL·min-1质谱使用电喷雾离子源,进样量为(ESI),5所有目标物质都

μL。

采用正离子模式,采用多选择反应监测转换模式(SRM)。ESI喷雾电压为3kV,毛细管温度保持在320℃,氮气作为鞘气(40Arb)和辅助气体(15Arb),脱溶剂气温度保持在320℃。氩气作为碰撞气体(1.5mTorr=0.1995Pa)碰撞诱导解离。目标分析物的质谱参数是通过标准品溶液直接进样来获取较高目标化合物离子峰和碎片离子丰度,对质谱参数进1.行优化调整获得的5　本研究在定性识别样品中目标物质时考虑质量控制与定量。

2个

因素:与标准样品相比,保留时间相差20%以内;目

标对象物质的定性、定量离子面积比相差20%之内。所有目标物质使用最高丰度或背景干扰最少的SRM转换离子对定量。校正曲线使用0.05、0.1、0.5、1、5、10、50、100和500ng·mL-1浓度序列的标准样品溶液获得,每个目标物校准曲线的线性回归系数均>0.995。

ng·mL-1(n=6)3个浓度的目标分析物进行加标实验(表3)。低、中、高浓度组的加标回收率分别为76%~102%(RSD:2%~12%)、73%~105%(RSD:1%~7%)和79%~103%(RSD:1%~7%),基质效应为-12.3%~4.1%。为了保证定性、定量分析的准确性,所有的分析流程进行了准确性、精度、重复性、线性、过程空白的检查。在分析尿样时,每10份样品间加入一个程序空白。在空白样品中检测到DPHP与DnBP具有背景值,分别为(0.028±0.002)ng·mL-1与(0.173±0.023)ng·mL-1。对于这2个物质,最终浓度扣除空白背景值,以空白背景值标准偏差的3倍作为检出限(LODs),以标准偏差的10倍作为定量限(LOQs);未检出空白的物质以实际样品的为10的浓度作为LOQs。目标物质的LODs范围为

通过在尿液样品基质中分别加入1、10和100

计算公式如下:

BMD=

×{Φ-1[1-P(0)]-Φ-1[1-P(0)-BMR]}(1)β

式中:Φ-1为标准正态分布累积概率函数的反函数,BMR(benchmarkresponse)是基准响应(%),即达到BMD的平均响应变化百分比,P(0)为背景发生率(%),即为在非暴露人群中的异常发生概率。在之前的研究中,普遍采用5%作为背景发生率[26-30],本研究也采用了5%的背景发生率。β为线性回归的

斜率,已有流行病学调查结果显示,人群尿液中5-OH-EHDPP与4-OH-TPHP的浓度与血液总胆固醇(totalcholesterol,TC)浓度呈显著正相关,与5-OH-EHDPP和4-OH-TPHP浓度回归的斜率β及95%上下限如表1所示[20]。σ是线性回归因变量的标准偏差,TC的σ为2.60[20]。本研究采用BMD的95%置信度水平下限值(BMDL)作为血液总胆固醇升高的基准剂量,当P(0)及BMR均确定时,公式中其余变量均为定值,将β的95%置信区间上限值代入式(1),即可得到BMDL。

的情况[31]。美国环境保护局基于流行病学调查的BMD研究,建议BMR为1%~5%[32]。对国家毒理学计划(NationalToxicologyProgram,NTP)58种化合物、6个毒性终点数据的分析发现,对于因变量为连续变量的毒性数据,BMDL05更加接近无可见有害作用水平(NOAEL)

[33]

在流行病学研究中,较少发生10%的附加风险

0.006~0.507ng·mL-1,LOQs范围为0.02~1.69ng·mL-1。用氘代同位素内标法对目标物质进行定量,DPHP-d10用于DPHP、DCrP、DnBP、DEHP和BBO-EP的定量,BCIPP-d12用于BCIPP、BCEP和BD-CIPP的定量,TPHP-d15用于5-OH-EHDPP、3-OH-1.6　基准剂量(benchmarkdose,BMD)的计算EHDPP和4-OH-TPHP的定量。

建议将BMR设定为5%[34],在以TC升高为终点制定全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)的健康指导值时,EFSA也采用了BMDL5作为基准值[35]。鉴于上述理由,本研究中采用BMR为5%计算了BMDL5作为基准值。

,欧洲食品安全局(EFSA)因此

采用美国环境保护局建议的BMD计算方法[24-25],

对于因变量为连续变量的流行病学调查结果,

表1　尿液有机磷阻燃剂(OPFRs)代谢产物浓度与总胆固醇(TC)的多元回归结果

Table1　Multipleregressionresultsofurineorganophosphateflameretardants(OPFRs)metabolites

concentrationandtotalcholesterol(TC)concentration

β(95%CI)

下限Lowerlimit

2-乙基-5-羟基己基二苯基磷酸酯(5-OH-EHDPP)2-ethyl-5-hydroxyhexyldiphenylphosphate(5-OH-EHDPP)

4-羟基苯基二苯基磷酸酯(4-OH-TPHP)4-hydroxyphenyldiphenylphosphate(4-OH-TPHP)

2.105

0.446

上限Upperlimit4.432

P值P-value

<0.001

0.5460.0771.0140.023

注:表中数据校正了年龄、性别、体质量指数(BMI)、家庭收入、饮食结构、饮酒及吸烟相关因素[20]。

Note:Adjustedforage,sex,bodymassindex(BMI),familyincome,diet,alcoholconsumptionandsmoking

[20]

第3期张晓华等:我国人群有机磷阻燃剂暴露评估及其健康风险　159

1.7　使用健康风险评价

ProUCLVersion4.00.02软件(美国环境保

护局,2007)对尿液中有机磷酸酯代谢产物浓度数据进行未检出值处理,处理后的数据使用SPSS软件对其分布进行检验。对于尿液浓度呈现对数正态分布的物质,使用CrystalBallv7.3.1软件中的蒙特卡洛方法进行模拟计算,得到8个城市中各物质浓度分布的几何均值(GM)及几何标准差(GSD)。通过式(2)和式(3),将8个城市的居民尿液的OPFRs代谢产物浓度分布进行归一化处理[36]尿液中OPFRs代谢产物浓度。

,计算得到全国人群=

∑

mj)j=1

nln(CbjSD[ln(Cb2

ln(Cb)j)]∑

mn(2)

jj=1

SD[ln(Cb2

j)]SD[ln(Cb)]2

∑mn(3)

jj=1

SD[ln(Cbj)]2

式中:Cbj为各城市尿液中OPFRs的代谢产物浓度的几何均值(ng·mL-1),SD为相应的几何标准差(ng

·mL-1

),n为各城市人口数量(人)。通过计算8个城

市人群及全国人群当中有机磷酸酯尿液浓度高于BMDL5的人口比例,我们可以对有机磷酸酯暴露导致的健康风险进行评价。

2　1　结果尿液样品有机磷酸酯代谢产物浓度水平及组

(Results)成特征

2.在8个城市的600名居民中,所有11种目标OPFRs代谢产物均在尿液样品中检出(表2)。EHD-PP的羟基代谢产物5-OH-EHDPP和3-OH-EHDPP以及TPHP的羟基代谢产物4-OH-TPHP检出率分别为72%、28%和80%,二酯代谢产物BCEP、BD-CIPP、DnBP、DPHP、DCrP、DEHP、BBOEP和BCIPP的检出率分别为83%、73%、66%、63%、57%、43%、32%和5%。

在11种OPFRs代谢产物中,BCEP是检出浓度最高的物质,这与之前中国华南地区儿童中采集的411个尿液样本中有机磷酸酯代谢产物的监测结果一致[37]2015年华南地区儿童尿液浓度。BCEP的中值浓度为1.042.ngng··mLmL-1-1[37],高比

出1倍-。DnBP的检出浓度次之,中值浓度为0.84ng·mL1浓度(中值浓度为,比文献中报道的中国华南地区儿童尿液0.12ng·mL-1)[37]和美国加利福尼亚州的人群尿液浓度(中值浓度为0.11ng·mL-1)[38]高出8倍,比2017年中国13个城市的人类尿液浓度0.29ng·mL-1[39]高近3倍。浓度排在第三的是DPHP,中值浓度为0.34ng·mL-1的中国13个城市的人类尿液浓度,浓度与文献报道0.30ng·mL-1相当[39]的浓度,低于美国加利福尼亚州的人群尿液中0.44ng·mL-1[38]和人工授精(IVF)孕妇的尿DPHP液浓度0.75ng·mL-1[40]的1.6ng·mL-1[41],远低于美国北卡罗来纳州度0.27ng·mL-1[42],高于美国马萨诸塞州男性尿液浓mL-1。BDCIPP中值浓度为0.20ng·mL-1,[42]与美国马萨诸塞州男性的尿液浓度和中国13个城市的人类尿液浓度0.120.15ngng··

mL-1[39]相近,低于美国北卡罗来纳州的1.1ng·mL-1[41]0.46ng·,以及美国加利福尼亚州的人群尿液浓度

mL-1[38]mL-1。DCrP的中值浓度为对比,其余物质的中值浓度均低于0.12ng·EDHPP的2种羟基代谢产物LOQ,。

5-OH-EHD-PP的平均浓度(0.09±0.52)ng·mL-1,均高于3-OH-EHDPP的(0.06±0.66)ng·mL-1体内主要代谢为5-OH-EHDPP。,说明TPHPEHDPP的羟基代谢在人产物4-OH-TPHP的平均浓度为(3.01±2.12)ng·mL-1范围较大,中值浓度为(不同城市的OPFRs尿液代谢产物的浓度总和相差较小(图1)。其中,哈尔滨市居民尿液总浓度最高,浓度中值为26.28ng·mL-1谢产物总浓度最低,浓度中值为,深圳市居民尿液代5.80ng·mL-1余城市的代谢产物总浓度中值分别为:郑州市22.78。其ng·mL-1mL-1,沈阳市,南京市8.96ng6.4914.35·mLng-1·mLng-·1,mL-1无锡市,上海市8.47ng6.82·mLng-1·株洲市,不同城市尿液物质组成有明显的差异。

。哈尔滨市、南京市、无锡市、郑州市、株洲市、沈阳市及上海市居民尿液中,含氯的代谢产物BCEP为最主要的检出物质,占总浓度的比例分别为93%、%、85%、83%、76%、67%和59%。烷基OPFRs的代谢产物DnBP在哈尔滨市、南京市、无锡市、郑州市、株洲市及沈阳市这些城市居民尿液中的浓度排在第二,占总浓度的比例分别为3.5%、6.1%、5.8%、12%、12%和16%;上海市居民尿液中DEHP的浓度排在第二位,占总浓度的17%。而在深圳市居民尿液中,最主要的是烷基的DnBP,占OPFRs代谢物

生

态

毒

理

学

报

第16卷

sR1F0903P0.4.2.5O125Σ3001PP58QIC5O.0.2B00L总浓度的42%,芳香类有机磷酸酯的代谢产物DPHP(21%)、DCrP(18%)以及4-OH-TPHP(8%)在深2.圳市人群尿液当中也占据了较大的比例2　全国人群尿液有机磷酸酯代谢产物浓度水平(图2)。

未检出率较高的数据集(如未检出率>40%),使

用参数化方法对未检出值进行处理后,所得到的分布假设难以验证其真伪[43]出率高于60%的6种有机磷酸酯代谢产物。因此,本研究仅对于检5-OH-

EHDPP、4-OH-TPHP、BCEP、BDCIPP、DnBP及DPHP进行未检出值处理及分布检验。检验结果显示,各个城市居民尿液中6种有机磷酸酯浓度符合对数正态分布(表3)。归一化计算结果显示,全国人群尿液中5-OH-EHDPP、4-OH-TPHP、BCEP、BD-CIPP、DnBP及DPHP的浓度分别为(0.03±2.75)、(0.08±2.77)、(4.78±2.77)、(0.12±2.77)、(0.83±2.77)和(0.25±2.75)ng·mL-1浓度最高,5-OH-EHDPP。BCEP平均浓度最低在全国人群当中平均2.3　。

根据式BMD估计值及人群风险评价

(1),计算得到5-OH-EHDPP和4-OH-

TPHP以TC升高为终点的BMDL5值分别为0.93

ng·mL-1和0.21ng·mL-1-OH-TPHP。

,5-OH-EHDPP的BMDL5

低于4对8个城市尿液浓度分布进行归一化处理,得到全国5-OH-EHDPP与4-OH-TPHP浓度分布的几何均值与几何标准差。我们通过蒙特卡洛模拟分别生成了与8个城市人口数量及全国总人口数量相同的呈对数正态分布的随机浓度数据,并统计了尿液浓度超出BMDL5的概率(表4)。

在8个城市当中,深圳市的EHDPP风险最高。深圳市的人口中,有18%的人尿液5-OH-EHDPP浓度超过BMDL5险次之,有14%,的人口的尿液面临TC上升的风险5-OH-EHDPP。南京市的风浓度超过BMDL5为11%。上。海排在第市EHDPP3位的是无锡市暴露的风,险TC最上升概率低,只有0.41%的人口面临TC升高的风险。在全国范围当中,共有2.7%的人口尿液浓度高于BMDL5对于TPHP暴露,无锡市呈现最高的风险水平。

其次是深圳市。2个城市尿液4-OH-TPHP浓度超出BMDL5的人口比例分别为17%和16%,风险最低的地区是哈尔滨市,有0.98%的尿液4-OH-TPHP浓度超过了BMDL5低,范围在0.98%~,5.9%其余城市的超出比例相对较之间。全国范围内,仅有

0.80%的人口尿液浓度超过BMDL5。

图1　全国8个城市居民尿液OPFRs代谢产物总浓度Fig.1　TotalconcentrationsofurinaryOPFRsmetabolites

amongresidentsof8citiesinChina

图2　全国8个城市居民尿液中OPFRs代谢产物组成

Fig.2　ProfileofOPFRsmetabolitesinurineof

residentsfrom8citiesinChina

3　讨论(Discussion)

通过全国8个城市的尿液数据调查,揭示了全国不同地区人群的有机磷酸酯内暴露水平及组成特征,并估算得到了6种有机磷酸酯代谢产物的全国人群尿液浓度。有机磷酸酯代谢产物尿液浓度和组成在不同城市人群中差异较大,呈现显著的区域差异,如深圳市的芳香类有机磷酸酯TPHP、TCrP与其他地区相比呈现出较高的暴露水平。在本研究的基

表3　8个城市及全国居民尿液OPFRs代谢产物浓度水平分布

Table3　UrinaryconcentrationofOPFRsmetabolitesin8citiesandacrossthecountry

城市Cities哈尔滨市Harbin南京市Nanjing上海市Shanghai深圳市Shenzhen沈阳市Shenyang无锡市Wuxi郑州市Zhengzhou株洲市Zhuzhou全国Acrossthecountry

人口/万人Population/million

1063.6

浓度/(ng·mL-1)Concentration/(ng·mL-1)

GMGSDGMGSDGMGSDGMGSDGMGSDGMGSDGMGSDGMGSDGMGSD

5-OH-EHDPP

0.042.360.053.810.013.160.054.780.042.480.026.650.033.450.034.10.032.75

4-OH-TPHP

0.142.250.132.900.025.440.146.940.034.720.0258.460.065.230.039.00.082.77

BCEP13.308.3510.735.721.987.930.2323.193.943.584.186.7614.573.741.2728..782.77

BDCIPP0.083.750.122.820.154.150.0619.030.143.870.122.820.115.050.174.70.122.77

DnBP0.379.910.597.110.495.903.104.980.594.150.328.021.744.280.5513.70.832.77

DPHP0.352.530.254.200.253.660.178.200.145.630.273.460.183.670.0710.50.252.75

800.47

2302

1190.84

811

637

863

386

Note:GMisshortforgeometricmeanandGSDisshortforgeometricstandarddeviation.

表4　8个城市及全国居民胆固醇升高风险

础上,不同地区环境介质中的有机磷酸酯污染水平及人体主要暴露来源仍有待进一步细致的调查与分析,从而更具有针对性地避免有机磷阻燃剂暴露所

(%)

Table4　Probabilityofelevatedcholesterolin8

citiesandinChina

城市

Cities哈尔滨市Harbin南京市Nanjing上海市Shanghai深圳市Shenzhen沈阳市Shenyang无锡市Wuxi郑州市Zhengzhou株洲市Zhuzhou全国

Acrossthecountry

5-OH-EHDPP风险Riskof5-OH-EHDPP

2.7140.41183.4115.88.42.7

4-OH-TPHP风险Riskof4-OH-TPHP

0.983.21.2161.3174.95.90.80

导致的人群健康风险。

芳香类有机磷酸酯在人体中会被快速降解代谢为磷酸二酯类化合物,因此在尿液中很难检出有机磷酸酯本身[44]。目前,以尿液中芳香类有机磷酸酯要的评价方法[41-42]。但以往以二酯类代谢产物为标志物的人群暴露研究中,存在一些代谢产物非特异性指示有机磷酸酯暴露的问题。如大多数研究中常用DPHP指示TPHP的暴露,但是EHDPP、TPHP以及间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)都有共同的代谢产物DPHP[22-23],DPHP并不能特异性指示TPHP的暴露水平。已有研究也证明,羟基化代谢产物是评估EHDPP、TPHP暴露的更加稳定、可靠的特异性TPHP的中值浓度虽然均低于以往研究中常用作TPHP标记物的DPHP,但两者的检出率均高于DPHP,表明羟基代谢产物不但特异性指示TPHP和生物标志物[9]。本研究中,5-OH-EHDPP与4-OH-代谢物作为生物标记物对人群进行内暴露评价是主

第3期张晓华等:我国人群有机磷阻燃剂暴露评估及其健康风险

　163

EHDPP的暴露,而且是更加灵敏的芳香类有机磷酸酯暴露标志物。根据已有的流行病学调查数据,本研究计算得到了以血液总胆固醇水平升高5%为终点的2种羟基代谢产物基准浓度,结果表明,EHD-PP与TPHP暴露分别导致了2.72%与0.80%的全国人群面临血液总胆固醇升高的风险,有机磷酸酯暴露对于普通人群血脂浓度的影响应当进一步关注与研究。

通讯作者简介:胡建英(1965—),女,博士,教授,主要研究方向为内分泌干扰物质的环境毒理与化学。参考文献(References):

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