沙昊雷，張芝燕，夏靜芬，陶丹丹

(浙江萬(wàn)里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，浙江 寧波　315100)

寧波東錢(qián)湖典型環(huán)境雌激素的檢測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

沙昊雷，張芝燕，夏靜芬，陶丹丹

(浙江萬(wàn)里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，浙江 寧波315100)

采用固相萃取-衍生化-氣相色譜法對(duì)東錢(qián)湖水體中典型環(huán)境雌激素進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果顯示，在東錢(qián)湖水體中檢測(cè)到6種環(huán)境雌激素，其中水上樂(lè)園和小普陀2個(gè)采樣點(diǎn)的4-壬基酚(4-NP)含量普遍高于其他采樣點(diǎn)。分析其原因，該2個(gè)采樣點(diǎn)的餐飲業(yè)和旅游業(yè)較發(fā)達(dá)，推測(cè)有餐飲廢水和洗滌廢水排入水體導(dǎo)致。最后對(duì)雙酚A(BPA)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)這3種殘留量較大的環(huán)境雌激素選用美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(US EPA)推薦的暴露計(jì)算方法進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，不會(huì)對(duì)人體造成明顯的不良影響，飲用所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)大于皮膚接觸。

環(huán)境雌激素；類(lèi)固醇類(lèi)；雙酚A；烷基酚；鄰苯二甲酸酯；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1　前　言

環(huán)境雌激素包括類(lèi)固醇類(lèi)、雙酚類(lèi)和烷基酚類(lèi)、鄰苯二甲酸酯類(lèi)、多氯聯(lián)苯類(lèi)、二噁英類(lèi)、農(nóng)用化學(xué)品等。環(huán)境雌激素屬于內(nèi)分泌干擾物質(zhì)，一旦進(jìn)入到生物體中，會(huì)對(duì)生物體內(nèi)正常的內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，從而破壞內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)控作用，甚至造成神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)異常等[1～3]。然而隨著工業(yè)的發(fā)展，水體中的環(huán)境雌激素含量也在不斷的增加，總量已經(jīng)不容小覷，而東錢(qián)湖作為飲用水源保護(hù)地，是寧波市境內(nèi)最重要的水體之一，對(duì)其水體中環(huán)境雌激素的檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)很有必要。

表1　實(shí)驗(yàn)試劑

2　實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)試劑

實(shí)驗(yàn)試劑詳見(jiàn)表1。

2.2實(shí)驗(yàn)儀器及條件

實(shí)驗(yàn)儀器：TRACE 1300型氣相色譜儀(美國(guó)熱電公司)；色譜柱：TG-5MS(30m×0.25mm)(美國(guó)熱電公司)；SBEQ-CR1012 SPE萃取裝置(美國(guó)色譜科(SUPELCO)公司)；CNWBOND HC-C18固相萃取柱(上海安譜科學(xué)儀器有限公司)。

為確保目標(biāo)樣品在檢測(cè)中的有效分離，本實(shí)驗(yàn)將采用兩種氣相色譜的升溫程序分別對(duì)類(lèi)固醇類(lèi)、雙酚類(lèi)、烷基酚和PAEs進(jìn)行檢測(cè)分析，具體升溫程序如下：

(1)類(lèi)固醇類(lèi)、雙酚類(lèi)和烷基酚類(lèi)的GC檢測(cè)條件(升溫程序1)：以氮?dú)鉃檩d氣，柱溫升溫程序：初始溫度100℃，保持2min，然后以20℃/min升至230℃并保持2min，再以2℃/min升至280℃，保持5min。采用不分流進(jìn)樣方式，進(jìn)樣體積為1.0μL。

(2)PAEs 的GC檢測(cè)條件(升溫程序2)：以氮?dú)鉃檩d氣，柱溫升溫程序：初始溫度100℃，保持1min，然后以10℃/min升至200℃并保持5min，再以5℃/min升至280℃，保持8min。采用不分流進(jìn)樣方式，進(jìn)樣體積為1.0μL。

2.3實(shí)驗(yàn)方法

那個(gè)時(shí)候鄭軍里的畫(huà)確有唐畫(huà)的富麗氣象，筆墨的清新格調(diào)及馬和人物的風(fēng)姿，卓然而立于那個(gè)時(shí)候難見(jiàn)突破的中國(guó)畫(huà)領(lǐng)域，尤其洞開(kāi)廣西少數(shù)民族人物畫(huà)沉悶的思維和視覺(jué)。這種新風(fēng)格跟80年代以來(lái)的那種趨新求變完全不同，有令人心悅誠(chéng)服的筆墨技巧，借古開(kāi)今，畫(huà)面格調(diào)閃耀著強(qiáng)烈溫暖的時(shí)代光芒。

2.3.1樣品采集與預(yù)處理

對(duì)東錢(qián)湖的4個(gè)采樣點(diǎn)(韓嶺、水上樂(lè)園、小普陀和沙山公園采樣點(diǎn))進(jìn)行水樣的采集，將采集好的水樣裝于潔凈的塑料瓶中，密封保存。

將采集的水樣進(jìn)行固相萃取處理，萃取方法參考文獻(xiàn)[4]，使用5mL甲醇和5mL水活化C18小柱；將0.45μm有機(jī)濾膜過(guò)濾好的水樣通過(guò)C18小柱，棄去流出液；用少量水淋洗柱壁，抽氣5min，以除去柱中水分；用2mL的二氯甲烷洗脫小柱兩次；最后在40℃水浴中氮吹至干，用1mL甲醇定容。每個(gè)采樣點(diǎn)的樣品取3個(gè)平行樣。

2.3.2樣品衍生化

在經(jīng)固相萃取好的水樣中，加入20μL吡啶和20μL五氟丙酸酐，在70℃下衍生30min[5]。衍生好的樣品裝于2mL的進(jìn)樣中，用錫箔紙封住瓶口。

3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論

3.1混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢測(cè)分析

類(lèi)固醇類(lèi)、雙酚類(lèi)和烷基酚類(lèi)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的濃度約20 mg/L，經(jīng)衍生化后，按GC設(shè)定的升溫程序1進(jìn)行檢測(cè)，得到的出峰情況如圖1所示。鄰苯二甲酸酯類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(PAEs)的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的濃度約20mg/L，經(jīng)衍生化后，按GC設(shè)定的升溫程序2進(jìn)行檢測(cè)，得到的出峰情況如圖2所示。類(lèi)固醇類(lèi)、雙酚類(lèi)、烷基酚類(lèi)和PAEs的線(xiàn)性回歸方程及相關(guān)系數(shù)(峰面積與濃度之間的線(xiàn)性方程)見(jiàn)表1。

從表2可以看出，實(shí)驗(yàn)所得的相關(guān)系數(shù)均呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性關(guān)系，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的整體誤差相對(duì)較少。

圖1　類(lèi)固醇類(lèi)、雙酚類(lèi)和烷基酚類(lèi)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的氣相色譜圖Fig.1　Gas chromatogram of the mixed standard solution of steroid hormone, bisphenol and alkyl phenol

圖2　PAEs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的氣相色譜圖Fig.2　Gas chromatogram of the mixed standard solution of PAEs

名稱(chēng)線(xiàn)性回歸方程R24-NPy=84422x-160050.9982BPAy=47825x-357510.9972E1y=34666x-114120.9955E2y=32870x-206220.9967EE2y=33865x-181870.9975E3y=7371.6x-139710.9905DMPy=66504x+1168960.9866DEPy=83062x+1808790.9871DBPy=68158x+431820.9930BBPy=71855x+391990.9912DEHPy=72657x+218110.9931DOPy=64894x+2525.90.9909

3.2樣品的檢測(cè)分析

表3　東錢(qián)湖上4個(gè)采樣點(diǎn)環(huán)境雌激素含量

注：“-”表示水樣中未測(cè)得。

分析表3數(shù)據(jù)可得，東錢(qián)湖中水上樂(lè)園和小普陀2個(gè)采樣點(diǎn)的4-NP含量較高，該2個(gè)采樣點(diǎn)屬于景區(qū)，餐飲業(yè)較發(fā)達(dá)，且周末戶(hù)外野餐、自主燒烤活動(dòng)較頻繁，因而推斷有較多洗滌廢水流入湖中，而使得4-NP含量較其他2個(gè)采樣點(diǎn)高，而其他3種可檢測(cè)到的雌激素在4個(gè)采樣點(diǎn)的濃度分布相對(duì)比較平均。

王凡等[6]對(duì)長(zhǎng)江武漢段水體中的PAEs類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果顯示DMP含量為0.031～0.295 μg/L，DBP含量為0.014～28.63 μg/L，DEP含量為0.032～0.365 μg/L。由檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比可知，東錢(qián)湖中的DMP、DBP濃度與其差異不大，而DEP的最大濃度的含量接近長(zhǎng)江武漢段水體最大值的10倍，由此看出，東錢(qián)湖水體中鄰苯二甲酸二乙酯的污染程度遠(yuǎn)超長(zhǎng)江武漢段。

《中華人民共和國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)中規(guī)定BPA的濃度限值為10 μg/L，DEP的濃度限值為300 μg/L，DBP的濃度限值為3 μg/L。與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照可知，東錢(qián)湖的4個(gè)采樣點(diǎn)的BPA和DEP含量均符合標(biāo)準(zhǔn)，而DBP在其中3個(gè)采樣點(diǎn)中均超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)值，而DBP已被美國(guó)列為優(yōu)先控制的污染物，并且具有雌激素活性，因此需特別重視其造成的影響。

4　水樣中環(huán)境雌激素含量的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本次健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)選用美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(US EPA)推薦的暴露計(jì)算方法，擬對(duì)所檢測(cè)到的6種環(huán)境雌激素進(jìn)行評(píng)價(jià)，但考慮到很多環(huán)境雌激素沒(méi)有可以參考的數(shù)據(jù)，故選擇對(duì)BPA、DEP、DBP三種環(huán)境雌激素進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。其中BPA屬于致癌物，DEP和DBP屬于非致癌物，但BPA沒(méi)有可參考的致癌斜率因子，由于致癌物與非致癌物均具有非致癌危險(xiǎn)效應(yīng)[7]，所以對(duì)這3種環(huán)境雌激素進(jìn)行非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。本次健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要考慮飲用和直接接觸兩種途徑[8]。

4.1長(zhǎng)期日攝入量(Chronic Daily Intake,CDI)計(jì)算

CDI表示人體每千克重量每天經(jīng)由皮膚通過(guò)攝入、吸入或吸收的污染物的量，CDI計(jì)算采用US EPA推薦的計(jì)算公式[7,8]，如下：

飲水途徑暴露計(jì)算：

(1)

皮膚接觸暴露途徑計(jì)算：

(2)

(3)

該健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中所有的參考數(shù)據(jù)均是US EPA網(wǎng)站上查的數(shù)據(jù)，部分為估計(jì)值[7～9]，如表4所示。

表4　CDI評(píng)價(jià)過(guò)程中的參考數(shù)值

4.2風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(Hazard Index，HI)計(jì)算

非致癌風(fēng)險(xiǎn)通常用風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)HI表示，計(jì)算公式如下，其中RfD(reference dose,RfD)是指非致癌允許攝入量參考劑量：

(4)

BPA、DEP、DBP的非致癌允許攝入量參考劑量(RfD)如表5所示。

表5　非致癌允許攝入量參考劑量(RfD)

將表4中的數(shù)據(jù)代入(1)、(2)、(3)、(4)四個(gè)計(jì)算公式中，求出非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。東錢(qián)湖中3個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算所得的非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)如表6所示。

表6　東錢(qián)湖采樣點(diǎn)的非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

注：“-”表示測(cè)定數(shù)據(jù)低于檢出限，未進(jìn)行評(píng)價(jià)，累積風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為所有風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的累加。

對(duì)于非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于1時(shí)，則會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。而從東錢(qián)湖的3個(gè)采樣點(diǎn)的累積風(fēng)險(xiǎn)可見(jiàn)，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，則認(rèn)為該水體中的環(huán)境雌激素含量暫時(shí)不會(huì)對(duì)人體造成明顯的不良影響，但考慮到低劑量效應(yīng)，不能忽視其所帶來(lái)的危害。同時(shí)對(duì)比飲用含環(huán)境雌激素的水和皮膚接觸兩種途徑的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)可得，飲用所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)大于皮膚接觸，一旦環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)超過(guò)1，將會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

5　結(jié)論與展望

5.1結(jié)論

(1)從分析結(jié)果中可以看出，東錢(qián)湖中水上樂(lè)園和小普陀2個(gè)采樣點(diǎn)的4-NP含量普遍高于其他采樣點(diǎn)，考慮附近餐飲業(yè)和旅游業(yè)較發(fā)達(dá)，有餐飲廢水和洗滌廢水排入而引起的。

(2)在對(duì)BPA、DEP和DBP這3種環(huán)境雌激素所做的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中可以看出，所得的非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均小于1，暫不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生明顯的不良影響，飲用所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)大于皮膚接觸。

5.2展望

(1)目前我國(guó)沒(méi)有完善的環(huán)境雌激素質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，考慮到環(huán)境雌激素的低劑量效應(yīng)，希望在將來(lái)能完善相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。

(2)在水樣預(yù)處理富集的過(guò)程中，會(huì)造成少量目標(biāo)提取物質(zhì)的損失，需要繼續(xù)不斷完善相關(guān)檢測(cè)手段和方法，使結(jié)果更加精確。

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The Detection and Risk Assessment of Typical Environmental Estrogens in Dongqian Lake of Ningbo

SHA Hao-lei，ZHANG Zhi-yan，XIA Jing-fen，TAO Dan-dan

(CollegeofBiological&EnvironmentalSciences,ZhejiangWanliUniversity,Ningbo，Zhejiang315100,China)

The typical environmental estrogens in Dongqian Lake were detected by solid-phase extraction, derivatization and gas chromatography. The results showed that six kinds of environmental estrogens were detected in Dongqian Lake. The concentrations of 4-nonylphenol (4-NP) in the two points of Water park and XiaoPuTuo were generally higher than that of other sampling points. By analyzing the facts, the catering and the tourism industries were more developed at these two sampling points, which could be speculated that the discharge of the restaurant wastewater and washing wastewater can resulted in this situation. At last, the health risk caused by the three environmental estrogens (bisphenol A(BPA), diethyl phthalate(DEP), dibutyl phthalate (DBP)) with large remaining amount were assessed and the health risk assessment had utilized the exposure calculation method which recommended by the U. S. Environmental Protection Agency (US EPA). The results showed that the hazard indexes of BPA, DEP and DBP’s were far below one and will not cause obvious adverse effect to human body, and the risk of drinking was more than that of the skin contact.

Environmental estrogens; steroid hormone; Bisphenol A; Alkyl phenol; Phthalie acid estesr(PAEs); health risk assessment

2015-06-30

浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LQ13B070004); 浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃(新苗人才計(jì)劃)項(xiàng)目(2014R419022)；寧波市基金(2015A610255);寧波市科技富民惠民項(xiàng)目(2015C50002);住建部科技項(xiàng)目(2015-K7-008)。

沙昊雷(1981-)，男，浙江寧波人，2007年畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，碩士，助理研究員，研究方向?yàn)榄h(huán)境樣品監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染控制。

X832

A

1001-3644(2015)06-0010-05