上海市居民暴露于多環(huán)芳烴的健康風(fēng)險評價

董繼元，劉興榮，張本忠，王式功，尚可政

1. 蘭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2. 蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000

上海市居民暴露于多環(huán)芳烴的健康風(fēng)險評價

董繼元1，劉興榮1，張本忠1，王式功2，尚可政2

1. 蘭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2. 蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000

為研究上海市多環(huán)芳烴類有機污染物對人體產(chǎn)生的潛在健康危害風(fēng)險，結(jié)合上海市人群狀況，采用多介質(zhì)-多途徑暴露模型，評價上海市居民暴露于多環(huán)芳烴的暴露量及由此導(dǎo)致的健康風(fēng)險，分析不同環(huán)境介質(zhì)、暴露介質(zhì)及暴露途徑的風(fēng)險貢獻率，并結(jié)合蒙特卡羅方法分析研究過程中的不確定性。在實際評價時，根據(jù)上海市的實際情況，我們選用了部分美國環(huán)保局推薦參數(shù)，剩余的評價參數(shù)根據(jù)國內(nèi)的相關(guān)文獻，我們進行了修正，以使暴露模型更較好的接近上海市真實暴露場景，提高模擬的準確度和精密度。結(jié)果表明：兒童、青少年和成人對16種PAH化合物（PAH16）的日均暴露量分別為1.27×10-3、8.90×10-4、7.49×10-4mg·kg-1·d-1，主要暴露途徑是膳食暴露，此外呼吸暴露也占有一定的比重，皮膚暴露作用很小。膳食暴露中對總暴露貢獻最大的食品是糧食、肉類、魚類。高環(huán)化合物主要來自肉類和魚類。2環(huán)、3環(huán)、4環(huán)、5環(huán)和6環(huán)化合物對總暴露譜的貢獻依次減少。健康風(fēng)險評價結(jié)果表明，上海市兒童、青少年和成人由于 PAHs暴露引起的平均致癌風(fēng)險為7.20×10-6、6.13×10-6、4.44×10-6a-1，上海市多環(huán)芳烴類污染物居民人體健康風(fēng)險度高于可接受健康風(fēng)險度標準。上海市女性對多環(huán)芳烴的暴露量高于男性，女性健康風(fēng)險平均值亦高于EPA標準值。上海市多環(huán)芳烴人群暴露與天津、北京和蘭州相比存在一定的差異。各項參數(shù)中，糧食、蔬菜攝食量和相應(yīng)的多環(huán)芳烴（PAHs）殘留濃度是影響暴露的重要因素。通過蒙特卡羅模擬得到各年齡段人群對多環(huán)芳烴（PAHs）的日均暴露量的分布特征，各輸出變量均服從對數(shù)正態(tài)分布。

多環(huán)芳烴；暴露；健康風(fēng)險評價；上海

多環(huán)芳烴類化合物（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，簡稱PAHs）是一類普遍存在于環(huán)境中的半揮發(fā)性有機污染物，具有致癌、致畸等危害人類健康的作用。因此，多環(huán)芳烴引起了人們極大的重視，美國環(huán)保局提出了將16種PAHs作為優(yōu)先控制污染物。上海市是我國經(jīng)濟發(fā)展速度最快、城市化水平較高的地區(qū)，對能源的需求量持續(xù)上升。同時上海擁有中國最大的現(xiàn)代化石油煉制、石油化工、合成纖維和新型塑料等化學(xué)化工生產(chǎn)企業(yè)，在市區(qū)周邊建立了數(shù)個化工園區(qū)。上述的能源消耗和化工生產(chǎn)過程可能存在多環(huán)芳烴的排放，將對環(huán)境構(gòu)成一定的危害。上海市大氣中PAHs污染水平較嚴重（郭紅蓮等，2004；胡雄星等，2005；孫小靜等，2008；謝雨杉，2009）。如郭紅蓮等（2004）報道的上海市冬季大氣中多環(huán)芳烴濃度為 245.52 ng·m-3，遠遠高于國內(nèi)大連122.18 ng·m-3（萬顯烈和楊鳳林，2003），杭州38.46 ng·m-3（史堅等，2003），青島57.65 ng·m-3（Guo等，2003），臺中63.00 ng·m-3（Fang等，2004），與國外城市Urban Seoul，Korea 131.9 ng·m-3（Bae等，2002），Urban Las Palmas de Gran Canavia，Spain 30.76 ng·m-3（Castellano等，2003）相比，郭紅蓮等（2004）報道的上海市冬季大氣中多環(huán)芳烴濃度亦高于國外城市報道的數(shù)值。此外郭紅蓮等（2004）報道的上海市大氣中BaP為9.89 ng·m-3，超過國家規(guī)定的大氣質(zhì)量標準(1 ng·m-3)，另外，徐慶（2014）對上海市飲用水源地優(yōu)先控制有機污染物篩選后發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴在上海市飲用水源地優(yōu)先控制有機污染物名單排名第一，上海市飲用水主要以地表水為供水水源，由此可知，上海市地表水也存在較嚴重的多環(huán)芳烴污染（徐慶，2014）。通過以上的分析可以看出，上海市大氣和水體環(huán)境己普遍受到多環(huán)芳烴的污染。多環(huán)芳烴從上海市污染源排放進入大氣中，會隨著大氣的運動而擴散，使其污染范圍不斷擴大，大氣中的多環(huán)芳烴還會在氣相和顆粒相間分配，被懸浮顆粒物吸附形成大的顆粒物而發(fā)生干濕沉降，通過干濕沉降作用進入水體、土壤以及植物等，同時可以通過水生和陸生生態(tài)系統(tǒng)逐級放大，累積到較高的濃度。人類通過食物、飲水、空氣和皮膚接觸等途徑攝入多環(huán)芳烴，從而危害人體健康。

以往上海市多環(huán)芳烴污染研究多針對單一介質(zhì)或者單一污染物，僅僅報道污染物的濃度水平（郭紅蓮等，2004；胡雄星等，2005；孫小靜等，2008；謝雨杉，2009），到目前為止，針對上海市多環(huán)芳烴污染對人體的暴露量大小及暴露介質(zhì)、暴露途徑均未見相關(guān)的研究報道。

同時上海市是我國經(jīng)濟發(fā)展速度最快、城市化水平較高的地區(qū)，也是多環(huán)芳烴污染較為嚴重的地區(qū)，大氣、水和土壤均承受著不同程度的污染(郭紅蓮等，2004；胡雄星等，2005；孫小靜等，2008；謝雨杉，2009)。因此，本研究選取上海市居民為研究對象，采用多介質(zhì)多途徑人體暴露模型，評價上海市居民暴露于多環(huán)芳烴的健康風(fēng)險，分析健康風(fēng)險的來源、暴露介質(zhì)及暴露途徑，比較了多介質(zhì)人體暴露模型主要輸出結(jié)果與天津、北京、蘭州在暴露途徑，暴露貢獻率等方面的差異（李新榮，2005；李新榮等，2009；董繼元等，2012）。

1 材料與方法

1.1 模型框架

模型框架采用 EPA的污染物多介質(zhì)暴露模型（Usepa，1997；趙肖，2008；Zhao等，2009；宋明偉，2010）。通過對研究區(qū)域污染物種類與來源、主要排放方式、不同環(huán)境介質(zhì)中污染物濃度以及當?shù)鼐用裆盍?xí)慣與特點的調(diào)查和了解，結(jié)合多環(huán)芳烴污染物遷移、轉(zhuǎn)化和進入人體的規(guī)律，將上海市人群劃分兒童（0～6歲）、青少年（6～18歲）和成人（>18歲）3個亞群。在暴露途徑方面。每個亞群的暴露途徑均分為3大類，包括食物（谷類、蔬菜水果、魚、肉、奶、蛋）和飲水、呼吸、皮膚等導(dǎo)致的暴露量（圖1）?？偙┞读考礊椴煌緩奖┞读康乃阈g(shù)加和。按上海市人群平均壽命計算，根據(jù)不同亞群的年平均暴露量的估算值，可以計算出上海市人群的終身日均暴露量。本研究在借鑒北京大學(xué)竇艷偉（2006）和譚大（2010）多介質(zhì)逸度暴露模型基礎(chǔ)上，對EPA的污染物多介質(zhì)暴露模型加以改進，建立符合上海市真實暴露場景的多介質(zhì)逸度暴露模型，暴露模型中上海市各主要環(huán)境介質(zhì)中的多環(huán)芳烴濃度均來源于公開報道的上海市相同年份濃度值（郭紅蓮等，2004；胡雄星等，2005；孫小靜等，2008；謝雨杉，2009），對于食物（谷類、蔬菜水果、魚、肉、奶、蛋）中的多環(huán)芳烴濃度計算，本文采用Mclachlan（1996）、Macleod和Mackay（1999）提出的方法利用環(huán)境介質(zhì)中的多環(huán)芳烴濃度根據(jù)逸度概念計算得到。暴露模擬參數(shù)的取值和含義、日平均暴露量計算方法和公式詳見參考文獻（Chen和Liao，2006；趙肖，2008；Zhao等，2009；宋明偉，2009；Wu等，2011），這里不再詳述。

圖1 暴露途徑Fig. 1 Exposure Pathways

特定 i亞群通過特定 j途徑的實際暴露量Dij(mg)等于介質(zhì)濃度Cij（mg·kg-1或mg·L-1）、攝取因子IRij（kg·d-1或L·d-1）、吸收因子fij和暴露時間t(d)的乘積：

可以根據(jù)特定亞群和特定途徑實際暴露量以及不同年齡人群的體質(zhì)量mi(kg)及該途徑年均暴露時間t(d)，分別計算3個亞群9種暴露途徑各自的日均暴露量CDIij(mg·kg-1·d-1）：

所有暴露途徑日均暴露量的加和即為特定亞群日均暴露總量CDIi(mg·kg-1·d-1）：

據(jù)此，可以計算終身日均暴露量DOSE(mg·kg-1·d-1)，式中L(a)為人群平均終身壽命：

環(huán)境風(fēng)險分析過程中存在大量不確定性。對健康風(fēng)險而言，其不確定性主要包括環(huán)境介質(zhì)污染物含量、污染物多途徑暴露定量輸入?yún)?shù)及居民個體間的差異等。應(yīng)用蒙特卡羅方法分析上海市多環(huán)芳烴健康風(fēng)險評價過程中的不確定性。蒙特卡羅（Monte Carlo）模擬是一種常用的不確定性分析方法，該方法是一種基于“隨機數(shù)”的計算方法，其基本思想是：將符合一定概率分布的大量隨機數(shù)作為參數(shù)帶入數(shù)學(xué)模型，求出所關(guān)注變量的概率分布，從而了解暴露參數(shù)對模擬結(jié)果的綜合影響以及模擬最終結(jié)果的統(tǒng)計特征。

2 結(jié)果與討論

根據(jù)文獻報道的上海市不同環(huán)境介質(zhì)的多環(huán)芳烴濃度值（郭紅蓮等，2004；胡雄星等，2005；孫小靜等，2008；謝雨杉，2009），結(jié)合多途徑暴露分析模式（Usepa，1997；Chen和Liao，2006；趙肖，2008；Zhao等，2009；宋明偉，2010；Wu等，2011），采用蒙特卡羅方法對暴露介質(zhì)的多環(huán)芳烴含量進行隨機模擬分析。模型參數(shù)通過查閱相關(guān)參考文獻及借鑒國內(nèi)外同類模型輸入?yún)?shù)確定（李麗娜，2007；翟鳳英，2007；趙肖，2008；Zhao等，2009；王宗爽等，2009；宋明偉，2010）。其中的關(guān)鍵暴露參數(shù)如體質(zhì)量，皮膚面積，呼吸率等均直接采用上海市人群的實際數(shù)據(jù)或根據(jù)相關(guān)公式計算得到上海市的參數(shù)值（李麗娜，2007；翟鳳英，2007；王宗爽等，2009），以最大限度接近上海市真實暴露場景。采用式（2）分析暴露量，由于不同性別、不同年齡段的居民對污染物具有不同的敏感性，故根據(jù)國際通用的健康風(fēng)險居民人群階段劃分方法，將上海市居民分為兒童（0～6歲）、青少年（6～18歲）和成人（>18歲）3個亞群。上海市居民暴露量在目前暴露水平下，3個年齡亞群日平均暴露量：幼年男性為1.23×10-3mg·kg-1·d-1，青少年男性為 8.61×10-4mg·kg-1·d-1，成年男性為7.32×10-4mg·kg-1·d-1；幼年女性為 1.30×10-3mg·kg-1·d-1，青少年女性為9.19×10-4mg·kg-1·d-1，成年女性為7.66×10-4mg·kg-1·d-1。不同年齡階段暴露量依次為：幼年女性>幼年男性>青少年女性>青少年男性>成年女性>成年男性。不同年齡段不同性別單位體質(zhì)量日均暴露量見圖2。由圖2可見，食物、空氣暴露和飲用水是人體暴露的重要途徑。

圖2 上海市多環(huán)芳烴在不同人群單位體質(zhì)量日平均暴露量Fig. 2 The exposure of PAHs to four groups of people in Shanghai

不同年齡段、不同性別的人群不同暴露途徑暴露量占總暴露量的比例見圖3，由圖3可以看出，就污染物進入人體的3類主要方式（食物暴露和飲水、呼吸和皮膚暴露）而言，食物暴露在各年齡段人群中對人體的暴露貢獻最為重要，其次是呼吸，而皮膚暴露作用非常微弱。兒童、青少年和成年人的膳食暴露貢獻分別為：幼年男性94.99%，其他依次為幼年女性95.00%，青少年男性94.74%和青少年女性 94.73%，成年男性 94.06%和成年女性93.97%。呼吸貢獻分別是幼年男性3.67%和幼年女性3.68%，青少年男性3.99%和青少年女性3.99%，成年男性4.53%和成年女性4.57%。相比之下皮膚接觸所導(dǎo)致的暴露幾乎可以忽略?？梢?，食物暴露和呼吸無疑是上海市人群暴露于多環(huán)芳烴的優(yōu)勢途徑。在膳食攝入中，貢獻最大的為谷類（62.25%～68.26%），這一方面與我國人群膳食結(jié)構(gòu)中谷物占有主導(dǎo)地位有密切關(guān)系；另一方面也部分歸因于相對嚴重的大氣污染（植物地上部分的PAHs吸收主要源于大氣）。在飲食結(jié)構(gòu)中占較大份額且富集濃度較高的肉類對總暴露的貢獻也相對較高，占總暴露的（9.03%～12.00%）。

不同年齡段、不同性別的人群膳食暴露量所占比例也存在一定的差異，幼年兒童正處在生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，對各種營養(yǎng)物質(zhì)的需求高于成年人，魚、奶、蛋的食物消費量較高，故幼年兒童通過攝食魚、奶、蛋膳食暴露量高于成年人。

由于不同 PAHs的分子量和物理化學(xué)特征不同，其在環(huán)境中的遷移行為以及通過食物鏈或其他途徑進入人體的潛在能力也不同。圖4為上海市居民對16種PAH化合物的平均終生暴露量?？偙┞读糠譃槭澄?、空氣吸入、飲用水、和皮膚暴露4類途徑。從圖4可見，無論哪種化合物，膳食暴露都是優(yōu)勢來源，呼吸暴露主要與萘等低環(huán)化合物有關(guān)。就各種途徑之和而言，以萘代表的二環(huán)化合物占優(yōu)勢，占總暴露量的58%左右。

圖5為通過主要暴露途徑的相對攝入量。為便于比較，含量均用同樣縱標尺度（70%）。從圖 5可見，膳食暴露譜與呼吸分布非常相似，均為2環(huán)化合物占優(yōu)勢，3環(huán)，4環(huán)，5環(huán)和6環(huán)含量百分比依次減少。這個規(guī)律是與中國PAHs排放譜相一致的，中國2003年P(guān)AHs的排放譜顯示，2環(huán)和3環(huán)的PAHs，包括Nap, Any, Ane, Fle, Phe, Ant幾種，占了排放的70%，4環(huán)及以上所占比例較小，這主要是因為大多數(shù)源的低環(huán)PANS的排放因子要比高環(huán)的高的緣故（李新榮，2005；李新榮等，2009）。皮膚暴露含量優(yōu)勢化合物為4環(huán)化合物，3環(huán)化合物也占一定比例，相反，2環(huán)化合物含量很少，這是因為皮膚暴露是與PAHs化合物的本身性質(zhì)相關(guān)的，低環(huán)化合物易揮發(fā)，所以從皮膚途徑進入人體的量相對少于其他化合物。

表1給出了3個年齡段人群的4種暴露途徑致癌風(fēng)險以及總致癌風(fēng)險，對飲食而引起的致癌風(fēng)險，兒童明顯高于青年人和成年人，同時3個年齡段的致癌風(fēng)險均超過了可接受健康風(fēng)險度標準(10-6)。對飲水、呼吸、皮膚3種暴露途徑而言，三者的致癌風(fēng)險均低于可接受健康風(fēng)險度標準(10-6)。對4種暴露途徑的總致癌風(fēng)險值，一般認為，兒童體質(zhì)量較小，對有毒物質(zhì)更敏感，故多環(huán)芳烴暴露導(dǎo)致兒童的致癌風(fēng)險最高。其次是青年，致癌風(fēng)險最小的是成人。從不同人群的性別差異來看，女性的致癌風(fēng)險要稍高于男性，這主要是因為男女之間體質(zhì)量的差異造成的。3個年齡段的總致癌風(fēng)險均超過了可接受健康風(fēng)險度標準(10-6)，上海多環(huán)芳烴暴露對人體健康的影響已不容忽略。

表1 3個年齡段多途徑PAHs致癌風(fēng)險Table 1 Carcinogenic risk of PAHs in multi-pathways for three age groups

圖3 上海市不同途徑PAHs對人群暴露的相對貢獻Fig. 3 Contribution of various pathways to the people exposure of PAHs in Shanghai

圖4 上海市居民對16種PAH化合物的終生平均絕對暴露量Fig. 4 Life-time average exposure of Shanghai's residence to 16 PAH compound

圖5 不同環(huán)數(shù)PAHs的相對暴露量Fig. 5 Distribution pattern of PAHs with various numbers of rings in major exposure routes

由于暴露模型中大部分參數(shù)，如PAHs在環(huán)境和食物介質(zhì)中的濃度等，分布形式為對數(shù)正態(tài)分布或近似對數(shù)正態(tài)分布，所以根據(jù)輸入?yún)?shù)的均值和標準差產(chǎn)生對數(shù)正態(tài)分布的隨機數(shù)，通過蒙特卡洛模擬來分析模型的不確定性。蒙特卡羅模擬輸出各年齡段對多環(huán)芳烴暴露的結(jié)果，各年齡段直接輸出結(jié)果的偏度系數(shù)和峰度系數(shù)都大于零，分布形態(tài)呈明顯的右偏態(tài)分布，因此對輸出數(shù)據(jù)作對數(shù)變換，暴露量在對數(shù)變換后近似服從對數(shù)正態(tài)分布。由于3個年齡段對多環(huán)芳烴的日均暴露量的對數(shù)變換前后分布形態(tài)相似，本文以兒童為例，給出了兒童日均暴露量對數(shù)變換前后的頻率分布圖。通過蒙特卡羅模擬得到的兒童日均暴露量近似服從對數(shù)正態(tài)分布，接近參數(shù)平均值輸入時的計算結(jié)果（圖6）。

圖6 上海兒童多環(huán)芳烴暴露量的蒙特卡羅計算結(jié)果經(jīng)對數(shù)變換前后的頻率分布圖Fig. 6 The distribution before and after log-transformed of monte carlo simulation results of Shanghai Children group exposure to PAHs

3 討論

由于不同地區(qū)社會背景和人們的生活習(xí)慣差異，上海市與李新榮報道的天津與北京、本課題組報道的蘭州以及國外一些研究中多環(huán)芳烴人群暴露存在一定的差異（李新榮，2005；李新榮等，2009；董繼元等，2012）。

3.1 上海市與天津、北京、蘭州多環(huán)芳烴人群暴露量不同

上海市與與李新榮報道的天津與北京、本課題組報道的蘭州多環(huán)芳烴人群暴露暴露量不同。根據(jù)模型計算結(jié)果，在目前暴露水平下，上海兒童、青少年和成人3個年齡段亞群對多環(huán)芳烴的暴露量分別為 1.27×10-3、8.90×10-4、7.49×10-4mg·kg-1·d-1，李新榮報道的天津與北京兒童、青少年和成人3個年齡段亞群對多環(huán)芳烴的暴露量分別為4.30×10-3、3.8×10-3、3.1×10-3mg·kg-1·d-1和1.83×10-3、1.44×10-3、1.20×10-3mg·kg-1·d-1，蘭州兒童和成人2個年齡段亞群對多環(huán)芳烴的暴露量分別為 4.28×10-4、5.34×10-4mg·kg-1·d-1，上海市兒童、青少年和成人3個年齡段亞群對多環(huán)芳烴的暴露量低于天津、北京，高于蘭州。

3.2 上海市與天津、北京、蘭州多環(huán)芳烴不同暴露途徑貢獻比例不同

從不同暴露途徑貢獻比例來看，上海市與李新榮報道的天津與北京、本課題組報道的蘭州多環(huán)芳烴不同暴露途徑貢獻比例也有所不同，上海市膳食暴露在終生日均暴露量為 94.58%，呼吸途徑占4.07%，天津膳食暴露在終生日均暴露量中的貢獻為93.00%左右，呼吸途徑占5.19%，北京地區(qū)膳食暴露在終生日均暴露量中的貢獻為88.70%，呼吸途徑占6.40%，蘭州膳食暴露在終生日均暴露量中的貢獻為93.73%，呼吸途徑占3.51%，上海市膳食暴露在終生日均暴露量中的貢獻與天津和蘭州接近，略高于北京，上海市呼吸途徑在終生日均暴露量中的貢獻低于天津和北京，略高于蘭州。

3.3 上海市人群通過膳食途徑暴露量與天津、北京、蘭州、英國和瑞典也存在差異

上海市人群通過膳食攝入的多環(huán)芳烴的暴露量與天津、北京、蘭州、英國和瑞典也存在差異。上海市人群對多環(huán)芳烴的暴露的各暴露途徑的貢獻率最大的為谷物暴露，占總暴露量的65.38%。其次是肉類，占總暴露量的10.59%，最后為魚類，占總暴露量的7.70%。天津貢獻最大的為谷類，平均占總暴露量的31.00%，蔬菜攝入對總暴露的貢獻也相對較高，達22.00%，肉類占總暴露的25.00%。北京攝食谷類占總暴露量的27.00%，攝食蔬菜占總暴露量的7.70%，肉類占總暴露的35.50%。蘭州人群對多環(huán)芳烴的暴露的各暴露途徑的貢獻率最大的為谷物暴露，占總暴露量的82.34%，其次是蔬菜暴露，占總暴露量的5.88%，最后為肉類，占總暴露量的3.78%。英國總膳食研究的結(jié)果顯示，多環(huán)芳烴主要來自油脂，其中28.00%來自黃油，20.00%來自奶酪，17.00%來自人造奶油。谷物中的56.00%來自白面包，12.00%來自面粉。其次為蔬菜，水果來源，奶類和飲料不是重要來源。盡管熏魚和熏肉PAHs含量較高，但它們在英國的消費量不大，不是膳食的主要組成部分。瑞典的研究結(jié)果，谷物為主要來源，占總PAHs暴露量的34.00%，其次為蔬菜(約18.00%)和油脂(約16.00%)(吳永寧，2003)。通過對上海市與天津、蘭州、北京、英國和瑞典多環(huán)芳烴膳食暴露的分析可以看出，上海市人群對多環(huán)芳烴的暴露的各暴露途徑的貢獻率最大的為谷物暴露，蔬菜和肉類的暴露貢獻比較低。膳食暴露中不同暴露途徑的貢獻率與當?shù)厣攀辰M成比例和膳食消費習(xí)慣相關(guān)。

4 結(jié)論

在上海目前的污染水平下, 兒童、青少年和成人 PAHs暴露量分別為 1.27×10-3、8.90×10-4、7.49×10-4mg·kg-1·d-1，在各種暴露途徑中，膳食暴露占總暴露量的94.58%，呼吸途徑占4.07%，其余主要源于皮膚接觸暴露。不同環(huán)數(shù)化合物對不同途徑暴露的貢獻不盡相同。上海市多環(huán)芳烴人群暴露與天津、北京和蘭州相比存在一定的差異。

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Population Exposure to PAHs and the Health Risk Assessment in Shanghai City

DONG Jiyuan1, LIOU Xinrong1, ZHANG Benzhong1, WANG Shigong2, SHANG Kezheng2
1. School of Public Health, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 2. College of Atmospheric Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

In recent years, the pollution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Shanghai has become increasingly serious. PAHs continuously accumulates in the environmental medium of Shanghai, threatening the residents’ health. To study the potential health risk of organic pollutants of PAHs on the residents in Shanghai City, we have adopted a multi-medium & multi-approach exposure model in combination with the population health status in Shanghai to assess the exposure of Shanghai residents in PAHs and consequent health risks, analyze the risk contribution rate of different environmental media, exposure media and exposure approaches, and analyze the uncertainty during the research process through Monte Carlo method. In actual evaluation, according to Shanghai’s practical conditions, we have chosen part of the parameters recommended by the US Environmental Protection Agency and revised the rest parameters based on relevant domestic articles so as to make the exposure model more approximate to the real exposure situation in Shanghai and to enhance the model’s accuracy and consistency. The results show that: The average daily exposure of children, teenagers and adults to the 16 PAH compounds (PAH16) are 1.27×10-3mg·kg-1·d-1, 8.90×10-4mg·kg-1·d-1, and 7.49×10-4mg·kg-1·d-1respectively. Dietary intake was the major route of human exposure and moreover, respiratory exposure also occupied a certain proportion; however, the effect of skin exposure was inconspicuous. The foods that contribute the most to the total diet exposure are grain, meat and fish. Polycyclic compounds mainly come from meat and fish. The contribution of two-membered ring, three-membered ring, four-membered ring, five-membered ring and six-membered ring to the total exposure successively decrease. The results of health risk assessment show that the average carcinogenic risk of children, teenagers and adults in Shanghai caused by PAHs are 7.20×10-6a-1, 6.13×10-6a-1, and 4.44×10-6a-1respectively. The residents’ health risk is higher than the acceptable health risk standard. And the exposure of women to PAHs is higher than that of men in Shanghai. Women’s average health risk value is also higher than the EPA standard value. There existed some differences of population exposed to PAHs in Shanghai compared to Tianjin, Beijing and Lanzhou. In various parameters, the grain and vegetable intake, the residual concentration of (PAHs) are important factors affecting exposure. By Monte Carlo simulation, distribution characteristics of the daily (PAHs) exposure in people of all ages were obtained. All output variables were consistent with the lognormal distribution.

PAHs; exposure; health risk assessment; Shanghai

X820.4

A

1674-5906（2015）01-0126-07

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.01.019

董繼元，劉興榮，張本忠，王式功，尚可政. 上海市居民暴露于多環(huán)芳烴的健康風(fēng)險評價[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2015, 24(1): 126-132.

DONG Jiyuan, LIU Xinrong, ZHANG Benzhong, WANG Shigong, SHANG Kezheng. Population Exposure to PAHs and the Health Risk Assessment in Shanghai City [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(1): 126-132.

國家自然科學(xué)基金項目（41201536）；2013年度蘭州大學(xué)“中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金”重大需求培育項目（lzujbky-2013-m03）

董繼元（1982年生），男（滿族），副教授，博士，研究方向為環(huán)境與健康。E-mail: yuiopdongjiyuan@163.com

2014-08-08