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浅谈西安市室内醛酮类化合物风险研究

时间:2013-07-03来源:易品网 点击:

论文摘要:文章中的采样和分析方法都主要是基于美国环保署的TO-11A的方法。基于六个采样点所得到的浓度水平做健康风险计算,甲醛和乙醛的健康风险都在USEPA规定的可接受范围(1×10-6-1×10-4) 内,但是其潜在的健康风险还是不容忽视的。通过计算得到,女性的健康风险比男性大约高11.8%。另外,研究发现,烹调油烟所产生的醛酮类化合物污染浓度与烹调方式有很大关系。在四种传统烹调过程中,炸产生的醛酮类化合物总量为737.3μg·m-3,其中壬醛的含量最高;炒的过程中醛酮类化合物总量为458.8μg·m-3,含量最高的是壬醛;烤的过程中总醛酮类化合物浓度为561.0μg·m-3,己醛浓度最高;蒸的醛酮类化合物总浓度最低为206.9μg·m-3,含量最高的是己醛。不同烹调方式所产生醛酮类化合物中甲醛和乙醛对人体的健康风险也做了初步计算。

关键词:醛酮类化合物;室内污染;健康风险;烹调

1 引言
  室内空气质量受到越来越多是因为人们大约有80%-90%的时间是在室内度过的。醛酮类化合物是室内空气污染之一,主要来源于室内材料直接排放及做饭、取暖、吸烟等人为活动。甲醛和乙醛已被证实是对人致癌物质和极可能对人致癌物质,甲醛,乙醛和丙烯醛被美国环保署划分为优先有害空气污染物(HAPs)[1],所以醛酮类化合物越来越受到人们的关心。大多数醛酮类化合物都具有很强的刺激性,强烈刺激人体的眼睛、上呼吸道和鼻子等[2],甚至还可以引起人体的三致-致癌、致畸、致突变。1995年,国际癌症组织(IARC)确认甲醛为可疑的致癌物,到2004年已经有充分的证据表明甲醛对人体有致癌性,长期暴露于甲醛环境中可导致癌症,2004年国际癌症组织将甲醛由极可能引起人类癌症物划分到经确证会引起人类癌症物。

2 健康风险评价
  2.1 环境标准
  2006年世界卫生组织建议室内甲醛的浓度为0.1mg·m-3,我国1995年规定居室内甲醛的标准为0.08mg·m-3,公共场所中允许的最高甲醛浓度为0.12。2002年颁布的《GB/T 18883-2002-室内空气质量标准》对允许的最高室内甲醛浓度进行了统一,为0.10mg·m-3。2006年修订了2001年颁布的《GB50325-2001-民用建筑工程室内环境污染控制范围》,甲醛在I类和II类建筑物的室内标准分别为0.08mg·m-3和0.10mg·m-3。
  2.2 健康风险计算

3 结果与讨论
  3.1 所选取采样点室内醛酮类化合物浓度水平
  所选取的采样点有一个新装修的教工卧室,两个办公室,学生食堂、打印店和地下超市。检测到的10种主要醛酮类化合物分别是:甲醛,乙醛;丙醛,丁酮,丁醛,苯甲醛,异戊醛,正戊醛,邻甲基苯甲醛,间甲基苯甲醛,对甲基苯甲醛,己醛。而其他的目标羰基化合物如2,5-二甲基苯甲醇,乙二醛,丙酮醛在大部分的采样点都没有检测到。在本研究中,没有讨论丙酮是因为其化学分析存在干扰物,分离结果不理想。从表1可以得到,采样点中总的醛酮类化合物浓度分布从15.5±2.25μg·m-3到311.3±48.6μg·m-3。新装修的教工卧室是所有采样点中醛酮类化合物浓度最高的。醛酮类化合物浓度跟装修年限有很大关联,采样时间距装修时间越久,室内醛酮类化合物浓度受装修的影响越小,浓度就越低。有研究报道,室内油漆、装修材料以及实木地板等都会释放醛酮类化合物[4]。另外香烟烟雾是室内醛酮类化合物的一个重要来源[5],在本研究中办公室2醛酮类化合物总浓度比办公室1的浓度约26.9 %也说明了这个问题。2-丁酮浓度最高的是办公室2,与办公室1相比办公室2的2-丁酮浓度是办公室的3.9倍,并且发现苯甲醛和乙醛的浓度都比办公室1总的浓度高。这就表明了2-丁酮,苯甲醛和乙醛是香烟烟雾的指示。
  3.2 校园室外大气环境中醛酮类化合物的浓度水平
  校园室外大气环境中醛酮类化合物检测到12种,分别是中甲醛、乙醛、丙醛、2-丁酮、丁醛、苯甲醛、异戊醛、正戊醛、间甲基苯甲醛、对甲基苯甲醛、己醛、2,5-二甲基苯甲醛己醛。所选取的各个采样点的室内醛酮类化合物浓度水平及羰基化合物组成与室外醛酮类化合物相比较,都有较大的变化。室外醛酮类化合物中,乙醛的浓度最高(6.86±3.46μg·m-3),大约占到室外醛酮类化合物总浓度的47.0%。甲醛的浓度是4.30±1.97μg·m-3,在室外大气醛酮类化合物中浓度排第二。甲醛的室内外比值(I/O)从1.2到20.3,平均值为9.2,新装修的教工卧室的甲醛的室内外比值(I/O)最大;乙醛的室内外比值(I/O)从1.0到7.7,平均值是2.45。大部分醛酮类化合物的室内外比值(I/O)都大于1,这就表明室内环境中的醛酮类化合物浓度大于室外环境,也就是表明室内是存在醛酮类化合物的重要来源。
  3.3 健康风险计算
  世界卫生组织(WHO)制定的室内甲醛标准指导值是30min内的平均浓度不超过100μg·m-3。在油炸的过程中,甲醛的高度超过了世界卫生组织(WHO)的指导值。WHO的乙醛指导值是24小时内可接受浓度2000μg·m-3,在四个不同的烹调过程中,均没有超过这个范围。呼吸速率通常都与暴露频率,暴露时间以及活动类型有关,这些都是计算长期日常积累摄入(CDI)和健康风险(CR)的基本因素。依据USEPA的建议,做了一些假设,假设人体每小时的呼吸量为1.02m3,女性的平均体重为60kg,平均寿命70年,家庭主妇在厨房中的时间为4h,一共40年。长期日常积累摄入量(CDI)和健康风险(CR)值见表2,从表中可以看出甲醛在四种烹调过程中,甲醛对总健康风险的贡献值都是最大的。在炒的过程中,甲醛对总健康风险贡献为86.80%,烤的过程中占到92.41%,炸的烹制过程中甲醛所占总致癌风险的比例最高为96.33%,蒸的过程中为93.75%。根据IRIS健康风险在1×10-6~1×10-4的范围内是可以接受的,如果风险值低于1×10-6,导致人体致癌的作用的可以忽略不计的,如果高于健康风险高于1×10-4,人们就应该高度注意所处环境的醛酮类化合物浓度,采取一定措施来降低室内浓度,从而降低健康风险,比如加强通风,在室内培育绿色植物等。炒、烤、蒸这三种烹调方式的总暴露风险都在可以接受范围1×10-6~1×10-4,没有达到IRIS规定的极限值域,但是,烹调过程中所产生醛酮类化合物对人体健康是不容忽视的。炸过程甲醛和乙醛健康风险综合超过了1×10-4这个范围,为了营造一个健康的烹调环境,在家庭烹制菜肴过程中应尽量少采用炸这种烹调过程。

4 结束语
  本文主要可以分为两部分:一是针对校园员工所处代表性环境采样,初步分析了个环境下的醛酮类化合物浓度特征并对各个环境下人体暴露风险值进行了初步估算;二是在居民住宅厨房内针对不同烹调方式做了研究。主要结论如下:
  (1)不同的室内环境中,甲醛、乙醛所占醛酮类化合物比例最高;室内醛酮类化合物的浓度比室外的高,表明室内的醛酮类化合物的主要来源存在于室内物质释放;通过对各采样点室内源强计算得到,甲醛的源强是所有检测到得所有醛酮类化合物中源强最强的,新装修的教工卧室的源强值,比其他几个采样点的都要高;甲醛的健康风险计算的到,教工卧房和办公室1中的风险值位于前二,而乙醛健康风险的值较高的是学生餐厅和教工卧室。
  (2)烹调油烟所产生的醛酮类化合物污染浓度与烹调方式有很大关系,在不同的烹调方式中所产生的醛酮类化合物量和醛酮类化合物组成都有很大的差别。在四种传统烹调过程中,炸产生的醛酮类化合物总量为737.32μg·m-3,壬醛的含量最高;炒的过程中醛酮类化合物总量为458.85μg·m-3,含量最高的是壬醛;烤的过程中总醛酮类化合物浓度为561.03μg·m-3,己醛浓度最高;蒸的醛酮类化合物总浓度最低为206.88μg·m-3,含量最高的是己醛。

参考文献
  [1]USEPA. http://www.epa.gov/ttn/atw/188polls.html.1999.
  [2]Tanner RL,Meng Z. Seasonal variations in ambient atmospheric levels of formaldehyde and acetaldehyde[J]. Environmental Science & Technology,1984,18 (9): 723-726.
  [3]Brown SK. Chamber assessment of formaldehyde and VOC emissions from wood-based panels[J]. Indoor Air,1999,9(3):209-215.
  [4]Goeran Loefroth,Robert M. Burton,Linda Forehand,et al. Characterization of environmental tobacco smoke[J]. Environ Sci Technol,1989,23(5):610-614.
  作者简介:樊巍巍(1989,2-),男,汉族,陕西延安人,硕士,环境科学与工程方向。孙竹(1987,12-),女,汉族,辽宁沈阳人,硕士,环境科学与工程方向。

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