中科院生态环境研究中心刘国瑞等人: ES&T | 中国膳食中多氯萘的分析及人体暴露风险评估
英文原题：Comprehensive evaluation of dietary exposure and health risk of polychlorinated naphthalenes
通讯作者：刘国瑞，中国科学院生态环境研究中心；李敬光，国家食品安全风险评估中心
作者：Cui Li (李萃), Lei Zhang (张磊), Qiuting Yang (杨秋婷), Yongning Wu (吴永宁), Minghui Zheng (郑明辉), Lili Yang (杨莉莉), Bing Lyu (吕冰), Xiaoyun Liu (刘小云), Rong Jin (金蓉), Yuxiang Sun (孙宇翔), Changzhi Chen (陈常智), Yujue Yang (杨毓珏), Linjun Qin (覃琳钧), Bingcheng Lin (林炳丞), Da Li (丽达), Jingguang Li* (李敬光), Guorui Liu* (刘国瑞)
成果简介
近日，中科院生态环境研究中心郑明辉团队在Environmental Science & Technology上发表了题为“Comprehensive evaluation of dietary exposure and health risk of polychlorinated naphthalenes”的研究论文(DOI: 10.1021/acs.est.1c08614)。本研究通过同位素稀释/气相色谱串联高分辨率质谱法（GC-HRMS）测定了中国24个省份的8类膳食样品中75种多氯萘（PCNs）同类物的浓度，分析了其同类物分布特征，评估了普通人群通过膳食摄入PCNs的致癌风险和非致癌健康影响，量化了以往关于膳食中PCNs污染水平相关研究中存在的低估。
引言
膳食摄入是PCNs人体暴露的主要途径之一。目前已发表的关于膳食中PCNs污染特征的文献主要在几个欧洲国家，且大多只关注了四至八氯萘中的部分同类物。中国膳食中PCNs的浓度水平、污染特征及人体暴露风险尚不清楚。因此，有必要系统地对膳食中75种PCNs同类物的浓度水平，膳食暴露以及潜在健康风险进行评估。
图文介绍
一、膳食中PCNs的浓度水平
图1. 中国8类膳食中PCNs的质量浓度
中国8类膳食样品中PCNs的检出率均大于80%，动物源性食品中PCNs的浓度高于植物源性食品。肉类样品中PCNs的浓度最高，其浓度范围为49.2-174.1 pg/g ww，平均值为92.0 pg/g ww。其次为蛋类（7.6-159.0，31.4）、鱼类（11.1-138.6，27.2）、乳制品类（8.6-51.7，22.2）、豆类（8.2-29.0，16.8）、蔬菜类（2.5-23.6，12.1）、薯类（1.6-47.2，9.9）和谷物类（2.0-17.9，7.6）。
二、膳食中PCNs的同类物分布特征
图2. 中国8类膳食中PCNs同类物的分布特征
中国8类膳食样品中PCNs同类物以低氯代的三氯萘和二氯萘为主，分别占PCNs总浓度的40%和33%。动物源性食品和植物源性食品表现出相似的同类物分布特征，但鱼类样品中四氯萘和五氯萘对PCNs总浓度的贡献明显较高，这可能是由于高氯代同类物在水生生物中的生物蓄积作用更加明显。
三、燃烧源相关PCNs同类物对膳食PCNs总浓度的贡献
据报道，一些PCNs同类物与焚烧源具有一定的关联性。这些焚烧源相关同类物包括：Tri-CN13、Tri-CN18、Tri-CN17/25、Tri-CN24、Tri-CN26、Tetra-CN27、Tetra-CN29、Tetra-CN35、Tetra-CN39、Tetra-CN44、Tetra-CN36/45、Tetra-CN48、Penta-CN50、Penta-CN51、Penta-CN52/60、Penta-CN54、Penta-CN62、Hexa-CN66/67、Hexa-CN70和Hpta-CN73。
图3. 中国膳食中含1-3个氯原子的焚烧源相关PCNs同类物对总浓度的贡献率
本研究发现焚烧源相关同类物对膳食中PCNs总浓度的贡献约为31-52%，这表明工业热过程中PCNs的持续无意释放是我国PCNs污染和人体暴露的重要因素。作者针对中国母乳中PCNs的相关研究结果也支持上述结论(DOI: 10.1021/acs.est.1c00605)。
图3显示了6种含有1-3个氯原子的燃烧源相关同类物（Tri-CN24/14，Tri-CN17/25，Tri-CN13，Tri-CN18）对膳食中PCNs总浓度的贡献率。这些同类物在以往的研究中很少被报道，而它们对PCNs总浓度的贡献为21-44%，这表明这些以往未被关注的低氯代同类物在PCNs的膳食暴露评估中应得到重视。
四、PCNs的膳食暴露及潜在健康风险评估
图4. 中国24省普通人群PCNs的慢性日摄入量及不同类别膳食的贡献率
本研究参考美国EPA《人体健康风险评估手册》中推荐的方法，评估了中国普通人群通过膳食摄入PCNs的潜在健康风险。中国普通人群通过膳食摄入PCNs的慢性日摄入量为0.011-0.074 pg TEQ/kg-bw-d，平均值为0.023 pg TEQ/kg-bw-d。肉类、谷物类和蔬菜类是总膳食摄入量的最大贡献者，贡献率分别为35.4%，25.2%和19.4%。
中国普通人群通过膳食摄入PCNs的致癌风险估计值在6.8×10-8-4.6×10-7之间，慢性危险指数值为0.02-0.11。致癌风险的推荐值为10-4-10-7，而当慢性危害指数大于1时表明存在潜在的非致癌健康影响。因此，本研究结果表明中国普通人群通过膳食摄入PCNs的致癌风险和潜在非致癌健康影响均不明显。
五、以往研究中PCNs的浓度水平存在低估
图5. 中国8类膳食中12种常报道的PCNs同类物对日摄入量的贡献
以往关于膳食中PCNs污染水平的研究只关注75种PCNs同类物中的数十种，其中报道最多的12种为Penta-CN52/60，Penta-CN53、Hexa-CN66/67、Hexa-CN68、Hexa-CN69、Hexa-CN71/72、Hepta-CN73、Hepta-CN74和Octa-CN75。这12种同类物仅占中国普通人群膳食PCNs日摄入总量的约4%，占TEQ日摄入量的约70%，这表明以往膳食PCNs相关研究中PCNs的浓度水平和膳食暴露量存在明显低估。
讨论/小结
中国8类膳食中PCNs的浓度整体处于中等偏低的水平，低氯代的三氯萘和二氯萘是主要的同类物类别。中国普通人群通过膳食摄入PCNs的致癌风险和潜在的非致癌健康影响均不明显。以往膳食PCNs相关研究中PCNs的TEQ浓度评估存在30%左右的低估。工业热过程中PCNs的持续无意释放是我国PCNs污染和人体暴露的重要因素。本研究结果对深入认识食品PCNs污染特征和潜在人体暴露风险以及《斯德哥尔摩公约》的履约均具有重要意义。
相关论文发表在ES&T上，李萃为文章的第一作者，刘国瑞研究员、李敬光研究员为通讯作者。
作者简介：
通讯作者：刘国瑞
中科院生态环境研究中心研究员，博士生导师。主要从事持久性有机污染物和环境持久性自由基的分析、机理和控制研究。在ES&T, Prog. Energy Combust. Sci., TrAC等期刊发表论文近120余篇，撰写/参与撰写中英文专著4部。担任Ecotox. Environ. Saf.副主编，Emerg. Contam.副主编，Trends Anal. Chem.客座编辑，《环境化学》青年编委。随所在团队获2019年国家科技进步二等奖和2019年生态环境部环保科技一等奖。
通讯作者：李敬光
国家食品安全风险评估中心研究员，博士生导师。主要围绕我国食品安全和环境健康领域重大现实问题，开展基于中国总膳食研究和母乳监测的持久性有机污染物和新兴环境污染物内外暴露评估。在ES&T，J. Hazard. Mater.，Environ. Int.等期刊发表论文近50篇。作为主编完成了《持久性有机污染物的中国膳食暴露与人体负荷》,《第五次中国总膳食研究》等专著4本。
第一作者：李萃
中科院生态环境研究中心，在读博士，以第一作者在ES&T，J. Hazard. Mater.和Environ. Int.等期刊发表论文7篇。获中国科学院院长奖、朱李月华优秀博士生奖学金、第41届国际二恶英年会Otto Hutzinger 学生奖、第十届全国环境化学大会研究生优秀口头报告奖、博士研究生国家奖学金等奖励。
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ACS EST 2022, 56, 9, 5520-5529
Publication Date: April 13, 2022
https://doi.org/10.1021/acs.est.1c08614
Copyright © 2022 American Chemical Society
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