车内环境邻苯二甲酸酯源散发特性及人体暴露研究

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邻苯二甲酸酯(Phthalate Acid Esters,简称PAEs)是建筑材料和室内消费品中一类常用的增塑剂。大量研究已明确指出,PAEs暴露会诱发生殖系统功能障碍、内分泌紊乱以及神经发育障碍等一系列健康危害。随着我国汽车行业飞速发展,交通微环境的PAEs污染情况愈发严重,因此值得对车内微环境的PAEs散发源、污染及人体暴露情况进行深入研究。然而,汽车在行驶过程中,通风模式、车内温度以及季节变化等因素的可变性,增加了对车内PAEs浓度的实测难度,且缺少车内PAEs的传质模型来对其进行模拟估算,导致难以准确评估车内人员的PAEs暴露水平。为此,本文展开了相关研究,主要学术贡献如下:首先,测量了中国市场上常见的9种汽车内饰材料的PAEs的质量分数。结果表明:Dn BP和DEHP分别在4种和7种选定材料中被检测到。所研究材料DEHP的质量分数在3~23%范围内,而Dn BP的质量分数只有0.1~0.8%。另外四种PAEs均低于检测下限。材料的Dn BP和DEHP在室温下的平均y0值分别在2.4~17.5μg/m3和0.6~2.3μg/m3范围内。随着温度的升高,源材料y0值显著增大。35℃和45℃时的y0均值分别是25℃时的3~5倍和7~17倍。为车内环境PAEs污染研究提供了数据参考。其次,首次建立了车内典型通风模式下PAEs的传质模型。基于测得的源散发特性和所建立的传质模型,模拟计算了车内空气中的PAEs浓度。研究发现,车内环境空气中Dn BP的模拟浓度范围(0.03~8.37μg/m3)与实测浓度范围(0.56~9.77μg/m3)吻合较好;而DEHP的模拟浓度(0.02~5.66μg/m3)低于实测浓度(1.03~35.5μg/m3)。车内温度对PAEs的浓度影响较大,导致车内空气中PAEs浓度呈现季节性变化,表现为夏季>过渡季>冬季。不同通风模式也会引起车内空气中PAEs的浓度变化,当车内有新风供给时,PAEs浓度明显降低。为准确估算车内空气中PAEs浓度提供了理论依据。最后,根据模拟所得的气载相PAEs浓度评价了车内环境的人体暴露水平。结果表明:人体车内通过呼吸和皮肤吸收的Dn BP和DEHP总暴露剂量分别在0.002~0.78μg/kg/day和0.002~0.21μg/kg/day范围内。车内Dn BP和DEHP的暴露(呼吸和气相皮肤吸收)与典型室内环境(如住宅和办公室)的总暴露之比分别最高可达110%和20%。因此,车内环境可能是室内PAEs暴露的重要场所。车内DEHP暴露致癌风险范围为1.45×10-8~9.82×10-7。为评价车内PAEs暴露和发展控制策略提供了科学依据。
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