[发明专利]一种基于金属SBET的降尘中重金属健康风险评估方法

说明书

本发明提供的一种基于金属SBET的降尘中重金属健康风险评估方法，属于健康风险评估技术领域，先对大气中降尘进行取样及预处理，根据食物摄入、呼吸吸入和皮肤接触三种途径进入人体的灰尘直径将降尘样品分为三组，分别对其进行重金属总含量浓度的计算和重金属生物有效性的提取，根据得到的数据先进行重金属暴露剂量的计算，然后分别对三种途径中的重金属进入人体的健康风险进行评估。总之，本发明提供了一种操作方便、评估科学、误差小的风险评估方法，为人们对降尘中重金属的致癌风险进行评估预防。

技术领域

本发明属于健康风险评估技术领域，具体涉及到一种基于金属SBET的降尘中重金属健康风险评估方法。

背景技术

大气降尘是悬浮于大气中的颗粒物在重力、降水、湍流等因素的作用下降落于地表的大气颗粒物的总称，包括无机非金属颗粒、金属颗粒和有机颗粒的不均匀混合物，是联系大气、土壤、水体等多介质的重要纽带，也与人类关系紧密结合的一种环境要素。重金属难降解，可长期残留于环境中，易通过食物链系统对动植物和人体发生富集作用并产生毒害。降尘中多种重金属如：铅、铬、砷、铜、锌、镍等主要来源于工业污染、交通污染及建筑扬尘等，不仅可通过水体、大气、土壤等介质进入动植物并影响生态系统和环境安全，还可通过口食摄入、呼吸吸入和皮肤接触等途径进入人体，对人体健康产生潜在危害。

重金属的生物有效性(Bioaccessibility)是指重金属能被生物吸收或对生物产生毒性的性状，是衡量重金属元素健康影响和生态影响的关键指标。对环境中重金属进行风险评估是进行其风险管理的前提。近年来，众多学者对大气降尘中重金属进行了健康风险评估，但是模型在应用时主要集中在对重金属总含量的评估，缺乏对重金属生物有效性的考虑，从而导致健康风险评估中对重金属暴露剂量估算的误差，这也造成健康风险评估模型不确定性的一个重要来源。

发明内容

对于现有技术中对于大气降尘中重金属健康风险评估中存在的取样不标准，提取重金属生物有效性的步骤太简单等技术问题，本发明提供一种基于金属SBET的降尘中重金属健康风险评估方法。

本发明的技术方案是：一种基于金属SBET的降尘中重金属健康风险评估方法，包括以下步骤：

步骤一、采用扫集法在晴朗无风的天气下收集大气降尘，筛除其中大颗粒杂物，自然风干，筛取粒径小于63μm的降尘用于重金属分析；

步骤二、称取0.2g降尘样品，加入8.0mL浓硝酸和2.0mL高氯酸，依次50℃加热3小时，75℃加热1小时，100℃℃加热1小时，125℃加热1小时，150℃加热3小时，175℃加热2小时，190℃加热3小时近干，冷却后加入5％稀硝酸离心取上清，使用电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)测试上清液中各类重金属浓度；

步骤三、称取0.2g降尘样品进行生物有效性的提取，具体操作方法如下：

(1)首先，配制2L的的甘氨酸提取液：称取60.056g甘氨酸，加入1400-1600ml去离子水溶解，一边滴加HCl，一边加入去离子水，直到最后总体积达到2L；

(2)称取0.2g降尘样品，加入25ml提取液，在37℃下充分震荡1-1.5小时，使得降尘中重金属与甘氨酸提取液充分反应，测试反应后提取液的pH为1.0-2.0，否则需重新震荡和反应；

(3)将反应混合物4000rpm离心15分钟，离心后的上清液过醋酸纤维滤膜，取过滤后的溶液进行重金属测定，所测得的含量即为重金属生物有效性部分的含量C_SBET，计算重金属生物有效性所占重金属总量的贡献率(Bioaccessibility％)；

步骤四、降尘中重金属主要通过口食直接摄入、呼吸吸入和皮肤接触三种途径进入人体，根据美国EPA人体暴露风险评估方法，其健康风险计算模型如下所示：

(1)暴露剂量计算方法，如下所示：