[发明专利]一种土壤中苯并[a]芘环境健康风险测评方法及动物模型

说明书

本发明公开了一种土壤中苯并[a]芘环境健康风险测评方法及动物模型，该方法包括如下步骤：S1：采集污染场地土壤样品；S2：制备生物暴露样品；S3：构建动物模型、血液采样；S4：制备待检测全血样品；S5：样品前处理、测定其中苯并[a]芘的浓度含量；S6：计算相对生物有效性；S7：计算实际暴露量数据；S8：进行环境健康风险评价。本发明还公开了实施该方法的动物模型，其是基于啮齿类实验动物内暴露的标准化动物模型。本发明通过合理的设计实验与检测步骤，配合标准化的可定量检测的动物模型，精确测定污染场地土壤样品中苯并[a]芘的相对生物有效性，应用于受污染土壤修复治理，在保障人群健康的前提下，降低治理成本。

技术领域

本发明涉及场地土壤有机污染物检测及环境健康风险治理技术领域，具体涉及一种土壤中苯并[a]芘环境健康风险测评方法及动物模型。

背景技术

苯并[a]芘（Benzoapyrene，BaP）是多环芳烃类挥发物中的一种，具体是一种五环多环芳香烃，化学式为C₂₀H₁₂，英文表示为BaP。苯并[a]芘存在于煤焦油中，而煤焦油可见于汽车废气（尤其是柴油引擎）、烟草与木材燃烧产生的烟，以及炭烤食物等污染源中。苯并[a]芘为一种突变原和致癌物质，从18世纪以来，便发现其与许多癌症有关。其在体内的代谢物二羟环氧苯并芘，是具有致癌性的物质。由污染源扩散的苯并[a]芘广泛存在于大气、水和土壤等各类环境介质中，其中土壤介质是这类化学物质的最终归宿，特别是污染场地土壤中含有较高浓度水平的苯并[a]芘，如炼焦行业、石油加工业和煤化工产业等场地中该物质污染非常普遍。

苯并[a]芘属于国际癌症组织（IRIS）分类中的Ⅰ类致癌物，即对人类明确的致癌物，另外，苯并[a]芘还具有神经毒性，其经由环境介质通过吸入、摄食和皮肤接触进入人体，严重威胁人类健康。针对污染场地土壤中的苯并[a]芘，现有技术中，一般是采用环境健康风险评价来评估其健康危害，为场地的污染修复奠定基础。

生物有效性是用来表示污染物被生物吸收以后在其生物体内的利用率以及对自身潜在的危害。研究自然环境中有害污染物的生物有效性对污染现状的生物修复、污染物对生物体的生态毒理以及对环境污染现状的风险评估的研究都具有重要的意义。

现有技术中，中国发明专利申请CN201911088924.0公开了基于光谱分析预测土壤中高环PAHs生物有效性的建模方法，属于多环芳烃的生物有效性预测技术，包括以下步骤：（1）土壤样品收集和前处理，（2）用化学氧化法氧化土壤样品，（3）将原土样以及其对应氧化后的土样进行红外光谱测定，得到各波长红外吸光度占比，（4）建立16种PAHs的浓度与各红外占比的拟合曲线，比较不同环数多环芳烃与不同波长吸光度占比的回归模型，（5）对回归模型进行筛选，获得相关度最佳的回归模型，得到该场地高环多环芳烃与吸光度占比的函数关系；该发明建立了相对精确快速，基于PAHs有效态预测污染土壤中PAHs的生物有效性的光谱模型，便于后续对PAHs的生物有效性及其所带来的环境健康风险进行研究。但是，该发明技术方案是通过PAHs不同效态而预测生物有效性，其相对生物法存在一定偏差，数据可信度较低。目前我国进行污染场地健康风险评价时，均认为土壤中的污染物可100%被人体吸收，即生物有效性为100%，并在此基础上进行风险评价和确定修复目标。然而，实际上土壤中污染物进入人体后其生物利用程度小于等于100%，因此当前的场地风险评价会高估污染物的健康风险并导致过度修复，容易造成修复成本高昂和资源浪费。但是，目前尚无准确的生物有效性检测方式及基于生物有效性的土壤中苯并[a]芘环境健康风险测评方法及动物模型，尤其缺少大范围、低成本、精确度高的风险测评方法及动物模型。