[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

摘要

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。

主权项

一种基于金属SBET的降尘中重金属健康风险评估方法，其特征在于，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CSBET，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：Ding=C×IngR×EF×EDBW×AT×10-6]]>Dinh=C×InhR×EF×EDPEF×BW×AT×Bioaccessibility%]]>Ddermal=C×SL×SA×ABS×EF×EDBW×AT×10-6]]>LADD=C×EFAT×(CRchild×EDchildBWchild+CRadult×EDadultBWadult)]]>其中，Ding为食物摄入途径日平均暴露量，Dinh为呼吸吸入途径日平均暴露量，Ddermal为皮肤接触途径日平均暴露量，LADD为致癌重金属吸入途径的终身日平均暴露量，单位均为mg·(kg·d)‑1；C为实测降尘重金属总含量的浓度，单位为mg·kg‑1；Bioaccessibility％为重金属有效性占总量比例；IngR为经口食摄入的降尘频率，单位为mg/d；InhR为经呼吸吸入的降尘频率，单位为m3/d；EF为暴露频率；ED为暴露年限；SL为皮肤黏着度，单位为mg/cm2；SA为暴露皮肤表面积，单位为cm2；ABS为皮肤吸收因子；PEF为大气降尘产生因子；BW为平均体重；AT为非致癌风险；(2)降尘中重金属不同暴露途径的健康风险计算方法，如下所示：HQ＝D/RfD0HI＝∑HQ＝HQing+HQinh+HQdermalRisk＝LADD×SF0TotalRisk＝∑Risk＝Risking+Riskinh+Riskdermal其中，HQ为非致癌风险商，表示单种污染物通过某一途径的非致癌风险；HQing、HQinh、HQdermal分别为降尘中重金属通过食物摄入、呼吸吸入和皮肤接触三种途径对人体产生的非致癌健康风险；HI为通过三种途径对人体产生的总非致癌健康风险；RfD0为日暴露健康风险参考剂量，单位为mg·(kg·d)‑1，表示每天每kg人体摄取的重金属元素不会引起人体不良反应的污染物最大量；当HQ、HI小于等于1.0时，认为重金属对人体的非致癌健康风险危害较小或没有明显伤害；当HQ、HI大于1.0时，认为重金属存在非致癌风险，有可能对人体造成危害；斜率系数SF0表示人体暴露于一定剂量某种污染物下产生致癌效应的最大概率，单位为mg·(kg·d)‑1；Risk为致癌风险，表示癌症发生的概率，通常以单位数量人口出现癌症患者的比例表示，若Risk在10‑6～10‑4之间(即每1万‑100万人增加1个癌症患者)，则该物质不具备致癌风险；Risking、Riskinh、Riskdermal分别为降尘中重金属通过食物摄入、呼吸吸入和皮肤接触对人体产生的致癌健康风险；Total Risk为通过三种途径对人体产生的总致癌健康风险。