李玉芳， 潘萌， 顧濤, 佟玲， 宋淑玲*

(1.國家地質(zhì)實驗測試中心， 北京 100037;2.中國地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心， 湖北 武漢 430205;3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)，湖北 武漢 430074)

PAHs在環(huán)境中有非常廣泛的排放源，學(xué)者們普遍認為地質(zhì)環(huán)境中的PAHs，主要通過呼吸、皮膚接觸和經(jīng)口攝入等途徑進入人體，并威脅人體健康[24-25]。因此，許多研究調(diào)查了各種環(huán)境介質(zhì)[26-28]和生物介質(zhì)中[29-30]的PAHs類化合物，并估算和評價不同環(huán)境因素或地質(zhì)因素對人體PAHs的暴露水平或攝入量的影響。與以上研究相比，母乳中PAHs的調(diào)查是一個綜合性和雙向調(diào)查評價指標，既可綜合評價各種地質(zhì)環(huán)境中PAHs共同作用下對母體健康的影響，也同時指示和評價母乳喂養(yǎng)期嬰幼兒PAHs攝入量或暴露風(fēng)險[10,31]。一些文獻報道了母乳中PAHs的殘留水平[32-34]，但關(guān)于純母乳喂養(yǎng)期(分娩后6個月)母乳中PAHs濃度殘留水平及其變化的研究有限，而純母乳喂養(yǎng)期是嬰幼兒經(jīng)口攝入PAHs的唯一途徑。

許多研究者報道了我國不同地區(qū)母乳中PAHs的濃度，并表明我國母乳中PAHs濃度普遍高于其他國家[32,35]。持續(xù)開展我國不同地區(qū)母乳中PAHs濃度的調(diào)查，并估算和評價區(qū)域母體與嬰幼兒的暴露水平非常重要。2011年Yu等[35]報道了北京地區(qū)2005年母乳中PAHs殘留水平，結(jié)果證實該地區(qū)母乳中15種PAHs總濃度高于日本和美國等發(fā)達國家。此后，近十年缺少關(guān)于北京地區(qū)母乳中PAHs濃度的相關(guān)報道。本研究通過持續(xù)采集北京地區(qū)志愿者分娩后6個月內(nèi)母乳樣品，并監(jiān)測除萘(萘的揮發(fā)性強、環(huán)境本底值高、檢測誤差大)以外15種優(yōu)先控制的PAHs，掌握北京母乳中15種PAHs最新殘留水平及變化趨勢，以及哺乳期母體PAHs暴露水平，并估算嬰幼兒PAHs每日每公斤體重攝入量(EDIs)，為控制母體PAHs健康風(fēng)險提供依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 樣品采集

為了滿足連續(xù)6個月采樣要求和避免分娩次數(shù)對母體中PAHs濃度的影響，項目集中選取2012年4月～2016年11月，來自北京市西城區(qū)、海淀區(qū)、朝陽區(qū)、東城區(qū)、石景山區(qū)和昌平區(qū)30名初次分娩志愿者的母乳樣品。這些志愿者均為不抽煙、不直接從事PAHs生產(chǎn)、暴露相關(guān)職業(yè)的健康哺乳期女性。表1列出了志愿者的具體信息。每個志愿者分娩后的180天或6個月內(nèi)，每20～30天手動采集1個母乳樣品，共采集6個樣品。每個樣品采集到30mL潔凈玻璃瓶中，并加有聚四氟乙烯內(nèi)襯的螺紋蓋后冷凍保存在家用冰箱中，直至轉(zhuǎn)移到實驗室。

表1 志愿者和母乳采樣信息

1.2 標準溶液與主要試劑

正己烷、丙酮、甲醇、乙醇、乙醚、氨水和二氯甲烷均是色譜純，主要購自美國J&K Scientific公司、美國Honeywell和Fisher 公司?；瘜W(xué)試劑無水硫酸鈉為分析純，購自北京化學(xué)試劑公司，使用前在600℃馬弗爐中烘6h。填充柱凈化用的硅膠(60～100目)購自青島海洋化學(xué)試劑公司，使用前在500℃烘16h，然后再在130℃烘16h備用。

研究中的空白和空白加標基質(zhì)為蒙牛純牛奶，脂肪含量36.0g/L，購自超市。

1.3 樣品提取與凈化

樣品的提取和凈化與本課題組早期報道的母乳中有機氯農(nóng)藥(OCPs)方法相同[36]。準確稱取10.0g樣品，加入40μL替代物(1.0μg/mL)，并依次加入氨水和乙醇充分振搖，使樣品中的蛋白變性、沉淀。隨后加入乙醚和正己烷的混合溶液(4∶3，V/V)，充分振搖5min，提取樣品中的PAHs。待樣品靜置、分層后，將上層有機相收集，并重復(fù)以上步驟提取第二次，收集、合并兩次有機相提取液。將有機提取液用無水硫酸鈉除水，濃縮到小體積，恒重法計算脂肪含量。最后將脂肪用正己烷復(fù)溶、定容至4.0mL。取2mL濕法過硅膠填充柱凈化[36]。洗脫液濃縮后用環(huán)己烷定容到1.0mL，備GC-MS分析。

1.4 儀器分析條件

GC-MS系統(tǒng)為Thermo Fisher Trance 2000 & DSQⅡ，配有AS 3000自動進樣器。GC進樣模式為不分流進樣，進樣體積1.0μL，進樣口溫度270℃；載氣為高純度的氦氣(99.999%)，載氣為恒流模式，流速為1.0mL/min。

GC色譜柱(DM-5MS，30m×0.25mm×0.25μm)。升溫程序：在70℃溫度下保持1.0min，以10℃/min升溫至150℃，繼續(xù)以5℃/min升溫至250℃，最后以20℃/min升溫至310℃，保持15min。

MS分析條件：EI電離模式，選擇離子(SIM)掃描模式，傳輸線溫度280℃，離子源溫度240℃。

1.5 質(zhì)量控制

采用外標法定量。15種PAHs的線性范圍在2.00～200ng/mL。以純牛奶為基質(zhì)，模擬1.00ng/mL和5.00ng/mL兩個添加濃度水平，每個濃度有5個平行樣品，目標物的回收率和相對標準偏差(RSS)用來評價方法的準確度和精密度。方法的定量限通過模擬樣品(1.00ng/mL添加水平)中目標物色譜峰的信噪比S/N=10計算，15種目標物的定量限為0.40～2.00μg/L。

180個樣品分多批次進行檢測，每批次樣品都要進行平行樣品、基質(zhì)空白、基質(zhì)加標 (加標濃度10.0ng/mL)和流程空白樣品分析。15批次樣品中基質(zhì)加標樣品目標物的回收率范圍為 68.3%～98.9%。實際樣品中15種PAHs的濃度均為扣減流程空白后的值，流程空白中15種PAHs進樣濃度范圍為1.0～4.0ng/mL。

1.6 統(tǒng)計分析

采用SPSS statistic 22.0(IBM)進行統(tǒng)計分析。采用SPSS軟件中的雙變量相關(guān)性，對母乳中PAHs濃度與母乳脂肪含量、志愿者年齡、志愿者體重指數(shù)進行相關(guān)性分析。兩者是否具有相關(guān)性的判別標準為：當(dāng)皮爾森參數(shù)p<0.05時，認為兩者具有典型相關(guān)性。

2 結(jié)果與討論

2.1 母乳中15種PAHs的殘留水平和分布特征

2020 李維娟 關(guān)于利用P2P網(wǎng)貸平臺犯罪的實證研究———以近四年裁判文書網(wǎng)上關(guān)于利用P2P網(wǎng)貸平臺犯罪的裁判文書為例

表2 樣品中PAHs濃度分析結(jié)果

與2005年北京母乳中PAHs的結(jié)果[35]相比，本次研究北京母乳中PAHs總濃度呈現(xiàn)下降趨勢。首先，北京母乳中PAHs總濃度從2005年的383μg/kg脂質(zhì)下降到348μg/kg脂質(zhì)。其次，高質(zhì)量數(shù)的PAHs濃度總體表現(xiàn)出下降趨勢。分析結(jié)果表明，具有高致癌活性的五環(huán)化合物(苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽)和六環(huán)化合物茚苯(1,2,3-cd)芘、苯并[ghi]苝的濃度明顯下降。根據(jù)180個母乳樣品中15種PAHs的濃度平均值，計算了7種致癌PAHs的總濃度Σ7PAHs為43.6μg/kg脂質(zhì)，此值比2005年的51.2μg/kg脂質(zhì)[35](根據(jù)報道的平均值估算)下降了14.8%。

圖1 不同月份(a)與季節(jié)(b)母乳中PAHs的濃度均值和相對偏差Fig.1 Average concentration of total PAHs in breast milk collected in (a) different month and (b) season. Error bars represent the standard deviation (SD)

以上所有的研究結(jié)果證實，北京人群Σ15PAHs 和 Σ7PAHs的暴露總水平或濃度都呈下降趨勢。其主要原因是，近年來北京PAHs總排放量在下降[40]，使得人體通過呼吸暴露攝入的PAHs量和總暴露量下降[41]。如為了迎接2008年北京奧運會，北京首鋼和北京焦化廠等一些燃煤用量和PAHs排放大企業(yè)遷出北京，同時電能和天然氣取代了燃煤，成為冬季供暖和企業(yè)生產(chǎn)動力的能源。因此，北京環(huán)境中PAHs的排放量降低，大氣中PAHs濃度顯著降低[42]，而北京人群PAHs呼吸暴露量和暴露水平也逐漸降低。另一方面，當(dāng)前研究結(jié)論證實7種致癌PAHs的主要排放來自于民用燃煤和焦煉廠[40]，而這些致癌PAHs會吸附在PM2.5和PM10顆粒物上[41]，然后通過呼吸途徑進入人體。因此，2008年后北京母乳中7種PAHs的濃度降低，主要歸因于民用燃煤的嚴格控制和限用。

2.2 母乳中PAHs濃度的影響因素和相關(guān)因子

呼吸暴露是人體PAHs的主要暴露途徑。一些研究表明，母乳中PAHs的濃度與季節(jié)存在相關(guān)性。例如有研究者[32]報道夏季采集的母乳中Σ15PAHs濃度要低于冬季母乳中PAHs的濃度。本研究也比較了不同季節(jié)北京母乳中PAHs濃度。研究中180個母乳樣品，有44個采自春季，36個采自夏季，35個采自秋季，65個采自冬季(表1)。比較不同月份和季節(jié)采集的母乳中PAHs濃度的平均值，結(jié)果表明1月份、2月份、11月份和12月份母乳中PAHs濃度明顯高于其他月份，并且11月份有一個明顯的增高，3月份有一個明顯的降低。而對于不同季節(jié)，母乳中PAHs濃度排序為：冬季>秋季>春季>夏季(圖1)。冬季和春季母乳中PAHs高濃度，應(yīng)該與這兩個季節(jié)大氣中PAHs排放量及大氣顆粒物中PAHs濃度較高有關(guān)[43-45]。北京是中國北方城市，每年的采暖季一般為11月15日至次年3月15日，因此采暖季開始和結(jié)束對母乳中PAHs濃度有顯著影響，即11月份母乳樣品中PAHs顯著增高，而3月份有明顯的降低。同理，冬季在大氣中PAHs濃度高于其他季節(jié)，母乳中PAHs濃度也偏高。而夏季的豐富降水有助于大氣中PAHs的擴散，降低人群暴露和母乳中PAHs濃度。

此外，本研究也用SPSS進行了母乳中PAHs濃度與哺乳期婦女年齡、身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)和母乳中脂肪含量的相關(guān)性分析。有研究結(jié)果表明，母乳中PAHs濃度與志愿者年齡[38]和BMI[46]有典型相關(guān)性。但本研究統(tǒng)計分析結(jié)果表明，以上各因素與志愿者6個母乳樣品中PAHs的濃度及每個志愿者母乳中PAHs濃度均值，都沒有相關(guān)性。這可能由于PAHs暴露源、暴露途徑復(fù)雜、多變；另一方面其他研究[38]樣品量有限，且母乳中PAHs濃度遠遠高于本研究中濃度，主要體現(xiàn)的是一種蓄積水平，故母乳中PAHs濃度與母體年齡有相關(guān)性。

2.3 母乳中PAHs的等效致癌濃度(BaPeq)

表3 不同地區(qū)母乳樣品中15種PAHs和7種PAHs的BaPeq值

2.4 北京嬰幼兒哺乳喂養(yǎng)期PAHs的每日允許攝入量(EDIs)

對于母乳喂養(yǎng)的嬰兒，呼吸和經(jīng)口攝入是PAHs的主要暴露途徑，一些研究證實通過母乳攝入的PAHs遠遠高于呼吸吸入量[31,37]。本研究的主要目的之一是估算純母乳喂養(yǎng)期嬰幼兒15種PAHs的允許攝入量(ADIs)，并揭示嬰兒在6個月母乳喂養(yǎng)期EDIs的時間變化趨勢。事實上，當(dāng)前沒有國際組織對母乳中PAHs濃度，或母乳喂養(yǎng)期嬰幼兒PAHs的ADIs給出建議值。本研究結(jié)果表明， 180個樣本中15種PAHs平均濃度為348μg/kg 脂質(zhì)(范圍為70.3～745μg/kg脂質(zhì))，而每個志愿者在分娩后6個月內(nèi)母乳樣品中15種PAHs濃度也是呈現(xiàn)明顯的波動，即嬰兒在母乳喂養(yǎng)期PAHs的風(fēng)險會變化。但在一些文獻中報告的其他類持久性有機污染物會持續(xù)降低[48]。因此，研究根據(jù)嬰兒的體重(假設(shè)為5kg)和每日母乳攝入量(假設(shè)為700mL或700g)，評價了15種PAHs的EDIs值[28,49]。具體依據(jù)以下公式估算15種PAHs和7種致癌PAHs的EDIs平均值：

式中：C脂為單位脂肪中Σ15PAHs的平均濃度(μg/kg脂質(zhì))；C奶為母乳樣品脂肪含量的均值(3.1%)。

研究表明，對于母乳喂養(yǎng)期的嬰幼兒，15種 PAHs和7 種PAHs的EDIs均值分別為1.51μg/day/kg b.w.和0.19μg/day/kg b.w.。同時依據(jù)報道的2005年北京母乳中Σ15PAHs濃度[35]，估算出2005年15 種PAHs和7種PAHs的EDIs值分別為1.66μg/day/kg b.w.和0.21μg/day/kg b.w.?？梢?，當(dāng)前北京嬰幼兒母乳喂養(yǎng)期15種 PAHs和7種 PAHs的暴露風(fēng)險正在逐漸降低。但與相關(guān)研究報道的嬰幼兒PAHs的每日攝入量相比，北京嬰幼兒母乳喂養(yǎng)期15種PAHs的EDIs值顯著高于捷克[32]、美國[37]和土耳其[10]，低于意大利[31]、我國香港地區(qū)[38]和重工業(yè)城市蘭州[39]等地區(qū)嬰幼兒的EDIs值。

3 結(jié)論

PAHs是一種環(huán)境中普遍存在的持久性有機污染物，早期研究表明北京母乳中PAHs濃度處于較高水平，PAHs對人體健康的影響是政府、研究人員和普通民眾關(guān)注的熱點。本研究提供了北京母乳中15種PAHs的殘留水平(2012—2016)，監(jiān)測了30位初次分娩女性6個月哺乳期內(nèi)母乳中PAHs濃度的變化，并初步估算了嬰兒母乳喂養(yǎng)期15種PAHs和7種PAHs的EDIs。母乳中PAHs分析結(jié)果表明：①北京自2006年開始嚴格控制或禁止工業(yè)和生活用煤，有效降低了大氣中PAHs的排放量，也使得母乳中Σ15PAHs濃度降低，因此北京人群Σ15PAHs和Σ7PAHs的BaPeq暴露水平和風(fēng)險明顯降低。②與2005年相比，北京地區(qū)嬰兒Σ15PAHs和Σ7PAHs的EDIs有下降趨勢，此值分別為1.51μg/kg/day/kg b.w.和0.19μg/day/kg b.w.。嬰幼兒母乳喂養(yǎng)期EDIs低于我國重工業(yè)城市，但高于一些發(fā)達國家。③本研究對北京地區(qū)哺乳期女性母乳中的PAHs濃度進行了連續(xù)監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明，6個月哺乳期內(nèi)母乳中Σ15PAHs濃度沒有明顯下降趨勢，但濃度值與季節(jié)有關(guān)，冬季母乳樣品中PAHs總濃度最高。

鑒于本文對母乳中PAHs與季節(jié)相關(guān)性的初步研究結(jié)果，未來研究中需要加大樣品量進一步確證這種相關(guān)性是否具有普遍性或區(qū)域特征，并同步監(jiān)測母乳和大氣中的PAHs濃度，直接證實大氣中PAHs濃度與母乳PAHs濃度的相關(guān)性。此外，需要加快開展母乳中PAHs來源解析，以及不同暴露途徑對母乳中PAHs的貢獻率，為降低母體PAHs暴露量以及PAHs對母體和嬰幼兒健康的影響提供科學(xué)依據(jù)。