电子废弃物拆解地PM10中多氯联苯、镉和铜含量调查及人体健康风险评估

1.2样品分析
1.2.1 PM10中PCBs的分析与定量
将用于采集PM10的石英膜称质量后放入离心瓶中，加入1∶1（体积比）的丙酮／正己烷溶液静置过夜，在100%功率下超声提取3次；采用2∶2∶1∶1（质量比）的硅胶／中性氧化铝／酸性硅胶／无水硫酸钠净化柱进行净化，净化后的溶液蒸发浓缩至1mL，移入进样瓶中测定，用未使用的空白石英膜作超声提取对照。使用GC-ECD测定ρ（PCBs）。测定条件：
色谱柱为CP-sil24CB（30m×0.25mm×0.25μm），进样口温度260℃，检测器温度300℃，柱子升温程序（初始180℃保持0.5min，以30℃／min升至260℃，保持18min后以15℃／min升至270℃，保持2min），分流比设为30。在GC-ECD上，采用21种PCBs混标（购自百灵威化学技术有限公司）为标准物质，采用6点外标校正曲线法，根据保留时间对目标化合物进行定性，根据峰面积进行定量分析。在进行污染物特征分析时，将PM10中的ρ（PCBs）转换为单位空气中的ρ（PCBs）进行比较分析，单位为pg／m3。
 
图1可吸入颗粒物（PM10）采样点
1.2.2 PM10中Cd和Cu的分析与定量
将采集PM10的特氟隆膜称质量后放入消煮管中，加入4∶1（体积比）的HCl／HNO3浸没滤膜，静置过夜；65℃消煮3h，90℃消煮90min，125℃消煮90min，最后升温至150℃消煮至近干，消煮管冷却后加入5‰的HNO3溶液，最终定容至20mL待测。ρ（Cd）采用石墨炉原子吸收分光光度计（220FS原子吸收光谱仪，美国Varian公司）测定，线性检测范围为0～4.5μg／L；ρ（Cu）采用火焰原子吸收分光光度计（220FS原子吸收光谱仪，美国Varian公司）测定，线性检测范围为0.03～10mg／L。测定结果转换为单位空气中的ρ（Cd）和ρ（Cu），以ng／m3为单位。
1.3人体健康风险评估
采用US EPA人体健康风险评估模型，评估研究区人体经呼吸吸入PM10后暴露于PCBs，Cd和Cu产生的致癌及非致癌风险，模型中的重要参数尽量选用我国研究数据，在无法获取我国研究数据情况下选用默认值，致癌及非致癌风险按以下公式[13]进行计算。
致癌风险：
CR=CDIca×SF （1）
式中，CR为致癌风险，无量纲；CDIca为污染物致癌暴露量，mg／（kg•d）；SF为污染物致癌斜率因子，（kg•d）／mg。PCBs和Cd的致癌斜率因子（SF）分别为0.00218和6.30（kg•d）／mg[12]。PCBs的致癌斜率因子通过公式〔SFi=URF×BWa×10-9／HRa[13]，其中URF为单位风险因子，m3／μg）；其他符号含义见式（3）〕计算获得，PCBs的URF为0.00057m3／μg。
非致癌风险商：
HQ=CDInc／RfD （2）
式中，HQ为非致癌风险商，无量纲；CDInc为污染物非致癌暴露量，mg／（kg•d）；RfD为非致癌污染物参考剂量，mg／（kg•d）；PCBs，Cd和Cu的RfD分别为0.00018，0.001[12]和2.90×10-4mg／（kg•d）[12]。
PCBs的非致癌污染物参考剂量通过公式〔RfDi=RfC×HRc×106／BWc[13]，其中RfC为呼吸吸入参考浓度，mg/m3；其他符号含义见式（3）〕计算获得，PCBs的RfC为0.0005mg／m3。
由于人们的生活工作行为决定着其暴露于污染物的暴露途径、暴露量以及最终产生的风险，在不同的用地方式上人们的暴露情景及暴露途径是不同的，因此进行人体健康风险评估时将用地方式分为2种进行评估，即居住用地和工商业用地。在居住用地方式下，以成人为敏感受体计算致癌风险，以儿童为敏感受体计算非致癌风险；在工商业用地方式下，以成人为敏感受体计算致癌及非致癌风险。暴露量计算模型及参数值如下。居住用地方式下：
 
式中，CS为颗粒物中污染物的质量分数，mg／kg；PM10为大气中ρ（PM10），mg／m3；PIAF为吸入的大气颗粒物在体内的滞留比例，默认值为0.75[14]；HRa为成人每日呼吸空气量，15m3／d；HRc为儿童每日呼吸空气量，7.5m3／d；EDc为儿童暴露周期，6a；EFc为儿童暴露频率，365d／a；EFa为成人暴露频率，居住用地取365d／a，工商业用地取250d／a；EDa为成人暴露周期，居住用地方式下默认24a，工商业用地方式下默认25a；BWc为儿童体质量，取21.2kg[15]；BWa为成人体质量，取57.6kg[15]；ATca为致癌效应平均时间，26280d[16]；ATnc为非致癌效应平均时间，居住用地方式下，儿童默认值为2190d，工商业用地方式下成人的默认值为9.25d。10-6为单位转换系数，kg／mg。以上参数除已标注的参考文献外，其余模型公式及数据均来自美国能源部风险评估信息系统RAIS（Risk Assessment Information System）数据库（http://rais.ornl.gov/tools/rais_chemical_risk_guide.html）。