道路灰尘中环境内分泌干扰物的筛查与风险评估

日期:2026-04-09 08:53 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:3

日期:2026-04-09 08:53 作者:赵明 浏览量:3

一、引言
环境内分泌干扰物是一类外源性化学物质,可干扰人体内源性激素的合成、分泌、转运、结合、作用或消除,影响内分泌系统的正常功能。内分泌干扰物与男性生殖系统疾病(隐睾、尿道下裂、精子质量下降)、女性生殖疾病(子宫内膜异位症、多囊卵巢综合征、早产)、儿童性早熟、肥胖、糖尿病、甲状腺疾病、神经发育障碍等健康问题相关。

道路灰尘是多种内分泌干扰物的复杂混合物。从酞酸酯到双酚类,从有机磷酸酯到多溴联苯醚,从多氯联苯到重金属,道路灰尘中可检出数十种具有内分泌干扰活性的化合物。这些化合物以混合物形式共存于道路灰尘中,通过扬尘、径流、直接接触等途径进入人体,对内分泌系统产生联合效应。

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与单一化合物研究相比,混合暴露研究更能反映道路灰尘的真实暴露情景。然而,目前对道路灰尘中内分泌干扰物混合暴露的风险评估尚不充分。系统筛查道路灰尘中的内分泌干扰物,评估其混合暴露的内分泌干扰风险,对于保护公众健康具有重要意义。

二、道路灰尘中主要内分泌干扰物类型
(一)酞酸酯
酞酸酯(邻苯二甲酸酯)是道路灰尘中最主要的内分泌干扰物类型。主要效应:抗雄激素效应(抑制雄激素合成和信号转导)、类雌激素效应(激活雌激素受体)、甲状腺干扰。酞酸酯二(2-乙基己基)酯、酞酸酯二丁酯、酞酸酯丁基苄酯是最常见的类型。

(二)双酚类
双酚类是道路灰尘中的重要内分泌干扰物,来源于聚碳酸酯塑料、环氧树脂、热敏纸等产品的磨损和老化。主要效应:类雌激素效应(激活雌激素受体)、抗雄激素效应、甲状腺干扰。双酚A是最常见的双酚类化合物,双酚S、双酚F等替代品也在道路灰尘中检出。

(三)有机磷酸酯
有机磷酸酯(特别是芳基有机磷酸酯)具有内分泌干扰活性。磷酸三苯酯具有雌激素和抗雄激素活性。磷酸三(2-氯乙基)酯干扰甲状腺激素功能。

(四)多溴联苯醚
多溴联苯醚具有甲状腺激素干扰活性(与甲状腺激素结构相似,竞争甲状腺激素受体)。某些同系物具有雌激素或抗雌激素活性。

(五)多氯联苯
共平面多氯联苯具有类二噁英毒性,通过激活芳香烃受体产生内分泌干扰效应。非共平面多氯联苯干扰甲状腺激素和性激素功能。

(六)重金属
镉具有类雌激素效应(激活雌激素受体),铅干扰甲状腺激素和性激素功能,砷干扰糖皮质激素和盐皮质激素功能。

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(七)其他
烷基酚(壬基酚、辛基酚)是道路灰尘中的重要内分泌干扰物,来源于非离子表面活性剂的降解。具有类雌激素效应。苯并三唑类紫外线吸收剂干扰甲状腺激素和性激素功能。对羟基苯甲酸酯(尼泊金酯)具有弱雌激素活性。

三、内分泌干扰物的筛查方法
(一)化学分析
化学分析可定性和定量道路灰尘中的内分泌干扰物。目标分析方法:针对已知内分泌干扰物(如酞酸酯、双酚类)进行靶向定量。非目标分析方法:高分辨质谱(四级杆-飞行时间质谱、轨道阱质谱)结合数据库,可筛查未知内分泌干扰物。化学分析可提供化合物浓度信息,但不能直接评估内分泌干扰活性。

(二)体外生物测试
体外生物测试可直接评估道路灰尘提取物的内分泌干扰活性。主要测试体系包括:

雌激素受体激活测试。利用转染了雌激素受体和报告基因的细胞系(如T47D-luc、MELN),测定荧光素酶活性,评估类雌激素活性。结果表示为雌二醇当量浓度。

抗雌激素活性测试。在雌激素存在下,测定提取物对雌激素受体激活的抑制,评估抗雌激素活性。

雄激素受体拮抗测试。在雄激素存在下,测定提取物对雄激素受体激活的抑制,评估抗雄激素活性。

甲状腺激素干扰测试。测定提取物对甲状腺激素受体激活或抑制的影响,对甲状腺过氧化物酶活性的影响。

芳香烃受体激活测试。测定提取物对芳香烃受体的激活(类二噁英活性)。

(三)效应导向分析
效应导向分析结合了化学分析和生物测试,用于识别道路灰尘中未知的内分泌干扰物。步骤包括:道路灰尘提取物进行初步生物测试,确认内分泌干扰活性;提取物经色谱分离,收集多个馏分;对各馏分进行生物测试,识别活性馏分;对活性馏分进行化学分析(高分辨质谱),鉴定活性化合物;确认活性化合物的内分泌干扰活性。效应导向分析可识别已知和未知的内分泌干扰物,是筛查复杂混合物中活性成分的有力工具。

四、混合暴露与联合效应
(一)剂量加和效应
多种内分泌干扰物以低剂量共存时,其联合效应可能遵循剂量加和原则。例如,多种抗雄激素(酞酸酯、双酚类、有机磷酸酯等)同时存在时,其联合抗雄激素效应等于各化合物效应之和。研究表明,道路灰尘提取物的抗雄激素活性不能用单一化合物解释,多种化合物的剂量加和可较好地预测混合效应。基于单一化合物的风险评估(假设独立作用)可能低估实际风险。

(二)协同效应与拮抗效应
在某些情况下,内分泌干扰物混合暴露可产生非加和效应:协同效应(联合效应大于剂量加和),拮抗效应(联合效应小于剂量加和)。道路灰尘中内分泌干扰物混合暴露的协同/拮抗效应研究较少。

(三)低剂量效应
内分泌干扰物在远低于传统毒理学阈值的浓度下即可产生生物效应(非单调剂量-效应曲线)。道路灰尘中内分泌干扰物浓度通常处于低剂量范围,传统风险评估方法(基于无可见有害作用水平)可能不适用。

五、风险评估与管控对策
(一)混合暴露风险评估方法
道路灰尘内分泌干扰物混合暴露的风险评估可采用以下方法:

毒性当量法。对于作用机制相同的化合物(如抗雄激素),以参考化合物为参比,计算毒性当量浓度(各化合物浓度×相对效能因子),加和得到总毒性当量浓度。假设剂量加和。

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生物测试直接评估法。利用体外生物测试直接测定道路灰尘提取物的内分泌干扰活性(如雌二醇当量浓度、抗雄激素活性),与效应基准进行比较。可综合反映所有化合物的贡献。

(二)初步评估结果
基于有限研究,道路灰尘提取物具有可检测的类雌激素活性(雌二醇当量浓度通常在每克亚皮克至皮克级)和抗雄激素活性(氟他胺当量浓度通常在每克亚纳克至纳克级)。高风险区域(工业区、电子垃圾拆解区)活性更高。活性主要贡献者包括酞酸酯、双酚类、有机磷酸酯等。

(三)管控对策
推动内分泌干扰物的源头替代,研发低环境风险替代品。建立道路灰尘内分泌干扰物的筛查体系,开展定期监测和风险评估。优化道路清扫,减少道路灰尘累积和再悬浮。在高污染区域,提醒敏感人群(儿童、孕妇)注意防护。

六、结语
道路灰尘是多种环境内分泌干扰物的复杂混合物。从酞酸酯到双酚类,从有机磷酸酯到多溴联苯醚,从多氯联苯到重金属,数十种具有内分泌干扰活性的化合物共存于道路灰尘中,以剂量加和方式产生联合效应,对城市居民(特别是儿童)的内分泌健康构成潜在威胁。基于单一化合物的风险评估可能低估混合暴露的实际风险。建立道路灰尘内分泌干扰物筛查体系、开展混合暴露风险评估、推动内分泌干扰物源头替代,是保护公众健康的重要举措。

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