全氟化合物(PFCs)是一类具有高热稳定性、高化学惰性和高表面活性的人造化合物,广泛应用于各种工业和消费品中,如防水纺织品、涂料、润滑剂、灭火剂和食品包装材料。由于PFCs具有极强的持久性和生物累积性,它们已经在环境中广泛分布,并且在人类和野生动物的血液、组织和乳汁中检测到。PFCs对人类健康的潜在影响引起了越来越多的关注,因为一些流行病学研究发现,PFCs与血脂异常、肝功能损害、甲状腺功能紊乱、免疫系统抑制、生殖发育异常和癌症等健康问题有关。吸收PFCs的途径之一是摄入受污染的食品和/或饮用水。本文将目前关于PFCs的饮食摄取的研究进展,并讨论其对人类健康的可能影响。
PFCs在食品中的存在
已在鱼类、肉类、奶制品和植物(例如谷物)中检测到PFCs。植物显然可以从受污染的土壤中吸收PFCs。Weinfurtner等人研究了这一假设,表明PFCs从土壤转移到马铃薯、青贮玉米和小麦的植物是如此微不足道,以至于这种吸收途径不会对人类健康造成危害。
然而,Stahl等人首次描述了PFCs从土壤到植物的显着浓度依赖性转移(残留)。土壤中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的浓度越高,植物中可检测到的浓度就越高。这些物质在植物营养部分的吸收和储存似乎比转移到植物内的储存器官更重要。在这项研究中,PFOA和PFOS的吸收、分布和储存被认为取决于植物的类型。植物从受污染的土壤中吸收PFOA和PFOS,使PFCs能够进入人类的食物链,并可能解释这些化合物在动物源性食品、人类血液样本和人类母乳中的存在。
Trudel等人报告说,口服摄入受污染的食品和饮用水占成人PFOA和PFOS暴露的最大比例。Tittlemier等人和Haug等人也表示食品是最重要的吸收途径。在“加拿大总饮食研究”的框架内,作者计算出加拿大人平均每天摄入250纳克PFCA和PFOS。Scheringer等人也得出结论,90%的PFOA和PFOS暴露来自食物。同样,Vestergren和Cousins确信人类接触PFOA的主要途径是通过饮食摄取。
Fromme等人量化了德国PFC饮食暴露。作者连续214天收集并分析了31名16至45岁志愿者的7份重复膳食和饮料。对样品进行了多种PFC的含量测试。只有少数样品(0个样品分别为1%和0%)检测到高于检测限(分别为2个样品的3%和9%),检测到分别高于检测限214.0或2.13微克/千克鲜重的全氟己烷磺酸[PFHxS]和全氟己烷酸[PFHxA]水平,而未检测到全氟辛烷磺酰胺FOSA]。这些作者还假设饮食摄入是人类PFC暴露的主要来源。
在2004年的“英国总膳食研究”框架内,对许多食品进行了PFOS、PFOA和其他全氟化碳的测试。PFOS浓度高于最低限值一个在土豆、蔬菜罐头、鸡蛋、糖和蜜饯中检测到。特别引人注目的是马铃薯产品组,除PFOD外,还检测到PFOA和其他10种PFC。
据说偏远地区的居民绝不能免于食物中PFC的吸收。在最近的一项研究中,Ostertag等人检查了努纳武特(加拿大)因纽特人对这些物质的饮食暴露。作者计算出平均每日暴露量为210至610纳克/人。驯鹿肉等传统食物导致这一人群的PFC暴露量更高。驯鹿肉占每日暴露量的43%-75%。
PFCs在饮用水中的存在
饮用水是人体接触PFCs的主要途径之一。饮用水中的PFCs可能来自于多种来源,如工业排放、消防训练场、废弃物填埋场、废水处理厂和大气沉降等。饮用水中最常见和最关注的两种PFCs是全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA),它们分别是全氟烷基磺酸(PFSA)和全氟羧酸(PFCA)类化合物中碳链最长的成员。PFOS和PFOA具有很高的溶解度和迁移性,因此容易在水环境中传播。PFOS和PFOA也具有很强的生物积累性和生物富集性,因此可以在人体内积累,并且半衰期很长。根据美国疾病控制与预防中心(CDC)的报告,2003年至2004年期间,在美国人口中检测到了PFOS和PFOA,其血浆中位数浓度分别为30.4纳克/毫升和3.9纳克/毫升。
2008年,对饮食中PFOS和PFOA的摄入与可能的健康影响进行了接触评估。该报告基于已公布的有关欧洲各种食品中PFOS和PFOA浓度的数据,以及根据“简明欧洲食品消费数据库”消耗的单个食品的量。由于其他食品的数据不足以进行接触评估,因此仅基于鱼类和饮用水中PFOS和PFOA的存在。PFOS接触量评估结果表明,平均食用大量鱼类的人每天接触60纳克/千克体重,消费大量鱼类的人每天接触200纳克/千克体重。对于PFOA,每日摄入量估计为2ng/kg BW/d,对于食用大量鱼类和鱼制品的人,估计为6ng/kg BW/d。饮用水的估计消耗量为2升/人/天。饮用水中PFOS和PFOA的吸收量约为0.1至0.2纳克/千克体重/天。分别为鱼和鱼产品消费平均消费量的0.5%和18%。
为了保护公众健康,一些国家和组织制定了饮用水中PFOS和PFOA的指导值或标准。例如,欧洲食品安全局(EFSA)建议每日可耐受摄入量(TDI)为PFOS为150纳克/千克体重/天,PFOA为1500纳克/千克体重/天;美国环境保护署(EPA)建议饮用水中PFOS和PFOA的健康咨询水平(HAL)为70纳克/升;加拿大卫生部建议饮用水中PFOS和PFOA的最大可接受浓度(MAC)分别为600纳克/升和200纳克/升。这些指导值或标准是基于动物毒理学研究和人群流行病学研究的,考虑了不同的暴露假设和不确定性因素。
然而,饮用水中的PFCs问题并不仅限于PFOS和PFOA。随着PFOS和PFOA的使用和制造受到法律条例的严格限制,一些短链PFCs(如全氟丁酸[PFBA]、全氟戊酸[PFPeA]、全氟己酸[PFHxA]、全氟庚酸[PFOA]等)被用作替代品,因为它们被认为具有较低的毒性和生物蓄积性。然而,这些短链PFCs仍然具有持久性,并且可能在环境中更广泛地分布。因此,对这些新型PFCs的饮用水暴露进行评估和监测是必要的。此外,还有一些其他类型的PFCs,如全氟化膦酸(PFPAs)、全氟烷基硫醚(PFSAs)、全氟烷基聚合物(PFAPs)等,也可能存在于饮用水中,但目前缺乏相关的数据和信息。
为了有效地控制和减少饮用水中的PFCs污染,需要采取多种措施,包括以下几个方面:
加强对PFCs的源头管理,限制或禁止使用高风险的PFCs,推广或开发更安全的替代品,提高生产和使用过程中的环境保护意识和技术水平;
加强对饮用水源的保护,防止PFCs进入地下水或地表水,加强对污染源的监测和整治,减少对饮用水源的潜在威胁;
加强对饮用水中PFCs的监测和评估,建立或完善相关的标准和指南,扩大监测范围和频率,提高监测方法的灵敏度和准确性;
加强对饮用水中PFCs的处理和去除,采用有效的技术和设备,如活性炭吸附、反渗透、纳滤、臭氧化等,提高处理效率和稳定性;
加强对饮用水中PFCs的风险沟通和教育,提高公众对PFCs污染问题的认识和关注,增强自我保护能力和参与意愿。
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