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暨南大学曾永平团队ES&T综述:皮肤吸收是电子垃圾焚烧烟气中有机污染物重要的人体暴露途径

时间:2023-08-01 来源: 浏览:

暨南大学曾永平团队ES&T综述:皮肤吸收是电子垃圾焚烧烟气中有机污染物重要的人体暴露途径

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图文摘要

Part.01

1.对所读论文的理解

1.1 问题是如何提出的(背景)

电子垃圾回收和处理活动中产生大量的半挥发性有机污染物(SVOCs),例如PAHs、PCBs、PBDEs以及PCDD/F。目前的研究已经评估了电子垃圾回收区居民通过呼吸吸入、膳食摄入、灰尘摄入和皮肤吸收等多种途径对特定污染物的暴露量及其相对贡献。现有皮肤暴露评估相关的研究主要集中于接触式转移(即无意中接触污染灰尘或土壤),然而, 皮肤通过大气-皮肤运移并吸收大气污染物,无论是颗粒态污染物还是气态污染物,这一途径却极少关注。 与呼吸暴露相似,通过大气介导的皮肤暴露不断地发生。此外,大气污染物经皮肤吸收导致的尿液代谢物浓度大致等于或甚至超过呼吸吸入暴露的浓度。从技术上讲,通过适当的保护措施,如避免食用当地受污染的食物,吃饭前洗手和带呼吸防护口罩,可以大大降低当地居民或工人通过饮食摄入、灰尘摄入和呼吸吸入对污染物的暴露风险。因此,皮肤吸收大气污染物被认为对电子垃圾回收区的居民造成了重大健康风险,但尚未得到充分的评估。

1.2 思路是如何形成的(方法论

本篇综述论文首先基于文献调研,发现长期暴露于电子垃圾燃烧烟雾的居民 皮肤吸收大气污染物在暴露评估过程中很大程度上被忽视了, 然后通过目前已发表的文献报道的数据分析总结论述皮肤吸收是电子垃圾回收区居民暴露于大气污染物的重要暴露路径。利用现有信息阐述皮肤吸收大气污染物的两种传输途径(大气-皮肤运移和衣物介导传输)以及提出新的关于影响皮肤吸收的问题。

1.3 方法是如何构建的(实验设计原理)

1.4 结果表述、组织与讨论(观点梳理与表 达)

(1)皮肤吸收与跨皮(角质层)运输

物质一般有两种方式渗透过角质层, 即角质层渗透路径以及孔渗透路径 (图1)。扩散作用被视为是皮肤吸收物质的主要机制,因此皮肤与化合物的物理化学性质是控制化合物在皮肤上迁移的重要因素。基于先前报道的关于皮肤吸收研究的各种结果,推测 皮肤吸收大气污染物 是职业工人和居住在电子废物区的居民重要的暴露途径,尤其是皮肤渗透率和大气-皮肤分配系数较高的有机物以及焚烧过程中被大量释放的化合物。此外,任何皮肤暴露评价若只考虑不经意接触受污染的灰尘或土壤,而不包括 大气污染物经由大气传递而被皮肤吸收 这一途径,将低估人体通过皮肤对周围环境中有机污染物的暴露量。因此, 大气污染物经皮肤吸收的相关研究是必要的。

图1. 化合物穿透角质层的两种途径

(2)通过衣物介导传输的皮肤暴露

衣物已被视为潜在的皮肤暴露途径, 但目前很少有关于污染物从大气转移至衣物并介导皮肤吸收的研究。 研究表明,干净且新的衣服具有保护作用,而身穿含吸附污染物的衣服将提高皮肤暴露于大气污染物的可能性。此外,通过清洗受污染的衣服是交叉污染最常见的来源之一。因此通过清洗衣服而导致的皮肤暴露是另一重要的暴露途径。综上所述, 衣服会积累气态污染物,而这些被吸附的污染物从衣服上再重新释放的可能性很高, 这将对人体健康造成不利的影响。

(3)影响皮肤吸收的理化性质

PAHs的皮肤污染(即污染物经皮肤吸收)已被证明是职业工人(如烟囱清洁工)内暴露剂量的主要来源因素。近年来,也对皮肤吸收阻燃剂进行了研究(图2)。研究结果显示, 对于同系化合物,其皮肤吸收能力随化合物分子量的增加和水溶性的降低而减小。 尽管如此,在长期皮肤暴露的情况下,即使是高分子量的阻燃剂也将具有一定的生物可及性。另一方面,虽然上述有关皮肤吸收的结果都是来自溶剂加标实验,然而对于经皮肤吸收大气污染物仍可借鉴,因为该结果与溶剂-大气分配平衡常数相关。

图2. 阻燃剂的皮肤吸收

(4)皮肤清洗的去污效果

通过溶剂加标进行的皮肤吸收研究表明, 用水或者使用含有洗涤剂的水溶液来洗手和洗澡可能无法彻底去除通过皮肤吸收的大气污染物。 最近研究表明,用纯净水清洗皮肤只能使角质层和表皮/真皮层中的氢氟酸和苯甲醚剂量减少28 - 65%。此外,与对照实验相比,用水浸泡的棉花进行皮肤擦拭无法减少1,4-二恶烷的渗透量。因此, 即使在清洗后皮肤组织仍可能面临污染物持续暴露的风险。

(5)“Wash-in”效应

“Wash-in”效应是指在用水和肥皂或溶剂进行皮肤清洁时,由于皮肤通透性和系统性吸收增加,导致化合物皮肤渗透增强。例如,14C-p,p′-DDT在受体接受液中的回收率迅速升高并维持,直到暴露24 h后用肥皂水冲洗皮肤标本时出现第二次增加(图3)。虽然,与阻燃剂有关的“wash-in”效应研究尚未开展,其机制也尚不明确,但“wash-in”效应可能具有毒理学意义,这对评价皮肤暴露于气态和颗粒态污染物的潜在风险时尤其重要。

图3. 14C-p,p′-DDT在体外大鼠皮肤中的wash-in效应试验

(6)毛囊渗透

汗腺和毛囊仅占人体皮肤表面积的0.1%,但它们却可以提供穿过角质层的分流通路,甚至可以增强皮肤的渗透性。例如,毛囊吸收咖啡因的速度比角质层快近10倍。此外, 在清洗过程中进行密集的皮肤按摩可以促进皮肤局部使用的物质进入毛囊。 并且毛囊可以作为一个有效的储存库,例如,纳米颗粒在毛囊中储存的时间长达10天,而非颗粒状物质在4天后则无法检测到。因此,毛囊的这些属性对皮肤渗透起着重要作用,特别是对于颗粒态物质,可以使其渗透到皮肤更深处。

Part.02

创新点归纳

本文创新点在于,通过文献分析评估了 人体皮肤吸收大气污染物是电子垃圾回收区居民的一个重要的暴露途径 ,特别是具有较高皮肤渗透率的有机污染物以及焚烧过程中含量丰富的污染物,这对建立完善的人体健康风险评估提供了相关科学依据。此外,研究强调了 衣服和纺织品在皮肤吸收大气污染物这中间媒介的重要作用

Part.03

3. 对所读文章的理解(特殊性/独特性/优点)

该文章基于文献分析论述皮肤吸收电子垃圾焚烧烟气中的大气污染物是电子垃圾拆解区域居民重要的暴露途径, 强调了皮肤吸收大气污染物这一暴露途径的必要性,以深入评价污染物对于人体的潜在健康风险。 回顾了目前关于皮肤吸收及其渗透机制的研究结果,阐述大气污染物经由大气传递而被皮肤吸收以及衣服可以作为中间媒介介导传输特定的化合物。综合考察了影响皮肤吸收的各种因素,即化合物的物理化学性质,皮肤清洗的去污效果,“wash-in”效应和毛囊渗透。

Part.04

4. 对所读文章的思考

在今后的暴露评估中,尤其职业暴露人群, 应该充分考虑污染物经人体皮肤吸收和衣服介导的暴露途径 ,这样才能更好的表征和发展有效的减少暴露风险的策略。另外, 服饰和纺织品(衣料)在皮肤吸收大气污染物这中间媒介作用应得到重视 ,同时衣物在清洗过程、干燥和存放过程中潜在的交叉污染,以及污染物从衣料再释放所引发的健康问题也应在今后的暴露评估研究中进一歩考察。

来源: ECexposureLAB 作者:王萌萌,作者:赵磊成,审核:王新洋 投稿、合作 、转载、进群,请添加小编微信Environmentor2020!环境人Environmentor是环境领 最大的学术公号 ,拥有 15W+活跃读者 。由于微 信修改了推送规则,请大家将环境人Environmentor加为 星标 ,或每次看完后点击页面下端的 “赏” ,这样可以第一时间收到我们每日的推文! 环境人Environmentor现有综合群、 期刊投稿群、基金申请群、留学申请群、各研究领域群等共20余个,欢迎大家加小编微信Environmentor2020,我们会尽快拉您进入对应的群。

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