用于全氟和多氟烷基物质暴露水平评估的个人可穿戴式采样器

由于全氟和多氟烷基化合物（PFAS）在环境中普遍存在，引起了人们对人类接触水平的担忧。由于缺乏专门的采样工具，个人暴露于PFAS水平的评估受到限制。包括硅胶手环在内的个人可穿戴式采样器曾用于PFAS暴露水平的评估。然而，由于这些采样器采样率缺失，将数据转化为人体接触数据还具有挑战性。我们开发了一种使用吸附剂浸渍的聚氨酯泡沫（SIP）磁盘作为吸附剂介质的新型个人可穿戴式 空气采样器 （PAWS），来捕捉各种PFAS，并对其性能进行了评价。同时，我们也设置了硅胶手环进行比较。结果表明，PAWS能有效捕获离子态和中性PFAS，而硅胶手环对全氟烷基羧酸（PFCAs）的收集能力有限。硅胶手环可能通过皮肤接触收集多氟烷基磷酸二酯（diPAPs），但还需要进一步研究。PAWS检测到的 PFAS浓度 可以利用之前建立的采样速率转换为空气中PFAS的浓度，从而促进吸入型PFAS暴露水平的 定量评估 。研究发现，吸烟状况与PAWS和硅胶手环中高的diPAP水平相关，但还需要进一步验证。PAWS是一种有前途的技术，可用于结构多样化化学品的个人暴露水平评估中。

全氟和多氟烷基化合物（PFAS）是一类合成化学品，因其广泛的应用和环境持久性而受到关注。PFAS已被证明与多种健康问题有关，包括胆固醇升高、免疫抑制、肝损伤、肾癌和睾丸癌等。个人暴露于PFAS的水平取决于环境和日常活动。然而，因为缺乏专门的采样工具，评估个人暴露于PFAS的水平还存在挑战。目前，用于评估PFAS暴露水平的个人可穿戴采样器包括硅胶手环和新鲜空气采样器。硅胶手环是一种用于评估半挥发性有机化合物暴露水平的个人可穿戴式采样器。它已在一项研究中用于评估消防员的PFAS暴露水平。新鲜空气采样器是一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）吸附剂条的个人可穿戴式采样器，已用于评估半挥发性有机化合物。然而，这些采样器存在局限性，例如硅胶手环对PFAS的捕获能力有限，而新鲜空气采样器可能引入背景 PFAS污染 。因此，需要开发新的个人可穿戴式采样器来有效评估个人暴露于PFAS的水平。本研究开发了一种使用吸附剂浸渍的聚氨酯泡沫（SIP）磁盘作为吸附剂介质的新型个人可穿戴式空气采样器（PAWS）。并使用PAWS与硅胶手同时进行研究，以比较其在捕获PFAS方面的有效性。

1. PAWS和硅胶手环中的PFAS水平和组成

PAWS共捕获了25种PFAS，而硅胶手环捕获了19种PFAS。PAWS中大多数PFCAs和全氟烷基磺酸盐（PFSAs）的中数位浓度高于硅胶手环，而硅胶手环中大多数其他离子型PFAS和中性PFAS的浓度高于PAWS。PAWS和硅胶手环都显示出类似的6:2 FTS捕获能力。硅胶手环中的diPAP浓度明显高于PAWS，这可能是皮肤接触造成的。通过PAWS中检测到的PFAS估计空气中PFAS浓度的结果显示，与室外空气浓度相比，氟调聚醇（FTOH）水平升高，而全氟烷基酸类（PFAA）和diPAP浓度高于或与城市空气中的浓度相当。总体而言，PAWS和硅胶手环都能够捕获广泛的PFAS，但它们在捕获某些PFAS方面的灵敏度不同。硅胶手环可能通过皮肤接触捕获diPAP，而PAWS对FTOH更敏感。

图1 测量了PAWS（ng/采样器）和硅胶手环（ng/腕带）中的PFAS浓度。方框上方的值表示该化合物的检测频率。（A）、（B）和（C）中的淡橙色阴影表示该化合物未在任何样品中检测到。（A）和（C）中的红色星号（*）表示这些值是特定来源引起的高浓度，因此不包括在箱形图中。

2. 暴露与影响因素

本研究比较了两种个人可穿戴式采样器（硅胶手环和PAWS）在评估个人暴露于PFAS方面的可行性和有效性。使用 硅胶腕带 收集的PFAS中，吸烟者与非吸烟者相比，6:2 diPAP浓度显着更高。此外，联排别墅和公寓之间6:2 FTOH浓度存在差异。使用PAWS捕获的PFAS中，吸烟者与非吸烟者相比，6:2 diPAP、6:2 FTOH和8:2 FTOH浓度显著增高。总体而言，研究结果表明吸烟是PFAS暴露的一个潜在来源，并强调了在处理化学物质时遵循标准实验室安全实践的重要性。然而，由于样本量较小，需要进一步的研究来验证这些观察结果。

3. 建议

新开发的PAWS已被证明在捕获大气PFAS方面是有效的，包括中性和离子PFAS。与PAWS相比，硅胶手环对PFCAs的捕获能力相对有限。但硅胶手环具有通过皮肤接触收集某些PFAS的独特能力，这是PAWS无法覆盖的途径。然而，硅胶腕带和皮肤之间的采样率或分割系数是未知的。就商业可用性而言，硅胶手环更容易获得，而PAWS需要打印表壳。此外，硅胶手环价格较低，而PAWS的成本相对较高。总体而言，个人可穿戴采样器的开发，特别是那些能够捕获更广泛的化学物质的采样器，可以显著提高我们评估个人暴露于各种有机污染物的能力。