应用体外模拟法评价土壤中重金属的人体健康风险

对土壤重金属经土壤—人途径的人体健康风险进行评价,采集广西壮族自治区某尾矿库坍塌导致大面积农田污染区域的土壤样品,通过体外模拟法(PBET法)进行消化,采用重金属摄入量及其生物可给量进行健康风险评价。结果表明,研究区域土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd的平均含量分别为37.25、764.46、1 000.33、1.40 mg/kg。模拟胃阶段土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的生物可给量均大于模拟肠阶段重金属的生物可给量,且在2个消化阶段,土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的生物可给量均低于日耐受量。成人日摄入重金属Cu、Zn、Pb、Cd的含量分别为1.81~1.93、33.29~42.41、36.94~68.16、0.06~0.10μg/d,儿童为7.24~7.73、133.17~169.64、147.74~272.65、0.28~0.40μg/d,儿童Pb的摄入量已经明显超过日可耐受量。因此,土壤中重金属Pb对当地儿童的人体健康具有潜在风险,而其他重金属通过土壤—人途径的摄入量会增加人体对重金属摄入的总量,同时增加健康风险的总量。

基于体外模拟法评价南京某污灌区土壤及蔬菜重金属污染现状

为探究南京市郊某污灌区环境治理效果、小白菜中重金属健康风险及其根际土壤重金属超标情况,采用靶标危害系数及体外模拟法对研究区小白菜重金属健康风险进行评估,利用农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)对比小白菜根际土壤重金属超标情况。结果显示,Cd在小白菜根际土壤中最小值达到0.95mg/kg,最大值达到了1.14mg/kg,平均1.05mg/kg,超过农用地土壤污染风险管控标准。对于成人和儿童,其THQ的最大值从大到小排序为Cu>Pb>Cr>Cd>Zn,小白菜对成人及儿童的HI值分别为6.75×10^(-3)和5.76×10^(-3),两者均小于1,表明使用该模型评估得出小白菜中重金属对暴露人体造成的健康影响不明显。成人通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围依次为337~430、3 294~3 025、359~540及288~483mg。儿童通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围分别为221~282、1 985~2 162、235~354及189~317mg。综上所述,重金属生物可给量均未超过每周可耐受摄入量值,证明食用污灌区小白菜不存在重金属健康风险。与前次研究相比(采样时间相隔七年),相关部门对该区域环境治理取得了很好的效果,但还应注意Cd在土壤及小白菜中的迁移及富集。

基于体外模拟法的城市土壤铅的健康风险评估

目的了解广州主城区土壤的Pb生物可给性,探讨土壤Pb生物可给性的影响因素,评估广州主城区土壤Pb经口无意摄入的人体健康风险。方法选择广州主城区62个采样点的土壤为研究对象,采用体外试验法模拟人体消化系统进行消化,运用原子吸收分光光谱法测定胃、小肠消化阶段反应液中可溶态Pb和土壤Pb含量。结果广州主城区土壤Pb平均含量高于广州市、广东省和中国土壤背景值(P<0.05);广州主城区土壤在模拟胃阶段Pb平均生物可给性(33%)高于小肠阶段(7.0%);不同城区儿童、成人经口无意摄入途径的Pb平均摄入量分别为28.51、7.13μg/d,不同城区儿童、成人Pb摄入量的分布差异存在统计学意义(P<0.05),其中黄埔区儿童、成人Pb摄入量最高(129.92、32.48μg/d);不同城区的儿童在模拟胃阶段和小肠阶段中的Pb平均生物可给量分别为11.58、1.85μg/d,成人则分别为2.89、0.46μg/d,不同城区儿童、成人在模拟小肠阶段中Pb生物可给量的分布差异有统计学意义(P<0.05);胃肠消化阶段中Pb溶出量与土壤Pb总量呈正相关(P<0.05);黄埔区土壤Pb的儿童健康绝对风险系数(Ka=2.4)、模拟胃阶段健康相对风险系数(Kr1=1.38)超过WHO人体健康防线警戒线。结论广州主城区土壤Pb不同程度受到污染,黄埔区土壤铅对儿童的健康风险应引起重视。

中国优控多环芳烃土壤污染特征及国内外生物可给性研究进展

多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs)是一类持久性有机污染物,容易在土壤中累积并且毒性显著,但PAHs在土壤固相上的吸附性较强,基于土壤污染总量暴露会导致高估人群健康风险。本研究基于2000―2020年间发表的123篇文献,总结了我国土壤中16种优先控制多环芳烃(∑16PAHs)的污染浓度分布和组成特征,介绍了11种常见的模拟PAHs生物可给性测试方法和主要影响因素,并总结了PAHs的生物可给性系数范围。调研表明土壤∑16PAHs最高与平均浓度分别为23250和1314.7μg·kg–1,污染较为严重;近年来PAHs生物可给性测试方法主要基于生理原理提取法(PBET),在模拟消化过程和吸附剂等方面不断完善和改进,并且消化条件、土壤性质等因素对生物可给性结果影响较大。16种PAHs的生物可给性平均值范围为13.2%~72.4%,其中和苯并[b]荧蒽的生物可给性较高,对∑16PAHs暴露产生贡献较高。本调研结果为开展土壤PAHs污染精细化风险评估研究提供重要理论参考依据。

城市外迁企业原址重金属污染的人体健康风险评估

采用体外模拟法预测某化工厂原址磷石膏、堆置场土壤原样及二者酸雨淋溶后表层样品中的重金属对人体的生物有效性,通过计算其生物有效量进行健康风险评价。结果表明,该厂磷石膏堆置场土壤的4种重金属均已超过当地背景值,显示出积累污染。酸雨淋溶遗留废物(磷石膏与堆置场土壤),能降低Hg、As的生物有效性而增加Pb、Cd的生物有效性,从而加大了Pb、Cd的人体健康风险。磷石膏中的除As和淋溶后的Hg外,其他3种重金属的生物可给性均大于相应的堆置场土壤。

裙带菜多糖体外和体内降血脂活性

目的:采用体外和体内法研究裙带菜多糖(Undaria pinnatifida polysaccharide,PUP)降血脂功能。方法:模拟人体胃肠环境,体外法测定PUP对牛磺胆酸盐的结合能力及其对胰脂肪酶的抑制作用,以此来评价其体外降血脂功能;通过高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠建立高脂血症模型,利用PUP灌胃干预,比较PUP低、高剂量组与高脂血症组的小鼠体质量、血清血脂四项含量、血清抗氧化指标、血清肝标记酶的活力、肝脏组织固定切片等指标。结果:体外模拟降血脂实验结果表明,10 mg/mL PUP对牛磺胆酸盐的结合率可达到52.3%,1.0 mg/mL PUP对胰脂肪酶活力的抑制率为31.9%,说明PUP有较好的体外降血脂作用;体内降血脂动物实验结果表明,PUP能抑制高脂饮食小鼠体质量的增长,抑制因高脂饮食导致的血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇水平的增加,升高高密度脂蛋白胆固醇的水平,提高小鼠抗氧化体系相关物质的水平,降低丙二醛的水平,降低血清肝标记酶的活力,减轻高脂饮食导致的肝脏损伤。结论:体外和体内实验表明PUP具有较好的降血脂活性。

砷污染土壤对人体健康的风险评估应用

采用体外模拟法检测污染点和对照点土壤As对人体生物有效性，通过计算其生物有效量对污染土壤的手一口无意接触途径进行健康风险评价．结果表明，多处采样点土壤的As污染程度相当严重，对儿童健康的绝对风险系数Ka值和相对风险系数Kr值分别是2．6～19．0，1．9～16．4，明显超过世界卫生组织人体健康风险警戒线，个别点甚至达到或超过了成人标准的警戒线，其他样点也接近了警戒线．研究区域的As污染土壤对区域内的人群，特别是儿童构成了严重的人体健康风险，需要采取有效措施进行环境整治．

外源酶制剂评定的方法探讨

目前,外源酶制剂的评定方法主要包括酶活评定、稳定性评定、酶应用的生产性能评定、体内养分消化率评定(全收粪法和回肠末端收粪法)以及体外模拟法测定的评定。其中酶活和酶制剂的稳定性主要应用于产酶菌种筛选以及酶制剂化学性质的基础评估,酶应用生产性能的测定主要应用于大生产评估,由于其具有较强的实践性和直观性,成为广大养殖户和饲料厂验证酶制剂效果的主要手段和措施。而体内养分消化率和体外模拟法的评定由于其操作复杂、工作量大,因此仍然限制于实验室的应用研究中,但相对前三种评定方法,该两种方法具有良好的可重复性和相关性。因此文章重点从基本概念、方法分类、二者相关关系以及家禽消化道对酶制剂评定的影响方面综述了该两种方法利弊,以期为外源酶制剂评定的方法学研究提供理论基础。

老化土壤中重金属人体可给性及其健康风险评价

目前,土壤重金属污染事件进入高发期和多发期,同时,随着土壤老化时间的延长,重金属的生物有效性不断降低,其潜在污染环境风险也相应地下降。体外胃肠模拟法(in vitro)能有效指示重金属的人体可给量,可显著降低基于总量为暴露剂量的健康风险评估结果的保守性,因而被应用于评估老化土壤中重金属的人体健康风险,且已深受关注。本文定义了重金属的人体可给性、归纳了其测试方法(PBET、SBET和UBM等),并定量阐明了其主要影响因素,主要包括in vitro参数、土壤理化性质和重金属自身的特性等;然后,论述了重金属人体可给性在健康风险评价的应用。最后,对该领域当前存在的问题和今后的研究方向进行了总结和展望,旨在为污染场地风险源识别、修复目标确定及管理对策筛选提供理论支撑。

麻杏石甘汤、散剂投药后主成分溶出量分析研究

目的:研究麻杏石甘汤(麻黄、杏仁、生石膏等)、散剂投药后(系指经过体外模拟实验,即将药物经过人工胃液、胃肠液代谢过程)主成分溶出液进行分析测定。方法:取单味、复方煎剂、散剂进行体外模拟实验,以组方中单味药的主成分为指标,采用HPLC、GC、配位滴定法进行溶出量分析的研究。结果:主成分的溶出量有明显差异。结论:溶出量的变化规律为临床确定最佳剂型和质量标准的拟定提供简捷有效的科学依据。

改性废弃稀土抛光粉应急修复砷污染土壤研究

以废弃稀土抛光粉为原料制备砷钝化剂对漳州、龙岩和三明的硫酸厂废渣堆放区域采集的砷污染土壤进行应急修复。采用体外模拟法检测污染土壤中砷对人体的生物有效性,从而评价钝化剂对砷污染土壤的修复效果。结果表明：3处土壤样品的砷对儿童健康的相对风险系数为1.9-7.1;投加2%质量比的砷钝化剂1-3 d后,可使其对儿童健康的相对风险系数降低至世界卫生组织人体健康风险警戒线以下。

蔬果中残留农药的生物可给性及其膳食暴露评估研究进展

运用体外模拟方法从生物可给性方面评估污染物的膳食暴露风险已逐渐成为研究热点。膳食摄入是蔬菜水果中的农药残留危害人体健康的最为主要的暴露途径,研究蔬果中农药残留生物可给性对其膳食暴露的作用规律是当前农药残留健康风险分析亟待解决的科学问题。重点综述了基于农药残留分析测定生物可给性及其关键影响因子,介绍了不同营养成分强化下蔬果中农药残留的生物可给性,着重总结了饮食习惯对农药残留生物可给性的影响;在此基础上运用生物可给性评估蔬果中农药残留的膳食暴露评估,并对其研究今后的发展方向进行了展望。

广州市不同功能区土壤铅的健康风险评估

[目的]了解广州市不同功能区土壤铅(Pb)污染状况及其生物可给性,初步探讨Pb生物可给量的影响因素,评估不同功能区土壤Pb经口无意摄入途径的人体健康风险。[方法]选择广州居民区、商业区、汽车站、文教区、医疗区和公园土壤为研究对象,采用体外实验法模拟人体消化系统进行消化,运用原子吸收分光光谱法测定胃、小肠消化阶段反应液中可溶态Pb和土壤Pb含量并计算其生物可给性,根据Pb生物可给量进行健康风险评价。[结果]广州市中小城区土壤Pb平均含量(90.34mg/kg)高于广州市、广东省和中国土壤背景值(P<0.05)。土壤在模拟胃、小肠阶段中Pb平均生物可给性分别为36.55%、9.03%,其中以公园最高(41.98%,14.17%)。儿童和成人经口无意摄入途径的Pb平均摄入量分别为18.32、4.58μg/d,其中商业区最高(28.14、7.03μg/d)。儿童在模拟胃阶段和小肠阶段中的Pb平均生物可给量分别为6.86、1.46μg/d,其中以商业区最高(13.03、2.03μg/d);成人在模拟胃阶段和小肠阶段中的Pb平均生物可给量则分别为1.72、0.36μg/d,其中商业区最高(3.26、0.51μg/d)。儿童和成人在胃肠消化阶段中Pb生物可给量与土壤Pb总量有直线关系(P<0.05)。不同功能区土壤Pb对儿童和成人的健康绝对风险系数(Ka)以及模拟胃、小肠阶段的健康相对风险系数(Kr1、Kr2),均未超过世界卫生组织(WHO)人体健康风险警戒线。[结论]广州市不同功能区土壤Pb污染程度不同,但不同功能区土壤Pb尚未超过WHO人体健康风险警戒线。

张家口地区肉羊常用粗饲料分级指数的测定

为了评价张家口地区肉羊常用6种粗饲料品质,试验采用实验室常规分析和体外模拟试验的方法,测定了6种粗饲料的常规营养成分、干物质体外消化率,并用模型计算出代谢能和干物质采食量,以中性洗涤纤维为纤维素指标计算得出6种饲草的分级指数。结果表明:6种粗饲料品质优劣顺序为苜蓿干草>燕麦干草>玉米青贮>羊草>玉米秸>谷草。