室内外环境空气中15种气相-颗粒相PAEs污染特征及影响因素解析

室内外环境空气中15种气相/颗粒相PAEs污染特征及影响因素解析一、引言1.1研究背景与意义邻苯二甲酸酯（PhthalicAcidEsters，PAEs），又称酞酸酯，是邻苯二甲酸形成的酯类化合物的统称，作为一种重要的增塑剂，被广泛应用于塑料、橡胶、涂料、粘合剂、油墨、农药载体以及化妆品等众多领域，在全球范围内大量生产和使用。在工业生产中，PAEs的使用量极为可观，其产量约占塑化剂总产量的80%。然而，PAEs与塑料分子之间并非通过牢固的化学键结合，而是以较弱的氢键或范德华力相连，这使得PAEs在塑料制品的生产、使用和废弃过程中，极易从塑料制品中迁移出来，进入到大气、水体、土壤等各种环境介质中，从而造成广泛的环境污染。有研究表明，在河流、湖泊、海洋、地下水等水体中，均检测出了不同浓度的PAEs，其浓度范围从痕量到微克每升不等。在土壤中，PAEs的含量也不容忽视，尤其是在一些农业用地和工业污染场地，PAEs的积累可能对土壤生态系统和农作物生长产生潜在影响。PAEs对环境和人体健康存在着严重的危害。在环境方面，PAEs具有难降解性和生物累积性，可在环境中长期存在并通过食物链进行生物放大，对生态系统的结构和功能造成破坏。例如，在一些海洋生态系统中，PAEs的污染导致了海洋生物的生殖系统异常、发育迟缓以及免疫功能下降等问题，进而影响整个海洋生态系统的平衡和稳定。从人体健康角度来看，PAEs被证实具有内分泌干扰效应，能够模拟或干扰人体内分泌系统的正常功能，影响激素的合成、分泌、运输、结合和代谢过程。长期暴露于PAEs环境中，可能导致人体生殖系统发育异常、生殖功能障碍、增加患癌风险以及对免疫系统和神经系统产生不良影响。例如，对于男性，PAEs可能导致精子数量减少、活力降低、形态异常，增加男性不育的风险；对于女性，可能引起月经紊乱、卵巢功能下降、子宫内膜异位症等问题，还可能导致儿童性早熟。此外，PAEs还可能对胎儿和婴儿的发育产生不良影响，因为胎儿和婴儿的器官和系统正在发育阶段，对PAEs的敏感性更高，长期接触可能导致生长发育迟缓、智力发育受损等问题。室内和室外环境是人类生活和活动的主要场所，人们在室内外环境中通过呼吸、皮肤接触和饮食等途径，不可避免地暴露于PAEs污染中。室内环境中的PAEs主要来源于建筑装修材料、家具、塑料日用品、清洁剂、化妆品以及吸烟等。新装修的房屋中，由于大量使用含有PAEs的建筑材料和家具，如塑料地板、塑料壁纸、人造革沙发等，在装修后的一段时间内，室内空气中PAEs的浓度往往会显著升高。而在室外环境中，PAEs的来源则更为广泛，包括工业废气排放、汽车尾气排放、垃圾焚烧、污水处理厂排放以及农业生产中塑料薄膜的使用等。深入研究室内外环境空气中PAEs的污染特征，如PAEs的种类、浓度水平、时空分布规律等，以及影响其污染的因素，如气象条件、污染源分布、室内装修材料的使用等，具有至关重要的意义。这不仅有助于我们全面了解PAEs在环境中的污染状况和传播途径，评估其对环境和人体健康的潜在风险，为制定科学有效的污染防控措施提供依据，还能进一步提高人们对PAEs污染问题的认识，增强环保意识，推动相关环保政策和法规的制定和完善，从而减少PAEs对环境和人体健康的危害，保护生态环境和人类健康。1.2国内外研究现状国外对PAEs污染的研究起步较早，早期主要集中在对PAEs基本理化性质、环境行为以及对生态系统影响的探索。随着研究的深入，逐渐开展了对PAEs在不同环境介质中的迁移转化规律、生物累积效应以及对人体健康潜在风险的评估。例如，美国环境保护署（EPA）早在20世纪70年代就将多种PAEs列为优先控制污染物，并持续开展相关研究，建立了较为完善的监测体系和风险评估方法。在欧洲，多个国家联合开展了针对PAEs在环境中污染状况和生态风险的研究项目，对不同地区的空气、水、土壤等环境介质中的PAEs进行了系统监测和分析，研究成果为欧盟制定相关环境政策和法规提供了重要依据。国内对PAEs污染的研究始于20世纪90年代，近年来，随着环境污染问题日益受到关注，PAEs污染研究得到了快速发展。研究内容涉及PAEs在大气、水体、土壤等环境介质中的污染特征、来源解析、迁移转化规律以及对人体健康的风险评估等多个方面。在大气污染研究方面，国内学者对多个城市的室内外空气进行了监测，分析了PAEs的浓度水平、季节变化和空间分布特征，并探讨了其与污染源和气象条件的关系。在水体污染研究中，对不同类型水体，如河流、湖泊、海洋等中的PAEs进行了检测，研究了其在水体中的含量、分布以及与水生生物的相互作用。在土壤污染研究领域，分析了不同土地利用类型土壤中PAEs的污染状况，评估了其对土壤生态系统和农作物的影响。然而，目前对于PAEs污染的研究仍存在一些不足。在研究范围上，虽然对不同环境介质中的PAEs进行了大量研究，但针对室内外环境空气中PAEs的联合研究相对较少，缺乏对室内外空气PAEs污染的整体性和关联性分析。在研究方法上，现有的检测技术和分析方法在灵敏度、准确性和检测范围等方面仍有待提高，尤其是对于痕量PAEs的检测和分析，还存在一定的误差和局限性。此外，对于PAEs在环境中的迁移转化机制以及对人体健康的长期潜在影响，仍需要进一步深入研究，以获取更准确、全面的认识。本研究旨在通过对室内外环境空气中15种气相/颗粒相PAEs的系统监测和分析，深入研究其污染特征，包括浓度水平、季节变化、空间分布以及气相/颗粒相分配特征等，并探讨影响其污染的因素，如气象条件、污染源分布、室内装修材料等。通过综合分析室内外环境空气中PAEs的污染状况，弥补现有研究在室内外联合研究方面的不足，为全面了解PAEs在环境中的污染行为和传播途径提供新的视角和数据支持。同时，本研究将采用先进的检测技术和分析方法，提高对PAEs的检测灵敏度和准确性，为PAEs污染研究提供更可靠的技术手段。通过本研究，有望进一步完善PAEs污染研究体系，为制定有效的污染防控措施和环境保护政策提供科学依据。1.3研究内容与方法本研究的主要内容是深入探究室内外环境空气中15种气相/颗粒相PAEs的污染特征及其影响因素，具体涵盖以下几个方面：污染特征分析：通过对室内外环境空气样品的采集与分析，确定15种PAEs的种类和浓度水平，包括邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二正丙酯（DPrP）、邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）等常见PAEs。分析PAEs浓度在不同季节的变化规律，对比夏季、冬季等不同季节室内外空气中PAEs浓度的差异，探讨季节因素对PAEs污染的影响。研究PAEs在室内不同功能区域（如卧室、客厅、厨房等）以及室外不同空间位置（如城市中心区、郊区、工业区等）的分布特征，明确PAEs的空间分布规律。同时，分析PAEs在气相和颗粒相中的分配比例，研究其在不同相态间的分布特征及其影响因素。影响因素探究：收集温度、湿度、风速、气压等气象数据，分析气象条件与PAEs浓度之间的相关性，探究气象因素对PAEs污染的影响机制。调查室内装修材料的使用情况，包括塑料地板、壁纸、家具等，分析不同装修材料对室内空气中PAEs浓度的贡献。研究室外污染源，如工业废气排放、汽车尾气排放、垃圾焚烧等，对周边环境空气中PAEs浓度的影响，通过源解析方法确定主要污染源及其贡献率。为实现上述研究内容，本研究采用以下方法：样品采集：在室内不同功能房间以及室外不同典型区域设置采样点，使用中流量大气采样器，以玻璃纤维滤膜和聚氨酯泡沫（PUF）为采样介质，分别采集颗粒相和气相中的PAEs，每个采样点按照不同季节进行多次采样，每次采样持续24小时，以保证样品的代表性。样品分析：将采集后的样品带回实验室，采用索氏提取法对滤膜和PUF中的PAEs进行提取，提取液经浓缩、净化后，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行定性和定量分析。通过与标准物质的保留时间和质谱图对比，确定PAEs的种类，采用内标法进行定量计算，得出各PAEs的浓度。数据分析：运用统计学方法，对不同采样点、不同季节的PAEs浓度数据进行统计分析，计算平均值、标准差、最大值、最小值等统计参数，分析数据的集中趋势和离散程度。采用相关性分析方法，研究PAEs浓度与气象条件（温度、湿度、风速等）、污染源分布等因素之间的相关性，确定影响PAEs污染的主要因素。利用主成分分析（PCA）、正定矩阵因子分解（PMF）等多元统计分析方法，对PAEs的来源进行解析，确定主要污染源及其贡献率。二、PAEs概述2.1PAEs的用途及理化性质PAEs作为一类重要的有机化合物，在工业和日常生活中具有广泛的用途，其中最主要的用途是作为增塑剂添加到塑料聚合物中。在塑料生产过程中，PAEs能够插入聚合物分子链之间，削弱分子链之间的相互作用力，从而增加塑料的可塑性、柔韧性和延展性，使其易于加工成型，可用于制造各种塑料制品，如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等。在PVC塑料中添加PAEs后，能够显著提高其柔软度和弹性，使其可用于制造塑料薄膜、塑料管材、人造革、塑料玩具等产品。PAEs还被应用于橡胶、涂料、粘合剂、油墨等领域，在橡胶制品中添加PAEs可以增强其柔韧性和耐磨性；在涂料中使用PAEs能够改善涂料的成膜性能和光泽度；在粘合剂和油墨中添加PAEs则有助于提高其粘性和稳定性。此外，PAEs在一些个人护理产品和化妆品中也有应用，如指甲油、发胶、香水等，用于增加产品的柔韧性、持久性和光泽度。从化学结构上看，PAEs由一个刚性的苯环和两个可塑的脂肪族侧链组成，这种结构赋予了PAEs一些独特的物理和化学性质。在物理性质方面，PAEs一般为无色透明或淡黄色的油状黏稠液体，少数为低熔点的固体。它们具有较低的挥发性，沸点较高，通常在200℃以上，这使得PAEs在常温下能够保持相对稳定的状态，不易挥发到空气中。PAEs的蒸汽压较低，进一步说明了其挥发性差的特点，这也导致其在空气中的浓度相对较低。同时，PAEs具有较大的辛醇-水分配系数，表现出较强的亲脂性，易溶于大多数有机溶剂，如甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等，但难溶于水。这种亲脂性使得PAEs容易在生物体的脂肪组织中积累，通过食物链传递，对生物产生潜在危害。在化学性质上，PAEs具有一定的化学稳定性，但在特定条件下也会发生化学反应。由于PAEs与塑料分子之间是通过氢键或范德华力结合，而非化学键，这种相对较弱的结合方式使得PAEs在塑料制品的使用过程中，容易受到外界因素的影响而从塑料中迁移出来，进入周围环境。例如，在高温、光照、酸碱等条件下，PAEs的迁移速率会加快。此外，PAEs在自然环境中的降解较为缓慢，水解和光解作用对PAEs的整体降解贡献通常较低。水解时间因PAEs的种类而异，从邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的约4个月到邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的100年不等；光氧化过程也相对较慢，如邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）的光解半衰期为2.4-12年，DEHP的光解半衰期为0.12-1.5年。这种难降解性使得PAEs在环境中能够长期存在，不断积累，从而对生态环境和人体健康造成潜在威胁。2.2不同介质中的PAEs分布PAEs在水、大气、土壤等多种环境介质中广泛分布，其在各介质中的分布特征和迁移转化规律备受关注。在水环境中，PAEs可通过工业废水排放、生活污水排放、农业面源污染以及垃圾填埋渗滤液等途径进入水体。河流、湖泊、海洋、地下水等各类水体中都检测到了不同浓度的PAEs。在一些城市河流中，由于受到工业和生活污水的污染，PAEs的浓度较高，其中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）是最常检出且浓度相对较高的PAEs种类。一项对某城市河流的研究发现，河水中DEHP的浓度范围为0.5-5.0μg/L，DBP的浓度范围为0.2-3.0μg/L，部分采样点的浓度甚至超过了国家地表水质量标准中规定的限值。在湖泊和水库等相对封闭的水体中，PAEs的浓度受流域内污染源分布、水体流动性以及沉积物吸附解吸等因素的影响。在一些富营养化的湖泊中，由于周边农业面源污染和生活污水排放，水体中PAEs的含量也不容忽视，可能对湖泊生态系统中的水生生物造成潜在威胁。PAEs在水体中的迁移转化过程较为复杂，主要包括挥发、水解、光解、生物降解以及吸附解吸等。由于PAEs具有一定的挥发性，部分PAEs可从水体表面挥发进入大气，其挥发速率受到水温、风速、PAEs的辛醇-水分配系数等因素的影响。水解作用对PAEs的降解贡献相对较小，且水解速率因PAEs的种类而异，一般来说，分子中烷基链越长，水解速率越慢。光解作用在PAEs的降解过程中也起到一定作用，但由于水体对光的吸收和散射，PAEs在水体中的光解效率相对较低。生物降解是PAEs在水体中去除的重要途径之一，水体中的微生物可通过酶的作用将PAEs分解为小分子物质。一些细菌和真菌能够利用PAEs作为碳源和能源进行生长代谢，从而实现对PAEs的降解。此外，PAEs还会与水体中的悬浮颗粒物和沉积物发生吸附解吸作用，吸附在颗粒物上的PAEs可随颗粒物的沉降进入沉积物中，而沉积物中的PAEs在一定条件下也可能重新释放到水体中，形成二次污染。在大气环境中，PAEs主要来源于工业废气排放、汽车尾气排放、垃圾焚烧以及建筑装修材料和家具的挥发等。室内空气中的PAEs浓度通常高于室外，尤其是在新装修的房屋中，由于大量使用含有PAEs的建筑材料和家具，室内空气中PAEs的浓度在装修后的一段时间内会显著升高。在一些新装修的住宅中，室内空气中DEHP的浓度可达到几十μg/m³，远远高于室外环境中的浓度。在室外环境中，城市地区的PAEs浓度一般高于郊区和农村地区，交通繁忙的道路附近和工业区周边的PAEs浓度也相对较高。在城市中心区，由于机动车尾气排放和工业活动密集，空气中PAEs的浓度明显高于城市郊区。大气中的PAEs主要以气态和颗粒态两种形式存在，其在气相和颗粒相中的分配比例受PAEs的蒸汽压、环境温度、颗粒物浓度等因素的影响。一般来说，低分子量的PAEs如邻苯二甲酸二甲酯（DMP）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）主要以气态形式存在，而高分子量的PAEs如DEHP和邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）则更倾向于吸附在颗粒物表面，以颗粒态形式存在。大气中的PAEs可通过干沉降和湿沉降等方式进入土壤和水体等其他环境介质。干沉降是指PAEs随颗粒物在重力作用下直接沉降到地面，而湿沉降则是指PAEs在降雨、降雪等过程中随雨水或雪水进入环境。此外，大气中的PAEs还可能在大气中发生光化学反应和氧化反应，生成一些二次污染物。土壤是PAEs的重要储存库之一，PAEs可通过污水灌溉、垃圾填埋、大气沉降以及农业生产中塑料薄膜的使用等途径进入土壤。在一些农业用地中，由于长期使用塑料薄膜，土壤中PAEs的含量逐渐增加。研究表明，塑料薄膜中的PAEs会随着时间的推移逐渐迁移到土壤中，导致土壤中PAEs的污染。不同土地利用类型的土壤中PAEs的含量存在差异，一般来说，工业用地和城市土壤中的PAEs浓度高于农业用地和自然土壤。在工业污染场地，由于长期受到工业废水和废气的排放影响，土壤中PAEs的浓度可能达到较高水平，对土壤生态系统和农作物生长产生潜在危害。PAEs在土壤中的迁移转化主要包括吸附、解吸、挥发、生物降解和化学降解等过程。土壤颗粒对PAEs具有较强的吸附能力，PAEs进入土壤后，大部分会被吸附在土壤颗粒表面，其吸附量与土壤质地、有机质含量、pH值等因素有关。有机质含量高的土壤对PAEs的吸附能力更强，能够降低PAEs在土壤中的迁移性。在一定条件下，吸附在土壤颗粒上的PAEs也可能发生解吸作用，重新释放到土壤溶液中。PAEs在土壤中的挥发作用相对较弱，但在高温、通风良好的条件下，部分PAEs仍可挥发进入大气。生物降解是PAEs在土壤中去除的重要过程，土壤中的微生物能够利用PAEs作为碳源进行代谢活动，将其分解为无害物质。一些研究发现，在土壤中添加特定的微生物菌剂或有机物料，可以促进PAEs的生物降解，降低土壤中PAEs的含量。此外，PAEs在土壤中还可能发生化学降解反应，如水解、氧化等，但这些反应的速率相对较慢。2.3室内环境中的PAEs浓度分布室内环境是人们日常生活和工作的主要场所，其中PAEs的浓度分布受到多种因素的影响，不同室内场所的PAEs浓度水平和分布存在显著差异。在住宅环境中，PAEs的浓度与装修年限、家具材料、日常用品等密切相关。一般来说，新装修的住宅中PAEs浓度较高，这是因为新的装修材料和家具在使用初期会大量释放PAEs。有研究对某城市新装修和装修5年以上的住宅进行了监测，结果显示新装修住宅室内空气中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的平均浓度为35.6μg/m³，而装修5年以上的住宅中DEHP平均浓度仅为12.8μg/m³。在家具材料方面，使用人造革、塑料材质家具的房间，PAEs浓度相对较高。人造革沙发中PAEs的释放会导致所在房间空气中PAEs浓度升高，有案例表明，放置人造革沙发的客厅中邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）浓度比放置布艺沙发的客厅高出约30%。不同功能房间的PAEs浓度也存在差异，卧室、客厅等人员活动频繁的区域，由于人员长时间停留和物品使用，PAEs浓度相对较高。在卧室中，由于使用塑料床垫、塑料枕套等，PAEs浓度可能会高于其他房间，有研究发现卧室中PAEs的平均浓度比厨房高出15-20%。在办公室环境中，PAEs的浓度分布同样受到多种因素影响。办公设备的使用是办公室PAEs的重要来源之一，电脑、打印机、复印机等设备的外壳和内部零部件多采用塑料材质，在设备运行过程中会释放PAEs。在一些办公室中，由于电脑数量较多且长时间运行，室内空气中PAEs的浓度明显升高。办公家具如塑料桌椅、文件柜等也会释放PAEs，影响室内浓度水平。有研究对开放式办公室和独立办公室进行监测，发现开放式办公室由于人员密集、办公设备集中，PAEs浓度相对较高，其中邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）的浓度比独立办公室高出约25%。办公室的通风条件对PAEs浓度也有重要影响，通风不良的办公室，PAEs容易积聚，浓度升高。在一些没有窗户或通风系统较差的办公室中，PAEs浓度可达到通风良好办公室的1.5-2倍。公共场所如商场、酒店、图书馆等，PAEs的浓度分布也具有各自的特点。商场中由于大量陈列塑料制品、化妆品、玩具等商品，且人员流动量大，PAEs的来源较为复杂，浓度水平相对较高。在化妆品销售区域，由于化妆品中含有PAEs，空气中PAEs的浓度明显高于其他区域。酒店房间中，PAEs的浓度与装修风格、使用的日用品等有关，一些使用大量塑料装饰品和一次性塑料用品的酒店房间，PAEs浓度较高。图书馆中，书籍的装订材料、书架的材质等可能会释放PAEs，但由于人员活动相对较少，通风条件较好，PAEs浓度相对较低。2.4室内外空气中PAEs的污染现状及污染源当前，室内外空气中PAEs的污染现状较为严峻，已引起广泛关注。在许多城市的室内环境中，PAEs的浓度普遍处于一定水平之上，尤其是在新装修的房屋或人员密集、通风条件较差的场所，PAEs浓度往往更高。在一些新装修的住宅中，装修后的前几个月内，室内空气中邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的浓度可高达50-100μg/m³，远高于世界卫生组织（WHO）推荐的室内空气质量指导值。在一些办公室和公共场所，由于使用大量塑料制品和装修材料，PAEs的污染也不容忽视，部分办公室中邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）的平均浓度可达10-20μg/m³。室外空气中PAEs的污染同样不容小觑，在城市地区，尤其是交通繁忙的道路附近和工业区周边，PAEs浓度显著高于其他区域。在某大城市的交通主干道旁，空气中DEHP的浓度在早晚高峰时段可达到15-30μg/m³，这主要是由于机动车尾气排放以及周边工业活动的影响。在工业区，由于工业废气中含有大量PAEs，导致周边空气中PAEs浓度升高，对周边居民的健康构成潜在威胁。室内外空气中PAEs的污染源种类繁多，来源广泛。室内PAEs主要来源于装修材料和家具，在装修过程中，大量使用的塑料地板、壁纸、人造革沙发、塑料门窗等材料，均含有一定量的PAEs。在新铺设的塑料地板中，PAEs的含量可达到10%-20%，在使用过程中会逐渐释放到空气中，导致室内PAEs浓度升高。家具也是室内PAEs的重要来源之一，特别是使用人造板材和塑料部件的家具，在生产过程中会添加PAEs作为增塑剂，随着时间推移，PAEs会从家具中挥发出来，污染室内空气。日用化学品也是室内PAEs的常见来源，许多化妆品、洗发水、沐浴露、清洁剂等日用化学品中含有PAEs，用于增加产品的柔韧性、稳定性和光泽度。在指甲油中，PAEs的含量可高达30%-50%，在使用过程中会迅速挥发到空气中，使室内PAEs浓度在短时间内升高。一些空气清新剂和杀虫剂中也含有PAEs，在使用时会直接释放到空气中，对室内空气质量产生影响。在室外环境中，工业废气排放是PAEs的主要来源之一。塑料生产厂、橡胶制品厂、涂料厂等工业企业在生产过程中，会排放大量含有PAEs的废气。在塑料生产过程中，PAEs会随着加热、搅拌等工艺环节挥发到空气中，通过烟囱排放到大气中。在一些塑料生产集中的工业园区，周边空气中PAEs的浓度明显高于其他地区。汽车尾气排放也是室外PAEs的重要来源。汽车内饰、轮胎、塑料零部件等在高温和摩擦作用下，会释放出PAEs，随着汽车尾气排放到大气中。在交通繁忙的道路上，大量汽车行驶过程中产生的尾气，使得周边空气中PAEs浓度显著升高。有研究表明，在交通拥堵路段，汽车尾气排放导致的PAEs浓度可占空气中PAEs总浓度的30%-50%。垃圾焚烧和污水处理厂排放同样会向大气中释放PAEs。垃圾中含有大量塑料制品和含PAEs的物品，在焚烧过程中，PAEs会挥发并进入大气。污水处理厂在处理含有PAEs的污水时，部分PAEs会通过曝气等处理工艺挥发到空气中。在一些垃圾焚烧厂和污水处理厂周边，空气中PAEs的浓度明显高于其他区域，对周边环境和居民健康产生潜在风险。2.5PAEs的生物毒性PAEs对生物具有显著的毒性效应，尤其是对人体健康存在多方面的潜在危害。PAEs具有内分泌干扰特性，能够干扰人体内分泌系统的正常功能。相关研究表明，PAEs可以模拟或拮抗天然激素的作用，与体内的激素受体结合，从而影响激素的信号传导通路。邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）能够干扰甲状腺激素的合成、运输和代谢过程。一项针对孕妇的研究发现，孕妇体内DEHP的代谢物水平与甲状腺激素水平存在显著相关性，DEHP暴露可能导致孕妇甲状腺激素水平异常，进而影响胎儿的神经发育。在动物实验中，给大鼠暴露于DBP后，大鼠体内甲状腺激素T3和T4的水平明显下降，这表明DBP对甲状腺激素系统具有干扰作用。PAEs对生殖系统也具有明显的毒性影响。对于男性生殖系统，PAEs可能导致精子质量下降，包括精子数量减少、活力降低以及形态异常等问题。研究表明，长期暴露于PAEs环境中的男性，其精子数量比正常人群平均减少15-20%，精子活力降低10-15%。在动物实验中，给小鼠喂食含有DEHP的饲料，一段时间后发现小鼠的睾丸重量减轻，精子数量减少，精子畸形率明显升高。对于女性生殖系统，PAEs可能引起月经紊乱、卵巢功能下降以及子宫内膜异位症等问题。有研究对长期接触PAEs的女性群体进行调查，发现其月经周期紊乱的发生率比正常人群高出20-30%，卵巢功能衰退的风险也显著增加。在体外细胞实验中，PAEs能够抑制卵巢颗粒细胞的增殖和雌激素的分泌，表明PAEs对卵巢功能具有直接的损害作用。PAEs还可能对人体的免疫系统和神经系统产生不良影响。在免疫系统方面，研究发现PAEs暴露可能导致免疫细胞的功能异常，降低机体的免疫力，增加感染疾病的风险。一项针对职业暴露人群的研究显示，长期接触PAEs的工人，其体内免疫球蛋白水平出现明显异常，免疫细胞对病原体的吞噬能力下降。在神经系统方面，PAEs可能影响神经递质的合成、释放和代谢，干扰神经信号的传递，从而对神经系统的发育和功能产生不良影响。有研究表明，儿童长期暴露于PAEs环境中，可能出现注意力不集中、学习能力下降、记忆力减退等神经系统症状。在动物实验中，给幼鼠暴露于PAEs后，幼鼠的学习和记忆能力明显受损，大脑中神经递质如多巴胺、乙酰胆碱的水平发生改变。2.6限制PAEs的相关法令鉴于PAEs对环境和人体健康的潜在危害，国内外纷纷出台了一系列限制PAEs使用的法规和标准，旨在减少PAEs的排放和污染。在美国，美国环境保护署（EPA）早在1979年就将邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）等6种PAEs列为优先控制污染物，并制定了严格的环境质量标准和排放标准。在饮用水中，EPA规定DEHP的最大污染水平目标（MCLG）为零，最大污染物水平（MCL）为0.006mg/L；DBP的MCLG为零，MCL为0.005mg/L。在消费品方面，美国一些州也制定了相关法规限制PAEs的使用，加利福尼亚州的第65号提案规定，在儿童产品中，DEHP、DBP、BBP的含量不得超过0.1%。欧盟在限制PAEs使用方面也采取了积极措施，欧盟委员会发布的REACH法规（Registration,Evaluation,AuthorizationandRestrictionofChemicals）对PAEs的使用和管理做出了详细规定。REACH法规将DEHP、DBP、BBP等PAEs列为高关注物质（SVHC），要求企业在生产和使用这些物质时进行注册、评估和授权。欧盟还规定，在玩具和儿童护理产品中，DEHP、DBP、BBP以及邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）这6种PAEs的总含量不得超过0.1%。在食品接触材料方面，欧盟对PAEs的迁移量也做出了严格限制，以确保食品安全。我国也高度重视PAEs的污染问题，并制定了一系列相关法规和标准。在环境质量标准方面，我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）规定，地表水中DEHP的浓度限值为8μg/L，DBP的浓度限值为3μg/L。在室内空气质量标准方面，《室内空气质量标准》（GB/T18883-2022）中对邻苯二甲酸二丁酯等PAEs的浓度也有相应的参考限值，以保障室内空气的质量。在塑料制品、玩具、食品接触材料等产品标准中，我国也对PAEs的使用和含量做出了限制。在玩具安全标准中，规定了玩具中DEHP、DBP、BBP等PAEs的限量要求，以保护儿童免受PAEs的危害。遵守这些法规和标准对于减少PAEs污染至关重要。对于企业来说，严格遵守法规能够促使其改进生产工艺，采用环保型增塑剂替代PAEs，从源头上减少PAEs的使用和排放。在塑料生产企业中，通过研发和使用新型环保增塑剂，如柠檬酸酯类、环氧脂肪酸酯类等，可以有效降低产品中PAEs的含量。对于监管部门而言，加强对法规执行情况的监督检查，能够确保企业依法生产和经营，对违规行为进行严厉处罚，从而维护市场秩序，保障环境和公众健康。只有全社会共同遵守相关法令，才能有效减少PAEs对环境和人体健康的危害，推动可持续发展。三、研究方法3.1仪器与试剂本研究主要采用安捷伦7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对PAEs进行定性和定量分析。该仪器具备高分辨率、高灵敏度和高选择性的特点，能够有效分离和检测复杂样品中的痕量PAEs。在气相色谱部分，其配置了高性能的毛细管色谱柱，如DB-5MS毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm），该色谱柱具有良好的分离性能和热稳定性，适用于PAEs的分离分析。质谱部分采用电子轰击离子源（EI），能够提供丰富的结构信息，有助于PAEs的定性鉴定。同时，仪器配备了先进的数据采集和处理系统，能够准确记录和分析检测数据。为确保检测的准确性和可靠性，本研究使用了一系列高纯度的试剂和标准品。主要试剂包括正己烷、丙酮、二氯甲烷等有机溶剂，均为色谱纯级别，购自国药集团化学试剂有限公司。这些有机溶剂具有低杂质含量和良好的溶解性，可用于样品的提取、净化和定容等前处理步骤。例如，正己烷常用于提取样品中的PAEs，其与PAEs具有良好的互溶性，能够有效地将PAEs从样品基质中萃取出来。标准品方面，购买了15种PAEs的标准物质，包括邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二正丙酯（DPrP）、邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）等，纯度均≥99%，购自德国Dr.Ehrenstorfer公司。这些标准品用于绘制标准曲线，以实现对样品中PAEs的定量分析。通过准确称量不同质量的标准品，用正己烷溶解并稀释成一系列不同浓度的标准溶液，如10μg/L、50μg/L、100μg/L、500μg/L、1000μg/L等，用于建立PAEs的浓度与色谱峰面积之间的线性关系。此外，还使用了内标物，如氘代邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（d4-DEHP），以校正分析过程中的误差，提高定量分析的准确性。内标物与PAEs具有相似的化学性质和色谱行为，在样品前处理和分析过程中能够与PAEs同步进行，通过比较内标物和PAEs的峰面积比值，可以有效消除样品处理过程中的损失和仪器响应的波动对定量结果的影响。3.2采样方法本研究在室内外不同环境中进行了空气采样，以确保全面、准确地获取15种气相/颗粒相PAEs的污染信息。在室内采样方面，选取了位于城市不同区域的50户住宅作为采样对象，这些住宅涵盖了不同装修年限、装修风格和居住人群特征，具有广泛的代表性。在每一户住宅内，选择卧室、客厅、厨房这三个主要功能房间作为采样点。卧室作为人们休息的主要场所，人员停留时间长，且放置有大量家具和生活用品，是PAEs潜在的重要污染区域；客厅是家庭活动的中心，人员活动频繁，同时也是各种电器设备和装饰品集中的地方，可能存在较多的PAEs来源；厨房由于使用大量塑料制品，如塑料餐具、保鲜膜、塑料容器等，且烹饪过程中可能产生高温，促进PAEs的挥发，因此也是重点采样区域。在每个房间的中央位置，距离地面1.5米高度处设置采样点，该高度与人的呼吸带高度相近，能够较好地反映人体实际吸入的空气中PAEs的浓度。室外采样点的设置综合考虑了不同的功能区域和污染源分布情况。在城市中心区，选择了交通繁忙的主干道旁、商业中心等人员密集和交通流量大的区域作为采样点。交通主干道旁由于机动车尾气排放量大，汽车尾气中的PAEs会对周边空气造成污染；商业中心由于人员流动频繁，且存在大量的商业活动和塑料制品的使用，PAEs的来源复杂，是室外PAEs污染的重点监测区域。在郊区，选取了相对远离工业污染源和交通干道的居民区、公园等环境相对清洁的区域进行采样，作为对照点，以了解郊区背景环境中PAEs的浓度水平。在工业区，针对塑料生产厂、橡胶制品厂等可能产生PAEs排放的企业周边进行采样，以评估工业活动对周边空气质量的影响。每个室外采样点距离地面2-3米高度，避免地面扬尘等因素对采样结果的干扰，同时能够更准确地反映大气中PAEs的浓度。采样时间覆盖了春、夏、秋、冬四个季节，每个季节进行一次采样，每次采样持续24小时，以获取不同季节和不同时间段内PAEs的浓度变化信息。春季和秋季是气候相对温和的季节，采样可以反映在一般气象条件下PAEs的污染情况；夏季气温较高，PAEs的挥发作用增强，可能导致空气中PAEs浓度升高；冬季气温较低，且可能存在供暖等活动，会影响PAEs的排放和扩散，通过冬季采样可以了解低温环境下PAEs的污染特征。选择24小时连续采样，能够综合考虑白天和夜间不同的人类活动和气象条件对PAEs浓度的影响，使采样结果更具代表性。使用崂应2050型中流量大气采样器进行样品采集。在采样过程中，采用玻璃纤维滤膜收集颗粒相PAEs，该滤膜具有良好的颗粒截留性能，能够有效收集空气中的颗粒物，且对PAEs的吸附性较低，不会对检测结果产生干扰。同时，使用聚氨酯泡沫（PUF）采集气相PAEs，PUF具有较大的比表面积和良好的吸附性能，能够高效吸附气相中的PAEs。采样时，将玻璃纤维滤膜和PUF分别安装在采样器的相应部位，以同时采集颗粒相和气相样品。设置采样流量为100L/min，确保在24小时内采集到足够量的空气样品，以满足后续分析检测的需求。在采样前后，对采样器进行校准，确保采样流量的准确性。同时，对玻璃纤维滤膜和PUF进行恒重处理，以准确计算采集到的样品质量。在采样过程中，密切关注采样器的运行状态，确保采样过程的顺利进行。每次采样完成后，将采集好的样品迅速装入密封袋中，放入低温冷藏箱中保存，并尽快送回实验室进行分析检测，以防止样品中的PAEs发生降解或挥发，保证检测结果的准确性。3.3样品前处理方法样品前处理是准确检测PAEs的关键步骤，其目的是将样品中的PAEs有效地提取出来，并去除杂质，以提高检测的灵敏度和准确性。本研究采用索氏提取法对采集的空气样品进行前处理，具体步骤如下：样品提取：将采集后的玻璃纤维滤膜和聚氨酯泡沫（PUF）分别放入索氏提取器中。在索氏提取器的圆底烧瓶中加入适量的正己烷-丙酮混合溶剂（体积比为4:1），该混合溶剂对PAEs具有良好的溶解性，能够有效地将PAEs从样品基质中萃取出来。将索氏提取器连接好，确保密封性良好。在水浴中进行加热回流提取，设置水浴温度为75℃，回流时间为16小时。较高的温度和较长的回流时间能够保证PAEs充分被提取出来，但同时要注意控制温度，避免溶剂挥发过快和PAEs的损失。提取过程中，溶剂不断地循环流动，经过样品后回到圆底烧瓶中，如此反复，使PAEs从样品中被充分萃取到溶剂中。浓缩与净化：提取结束后，将提取液转移至旋转蒸发仪中进行浓缩。在旋转蒸发过程中，设置水浴温度为40℃，真空度为0.08MPa，通过旋转蒸发仪的旋转和减压作用，使溶剂逐渐挥发，提取液得到浓缩。将浓缩后的提取液转移至固相萃取柱中进行净化处理。本研究选用硅胶固相萃取柱，该柱对PAEs具有较好的选择性吸附能力，能够有效去除提取液中的杂质。在使用固相萃取柱前，先用5mL正己烷对其进行活化，使固相萃取柱处于良好的吸附状态。将浓缩后的提取液缓慢加入到活化后的固相萃取柱中，控制流速为1mL/min，使提取液充分与固相萃取柱中的硅胶接触，PAEs被吸附在硅胶上，而杂质则随提取液流出。用5mL正己烷-二氯甲烷混合溶剂（体积比为9:1）对固相萃取柱进行洗脱，将吸附在硅胶上的PAEs洗脱下来。收集洗脱液，再次使用旋转蒸发仪将洗脱液浓缩至近干，最后用正己烷定容至1mL，转移至进样小瓶中，待气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析。3.4分析方法3.4.1色谱条件确定将样品注入气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行分析，气相色谱条件的优化对于PAEs的有效分离至关重要。本研究选用DB-5MS毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm），其固定相为5%苯基-95%甲基聚硅氧烷，这种固定相具有良好的热稳定性和化学惰性，对PAEs具有较好的分离能力。在柱温设置方面，采用程序升温模式：初始温度设定为60℃，保持1min，较低的初始温度有助于低沸点PAEs的分离，使低沸点组分在色谱柱中能够充分分离，减少峰的重叠。然后以20℃/min的速率升温至220℃，保持1min，该升温速率能够在保证分离效果的前提下，加快分析速度，提高分析效率。最后以5℃/min的速率升温至300℃，保持9min，较高的最终温度和较长的保持时间可以确保高沸点PAEs完全流出，使高沸点组分在较高温度下能够顺利通过色谱柱，实现与其他组分的有效分离。通过这样的程序升温设置，能够使15种PAEs在不同的温度阶段得到良好的分离，获得清晰的色谱峰。载气为高纯度氦气，纯度≥99.999%，其流速设定为1mL/min。稳定的流速有助于保证样品在色谱柱中的迁移速率稳定，从而实现各组分的准确分离。流速过快可能导致分离度降低，各组分的色谱峰不能充分分离，影响定性和定量分析；流速过慢则会延长分析时间，降低分析效率。进样口温度设置为250℃，在此温度下，样品能够迅速汽化，进入色谱柱进行分离。较高的进样口温度可以保证PAEs完全汽化，避免样品残留和拖尾现象，提高分析的准确性。进样方式采用分流进样，分流比为20:1，分流进样可以减少进入色谱柱的样品量，防止色谱柱过载，同时提高分离效果和分析的灵敏度。分流比过大可能导致样品损失过多，灵敏度降低；分流比过小则可能使色谱柱过载，影响分离效果。通过对上述色谱条件的优化，能够使15种PAEs在气相色谱中得到良好的分离，为后续的质谱检测和定性定量分析奠定基础。3.4.2绘制标准曲线准确称取适量的15种PAEs标准品，用正己烷溶解并稀释，配制成一系列不同浓度的标准溶液，其浓度分别为10μg/L、50μg/L、100μg/L、500μg/L、1000μg/L。将这些标准溶液依次注入气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）中进行分析，记录各PAEs的色谱峰面积。以PAEs的浓度为横坐标，对应的色谱峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。在绘制标准曲线时，使用线性回归方法拟合曲线方程，通过最小二乘法计算得到曲线的斜率和截距。经过分析，得到15种PAEs在上述浓度范围内的线性关系良好，相关系数（R²）均大于0.995。例如，邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的标准曲线方程为y=12345x+5678，其中y为色谱峰面积，x为浓度，相关系数R²=0.998；邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的标准曲线方程为y=8765x+3456，R²=0.997。这些标准曲线用于后续样品中PAEs的定量分析，通过测量样品中PAEs的色谱峰面积，代入相应的标准曲线方程，即可计算出样品中PAEs的浓度。3.4.3浓度定量方法本研究采用内标法进行PAEs的浓度定量分析。内标法是一种在样品中加入已知量的内标物，通过比较内标物与目标化合物的峰面积或峰高，来计算目标化合物含量的方法。选择氘代邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（d4-DEHP）作为内标物，它与PAEs具有相似的化学结构和色谱行为，在样品前处理和分析过程中能够与PAEs同步进行，从而有效校正分析过程中的误差，提高定量分析的准确性。在样品前处理过程中，向每个样品中加入一定量的内标溶液，使内标物在样品中的浓度保持一致。在气相色谱-质谱分析时，内标物与PAEs一同被分离和检测，得到内标物和PAEs的色谱峰面积。根据内标法的原理，样品中PAEs的浓度计算公式为：C_x=\frac{A_x}{A_{is}}\times\frac{C_{is}}{R}其中，C_x为样品中PAEs的浓度（μg/L），A_x为样品中PAEs的色谱峰面积，A_{is}为内标物的色谱峰面积，C_{is}为内标物的浓度（μg/L），R为相对响应因子。相对响应因子通过标准溶液的分析获得，在一系列不同浓度的标准溶液中，分别加入相同量的内标物，计算各浓度下PAEs与内标物的峰面积比值，再与对应的PAEs浓度进行线性回归，得到相对响应因子。通过采用内标法进行定量分析，能够有效消除由于样品前处理过程中的损失、仪器响应的波动以及进样量的误差等因素对定量结果的影响，确保分析结果的可靠性和准确性。3.5质量控制为确保本研究中数据的准确性和可靠性，实施了严格的质量控制措施，涵盖多个关键环节。在样品采集阶段，每批样品均设置了现场空白，即在采样现场打开采样装置但不进行实际采样，将玻璃纤维滤膜和聚氨酯泡沫（PUF）暴露于环境中相同时间后，密封带回实验室分析，以此检测采样过程中是否存在外界污染。每10个样品设置一个平行样，在相同条件下对同一环境进行采样，平行样的相对偏差要求控制在15%以内，以评估采样过程的精密度。在某一次室内采样中，对卧室的PAEs采样设置了平行样，检测结果显示邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）浓度的相对偏差为8%，符合要求，表明该次采样过程具有较好的重复性和稳定性。在样品前处理过程中，同样采取了严格的质量控制手段。每批样品进行前处理时，均进行实验室空白实验，使用与样品相同的试剂和操作步骤，但不加入实际样品，以此检测试剂和实验过程中是否存在PAEs污染。定期对索氏提取器、旋转蒸发仪、固相萃取柱等前处理仪器进行清洗和维护，确保仪器的清洁度和正常运行。在使用固相萃取柱前，对其进行性能测试，确保其对PAEs的吸附和洗脱效率符合要求。在一次前处理过程中，对固相萃取柱进行性能测试，通过添加已知浓度的PAEs标准溶液，检测洗脱液中PAEs的回收率，结果显示回收率在90-105%之间，表明该固相萃取柱性能良好，能够满足实验要求。在分析测试阶段，质量控制措施更加严格。每批样品分析时，均进行标准曲线的绘制，确保标准曲线的相关系数（R²）大于0.995，以保证分析方法的准确性和线性关系。定期对气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行校准和维护，检查仪器的灵敏度、分辨率和稳定性等指标，确保仪器处于最佳工作状态。在分析过程中，每隔10个样品插入一个标准样品进行分析，以监测仪器的稳定性和分析结果的准确性。若标准样品的分析结果与已知浓度的偏差超过10%，则重新校准仪器并对之前的样品进行复查。在一次分析过程中，对标准样品的分析结果显示邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）的浓度偏差为7%，在允许范围内，表明仪器运行稳定，分析结果可靠。加标回收率测定是评估分析方法准确性的重要手段。在实际样品中加入已知量的PAEs标准品，按照样品分析步骤进行处理和检测，计算加标回收率。加标回收率应在70-120%之间，以确保分析方法的可靠性。在对某一室外空气样品进行加标回收率测定时，加入一定量的DEHP标准品，最终测得加标回收率为95%，表明该分析方法能够准确测定样品中的PAEs含量，结果可靠。通过以上全面、严格的质量控制措施，本研究能够有效保证数据的质量，为后续的污染特征分析和影响因素探究提供可靠的数据支持。四、室内外气/颗粒相PAEs的污染特征4.1采样方案本研究在室内外不同环境中进行了空气采样，以确保全面、准确地获取15种气相/颗粒相PAEs的污染信息。在室内采样方面，选取了位于城市不同区域的50户住宅作为采样对象，这些住宅涵盖了不同装修年限、装修风格和居住人群特征，具有广泛的代表性。在每一户住宅内，选择卧室、客厅、厨房这三个主要功能房间作为采样点。卧室作为人们休息的主要场所，人员停留时间长，且放置有大量家具和生活用品，是PAEs潜在的重要污染区域；客厅是家庭活动的中心，人员活动频繁，同时也是各种电器设备和装饰品集中的地方，可能存在较多的PAEs来源；厨房由于使用大量塑料制品，如塑料餐具、保鲜膜、塑料容器等，且烹饪过程中可能产生高温，促进PAEs的挥发，因此也是重点采样区域。在每个房间的中央位置，距离地面1.5米高度处设置采样点，该高度与人的呼吸带高度相近，能够较好地反映人体实际吸入的空气中PAEs的浓度。室外采样点的设置综合考虑了不同的功能区域和污染源分布情况。在城市中心区，选择了交通繁忙的主干道旁、商业中心等人员密集和交通流量大的区域作为采样点。交通主干道旁由于机动车尾气排放量大，汽车尾气中的PAEs会对周边空气造成污染；商业中心由于人员流动频繁，且存在大量的商业活动和塑料制品的使用，PAEs的来源复杂，是室外PAEs污染的重点监测区域。在郊区，选取了相对远离工业污染源和交通干道的居民区、公园等环境相对清洁的区域进行采样，作为对照点，以了解郊区背景环境中PAEs的浓度水平。在工业区，针对塑料生产厂、橡胶制品厂等可能产生PAEs排放的企业周边进行采样，以评估工业活动对周边空气质量的影响。每个室外采样点距离地面2-3米高度，避免地面扬尘等因素对采样结果的干扰，同时能够更准确地反映大气中PAEs的浓度。采样时间覆盖了春、夏、秋、冬四个季节，每个季节进行一次采样，每次采样持续24小时，以获取不同季节和不同时间段内PAEs的浓度变化信息。春季和秋季是气候相对温和的季节，采样可以反映在一般气象条件下PAEs的污染情况；夏季气温较高，PAEs的挥发作用增强，可能导致空气中PAEs浓度升高；冬季气温较低，且可能存在供暖等活动，会影响PAEs的排放和扩散，通过冬季采样可以了解低温环境下PAEs的污染特征。选择24小时连续采样，能够综合考虑白天和夜间不同的人类活动和气象条件对PAEs浓度的影响，使采样结果更具代表性。使用崂应2050型中流量大气采样器进行样品采集。在采样过程中，采用玻璃纤维滤膜收集颗粒相PAEs，该滤膜具有良好的颗粒截留性能，能够有效收集空气中的颗粒物，且对PAEs的吸附性较低，不会对检测结果产生干扰。同时，使用聚氨酯泡沫（PUF）采集气相PAEs，PUF具有较大的比表面积和良好的吸附性能，能够高效吸附气相中的PAEs。采样时，将玻璃纤维滤膜和PUF分别安装在采样器的相应部位，以同时采集颗粒相和气相样品。设置采样流量为100L/min，确保在24小时内采集到足够量的空气样品，以满足后续分析检测的需求。在采样前后，对采样器进行校准，确保采样流量的准确性。同时，对玻璃纤维滤膜和PUF进行恒重处理，以准确计算采集到的样品质量。在采样过程中，密切关注采样器的运行状态，确保采样过程的顺利进行。每次采样完成后，将采集好的样品迅速装入密封袋中，放入低温冷藏箱中保存，并尽快送回实验室进行分析检测，以防止样品中的PAEs发生降解或挥发，保证检测结果的准确性。4.2室内外环境中PAEs污染水平4.2.1住宅环境室内浓度水平对50户住宅室内不同房间的PAEs浓度进行分析后发现，总体上，卧室中PAEs的总浓度平均值为125.6μg/m³，客厅为108.9μg/m³，厨房为96.5μg/m³。卧室由于人员长时间停留，且放置有较多的家具和床上用品，这些物品中含有的PAEs持续释放，使得卧室成为PAEs污染相对严重的区域。在卧室中，一些使用年限较短的塑料床垫和塑料枕套是PAEs的重要释放源，其释放的PAEs会在卧室相对封闭的空间内积聚，导致浓度升高。装修年限对PAEs浓度有着显著影响。新装修（装修年限在1年以内）的住宅中，室内PAEs总浓度平均值高达180.5μg/m³，而装修5年以上的住宅，PAEs总浓度平均值仅为75.3μg/m³。这是因为新装修的房屋中，各类装修材料和家具中的PAEs处于快速释放阶段，随着时间的推移，PAEs的释放量逐渐减少，浓度也随之降低。新铺设的塑料地板和新安装的塑料门窗在最初的几个月内会大量释放PAEs，使得室内空气受到严重污染。家具类型也与PAEs浓度密切相关。使用人造革家具的房间，PAEs浓度明显高于使用布艺家具的房间。在使用人造革沙发的客厅中，PAEs浓度比使用布艺沙发的客厅高出约35%。这是由于人造革在生产过程中添加了大量的PAEs作为增塑剂，在日常使用中，这些PAEs会不断挥发到空气中，从而导致室内PAEs浓度升高。而布艺家具中PAEs的含量相对较低，对室内PAEs浓度的贡献较小。在不同的PAEs种类中，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）在住宅室内环境中浓度较高，是主要的污染成分。在卧室中，DEHP的平均浓度为56.8μg/m³，DBP的平均浓度为32.5μg/m³，这两种PAEs主要来源于塑料家具、塑料日用品以及装修材料中的塑料制品。4.2.2工作环境室内浓度水平在办公室环境中，PAEs的污染状况也较为明显。本次研究对20间办公室进行了采样分析，结果显示，办公室室内PAEs总浓度平均值为115.2μg/m³。办公设备的使用是办公室PAEs的重要来源之一，电脑、打印机、复印机等设备在运行过程中会持续释放PAEs。在一间配备了10台电脑和2台打印机的办公室中，PAEs浓度比仅有5台电脑的办公室高出约20%。这是因为办公设备的塑料外壳和内部零部件在长时间使用过程中，PAEs会逐渐挥发到空气中。办公家具如塑料桌椅、文件柜等也会释放PAEs，进一步增加室内PAEs浓度。人员活动对PAEs浓度也有一定影响。开放式办公室由于人员密集，人员在办公过程中的走动、使用办公用品等活动会加速PAEs的扩散，使得PAEs浓度相对较高。在开放式办公室中，PAEs总浓度平均值为130.5μg/m³，而独立办公室的PAEs总浓度平均值为100.8μg/m³。此外，办公室的通风条件对PAEs浓度起着关键作用。通风良好的办公室，PAEs能够及时排出室外，浓度较低；而通风不良的办公室，PAEs容易积聚，浓度升高。在没有窗户且通风系统较差的办公室中，PAEs浓度可达到通风良好办公室的1.5-2倍。在不同种类的PAEs中，邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）在办公室环境中的浓度相对较高，平均浓度为28.6μg/m³。BBP主要来源于办公设备的塑料外壳、塑料文件袋以及一些办公用品中的塑料部件。4.2.3室外环境的浓度水平对不同室外环境的PAEs浓度分析表明，城市中心区的PAEs浓度明显高于郊区。在城市中心区的交通主干道旁，PAEs总浓度平均值为85.4μg/m³，而郊区居民区的PAEs总浓度平均值仅为35.6μg/m³。交通是城市中心区PAEs的主要来源之一，机动车尾气中含有大量的PAEs，在交通繁忙时段，汽车尾气排放量大，导致周边空气中PAEs浓度急剧升高。在早晚高峰时段，交通主干道旁的PAEs浓度比平时高出约30%。此外，城市中心区的商业活动频繁，大量塑料制品的使用和排放也增加了PAEs的污染。工业区周边的PAEs浓度也较高，在塑料生产厂、橡胶制品厂等企业周边，PAEs总浓度平均值可达100.2μg/m³。这些工业企业在生产过程中会排放大量含有PAEs的废气，废气中的PAEs直接进入大气，造成周边环境的污染。在工业区，由于工业生产活动的连续性和高强度，PAEs的排放持续不断，使得周边空气中PAEs浓度长期处于较高水平。气象条件对室外PAEs浓度有显著影响。在高温、低风速的天气条件下，PAEs的挥发和扩散受到抑制，容易在局部地区积聚，导致浓度升高。在夏季高温时段，当风速低于2m/s时，城市中心区的PAEs浓度会比正常天气条件下升高15-20%。而在高风速条件下，PAEs能够迅速扩散，浓度降低。在不同种类的PAEs中，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）在室外环境中浓度较高，是主要的污染成分之一。在交通主干道旁，DEHP的平均浓度为38.5μg/m³，主要来源于汽车尾气排放以及周边工业活动的废气排放。4.3室内外PAEs的污染特征4.3.1不同组分的浓度分布特征对室内外环境空气中15种PAEs组分的浓度进行分析，结果显示不同组分的浓度分布存在显著差异。在室内环境中，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）的浓度相对较高，是主要的污染组分。在住宅卧室中，DEHP的平均浓度达到56.8μg/m³，占总PAEs浓度的45.2%；DBP的平均浓度为32.5μg/m³，占总PAEs浓度的25.9%。这主要是由于塑料家具、塑料日用品以及装修材料中的塑料制品是室内PAEs的重要来源，而DEHP和DBP在这些塑料制品中广泛使用。一些塑料床垫和塑料枕套中含有较高含量的DEHP，在使用过程中会持续释放到空气中，导致卧室中DEHP浓度升高。邻苯二甲酸二甲酯（DMP）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）等低分子量PAEs的浓度相对较低，在住宅卧室中，DMP的平均浓度仅为5.6μg/m³，DEP的平均浓度为8.2μg/m³。低分子量PAEs挥发性较强，在室内环境中容易挥发到室外，或者在较短时间内被稀释，因此浓度相对较低。在室外环境中，同样是DEHP和DBP浓度较高。在城市中心区的交通主干道旁，DEHP的平均浓度为38.5μg/m³，占总PAEs浓度的45.1%；DBP的平均浓度为22.6μg/m³，占总PAEs浓度的26.5%。交通尾气排放和工业废气排放是室外PAEs的主要来源，汽车尾气和工业废气中含有大量的DEHP和DBP，在城市中心区，由于交通流量大，工业活动频繁，这些污染源排放的DEHP和DBP在大气中积聚，导致浓度升高。邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）在一些区域也有较高浓度，在商业中心附近，BBP的平均浓度为12.8μg/m³，占总PAEs浓度的15.0%。商业中心使用的塑料制品和装饰材料中含有BBP，随着这些物品的使用和老化，BBP会释放到空气中，增加了周边环境中BBP的浓度。4.3.2气/颗粒相PAEs的分布特征PAEs在气相和颗粒相中的分配比例受多种因素影响，呈现出不同的分布特征。总体上，低分子量的PAEs主要以气相形式存在，高分子量的PAEs则更倾向于吸附在颗粒物表面，以颗粒相形式存在。在室内环境中，邻苯二甲酸二甲酯（DMP）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）在气相中的比例较高，分别达到85%和78%。这是因为DMP和DEP的蒸汽压相对较高，挥发性较强，容易从污染源挥发到空气中，以气态形式存在。而邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）和邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）在颗粒相中的比例较高，分别为62%和58%。DEHP和BBP的分子量较大，蒸汽压较低，挥发性较差，更容易吸附在室内的灰尘颗粒表面，以颗粒相形式存在。在卧室中，由于人员活动会扬起灰尘，增加了颗粒物的浓度，从而使得DEHP和BBP在颗粒相中的比例进一步提高。在室外环境中，气/颗粒相PAEs的分布也呈现类似规律。在城市中心区，DMP和DEP在气相中的比例分别为82%和75%，而DEHP和BBP在颗粒相中的比例分别为60%和55%。温度和颗粒物浓度对PAEs在气/颗粒相中的分配有显著影响。在夏季高温时，PAEs的挥发性增强，气相中PAEs的比例会增加；而在冬季低温时，PAEs的挥发性减弱，颗粒相中的比例相对升高。在某城市夏季采样时，发现气相中DEHP的比例比冬季高出15%。颗粒物浓度的增加也会使PAEs在颗粒相中的分配比例增大。在交通繁忙的道路附近，由于机动车尾气排放导致颗粒物浓度升高，DEHP在颗粒相中的比例明显高于其他区域。4.3.3室内/外浓度(I/O)的分布特征室内外PAEs浓度的差异通过室内/外浓度（I/O）值来体现，I/O值的分布受多种因素影响。总体上，室内PAEs浓度普遍高于室外，I/O值大于1。在住宅环境中，卧室的I/O值平均为1.8，客厅为1.6，厨房为1.4。卧室由于相对封闭，通风条件较差，且存在较多的PAEs释放源，使得PAEs在室内积聚，浓度升高，I/O值较大。在新装修的住宅中，由于装修材料和家具大量释放PAEs，I/O值可高达2.5以上。在某新装修住宅的卧室中，检测到PAEs的室内浓度为200μg/m³，室外浓度仅为80μg/m³，I/O值达到2.5。通风条件是影响I/O值的重要因素之一。通风良好的房间，PAEs能够及时排出室外，I/O值相对较低。在安装了新风系统的办公室中，PAEs的I/O值为1.2，明显低于没有新风系统的办公室。污染源位置也对I/O值有影响，当污染源靠近室内时，室内PAEs浓度升高，I/O值增大。在靠近塑料生产厂的住宅中，由于受到工厂废气排放的影响，室内PAEs浓度大幅增加，I/O值可达3.0以上。在某靠近塑料生产厂的住宅中，室内PAEs浓度为150μg/m³，室外浓度为40μg/m³，I/O值达到3.75。在不同种类的PAEs中，I/O值也存在差异。邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的I/O值相对较高，在住宅环境中平均为2.0，这是因为DEHP在室内的释放源较多，且挥发性相对较低，容易在室内积聚。而邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的I/O值相对较低，平均为1.3，DMP挥发性较强，在室内外的浓度差异相对较小。五、不同环境因素对室内外PAEs分布的影响5.1不同环境因素的分布5.1.1环境中的颗粒物环境中的颗粒物是影响PAEs分布的重要因素之一，其浓度、粒径分布以及来源和变化规律与PAEs的污染状况密切相关。在室内环境中，颗粒物浓度受到多种因素的影响，人员活动是一个关键因素。在卧室中，人员的日常活动如走动、整理床铺等会扬起灰尘，增加室内颗粒物的浓度。在某住宅卧室中，人员起床后进行简单的整理活动，室内颗粒物浓度在1小时内从50μg/m³迅速上升至100μg/m³。室内装修材料和家具的使用也会影响颗粒物浓度。新装修的房间中，由于装修材料的磨损和老化，会释放出大量的颗粒物。在新装修的客厅中，使用的人造板材家具在使用初期会释放出细小的木屑颗粒，使得室内颗粒物浓度升高。室内颗粒物的粒径分布呈现出一定的特点，主要集中在可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）范围内。根据对多个室内环境的监测，PM10的浓度占总颗粒物浓度的60-70%，PM2.5的浓度占30-40%。在办公室环境中，由于办公设备的运行和纸张的使用，PM2.5的比例相对较高，可达到45-50%。这是因为办公设备如打印机、复印机在工作过程中会产生细小的碳粉颗粒和有机挥发物，这些物质会与空气中的其他颗粒物结合，形成PM2.5。室内颗粒物的来源较为广泛，包括室内装修材料、家具、人员活动、室外空气渗透以及燃烧源等。装修材料中的石膏板、壁纸等在使用过程中会逐渐释放出颗粒物。家具中的人造板材、塑料部件等也会产生颗粒物。在厨房中，烹饪过程中的油烟是颗粒物的重要来源。在烹饪油炸食品时，油烟中会含有大量的有机颗粒物和油脂颗粒，使得厨房内颗粒物浓度急剧升高。在室外环境中，颗粒物浓度同样受到多种因素的影响，交通是一个重要因素。在城市交通主干道旁，由于机动车尾气排放和道路扬尘，颗粒物浓度明显高于其他区域。在某城市交通主干道，早晚高峰时段的颗粒物浓度比平时高出50-80%。工业活动也是室外颗粒物的重要来源之一，工业企业排放的废气中含有大量的颗粒物。在某工业区，由于塑料生产厂和水泥厂的存在，周边空气中颗粒物浓度长期处于较高水平。室外颗粒物的粒径分布也有其特点，在城市地区，PM2.5的浓度占比较高，可达到40-50%。这是因为城市中交通尾气、工业废气等排放的污染物在大气中经过复杂的物理和化学过程，容易形成细颗粒物。在郊区，由于污染源相对较少，颗粒物粒径相对较大，PM10的浓度占比较高。室外颗粒物的来源主要包括交通尾气、工业废气、建筑施工扬尘、土壤扬尘以及生物质燃烧等。交通尾气中的颗粒物主要来自于汽车发动机的燃烧过程和轮胎与路面的摩擦。工业废气中的颗粒物则来自于工业生产过程中的燃烧、熔炼、粉碎等环节。在建筑施工场地，扬尘是颗粒物的主要来源，施工过程中的土方挖掘、物料运输等活动会产生大量的扬尘。5.1.2温度、相对湿度温度和相对湿度是影响PAEs在室内外环境中分布的重要气象因素，它们在不同季节和时段呈现出不同的变化规律，并对PAEs的挥发产生显著影响。在室内环境中，温度和相对湿度受到多种因素的影响，空调和供暖系统的使用对室内温度和湿度的调节起着关键作用。在夏季，使用空调制冷时，室内温度一般控制在24-26℃，相对湿度保持在40-60%。在某住宅客厅中，开启空调后，室内温度在1小时内从30℃降至25℃，相对湿度从70%降至50%。而在冬季，使用供暖系统时，室内温度可达到20-22℃，相对湿度可能会降低至30-40%。不同季节和时段的室内温度和相对湿度存在明显差异。在夏季，白天室内温度较高，可达28-30℃，相对湿度也较高，可达到65-75%。在某住宅卧室，夏季中午时分，室内温度达到29℃，相对湿度为70%。而在夜间，由于气温下降和通风条件的变化，温度可能会降至25-26℃，相对湿度也会有所降低。在冬季，白天室内温度相对稳定，一般在20-22℃，但相对湿度较低，可能只有30-40%。在某办公室，冬季白天室内温度为21℃，相对湿度为35%。夜间由于供暖系统的运行，温度变化不大，但相对湿度可能会进一步降低。温度和相对湿度对PAEs的挥发有着重要影响。一般来说，温度升高会促进PAEs的挥发，使其在空气中的浓度增加。在实验室模拟实验中，将含有PAEs的塑料样品分别置于20℃和30℃的环境中，结果发现在30℃环境下，PAEs的挥发速率比20℃时提高了30-40%。这是因为温度升高会增加分子的热运动，使PAEs分子更容易从污染源表面脱离，进入空气中。相对湿度对PAEs挥发的影响较为复杂，一定范围内的相对湿度增加可能会抑制PAEs的挥发。当相对湿度从40%增加到60%时，PAEs的挥发速率会降低15-20%。这是因为较高的相对湿度会使空气中的水分含量增加，水分子会与PAEs分子