, , , , , , 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)，是指由两个或两个以上苯环以一定规则排列的碳氢化合物，包括萘、菲及芘、芴等多种化合物。接触高剂量PAHs化合物可严重危害到人群健康，诱导机体发生膀胱癌[1]、肺癌[2]、皮肤癌[3]。PAHs可经呼吸道、消化道、皮肤等途径进入人体[4]，经肝脏代谢后，生成多种羟基代谢产物以葡萄糖醛酸结合物的形式随尿液排出体外，检测尿中PAHs羟基代谢产物(OH-PAHs)包括2-羟基萘(2-OHNAP)、9-羟基芴(9-OHFLU)、1-羟基菲(1-OHPHE)、1-羟基芘(1-OHPYR)及3-羟基苯并[a]芘(3-OHB[a]P)的浓度可以准确反映人体PAHs的内暴露情况[5]。职业人群PAHs暴露主要来源于化石燃料及其相关产品的开采、冶炼及加工过程，而对于非职业暴露人群来说，PAHs暴露更多来源于日常生活中的吸烟、食用烧烤和烟熏食物以及采暖燃料不完全燃烧等[6-8]。于2018年6月收集常年居住于污染企业主导下风向的非职业人群健康问卷调查资料，采用高效液相色谱检测方法对其尿液进行检测以反映其机体PAHs内暴露水平，并探讨该人群PAHs暴露影响因素。
1 对象和方法 1.1 对象采用简单随机抽取地处某焦化企业常年主导下风向(1~2) km的4个村庄中的A和B村，将所有符合筛选标准的村民255人全部纳入研究。①纳入标准：在本调查地区居住5 a以上，年龄范围为(18~80)周岁的成年人；近1个月内无传染病发作以及药物使用史。②排除标准：未满18周岁的未成年人；在本调查地区居住不满5年或有焦化厂职业暴露史；③调查期间患有慢性病以及急性传染病的人群。被研究居民对调查内容均知情同意，已通过中国辐射防护研究院附属医院伦理审查委员会审查(2018003)。
1.2 仪器和试剂Waters-2695高效液相色谱仪(Waters公司, 美国)，色谱柱为Phenomenex ODS柱250 mm×4.6 mm，水浴氮吹仪(乔跃电子，上海)。2-OHNAP(纯度为99%，百灵威科技，中国)，1-OHPHE、9-OHFLU、3-OHB[a]P(纯度分别为98%、99%和99%，toronto research chemicals, Canada)，1-OHPYR(纯度为99%，Dr.Ehrenstorfer Gmbh, Germany)，β-葡聚糖醛酸酶(Roche, Germany)，色谱纯甲醇，盐酸(0.1 mol/L), 醋酸钠—醋酸缓冲溶液(0.5 mol/L, pH=5)。
1.3 问卷调查采用统一设计的健康调查表进行问卷调查，内容主要包括研究对象的基本情况、生活习惯、既往病史和职业暴露史等。
1.4 样品分析 1.4.1 尿样前处理采用一次性尿杯采集调查对象晨尿中段，冷冻运输，置于-70 ℃冰箱中，样品采集结束后进行检测分析。尿样经β-葡聚糖醛酸酶解处理，37 ℃恒温水浴过夜。次日取出后离心进行固相萃取。萃取后残渣用甲醇复溶，离心后取上清液进行高效液相分析。
1.4.2 色谱条件流动相为水和甲醇，采用梯度洗脱，流速为0.6 mL/min。流动相切换程序为：(0~14) min，60%甲醇，(14~21) min，85%甲醇，(27.6~35) min，100%甲醇，(35~40) min，60%甲醇。荧光激发(Ex)和发射波长(Em)切换程序为：0 min，227/355 nm；15.8 min，272/336 nm；20.5 min，254/369 nm；23.0 min，239/392 nm；28.0 min，371/428 nm。
1.5 质量控制现场调查方面，对参与现场调查人员进行培训，统一调查方法和操作流程，确保收集的信息一致、完整、准确。现场调查员对填写的内容进行全面检查，确保调查表的回收率≥90%，调查表填写完整率≥95%。实验室检测方面，在给定范围内各标样标准曲线线性良好，r>0.999，代谢产物加标回收率均在85%~123%，检测方法的日内精密度除个别离群数值外均 < 8%，日间精密度除个别离群数值外均 < 10%。
1.6 统计学分析尿液中OH-PAHs(2-OHNAP、9-OHFLU、1-OHPHE、1-OHPYR和3-OHB[a]P)浓度由尿肌酐水平进行校正，单位为μmol/mol Cr。使用EpiData软件双重录入，采用SPSS 19.0软件进行统计分析。计数资料采用例数和百分比表示；计量资料服从正态分布采用均数±标准差表示；多环芳烃羟基代谢产物检出原始数据不服从正态分布，采用中位数(M)和上下四分位数(P25和P75)表示。相关分析采用Spearman秩相关，多环芳烃羟基代谢产物检出结果与性别、年龄分级等分类变量以及BMI指数、每日吸烟量、平均喝酒频率、食用烧烤频率、户外活动时间等连续变量纳入到多元线性回归模型，原始检出结果对数转换后双侧检验水准α=0.05。
2 结果 2.1 基本情况被调查人群合计255人，其中男性为62人，占24.31%，女性为193人，占75.69%。其性别、年龄、BMI指数情况，吸烟饮酒、食用烧烤情况见表 1，该人群户外活动时长平均值为(4.48±2.93) h/d。
| 变量 | 人数(构成比/%) |
| 性别 | |
| 男 | 62(24.31) |
| 女 | 193(75.69) |
| 年龄/岁 | |
| 18~30 | 12(4.71) |
| 31~40 | 31(12.16) |
| 41~50 | 29(11.37) |
| 51~60 | 57(22.35) |
| ≥61 | 126(49.41) |
| BMI指数 | |
| 偏瘦(＜18.5) | 15(5.9) |
| 正常(18.5~24) | 84(32.9) |
| 超重(24~28) | 91(35.7) |
| 肥胖(＞28) | 65(25.5) |
| 吸烟情况/(根/d) | |
| 不吸烟 | 209(81.9) |
| 1~10 | 27(10.5) |
| 11~20 | 15(5.8) |
| 20 | 4(1.8) |
| 饮酒情况/(次/周) | |
| 不饮酒 | 159(62.5) |
| 1~2 | 79(30.9) |
| 3~4 | 17(6.6) |
| 食用烧烤情况 | |
| 基本不吃/(次/月) | 157(61.5) |
| 1~2 | 94(36.8) |
| ＞2 | 4(1.7) |
2.2 检出率和检出水平
PAHs机体代谢产物主要为萘、菲、芘和芴化合物，故采用2-OHNAP、9-OHFLU、1-OHPHE、1-OHPYR和3-OHB[a]P来综合反映PAHs内暴露情况，其检出率和检出水平见下表 2。被调查人群普遍暴露于PAHs污染物，5种代谢产物检出率均高于90%，肌酐校正后的检出水平不符合正态分布，采用中位数(P25，P75)表示，2-OHNAP、9-OHFLU、1-OHPHE、1-OHPYR和3-OHB[a]P检出M分别为0.57、8.13、0.11、0.14和0.18 μmol/mol Cr(表 2)。
| 代谢产物名称 | 被检人数 | 检出人数 | 检出率/% | 检出水平(μmol/mol Cr) | ||
| P25 | M | P75 | ||||
| 2-OHNAP | 255 | 236 | 92.54 | 0.34 | 0.57 | 0.93 |
| 9-OHFLU | 255 | 254 | 99.61 | 3.99 | 8.13 | 18.53 |
| 1-OHPHE | 255 | 246 | 96.47 | 0.06 | 0.11 | 0.19 |
| 1-OHPYR | 255 | 231 | 90.58 | 0.1 | 0.14 | 0.22 |
| 3-OHB[a]P | 255 | 254 | 99.6 | 0.13 | 0.18 | 0.29 |
2.3 Spearman秩相关分析
将2-OHNAP、9-OHFLU、1-OHPHE、1-OHPYR和3-OHB[a]P检出结果与调查人群性别、年龄分级、BMI指数、每日吸烟量、平均喝酒频率、食用烧烤频率、户外活动时长做Spearman秩相关分析(表 3)，结果显示：2-OHNAP检出结果与每日吸烟量、食用烧烤频率呈正相关(P < 0.05)；1-OHPHE与年龄分级、每日吸烟量、户外活动时间呈正相关(P < 0.05)；1-OHPYR与年龄分级、每日吸烟量、户外活动时间呈正相关(P < 0.05)；3-OHB[a]P与户外活动时间呈正相关(P < 0.05)。
| 代谢产物名称 | 性别 | 年龄分级 | BMI指数 | 每日吸烟量 | 平均喝酒频率 | 吃烧烤频率 | 户外活动时长 |
| 2-OHNAP | -0.079 | 0.122 | -0.015 | 0.280* | 0.049 | 0.168* | 0.078 |
| 9-OHFLU | 0.005 | -0.033 | 0.056 | 0.082 | -0.005 | 0.075 | -0.015 |
| 1-OHPHE | -0.017 | 0.144* | 0.056 | 0.141* | -0.011 | 0.134 | 0.201* |
| 1-OHPYR | 0.029 | 0.192* | 0.017 | 0.190* | -0.06 | 0.121 | 0.266* |
| 3-OHB[a]P | 0.082 | 0.036 | 0.019 | 0.126 | -0.109 | 0.102 | 0.208* |
| 注：“* ”为显著性水平P < 0.05 | |||||||
2.4 多重线性回归
5种多环芳烃代谢产检出结果原始值不符合正态分布，故分别取其对数转换值作为因变量，调整性别、年龄、BMI指数相关影响因素，将每日吸烟量、平均喝酒频率、食用烧烤频率、户外活动时间作为自变量，进行多重线性回归分析(逐步纳入标准为P < 0.05；表 4)，各线性回归模型决定系数R2均大于0.6，说明建立的多元线性模型较好。经调整有关混杂因素后结果发现，每日吸烟量、食用烧烤频率、户外活动时长是其重要影响因素，且随吸烟量递增，尿中2-OHNAP、9-OHFLU、1-OHPYR和3-OHB[a]P检出结果均有上升趋势(P < 0.05)；每月食用烧烤频率越多，尿中1-OHPYR、3-OHB[a]P检出结果越高(P < 0.05)；户外活动时间越长，尿中1-OHPHE、1-OHPYR检出结果越高(P < 0.05)。
| 代谢产物名称 | 变量 | β值 | se | t值 | P值 |
| 2-OHNAP | 常量 | 0.684 | 0.189 | 3.623 | < 0.01 |
| 每日吸烟量 | 0.453 | 0.052 | 8.706 | < 0.01 | |
| 9-OHFLU | 常量 | 15.883 | 1.925 | 8.249 | < 0.01 |
| 每日吸烟量 | 1.063 | 0.531 | 2 | 0.04 | |
| 1-OHPHE | 常量 | 0.119 | 0.021 | 5.522 | < 0.01 |
| 户外活动时长 | 0.01 | 0.004 | 2.607 | 0.01 | |
| 1-OHPYR | 常量 | -0.12 | 0.063 | -1.908 | 0.06 |
| 性别 | 0.117 | 0.032 | 3.711 | < 0.01 | |
| 每日吸烟量 | 0.011 | 0.003 | 3.977 | < 0.01 | |
| 吃烧烤频率 | 0.098 | 0.02 | 4.886 | < 0.01 | |
| 户外活动时长 | 0.008 | 0.003 | 2.319 | 0.02 | |
| 3-OHB[a]P | 常量 | -0.184 | 0.078 | -2.35 | 0.02 |
| 性别 | 0.199 | 0.04 | 4.986 | < 0.01 | |
| 每日吸烟量 | 0.011 | 0.004 | 2.951 | < 0.01 | |
| 吃烧烤频率 | 0.147 | 0.025 | 5.776 | < 0.01 | |
| 注：性别：男性=1，女性=2；每日吸烟量：不吸烟=0, (1~10)根/d=1, (11~20)根/d=2, 20根以上/d=3；饮酒情况：不饮酒=0, (1~2)次/周=1, (3~4)次及以上/周=2；是否经常吃烧烤：否=0，是=1。 | |||||
3 讨论
PAHs是以气态或颗粒状长期存在于环境介质中的一类持久性有机污染物[9]。职业人群暴露主要来源于化石燃料的热解和不完全燃烧，而对于非职业暴露人群来说，暴露更多来源于日常生活中的吸烟、食用烧烤和烟熏食物以及室内采暖燃料取暖等。PAHs主要通过皮肤、呼吸以及饮食等途径进入机体，在机体内被肝脏细胞色素P450单加氧酶作用下生成环氧化物，部分环氧化物可经过自身异构生成单羟基化合物，以葡萄糖醛酸结合体形式随尿液排出体外[10]，另一部分可在微粒体环氧化物水化酶和细胞色素P450酶联合作用下生成二羟基和二羟基环氧化合物并与蛋白质和DNA等大分子结合，对机体产生损害作用[11]。
代谢产物内暴露生物监测可以直接测量污染物在不同个体的内暴露剂量，更能准确辨识机体的主要污染物，并且暴露于不同环境介质的人群尿OH-PAHs的组分差异显著，所以同步检测多种OH-PAHs水平能更真实反映机体内暴露水平。为排除尿液稀释和个体差异的影响，在环境污染物对人体健康效应研究中，常采用尿肌酐浓度来标化处理尿代谢物水平[12]，本研究尿肌酐校正后OH-PAHs 2-OHNAP、1-OHPYR中位数浓度(见表 3)低于谭振2013年对深圳市40名非职业暴露居民PAHs内暴露水平[13](分别为3.09、1.11和0.19 μmol/mol Cr)，也低于陆少游于2012年对广州某塑料垃圾拆解地周边居民多环芳烃内暴露水平调查[14](分别为9.19和1.36 μmol/mol Cr)。王贝贝等[15]在2009年报道了太原市非采暖季城市和农村居民OH-PAHs检出水平，与之相比，本研究1-OHPHE M(见表 3)低于非采暖季节太原市农村检出水平(1-羟基菲为0.61 μmol/mol Cr)，3-OHB[a]P高于太原市农村检出水平(0.001 μmol/mol Cr)。
现已证实，烟草烟雾中含有539种PAHs及其烷基衍生物，包括致癌性的苯并[a]芘和二苯并[a, 1]芘[16]，在非职业人群中吸烟对尿中OH-PAHs浓度影响更为明显[17]。外国学者St.Helen[18]对非职业人群每日吸烟量进行分组分析后发现随着每日吸烟量的增多，尿中各种OH-PAHs浓度呈明显上升趋势。本研究对象同样为非职业人群，其偏相关分析结果显示，每日吸烟量与尿中2-OHNAP、1-OHPHE和3-OHPYR浓度均呈正相关(P < 0.05)，多元线性回归模型调整有关混杂因素后发现，随着每日吸烟量越多，尿中2-OHNAP、9-OHFLU、1-OHPYR和3-OHB[a]P中位数浓度出现上升趋势(P < 0.05)，与St.Helen研究结果相符，证实非职业人群中吸烟对尿中OH-PAHs浓度影响较为显著。
肉类食品与木炭等燃烧物直接接触会使肉类有机物受高温分解，经过环化和聚合等复杂化学反应可产生多种PAHs并附着在食物表面，通过消化道进入机体[19]。烤肉样品中主要致癌物质为五环PAHs，尤其是苯并[a]芘和二苯并[a，h]蒽[20]。钟俊俊在排除吸烟和职业暴露等因素后对摄食烤羊肉人群PAHs暴露研究中发现，实验组尿液中OH-PAHs含量显著对照人群背景水平[21]。本研究相关分析结果显示，每月食用烧烤频率与尿中2-OHNAP呈正相关(P < 0.05)，构建多元线性回归模型并调整有关混杂因素后表明，食用烧烤频率过高是尿中1-OHPYR和3-OHB[a]P检出水平升高的重要影响因素(P < 0.05)。Farhadian提出降低加热温度及对食物进行适当加热后再烧烤或者用锡箔纸烧烤可以有效降低PAHs的产生[22]。建议在日常生活中改良烧烤食物烹饪方式，并减少烧烤食物的摄入量和摄入频率。
该调查区域位于某焦化企业常年主导下风向，使得机体更容易在户外活动中接触焦化企业释放的PAHs。1-OHPYR相关分析结果表明，1-OHPHE、1-OHPYR和3-OHB[a]P与户外活动时长呈正相关(P < 0.05)，多元线性回归模型调整有关混杂因素同样发现户外活动时长是影响1-OHPHE和1-OHPYR内暴露剂量的重要影响因素(P < 0.05)。
吸烟、食用烧烤频率以及户外活动时长均是该人群PAHs暴露影响因素，建议该人群戒烟，减少食用烧烤频率，减少不必要的户外活动，改善生活方式，以降低PAHs暴露风险。
需要说明的是因调查区域居民实际情况，调查对象性别结构、年龄比例不均衡难以估算样本量以及作者专业局限未充分考虑到其他的影响因素，无法真实还原污染区人群PAHs暴露情况，还需在后续研究中改进。
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