建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展

工程科学学报 Chinese Journal of Engineering 建筑环境中有机磷酸醋污染特征和控制技术研究进展 韩旭厉文辉刘杰民吴传东庄媛裴素云 Controlling techniques and characteristics of organophosphate esters in building environment:A review HAN Xu,LI Wen-hui,LIU Jie-min,WU Chuan-dong.ZHUANG Yuan,PEI Su-yun 引用本文： 韩旭，厉文辉，刘杰民，吴传东，庄媛，裴素云.建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展.工程科学学报， 2022,442:305-318.doi:10.13374.issn2095-9389.2021.05.11.001 HAN Xu,LI Wen-hui,LIU Jie-min,WU Chuan-dong,ZHUANG Yuan,PEI Su-yun.Controlling techniques and characteristics of organophosphate esters in building environment:A review[J].Chinese Journal of Engineering,2022,44(2):305-318.doi: 10.13374-issn2095-9389.2021.05.11.001 在线阅读View online:https::/oi.org10.13374.issn2095-9389.2021.05.11.001 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 生物质锅炉氨氧化物排放控制技术研究进展 Overview of advances in emission control technologies for nitric oxides from biomass boilers 工程科学学报.2019,41(1)：1 https:/doi.org/10.13374j.issn2095-9389.2019.01.001 气味污染评价技术及典型垃圾处理工艺污染特征研究进展 Evaluation methods and characterization of odor pollution from typical waste disposal facilities:a review 工程科学学报.2017,3911)：1607htps:1doi.org10.13374.issn2095-9389.2017.11.001 赤泥基光催化材料降解水中有机污染物的应用现状及发展趋势 Review on the application and development of red mud-based photocatalytic materials for degradation of organic pollutants in water 工程科学学报.2021,43(1：22 https:/doi.org/10.13374.issn2095-9389.2020.07.30.003 钒资源现状及有机磷类萃取剂萃钒的研究进展 Current status of vanadium resources and research progress on vanadium extraction with organic phosphorus extractants 工程科学学报.2021,435：603htps:1doi.org/10.13374.issn2095-9389.2020.09.29.004 钢铁行业烧结烟气多污染物协同净化技术研究进展 A critical review on the research progress of multi-pollutant collaborative control technologies of sintering flue gas in the iron and steel industry 工程科学学报.2018.40(7：767htps:doi.org10.13374.issn2095-9389.2018.07.001 汞污染土壤修复技术的研究进展 Review of research progress on the remediation technology of mercury contaminated soil 工程科学学报.2017,391)：1htps:/doi.org/10.13374j.issn2095-9389.2017.01.001

建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展 韩旭 厉文辉 刘杰民 吴传东 庄媛 裴素云 Controlling techniques and characteristics of organophosphate esters in building environment: A review HAN Xu, LI Wen-hui, LIU Jie-min, WU Chuan-dong, ZHUANG Yuan, PEI Su-yun 引用本文: 韩旭, 厉文辉, 刘杰民, 吴传东, 庄媛, 裴素云. 建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展[J]. 工程科学学报, 2022, 44(2): 305-318. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.11.001 HAN Xu, LI Wen-hui, LIU Jie-min, WU Chuan-dong, ZHUANG Yuan, PEI Su-yun. Controlling techniques and characteristics of organophosphate esters in building environment: A review[J]. Chinese Journal of Engineering, 2022, 44(2): 305-318. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.11.001 在线阅读 View online: https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.11.001 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 生物质锅炉氮氧化物排放控制技术研究进展 Overview of advances in emission control technologies for nitric oxides from biomass boilers 工程科学学报. 2019, 41(1): 1 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.01.001 气味污染评价技术及典型垃圾处理工艺污染特征研究进展 Evaluation methods and characterization of odor pollution from typical waste disposal facilities: a review 工程科学学报. 2017, 39(11): 1607 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2017.11.001 赤泥基光催化材料降解水中有机污染物的应用现状及发展趋势 Review on the application and development of red mud-based photocatalytic materials for degradation of organic pollutants in water 工程科学学报. 2021, 43(1): 22 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.07.30.003 钒资源现状及有机磷类萃取剂萃钒的研究进展 Current status of vanadium resources and research progress on vanadium extraction with organic phosphorus extractants 工程科学学报. 2021, 43(5): 603 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.09.29.004 钢铁行业烧结烟气多污染物协同净化技术研究进展 A critical review on the research progress of multi-pollutant collaborative control technologies of sintering flue gas in the iron and steel industry 工程科学学报. 2018, 40(7): 767 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2018.07.001 汞污染土壤修复技术的研究进展 Review of research progress on the remediation technology of mercury contaminated soil 工程科学学报. 2017, 39(1): 1 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2017.01.001

工程科学学报.第44卷，第2期：305-318.2022年2月 Chinese Journal of Engineering,Vol.44,No.2:305-318,February 2022 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.11.001;http://cje.ustb.edu.cn 建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展 韩旭，厉文辉区，刘杰民四，吴传东，庄媛，裴素云 北京科技大学化学与生物工程学院，北京100083 ☒通信作者，厉文辉，E-mail:liwh@ustb.edu.cn,刘杰民，E-mail:liujm(@ustb.ed.cn 摘要有机磷酸酯(Organophosphate esters,OPEs)作为一类阻燃剂和增塑剂，在建筑材料和室内装修材料中广泛使用.由于 该类物质主要以物理添加而非化学键合的方式加入到材料中，因此易在使用过程中进入环境.研究表明OPEs普遍存在于室 内环境中，并且浓度较高，人体长期暴露在高浓度OPEs的室内环境中，可能存在一定的健康风险.本文在综述了常见 OPEs的性质、应用和生物毒性的基础上，总结了其在建筑环境中的污染特征、环境行为和暴露水平，介绍了建筑环境中 OPEs的源汇特性、控制技术与人体暴露风险，并对未来研究方向进行了展望. 关键词有机磷酸酯：建筑环境：污染特征：源汇特性：控制技术 分类号X506 Controlling techniques and characteristics of organophosphate esters in building environment:A review HAN Xu,LI Wen-hu,LIU Jie-min,WU Chuan-dong,ZHUANG Yuan.PEI Su-yun School of Chemistry and Biological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,LI Wen-hui,E-mail:liwh@ustb.edu.cn;LIU Jie-min,E-mail:liujm@ustb.edu.cn ABSTRACT Organophosphate esters (OPEs)are widely used as flame retardants,plasticizers,stabilizers,and antifoaming agents in various building materials,such as plastics,foam,coatings,textiles and furniture,and interior decoration materials.In general,most OPEs are combined physically rather than chemically during production.This makes these chemical compounds to be easily released in an indoor environment.Also,previous studies have shown that OPEs were commonly found in an indoor environment at elevated concentrations.Long-term exposure to high concentrations of OPEs in an indoor environment might result in certain health risks. However,there is limited information on the distribution characteristics and risk assessment of OPEs in the building environment.In this study,we discussed the properties,applications,and biological toxicity of common OPEs.In addition,we reviewed the environmental behavior,pollution characteristics,and exposure level of OPEs in the building environment.Building materials and household products are important sources of OPEs in an indoor environment.The levels of OPEs in these productions were significantly associated with the concentration of OPEs in indoor air and dust.In general,indoor air and dust are regarded as the two major sinks of OPEs in the building environment.However,more volatile OPEs,such as TCIPP,TCEP,and TnBP were found predominantly in indoor air,while less volatile OPEs,such as TDCIPP and TPhP were often detected in dust due to their low vapor pressure and high affinity for particles.In general,humans can be exposed to OPEs in a building environment through three main routes of exposure:inhalation,dermal absorption,and ingestion.This study revealed that dust ingestion is the dominant route of human exposure to OPEs,while dermal absorption and inhalation were minor contributors to the total daily exposures.In addition,the relative mass transfer model and release 收稿日期：2021-05-11 基金项目：国家自然科学基金资助项目(21878013.21906006.22178022)：中央高校基本科研业务费资助项目(FRF-DRY-20-016.FRF-DRY- 19-026.FRF-BR-20-03B,FRF-MP-19-012,FRF-TP-20-018A2)

建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展 韩    旭，厉文辉苣，刘杰民苣，吴传东，庄    媛，裴素云 北京科技大学化学与生物工程学院，北京 100083 苣通信作者， 厉文辉, E-mail: liwh@ustb.edu.cn; 刘杰民, E-mail: liujm@ustb.edu.cn 摘    要    有机磷酸酯（Organophosphate esters, OPEs）作为一类阻燃剂和增塑剂，在建筑材料和室内装修材料中广泛使用. 由于 该类物质主要以物理添加而非化学键合的方式加入到材料中，因此易在使用过程中进入环境. 研究表明 OPEs 普遍存在于室 内环境中，并且浓度较高，人体长期暴露在高浓度 OPEs 的室内环境中，可能存在一定的健康风险. 本文在综述了常见 OPEs 的性质、应用和生物毒性的基础上，总结了其在建筑环境中的污染特征、环境行为和暴露水平，介绍了建筑环境中 OPEs 的源汇特性、控制技术与人体暴露风险，并对未来研究方向进行了展望. 关键词    有机磷酸酯；建筑环境；污染特征；源汇特性；控制技术 分类号    X506 Controlling  techniques  and  characteristics  of  organophosphate  esters  in  building environment: A review HAN Xu，LI Wen-hui苣 ，LIU Jie-min苣 ，WU Chuan-dong，ZHUANG Yuan，PEI Su-yun School of Chemistry and Biological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 苣 Corresponding author, LI Wen-hui, E-mail: liwh@ustb.edu.cn; LIU Jie-min, E-mail: liujm@ustb.edu.cn ABSTRACT    Organophosphate esters (OPEs) are widely used as flame retardants, plasticizers, stabilizers, and antifoaming agents in various  building  materials,  such  as  plastics,  foam,  coatings,  textiles  and  furniture,  and  interior  decoration  materials.  In  general,  most OPEs are combined physically rather than chemically during production. This makes these chemical compounds to be easily released in an  indoor  environment.  Also,  previous  studies  have  shown  that  OPEs  were  commonly  found  in  an  indoor  environment  at  elevated concentrations.  Long-term  exposure  to  high  concentrations  of  OPEs  in  an  indoor  environment  might  result  in  certain  health  risks. However, there is limited information on the distribution characteristics and risk assessment of OPEs in the building environment. In this study, we discussed the properties, applications, and biological toxicity of common OPEs. In addition, we reviewed the environmental behavior, pollution characteristics, and exposure level of OPEs in the building environment. Building materials and household products are important sources of OPEs in an indoor environment. The levels of OPEs in these productions were significantly associated with the concentration of OPEs in indoor air and dust. In general, indoor air and dust are regarded as the two major sinks of OPEs in the building environment.  However,  more  volatile  OPEs,  such  as  TCIPP,  TCEP,  and  TnBP  were  found  predominantly  in  indoor  air,  while  less volatile OPEs, such as TDCIPP and TPhP were often detected in dust due to their low vapor pressure and high affinity for particles. In general,  humans  can  be  exposed  to  OPEs  in  a  building  environment  through  three  main  routes  of  exposure:  inhalation,  dermal absorption,  and  ingestion.  This  study  revealed  that  dust  ingestion  is  the  dominant  route  of  human  exposure  to  OPEs,  while  dermal absorption and inhalation were minor contributors to the total daily exposures. In addition, the relative mass transfer model and release 收稿日期: 2021−05−11 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（21878013，21906006，22178022）；中央高校基本科研业务费资助项目（FRF-IDRY-20-016，FRF-IDRY- 19-026，FRF-BR-20-03B，FRF-MP-19-012，FRF-TP-20-018A2） 工程科学学报，第 44 卷，第 2 期：305−318，2022 年 2 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 44, No. 2: 305−318, February 2022 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.05.11.001; http://cje.ustb.edu.cn

306 工程科学学报，第44卷.第2期 characteristics of OPEs in the building environment were also introduced in this study.Based on the characteristics of OPEs in the building environment,the controlling techniques,which include microporous control technology,barrier control technology,compound purification technology,and an alternative strategy of OPEs,were introduced.However,prospects for future research were considered. KEY WORDS organophosphorus esters;building environment;pollution characteristics;source and sink characteristics;control technology 有机磷酸酯(Organophosphate esters,.OPEs)具 代基种类的不同，OPES分为卤代磷酸酯、烷基磷 有阻燃性能高、可塑性强、成本低廉等优点，被 酸酯和芳香基磷酸酯.其中，卤代OPES,如TCEP 广泛应用于纺织、电子、家装材料、交通运输等行 (磷酸三(2-氯乙基)酯)、TCIPP(磷酸三(1-氯-2-丙 业山近年来，随着五溴联苯醚、八溴联苯醚被正式 基)酯)和TDCIPP(磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯)， 列入斯德哥尔摩公约，多溴联苯醚(Polybrominated 一般用作阻燃剂：而烷基磷酸酯，如TBEP(磷酸三 diphenyl ethers,.PBDEs)等溴代阻燃剂逐步在世界 (2-丁氧基)乙酯)，主要用作乙烯基塑料和橡胶塞 范围内限制和禁用回，作为PBDEs的替代品， 中的增塑剂 OPEs的需求量和生产量都获得大幅增长 由于PBDEs等卤代阻燃剂具有持久性、远距 由于OPEs通常以物理添加的形式而非化学 离大气迁移性、生物累积性和毒性，在世界范围内 键合方式存在于最终产品中倒，且大多数OPEs具 被逐渐限定和禁用四，各国对替代阻燃剂的需求一 有半挥发性，在其整个生命周期中，可能会从添加 直在增加.OPEs由于其技术特点，被认为是溴代 的产品中通过挥发、浸出或磨损而释放到环境中 阻燃剂(Brominated flame retardants,BFRs)的理想 目前，已有报道在大气-、水体，甚至在生物样 替代品，在世界范围内广泛应用了几十年，据统 品-1以及人体样品中检出较高浓度的OPEs 计，从1992年到2013年，全球磷系阻燃剂消费量 毒理学研究表明，OPEs具有生物累积性，长期与 从10.2万吨增加到37万吨，2018年消费量达 OPEs接触会对人体产生不利影响，引发生殖系统 105万吨，在中国，2015年OPEs产量为7万吨，并 障碍、大脑退化损伤、免疫系统功能恶化、呼吸系 以15%的年增长率增加)表1列出了常见的有 统疾病和癌症等0☒]部分国家开始立法限制OPEs 机磷酸酯的性质和应用 的生产和使用.在欧盟79/663/EEC、83/246/EEC指 1.2OPEs的生物毒性 令、德国《食品与日用消费品法》、英国《有害物质 有机磷酸酯类阻燃剂自20世纪70年代末开 安全法规》、日本《家用产品有害物质控制法》、欧 始使用.20世纪80年代，有研究表明OPEs会在人 洲玩具EN71标准中均严格限制了OPEs的使用. 体脂肪组织和血液中富集目前对OPEs毒性机 目前，OPEs作为一类新兴有机污染物，其污染 制的研究大致分为基因蛋白水平的改变、氧化应 现状、毒理效应、环境行为以及风险评价等已成 激的产生、胆碱酯酶系统的改变和对内分泌激素 为环境领域的研究热点.建筑环境存在大量添加 的影响等方面.依据毒理学研究，OPEs有可能因 OPEs的家具和装饰材料，作为人们每天长时间停 短期和长期暴露而对动物表现出遗传毒性1©1、生 留的场所，其空间小且空气流通较弱，极易造成该 殖毒性山、心脏毒性叨、致癌性2和皮肤炎网等， 类污染物的累积，对环境和人体健康造成潜在危 并且氯代OPEs可能比多数有机污染物具有更强 害.本文综述了建筑环境中OPEs的污染现状和环 的细胞毒性.Chen等例分别采用0、100和300μgg 境行为，以及通过皮肤接触、灰尘摄入和呼吸吸入 的TPhP(磷酸三苯酯)和TCEP对5周龄雄性小鼠 等途径对不同人群的暴露水平，并介绍了目前建 进行灌胃染毒35d后，小鼠的肝脏、睾丸以及身体 筑环境中OPEs的限制规定和控制技术，为控制新 的重量均有所下降，且与TPhP相比，TCEP具有更 兴污染物OPEs提供了科学参考 强的生物毒性，揭示了OPEs对哺乳类动物具有的 OPEs概述 潜在危害.Liu等20通过对斑马鱼的暴露实验发现， 分别在0.2 mg'LTCrP(磷酸三甲苯酯)、1mgL 1.1OPEs的性质 TDCIPP和1 mg'L TPhP暴露水平下，斑马鱼体内 OPEs是一类具有相同磷酸碱基单元的化合 性激素平衡受到明显的影响.该研究表明这三种 物，即一个中心磷酸分子和多相取代基町根据取 OPEs对生物具有一定的内分泌干扰作用

characteristics  of  OPEs  in  the  building  environment  were  also  introduced  in  this  study.  Based  on  the  characteristics  of  OPEs  in  the building environment, the controlling techniques, which include microporous control technology, barrier control technology, compound purification technology, and an alternative strategy of OPEs, were introduced. However, prospects for future research were considered. KEY  WORDS    organophosphorus  esters； building  environment； pollution  characteristics； source  and  sink  characteristics； control technology 有机磷酸酯（Organophosphate esters, OPEs）具 有阻燃性能高、可塑性强、成本低廉等优点，被 广泛应用于纺织、电子、家装材料、交通运输等行 业[1] . 近年来，随着五溴联苯醚、八溴联苯醚被正式 列入斯德哥尔摩公约，多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs）等溴代阻燃剂逐步在世界 范围内限制和禁用 [2] . 作 为 PBDEs 的替代品 ， OPEs 的需求量和生产量都获得大幅增长. 由于 OPEs 通常以物理添加的形式而非化学 键合方式存在于最终产品中[3] ，且大多数 OPEs 具 有半挥发性，在其整个生命周期中，可能会从添加 的产品中通过挥发、浸出或磨损而释放到环境中. 目前，已有报道在大气[4−5]、水体[6] ，甚至在生物样 品[7−8] 以及人体样品[9] 中检出较高浓度的 OPEs. 毒理学研究表明，OPEs 具有生物累积性，长期与 OPEs 接触会对人体产生不利影响，引发生殖系统 障碍、大脑退化损伤、免疫系统功能恶化、呼吸系 统疾病和癌症等[10−12] . 部分国家开始立法限制 OPEs 的生产和使用. 在欧盟 79/663/EEC、83/246/EEC 指 令、德国《食品与日用消费品法》、英国《有害物质 安全法规》、日本《家用产品有害物质控制法》、欧 洲玩具 EN71 标准中均严格限制了 OPEs 的使用. 目前，OPEs 作为一类新兴有机污染物，其污染 现状、毒理效应、环境行为以及风险评价等已成 为环境领域的研究热点. 建筑环境存在大量添加 OPEs 的家具和装饰材料，作为人们每天长时间停 留的场所，其空间小且空气流通较弱，极易造成该 类污染物的累积，对环境和人体健康造成潜在危 害. 本文综述了建筑环境中 OPEs 的污染现状和环 境行为，以及通过皮肤接触、灰尘摄入和呼吸吸入 等途径对不同人群的暴露水平，并介绍了目前建 筑环境中 OPEs 的限制规定和控制技术，为控制新 兴污染物 OPEs 提供了科学参考. 1    OPEs 概述 1.1    OPEs 的性质 OPEs 是一类具有相同磷酸碱基单元的化合 物，即一个中心磷酸分子和多相取代基[13] . 根据取 代基种类的不同，OPEs 分为卤代磷酸酯、烷基磷 酸酯和芳香基磷酸酯. 其中，卤代 OPEs，如 TCEP （磷酸三 (2-氯乙基) 酯）、TCIPP（磷酸三 (1-氯-2-丙 基) 酯 ）和 TDCIPP（磷酸三 (1,3-二氯-2-丙基) 酯）， 一般用作阻燃剂；而烷基磷酸酯，如 TBEP（磷酸三 (2-丁氧基) 乙酯），主要用作乙烯基塑料和橡胶塞 中的增塑剂[14] . 由于 PBDEs 等卤代阻燃剂具有持久性、远距 离大气迁移性、生物累积性和毒性，在世界范围内 被逐渐限定和禁用[2] ，各国对替代阻燃剂的需求一 直在增加. OPEs 由于其技术特点，被认为是溴代 阻燃剂 (Brominated flame retardants, BFRs) 的理想 替代品，在世界范围内广泛应用了几十年. 据统 计，从 1992 年到 2013 年，全球磷系阻燃剂消费量 从 10.2 万 吨 增 加 到 37 万 吨 ， 2018 年 消 费 量 达 105 万吨，在中国，2015 年 OPEs 产量为 7 万吨，并 以 15% 的年增长率增加[15] . 表 1 列出了常见的有 机磷酸酯的性质和应用. 1.2    OPEs 的生物毒性 有机磷酸酯类阻燃剂自 20 世纪 70 年代末开 始使用. 20 世纪 80 年代，有研究表明 OPEs 会在人 体脂肪组织和血液中富集[16] . 目前对 OPEs 毒性机 制的研究大致分为基因蛋白水平的改变、氧化应 激的产生、胆碱酯酶系统的改变和对内分泌激素 的影响等方面. 依据毒理学研究，OPEs 有可能因 短期和长期暴露而对动物表现出遗传毒性[10]、生 殖毒性[11]、心脏毒性[17]、致癌性[12] 和皮肤炎[18] 等， 并且氯代 OPEs 可能比多数有机污染物具有更强 的细胞毒性. Chen 等[19] 分别采用0、100 和300 μg·g−1 的 TPhP（磷酸三苯酯）和 TCEP 对 5 周龄雄性小鼠 进行灌胃染毒 35 d 后，小鼠的肝脏、睾丸以及身体 的重量均有所下降，且与 TPhP 相比，TCEP 具有更 强的生物毒性，揭示了 OPEs 对哺乳类动物具有的 潜在危害. Liu 等[20] 通过对斑马鱼的暴露实验发现， 分别在 0.2 mg·L−1 TCrP（磷酸三甲苯酯）、1 mg·L−1 TDCIPP 和 1 mg·L−1 TPhP 暴露水平下，斑马鱼体内 性激素平衡受到明显的影响. 该研究表明这三种 OPEs 对生物具有一定的内分泌干扰作用. · 306 · 工程科学学报，第 44 卷，第 2 期

韩旭等：建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展 307· 表1常见有机磷酸酯(OPEs)的性质和应用 Table 1 Properties and applications of common organophosphate esters Group Compound Abbr. Formula BP/℃ Vp/Tor Application Tris(2-chloroethyl) TCEP C6H12OaP 351 1.63 7.42 3.91×10 Flame retardant,plasticizer,glue, phosphate lacquer,paint,industrial processes CI-OPEs Tris(2-chloropropyl) TCIPP CoHisCl;OaP 342 2.89 8.20 phosphate 5.64×10-3 Flame retardant,plasticizer Tris(1,3-dichloro- TDCIPP CoHisCl6OP 457 3.65 10.6 2.86×10-7 2-propyl)phosphate Flame retardant,plasticizer,paint,glue Plasticizer,polyvinylchloride,polyester Triethyl phosphate TEP CHIsOP 216 0.87 6.63 0.165 resins,polyurethane foam Tripropyl phosphate TPrP CoHz1OaP 254 2.67 6.5 2.9×102 Plasticizer Tri-n-butyl phosphate TnBP C2HzOP 289 4.00 9.21 1.1×103 Plasticizer,hydraulic fluids,lacquer, paint,glue,anti-foam agent Alkyl-OPEs Tri-iso-butyl phosphate TiBP C12H704P 264 3.60 7.48 1.28×102 Plasticizer,lubricant,concrete Flame retardant,plasticizer,floor Flame Tris(2-butoxyethyl) TBEP CIsH390-P 228 3.00 13.0 1.23x10 retardant,plasticizer,floor finish,wax. phosphate lacquer,paint,glue Tris(2-ethylhexyl) Flame retardant,plasticizer,fungus phosphate TEHP C24H51O4P 220 9.49 14.9 6.07×10-7 resistance Plasticizer,PVC,hydraulic fluid, Tricresyl phosphate TCrP C2Hz1O4P 265 5.11 12.0 3.49×108 cellulose,cutting oil,transmission fluid 4.72×107 Flame retardant,plasticizer,hydraulic Triphenyl phosphate TPhP C18His04P 370 4.70 8.45 Aryl-OPEs fluids,lacquer,paint,glue 2-Ethylhexyl diphenylphosphate EHDPP C20H2704P 421 6.30 8.92 3.34×105 Plasticizer,hydraulic fluids Triphenylphosphine oxide TPPO 389 2.87 1.24×10 Flame retardant,catalyst,extractant Note:BP-boiling point;logKoctanol-water partition coefficient;logK -octanol-air partition coefficient;Vp-vapor pressure. OPEs的生物富集、代谢和毒物代谢动力学的 OPEs的污染现状与人体暴露十分必要 研究始于20世纪70年代.Saeger等m首先发现 2.1室内环境灰尘中0PEs OPEs可以在水生生物中富集，Kim等图发现OPEs 室内灰尘作为污染物一个重要的“汇”，已引 可以在鲤鱼的鳃、肾、肝、鳔、肌肉等组织中富 起人们的广泛关注.由于室内灰尘积累时间长，且 集，并具有较高的含量（干重4447.6ngg).目前 无光照的分解作用，室内灰尘中吸附的污染物质 已证实肌肉组织中OPEs含量较低，而肝脏更易富 降解缓慢，因此灰尘中的OPEs浓度可以反映该类 集较多的OPEs,这与肝脏的脂肪含量及其特殊功 污染物的长期污染水平，可为评估人体室内暴露 能有关2).通常，生物体各组织中OPEs水平与脂 情况提供有价值的信息.研究表明OPEs可在多个 肪含量存在显著的正相关关系，表明OPEs在组织 国家和地区室内灰尘中检出（表2） 上的富集能力与其亲脂性有关.另外，OPEs在不 总体来看，室内灰尘中OPEs的单体含量水平 同的生物和介质之间的富集能力也存在明显的差 普遍在几百ngg到几千ngg的水平，欧美国家 异2四总体而言，OPEs的理化性质、生物可利用 和日本的室内灰尘中OPEs的总含量水平可达几 性、生物的生活习性和代谢能力等因素造成了生 十ngg到几百ngg,不同国家和地区的OPEs 物富集和放大能力的差异 污染水平差异很大.工业化程度较高的国家（日 2建筑环境中OPEs污染特征 本、美国、韩国、瑞典、德国、中国、科威特)室内 灰尘中OPEs水平高于工业化程度较低的国家（菲 现代人日均在室内生活工作的时间大约有 律宾、巴基斯坦、沙特阿拉伯、埃及)工业化 16~20h21,通常，有机污染物的室内污染水平会 国家的室内灰尘中OPEs浓度较高可能是因为溴 比室外污染更严重.近年来，室内建材和家居产品 代阻燃剂的禁用和更严格的安全法规29 中OPEs的应用逐渐增加，其在使用、处置过程中 相关研究介绍了乡村和城市住宅灰尘中 会在室内环境释放OPEs24人们长期暴露在高浓 OPEs的污染水平.与大多数乡村住宅相比，城市 度OPEs的建筑环境中，可以通过灰尘和空气等介 住宅中OPEs污染水平通常较高.这可能是由于城 质摄入较大剂量的OPEs,因此研究建筑环境中 市住宅建筑密度大、容积率低、通风不良.而且城

OPEs 的生物富集、代谢和毒物代谢动力学的 研究始于 20 世纪 70 年代. Saeger 等[7] 首先发现 OPEs 可以在水生生物中富集，Kim 等[8] 发现 OPEs 可以在鲤鱼的鳃、肾、肝、鳔、肌肉等组织中富 集，并具有较高的含量（干重 4447.6 ng·g−1）. 目前 已证实肌肉组织中 OPEs 含量较低，而肝脏更易富 集较多的 OPEs，这与肝脏的脂肪含量及其特殊功 能有关[21] . 通常，生物体各组织中 OPEs 水平与脂 肪含量存在显著的正相关关系，表明 OPEs 在组织 上的富集能力与其亲脂性有关. 另外，OPEs 在不 同的生物和介质之间的富集能力也存在明显的差 异[22] . 总体而言，OPEs 的理化性质、生物可利用 性、生物的生活习性和代谢能力等因素造成了生 物富集和放大能力的差异. 2    建筑环境中 OPEs 污染特征 现代人日均在室内生活工作的时间大约有 16～20 h[23] . 通常，有机污染物的室内污染水平会 比室外污染更严重. 近年来，室内建材和家居产品 中 OPEs 的应用逐渐增加，其在使用、处置过程中 会在室内环境释放 OPEs[24] . 人们长期暴露在高浓 度 OPEs 的建筑环境中，可以通过灰尘和空气等介 质摄入较大剂量的 OPEs[25] ，因此研究建筑环境中 OPEs 的污染现状与人体暴露十分必要. 2.1    室内环境灰尘中 OPEs 室内灰尘作为污染物一个重要的“汇”，已引 起人们的广泛关注. 由于室内灰尘积累时间长，且 无光照的分解作用，室内灰尘中吸附的污染物质 降解缓慢，因此灰尘中的 OPEs 浓度可以反映该类 污染物的长期污染水平，可为评估人体室内暴露 情况提供有价值的信息. 研究表明 OPEs 可在多个 国家和地区室内灰尘中检出（表 2）. 总体来看，室内灰尘中 OPEs 的单体含量水平 普遍在几百 ng·g−1 到几千 ng·g−1 的水平，欧美国家 和日本的室内灰尘中 OPEs 的总含量水平可达几 十 ng·g−1 到几百 ng·g−1 . 不同国家和地区的 OPEs 污染水平差异很大. 工业化程度较高的国家 (日 本、美国、韩国、瑞典、德国、中国、科威特) 室内 灰尘中 OPEs 水平高于工业化程度较低的国家 (菲 律宾、巴基斯坦、沙特阿拉伯、埃及) [26−28] . 工业化 国家的室内灰尘中 OPEs 浓度较高可能是因为溴 代阻燃剂的禁用和更严格的安全法规[29] . 相关研究介绍了乡村和城市住宅灰尘 中 OPEs 的污染水平. 与大多数乡村住宅相比，城市 住宅中 OPEs 污染水平通常较高. 这可能是由于城 市住宅建筑密度大、容积率低、通风不良. 而且城 表 1 常见有机磷酸酯（OPEs）的性质和应用 Table 1 Properties and applications of common organophosphate esters Group Compound Abbr. Formula BP/℃ logKow lologKoa Vp/Torr Application Cl-OPEs Tris(2-chloroethyl) phosphate TCEP C6H12O4P 351 1.63 7.42 3.91×10−4 Flame retardant, plasticizer, glue, lacquer, paint, industrial processes Tris(2-chloropropyl) phosphate TCIPP C9H18Cl3O4P 342 2.89 8.20 5.64×10−5 Flame retardant, plasticizer Tris(1,3-dichloro- 2-propyl)phosphate TDCIPP C9H15Cl6O4P 457 3.65 10.6 2.86×10−7 Flame retardant, plasticizer, paint, glue Alkyl-OPEs Triethyl phosphate TEP C6H15O4P 216 0.87 6.63 0.165 Plasticizer, polyvinylchloride, polyester resins, polyurethane foam Tripropyl phosphate TPrP C9H21O4P 254 2.67 6.5 2.9×10−2 Plasticizer Tri-n-butyl phosphate TnBP C12H27O4P 289 4.00 9.21 1.1×10−3 Plasticizer, hydraulic fluids, lacquer, paint, glue, anti-foam agent Tri-iso-butyl phosphate TiBP C12H27O4P 264 3.60 7.48 1.28×10−2 Plasticizer, lubricant, concrete Tris(2-butoxyethyl) phosphate TBEP C18H39O7P 228 3.00 13.0 1.23×10−6 Flame retardant, plasticizer, floor Flame retardant, plasticizer, floor finish, wax, lacquer, paint, glue Tris(2-ethylhexyl) phosphate TEHP C24H51O4P 220 9.49 14.9 6.07×10−7 Flame retardant, plasticizer, fungus resistance Aryl-OPEs Tricresyl phosphate TCrP C21H21O4P 265 5.11 12.0 3.49×10−8 Plasticizer, PVC, hydraulic fluid, cellulose, cutting oil, transmission fluid Triphenyl phosphate TPhP C18H15O4P 370 4.70 8.45 4.72×10−7 Flame retardant, plasticizer, hydraulic fluids, lacquer, paint, glue 2-Ethylhexyl diphenylphosphate EHDPP C20H27O4P 421 6.30 8.92 3.34×10−5 Plasticizer, hydraulic fluids Triphenylphosphine oxide TPPO C12H24N3OP 389 2.87 — 1.24×10−6 Flame retardant, catalyst, extractant Note: BP—boiling point；logKow—octanol-water partition coefficient；logKoa—octanol-air partition coefficient；Vp—vapor pressure. 韩    旭等： 建筑环境中有机磷酸酯污染特征和控制技术研究进展 · 307 ·

308 工程科学学报，第44卷，第2期 豆 过 回 豆 盈 五 冠 8 E 玉 00012-746 1000060-066k (aW)000ZI 296-30 ISI-8E S825-286 00801-0001 (ueaW)0081 00070-449 00025-0000 0006-008 085182 1069-EC 1001-696 PL-E> 095-I0W> 008-2 S82-s 16601-8 8-0 000862-020026m-s.cl (_8.u) 89-15 000295-12t 6tsl-221 PISE-Ip 068-0S5 S8I-SI 000-01 00装-081 21617866 T9S753 00(0装L-0081 S2017 001-IN> 08500T-15 00S0L00S-0062 0092007 00IF-IE 0866-392 8107 SSt-I0N> 司0 8851-0 32-087 0-08 81-6. /dH3L 0012-61 810-5 导V 208-12 004-055 082-085 290 女6e-25 852-31 8005 EII'EI-08> OS-I0W> 9V 1451-55 16tl000690-060006-6500257-8.:090000900-2860691-TIN0860-6:000402-TIO-0608-4600001-26 (.u) 1678-000 400OT-T0 O8EI-0ZZ 25105-15 S9-SI> .011-004 S6-I0W> 086-081 86-005 -10 C-30 0950005:5-1.000062-15o.00016-0605006-00iR2006 i 10011-9A 02695h1 50351-165 -000161-00290811-1L 1081-52C 201083 082-001 051-5E aus aldues (0-)ot (sI=)asnoy uqin (I=4)3snoH uMo nAinD 臺 yeppor peqejesie: erefnD peqepesieypeqewe sl SinqsimpnI 唇 weder

表 2 不同国家各种微环境室内灰尘中的 OPEs Table 2 OPEs in indoor dust of various microenvironments of different countries Region Sample site TCEP/ (ng·g−1) TCIPP/ (ng·g−1) TDCIPP/ (ng·g−1) TEHP/ (ng·g−1) TnBP/ (ng·g−1) TBEP/ (ng·g−1) TPhP/ (ng·g−1) EHDPP/ (ng·g−1) ΣOPEs/ (ng·g−1) References China Dali E-waste disposal plant (n=13) 76–1740 640–8790 68–566 19–2100 <MDL–1730 <MDL–1060 31–6660 28–4550 934–21500 [31] Guiyu town E-waste disposal plant（n=14） 149–6920 854–10000 13–2550 24–789 228–14,100 <MDL–1860 371–332000 222–6900 4660–350000 Beijing House（n=21） 2231–30847 220–13804 <80–350 <7–1018 <7–1531 493–41917 122–1829 767–23000 [32] Daycare center（n=16） 391–17805 71–30157 <80–13,113 <7–660 <7–3741 85–4561 41–3514 Beijing Office （n=23） 11–1180 36200–191000 533–2410 <7–83 268–3980 1830–13000 350–1890 463–1840 124000(Mean) [33] Egypt Asyut House（n=20） <8–132 <15–123 <2–26 <10–557 <3–305 8–289 <2–102 38–962 [36] Offices（n=20） <8–125 <15–700 <2–46 <10–490 <3–1244 11–337 <2–74 38–1514 Public places (n=20) <8–538 <15–465 <2–261 <10–1616 <3–1029 116–2357 <2–74 937–5235 Saudi Arabia Jeddah House（n=20） 125–1650 200–3700 <MDL–270 <MDL–165 150–8700 <MDL–2750 65–1200 55–520 1000–13800 [37] Pakistan Faisalabad Urban house（n=15） <MDL–175 <MDL–85 <MDL–50 <MDL–22 <MDL–255 <MDL–145 <MDL–330 <MDL–360 49.4–473 [38] Gujarat Rural house（n=31） <MDL–340 15–185 [35] IslamabadFaisalabad Electronics stores(n=30) 6–620 <MDL–1025 <MDL–1475 <MDL–100 10–5000 2–830 6555(Mean) [24] Clothing stores（n=15） <MDL–95 <MDL–175 <MDL–30 <MDL–70 <MDL–220 <MDL–120 967(Mean) Offices（n=16） <MDL–320 <MDL–4100 <MDL–185 <MDL–11,900 10–23450 5–285 575(Mean) Philippines Malate Rural house（n=17） <MDL–1200 4–970 <MDL–79 8.5–2100 8–770 1800(Mean) [36] Kuwait Urban house（n=15） 275–1800 120–7065 <5–340 21–800 60–1555 31–140,450 44–6890 75–10990 633–44400 [38] Germany Ludwigsburg Offices（n=10） <80–170 180–940 <30–410 <80–290 2900–13000 470–4800 21–210 4300–32000 [37] House（n=16） 140–280 370–960 <30–250 <80–110 <60–2800 180–1300 30–66 800–6000 Sweden Stockholm House（n=10） <MDL–33 0.7–11 <MDL–0.2 <MDL–1.7 2.2–27 0.6–30 69800(Mean) [34] Daycare center（n=10） 2.5–150 0.8–12 <MDL–0.7 0.1–6.2 3.9–150 31–4100 78000(Mean) US New York House（n=18） <MDL–2130 458–750 77–1440 12–394 536–5520 <MDL–3500 <MDL–4560 1930–101000 [38] Japan House（n=14） <MDL–28000 47.1–34,300 103–166000 <MDL–424 13.0–507 3240–91000 50.8–833 15.8–192 7720–238000 [39] Korea House（n=30） 192–15400 19.7–8290 <MDL–20500 17.9–2930 <MDL–1690 982–234000 66.8–25200 15.4–1490 3090–249000 [39] Note: MDL presents the method detection limit. · 308 · 工程科学学报，第 44 卷，第 2 期