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随着我国城镇化水平的显著提升,人们生活方式也发生了极大改变,很多人每天在室内度过的时间超过80%,室内环境与健康已经成为公众关注的焦点性问题之一。厨房作为室内重要功能区,承接着日常烹饪功能,它既是室内空气品质相对较差的空间,也是重要的空气污染源,存在极大的潜在健康风险。目前,围绕厨房空气污染与健康的很多关键科学问题仍未彻底解决,很多科学层面的认识也有待提升,如:厨房烹饪油烟(COF)与呼吸系统疾病的关联性仍缺乏系统性的研究与阐释,尤其是不同地域、不同烹饪方式、不同通风情况下的COF与呼吸系统疾病的关联特征还缺乏“大数据”层次的统计学结论;不同区域之间厨房污染物化学组成与含量的共性特征、差异特征、健康风险等科学问题至今也还缺乏较为系统的研究。基于此,本文从以下三个方面展开研究,以期为厨房油烟与健康风险提供基于“大数据”分析的关联特征证据,从微观化学物质组成的共性与差异性角度提供定性与定量佐证,为不同地域厨房环境污染问题的“差异性”和“精准性”治理提供科学依据,促进厨房环境的改善。第一部分:厨房COF污染特征与危害分析。以具有典型代表性的呼吸系统疾病-肺癌为关注靶标,采用系统生物学的“荟萃分析(meta analysis)”方法,对国内外有关COF暴露与肺癌相关性的“零散式”研究数据重新进行整合分析,获取“大数据”分析层次的科学结论,阐释当前社会COF暴露与肺癌风险的相关性特征及其潜在影响因素。最终纳入样本量22,207例(病例组11,625,对照组10,582),风险偏移评价显示结果可靠。研究结果显示:暴露于COF的人群患肺癌差异显著(P<0.05),比值比(OR):1.97,95%置信区间(CI):[1.75,2.21],COF暴露会增加人体患肺癌风险;该风险在近三十年间得到缓解(2000年以前OR(95%CI):2.01[1.62,2.49],2000~2010年OR(95%CI):1.99[1.70,2.32],2010~2020年OR(95%CI):1.74[1.38,2.19]);此外,通风设备的使用有效降低了油烟暴露下的肺癌风险(OR(95%CI):0.54[0.48,0.61]);不同菜系烹饪方式不同,导致COF暴露对肺癌风险影响不同(辽菜OR(95%CI):1.91[1.62,2.25],闽菜OR(95%CI):2.38[1.80,3.16],上海菜OR(95%CI):1.56[1.29,1.89],京东菜OR(95%CI):2.58[1.63,4.09],西北菜OR(95%CI):1.57[1.16,2.11]),以炸、爆、炒、煎等烹饪方式的油烟暴露导致的肺癌风险高于其它方式。建议人们在日常烹饪时注意良好的通风环境,优先考虑蒸、煨、煮、炖等烹饪方式。第二部分:不同地域厨房COF冷凝物成分分析与危害特征。选择不同地域的COF冷凝物为研究介质,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)等现代分析手段对微观层次的挥发性化学污染物种类与含量进行深入分析,结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等统计学模型,系统研究不同区域COF污染的化学物质共性与差异性特征以及由此导致的潜在健康风险,为前述meta analysis获得的“大数据”层次科学结论提供化学物质佐证。研究结果显示:COF冷凝物中含有174种化合物,主要是不饱和醛(29种)、不饱和羧酸(23种)、不饱和酯(22种)。纳入研究的七个区域检出化合物数分别是M和D区31种、X区60种、J区49种、S区71种、G区48种、C区68种;M、D、X、G、S区相对含量较高的是饱和羧酸和不饱和羧酸,J区则是不饱和醛和不饱和酯,C区是不饱和羧酸和不饱和醛。不同区域COF能聚为一类,其组成成分存在差异且各具特征,七个区域油烟毒性大小可能是C区>G区>M区>D区>X区>S区>J区。南北COF含相同化合物59种,种类差异较大的为杂环化合物、不饱和羧酸;相对含量较高的均为不饱和羧酸,差异较大的为不饱和酯、不饱和醇。东北、西北、华北COF含相同化合物9种,种类差异最大的为苯系物、饱和羧酸;相对含量上不饱和羧酸、不饱和醛均较高,苯系物东北较高,饱和醛西北较高,不饱和酯华北较高。东南、西南COF含相同化合物45种,种类差异最大的为不饱和醛;相对含量上不饱和羧酸均最高,但西南明显比东南高,饱和羧酸则是东南明显高于西南。食辣和不食辣地区COF含相同化合物56种,种类差异最大为饱和羧酸;相对含量较高的均是不饱和羧酸,但食辣地区明显比不食辣地区高,不饱和醇差异也较大。G区和其它地区COF差异主要是不饱和羧酸、饱和羧酸、饱和醛、不饱和酯;G区和不食辣地区COF差异主要是饱和羧酸、不饱和羧酸、不饱和脂;G区和其它食辣地区COF差异主要是饱和羧酸、不饱和羧酸、不饱和醛、不饱和酯。第三部分:贵州厨房室内降尘PAHs污染分析和健康风险评价。进一步选择挥发性化学污染物中的典型物质-多环芳烃类污染物(PAHs)为示范对象,采用高效液相色谱(HPLC)分析方法进行相关PAHs污染物的准确定量,结合健康风险评价模型,在贵州厨房中开展深入的PAHs定量与健康风险评价研究,探索特定污染物对人体健康的影响。研究结果显示:厨房PAHs污染物种类以高环(4-6环)PAHs为主,尤以芘、菲、苯并(b)荧蒽和屈为最优势物种。无通风设备时,∑PAHs的含量范围为9.11-24.18μg/g,强致癌性单体苯并[a]芘平均含量为0.707μg/g;儿童和成人暴露总风险分别为1.07×10-5、1.03×10-5。具备通风设备时,∑PAHs的含量范围为7.82-16.45μg/g,苯并[a]芘平均含量为0.223μg/g;儿童和成人暴露总风险分别为5.94×10-6、5.73×10-6。不具备通风设备时PAHs污染大于具备通风设备时PAHs污染,无论儿童还是成人,厨房室内降尘PAHs暴露风险均是无通风设备大于有通风设备,儿童暴露风险略高于成人暴露风险,风险值均属于人体可耐受的潜在风险范围,但该范围需要引起人们的重视。对比三种PAHs暴露途径致癌风险,影响最大的是皮肤接触,然后是误食,呼吸接触的致癌风险远小于皮肤接触和吞食降尘引起的致癌风险。