近日，中国科学院大学资源与环境学院刘文彬教授团队在橡胶消费品和典型城市灰尘中对苯二胺和对苯二胺醌衍生物来源、转化特征和健康风险；室内外灰尘中对苯二胺类物质环境特征和暴露风险方面取得了新进展。
相关成果以 “p-Phenylenediamines and p-phenylenediamine quinone derivatives in rubber consumer products and typical urban dust: sources, transformation profiles, and health risks”为题发表于环境领域著名期刊Environment International（影响因子：10.3）。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.109042
以“Widespread p-Phenylenediamine Derivatives in Indoor and Outdoor Dust: Occurrence, Fate, and Exposure”为题发表于环境领域著名期刊Environmental Science & Technology Letters（影响因子：8.9）。文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00701
N、 N′-取代对苯二胺（PPDs）是一类合成胺基抗氧化剂，在橡胶工业中被广泛用作抗氧化剂，并在橡胶制品的生产和使用过程中大量释放到环境中，其醌类转化产物（PPD-Qs）具有较高毒性，但它们在室内环境中的潜在来源尚未得到充分关注。橡胶消费品经常与人体密切接触，这引起了人们对人体接触 PPDs 和有毒 PPD-Qs 的担忧。深入研究这些化合物的环境特征、影响因素及其对人体的暴露风险，对于制定有效的环境健康策略和预防措施具有重要意义。
图一，橡胶消费品和典型城市灰尘中对苯二胺和对苯二胺醌衍生物来源、转化特征和健康风险
研究量化了橡胶消费品中的PPDs和PPD-Qs，包括汽车轮胎、橡胶带、橡胶手套、橡胶电缆和橡胶软管，以获取其使用过程中随时间变化的风化程度信息。此外，我们还调查了从四种典型城市环境（道路、停车场、汽车修理厂和住宅）收集的粉尘样本中PPDs和PPD-Qs的赋存情况和来源。检测到的化合物包括剧毒的N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-1,4-苯二胺醌（6PPD-Q），可导致银鲑鱼（Oncorhynchus kisuch）急性死亡。使用高分辨质谱初步鉴定了32个转化产物，其中11个是6PPD-Q的转化产物，并描述了6PPD向6PPD-Q转化的三步氧化过程。这些结果提高了我们对PPDs和PPD-Qs的环境赋存、来源、转化和健康风险的理解。
图2，室内外灰尘中对苯二胺类物质环境特征和暴露风险方面
研究采集多个室内场所和室外环境灰尘样本，分析其中的PPDs和PPD-Qs浓度水平及分布特征，通过综合分析和理论计算，探讨了室内灰尘中影响PPDs转化的可能因素，并对室内职业工人暴露水平进行了分析。结果表明，汽车修理车间灰尘中PPDs和PPD-Qs的浓度高于其他室内环境，职业工人面临较高的暴露风险。此外，灰尘中的过渡金属（尤其是Fe³⁺和Cu²⁺）可能对PPDs向PPD-Qs转化起到促进作用。
两篇论文的第一作者分别为博士生毛天奥和硕士生张杉杉，研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.109042
https://doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00701
