餐饮源有机气溶胶(COA)是城市大气有机气溶胶的重要来源之一,其中所含的邻苯二甲酸酯(PAEs)作为广泛使用的塑化剂,可通过吸入途径对人体健康构成潜在风险。然而,COA中PAEs的组成、含量、来源及动态释放规律仍缺乏充分认识。针对这一问题,我系赵德峰教授课题组以8种常见食用油为研究对象,利用在线萃取式电喷雾电离飞行时间质谱仪(EESI-ToF-MS),在模拟烹饪条件下系统探究了食用油加热产生COA中7种主要PAEs的分子组成、含量、影响因素与动态释放特征。
研究通过实验室烹饪仓模拟真实烹饪过程,实时在线测量了花生油、菜籽油、橄榄油、亚麻籽油、大豆油、山茶油、稻米油和玉米油加热产生的COA。结果表明,COA中PAEs总含量因油品类型差异显著,花生油和橄榄油较高,稻米油、大豆油和玉米油较低(图1)。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在COA中占主导地位,平均占总PAEs的83.8%;邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)次之,平均占7.9%。进一步分析发现,COA中PAEs组成与食用油本体并不完全一致(图2):尽管DBP在油中含量仅居第四,但由于其具有中等挥发性,在加热蒸发与冷却凝结之间达到平衡,从油向COA迁移的富集因子最高,因而成为COA中含量最高的PAE。
研究还揭示了塑料包装储存时间的重要影响。食用油在PET塑料瓶中储存0–60天期间,COA中PAEs含量随储存时间延长而逐渐增加。储存60天后,橄榄油COA中总PAEs含量增至初始水平的3.43
(图3),其中邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DiNP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DiDP)分别增至7.7、5.1、8.8和5.9倍;花生油COA中总PAEs增至1.4
(图4)。橄榄油中DBP等PAEs含量的增幅远高于花生油和菜籽油(图8)。塑料包装迁移对储存60天后橄榄油、花生油和菜籽油COA中总PAEs的贡献率分别达到70.8%、30.2%和57.1%。烹饪过程中,PAEs释放呈现加热初期快速上升、随后逐渐稳定的动态特征(图6)。DBP释放速率常数相对较高,如花生油中特征时间约126.4 s,而稻米油中7种PAEs释放普遍较慢。
该研究表明,食用油本身PAEs含量、各单体挥发性及塑料包装储存迁移共同调控COA中PAEs的组成与排放。研究结果为评估经烹饪油烟途径的PAEs暴露、制定减排策略提供了科学依据。基于研究结果,建议消费者优先选用COA中PAEs总排放较低的油品(如稻米油、大豆油、玉米油),并尽量减少食用油在塑料容器中的储存时间。研究同时指出,未来需在真实烹饪场景和仪器响应标定等方面开展进一步验证。
相关研究已于2026年8月发表于《Journal of Environmental Sciences》。我系硕士生杨晓蕾为论文第一作者,赵德峰教授为通讯作者,合作作者包括薛淑蕙、孟庆鹏、唐思琪,环境科学与工程系王丽娜研究员和同济大学环境科学与工程学院李春林研究员。该项研究得到了国家自然科学基金项目、上海市基础研究特区计划以及复旦大学本科生学术研究资助计划的资助。
文章信息:
Xiaolei Yang, Shuhui Xue, Qingpeng Meng, Siqi Tang, Chunlin Li, Lina Wang, Defeng Zhao, Phthalate esters in cooking organic aerosols from various edible oils, Journal of Environmental Sciences, 2026, 105719. https://doi.org/10.1016/j.jes.2026.105719

图1.(a) 8种食用油COA中PAEs的含量,使用EESI-ToF-MS信号强度归一化到ACSM测得的总有机气溶胶浓度。(b) 7种PAEs在COA中的占比。

图2.(a)8种食用油中PAEs含量;(b)花生油和橄榄油中7种PAEs的相对富集因子(COA中含量/油中含量),使用对数坐标表示,最小值归一化为1。星号(*)表示油品中部分PAEs含量低于检测限,其下限值使用检测限(0.01 mg/kg)计算。

图3.不同储存时间下橄榄油COA中PAEs含量。(a–h)分别对应DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DiNP、DiDP及PAEs总含量(nc:标准化单位),误差棒表示标准差;(i)COA中7种PAEs的整体组成;(j)COA中PAEs的占比。

图4.不同储存时间下花生油COA中PAEs含量。(a–h)分别对应DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP、DiNP、DiDP及PAEs总含量(nc:标准化单位),误差棒表示标准差;(i)COA中7种PAEs的整体组成;(j)COA中PAEs的占比。

图5.橄榄油、花生油和菜籽油中(a)DMP、(b)DBP、(c)DEHP、(d)DiNP和(e)DiDP含量随储存时间的变化。

图6. 8种食用油加热产生的COA中PAEs信号的动态变化。散点(10点滑动平均)和拟合曲线(y=ae-k(t-b)+c,a<0,c>0) 均归一化至最大值。