复合木地板苯酚释放量及健康风险评价∗

胡 锋 王兴磊 肖 炜 王思雨

（1.污染物化学与环境治理重点实验室，伊犁师范大学化学与环境科学学院，新疆 伊宁 835000；2.伊犁州检验检测认证研究院产品质量检验所，新疆 伊宁 835000；3.伊犁州环境监测站监测分析室，新疆 伊宁 835000）

随着生活水平的提高，人们越来越注重室内空气环境质量。易挥发性有机化合物（VOCs）是典型的室内空气污染物，主要包括甲醛、苯系物、酚类化合物等。在酚类化合物中，苯酚的毒性最大。超过一定浓度时，在短时间内人们就会感到头痛、恶心呕吐、四肢乏力，严重时还会引起大面积组织坏死等问题[1-2]。苯酚在复合木地板加工过程中常作为防腐剂和杀菌剂。目前，复合木地板加工过程中，有利用大豆基胶黏剂生产多层胶合板[3]，使用环保型的粉状脲醛树脂胶黏剂[4]。在酚醛树脂的发展趋势中少数复合木地板中使用酚醛树脂胶会有苯酚的释放，对室内空气造成一定影响[5-7]。学者们较多的研究复合木地板释放的甲醛、苯等污染物[8-9]，而对苯酚的研究较少。本研究采用1 m3气候箱作为检测室内复合木地板苯酚释放量的重要方法。气候箱可设定相应的温度、相对湿度、空气流速及换气率等，模拟室内空气环境。待苯酚释放达到稳定后，依据标准HJ 638—2012《酚类化合物的测定高效液相色谱法》，利用高效液相色谱法较精确地测得苯酚含量[10]，并对室内不同人群进行健康风险评价[11]，以期为复合木地板对室内造成的特征污染的确定奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

抽取伊犁地区市场上的浸渍纸层压木质地板和实木复合地板，共10 批，尺寸分别为1 200 mm×90 mm×8 mm和900 mm×90 mm×16 mm（长×宽×厚）。将地板试样分为2 组，用锡箔纸密封边部，充分留出气体交换缝隙，采用双面释放方法采集气体，总释放面积为1 m2。

1.2 设备

CET-Y40B2 型1 m3气 候 箱，上 海 福 轩 环 保；Agilent1260 高效液相色谱，配紫外检测器（VWD），美国安捷伦公司；QCS-3000 型空气采样器，盐城银河科技有限公司；0.45 μm有机滤膜；自制玻璃硅胶采样管。

将苯酚配制成质量浓度分别为0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L和5.0 mg/L的混合标准溶液。

1.3 方法

1 m3气候箱使用前先用酒精对其内箱进行擦拭清洁，再调整温度为120 ℃并保持1 h。箱体的空气置换率设为1 次/h。

色谱工作条件：等效C18反相高效液相色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm柱温为25 ℃），流动相为乙腈∶水（20∶80），流量为1.5 mL/min，进样体积为10 μL，紫外检测器分析波长为263 nm。

1.4 质控措施

现场空白无苯酚检出，标准曲线相关系数为0.999以上。

1.5 健康风险评价

1.5.1 风险表征

本研究评价经空气吸入途径，并采用USEPA健康风险模型，定量描述苯酚对室内接触人员可能产生的健康影响。对人体的健康风险可以分为非致癌风险和致癌风险。其中，致癌风险多在化学污染物长期暴露，毒性较大情况下开展评估[12]。

式中：H为日均暴露剂量，mg/（kg·d）；Ci为污染物浓度，mg/m3；IR为呼吸速率，m3/d；EF为暴露频率，d/a；ED为暴露持续时间，a；AT为人类平均寿命，中国人平均寿命取25 550 d。

式中：R为人群终身致癌超额危险度。

1.5.3 预期寿命损失

根据有关资料研究，癌症超额发病率为10-5所对应的成年人预期寿命损失为1.036 h[19]。计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 污染物浓度水平

本次检测的复合木地板样品共10 个批次，本省生产的样品中3 个批次有检出（见表2）。苯酚总体检出率达33%，两种复合木地板，两个温度条件下，温度越高，苯酚下降越快，可能是苯酚在空气中久置会变为粉红色，易生成苯醌。在28 d左右时，苯酚质量浓度在0～2.62 μg/m3之间，与以往研究结论相近[17]。

表1 呼吸暴露评价模型的参数取值情况[13-16]Tab.1 Parameter values of respiratory exposure evaluation mode

表2 实木复合地板不同时间释放苯酚的质量浓度均值（RH50%）Tab.2 Average mass concentration of phenol released from solid wood composite floor at different times（RH50%）/（μg·m-3）

如表2 所示，当温度为23 ℃和35 ℃，湿度为50%时，某些样品释放的苯酚被检测出来，温度对其贡献率分别为56%和68%。这可能是由于伊犁地处西北干旱地区，复合木地板受温度影响较大。

在相同湿度条件下，35℃条件下苯酚释放量加大，这是因为升高温度，板材内部的蒸汽压升高，内外的压差，使得苯酚快速释放出来。随着时间的延长，温度对苯酚释放影响逐渐减小，直至达到相对稳定状态[20]。23 ℃条件下，14 d后，苯酚浓度下降50%以上。因此，在此条件下，对于未检出的样品可在7～21 d停止试验，从而缩短试验周期。35 ℃条件下，有2 个样品的苯酚持续检出，并与28 d质量浓度趋于稳定，维持在2.01～2.65 μg/m3。

基于1 m3气候箱的测定结果，28 d周期内，两种温度情况下，实木复合地板苯酚质量浓度范围为0～7.74 μg/m3，平均浓度为4.22 μg/m3。浸渍纸层压木质地板苯酚质量浓度范围为0～7.62 μg/m3，平均浓度为4.79 μg/m3。可见浸渍纸层压木质地板中苯酚浓度略高于实木复合地板，这与贾竹贤[6]研究结果的数值接近。

2.2 风险表征

通过公式（1）和（2）计算得到，实木复合地板和浸渍纸层压木质地板的危害商HQ，HQ=EC/SWSC小于1，HQ值越小，表明可能产生的健康风险越小[21-22]。在7～28 d的检测周期内，健康风险处于可接受水平。在实际情况中，随着复合木地板使用年限增长和通风情况改善，苯酚质量浓度随时间逐渐降低，计算的暴露时间参数值，与实际暴露时间有偏差，因此苯酚的实际健康风险可能会小于计算值。

2.3 风险参数敏感性分析

对各人群造成癌症健康风险的各参数进行敏感性分析，结果见图1。敏感性分析若为正值，则表示与风险结果正相关，且值越大其造成的影响也越大；当为负值时，则表示负相关。

由图1 可以看出，对各类人群风险较大的是苯酚质量浓度（CA），呼吸速率（IR）和年岁（LT）。总体而言，对室内生活人群，影响最大的是苯酚质量浓度（CA），儿童敏感度为46.1%，青少年敏感度为34.2%。其次是呼吸率（IR），成人敏感度为16.9%，青少年敏感度为16.6%。持续暴露时间（ET）和暴露时频率（EF）的影响较小，可能与苯酚质量浓度在室内持续的时间较短有关。体重（BW）与健康风险结果呈负相关，且造成的影响很小。

图1 各人群癌症健康风险参数敏感度分析Fig. 1 Sensitivity analysis of cancer health risk parameters in each population

对于复合木地板，其苯酚散发过程一般包括3 个阶段[23]。苯酚在环境空气中的传质过程为第3个过程，受风量影响最大，即风量越大，室内呼吸界面浓度越低，这是因为风量的增加可快速稀释苯酚浓度。因此，为减小苯酚对人群健康的影响，可增加室内通风量，或采用更环保的地板材料[24-25]。

2.4 终身致癌超额危险度及预期寿命损失

根据表1 模型参数取值及公式（1）和（2），计算成人和儿童对于苯酚的每日平均暴露剂量（ADD）和预期寿命损失。具体数据如表3 所示。

表3 不同复合木地板不同年龄人群的苯酚日均暴露剂量和预期寿命损失Tab.3 Average daily phenol exposure dose and life expectancy loss of different age groups of different composite wood flooring

根据美国EPA制定的癌症风险安全限值（1.00×10-6），成人的终身致癌超额危险度为(5.0～7.0)×10-8，儿童和青少年的终身致癌超额危险度为(5.0～6.0)×10-8，均值为(7.0～8.0)×10-8，远远低于EPA的安全限值，表明致癌风险较低。相对而言，青少年终身致癌超额危险度最高，这可能与青少年呼吸量大有关。根据公式（5），成人预期寿命损失为0.006～0.007 h，儿童预期寿命损失为0.005～0.006 h，青少年预期寿命损失0.007～0.008 h，均处在较低水平。

3 结论

1）本研究中，生产于本区的个别复合木地板有苯酚检出，释放周期在7 d左右最高，14 d达到相对稳定状态。在28 d周期内，35 ℃条件下持续存在释放量。

2）国家标准暂未规定室内苯酚释放限量。根据Bernd Seifer推荐的室内空气指导限值，苯酚的推荐限值为50 μg/m3。本试验中的浓度远低于该限值。

3）健康风险评价表明，苯酚对不同年龄群体致癌风险低于美国EPA所规定的参考值，但儿童和老人由于抵抗力差，且在室内时间更长，受到的致癌风险更大。此外，复合木地板中还存在的多种污染物，低浓度的苯酚与甲醛、苯等污染物可能有叠加和协同作用。