摘 要:为了阐明儿童游泳圈中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的暴露水平对儿童产生的潜在健康风险,从市场上随机采集了30件儿童游泳圈样品,采用气相色谱-质谱联用方法对样品中DEHP含量进行测定。本文采用暴露模型法对HDPE经皮暴露量进行计算,研究儿童游泳圈中DEHP的暴露水平,并对其潜在健康风险进行评估。结果表明,儿童游泳圈中的DEHP对3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童的风险商分别为8.65、3.65和1.80,存在不可忽视的非致癌风险。
关键词:儿童游泳圈,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,暴露评估,风险评估
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.08.033
0 引 言
邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是目前使用最为广泛且毒性较大的一种典型的邻苯二甲酸酯类增塑剂。DEHP是一种环境内分泌干扰物,会影响内分泌系统的正常功能,从而引起激素功能的变化,并产生生殖毒性、肝脏毒性、免疫毒性等多种毒性作用。美国环境保护署于1997年将DEHP列为优先控制有毒污染物,欧盟已禁止其在儿童玩具、食品包装、电器与电子设备等塑料制品中的应用[1]。研究发现,DEHP与塑料的结合并不紧密,二者不是以化学键的形式结合在一起,而是依靠氢键或范德华力所连接[2],且有脂溶性的特点,很容易被皮下脂肪吸收。因此,在使用儿童游泳圈的过程中,游泳圈中的EDHP很可能通过皮肤接触迁移至儿童体内,从而对儿童健康造成威胁。本文在分析儿童与游泳圈接触使用行为的基础上,采用暴露评估模型评估了DEHP对不同年龄儿童的暴露量,并对儿童游泳圈中DEHP的潜在健康风险进行评估。
1 暴露评估模型
根据游泳圈的使用特点和DEHP的化学性质,儿童游泳圈中的DEHP主要通过皮肤暴露途径进入消费者体内,经皮暴露途径的暴露量计算模型如下[3]:
式中:Eχ为皮肤暴露量,mg/(kg·d);C为使用周期内DEHP累积暴露浓度,mg/kg;S 1为产品与皮肤接触的面积,m2;Q 为产品质量,kg;ABS为经皮肤转移到人体的质量分数;S 为产品表面积,m2;BW为体重,kg;AT 为持续暴露时间,d。
2 结果与分析
2.1 DEHP的皮肤暴露量
2.1.1 相关参数取值
(1)使用周期内DEHP累积暴露浓度(C)
在流通领域共采集30批次儿童游泳圈样品,线上购样10批次,线下20批次。按照GB/T 22048—2015《玩具及儿童用品中特定邻苯二甲酸酯增塑剂的测定》对样品中DEHP含量进行测定,其中有12个样品中检出DEHP,检出率为40.0%,检出浓度范围为0.008%~0.393%(见表1),计算得到了儿童游泳圈中DEHP的平均值为0.0791%,即791 mg/kg。考虑到游泳圈使用的长期性,采用“最不利”原则[4],认为产品中的DEHP可全部迁移至皮肤,因此使用周期内DEHP累计暴露浓度取值为791 mg/kg。
(2)产品与皮肤接触的面积(S 1)
游泳圈在使用时是套在儿童腋下以下部位,并会随着游泳动作与儿童腋下至腰部皮肤接触。考虑到游泳圈使用特性,根据最不利原则,将产品与皮肤接触的面积按照儿童躯干部位的表面积计算。参照《中国人群暴露参数手册》,3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同阶段的躯干部位的皮肤表面积分别为0.24 m2(按3~<4岁、4~<5岁和5~<6岁取值的平均值计算)、0.35 m2和0.42 m2。
(3)产品质量(Q)
从市场上采集了30批次的儿童游泳圈产品,该值为30个儿童游泳圈样品重量的平均值,即Q取值为0.1 kg。
(4)经皮肤转移到人体的质量分数(ABS)
目前暂无皮肤对HDEP的吸收数据,考虑对人体最不利的最严苛的情况,认为转移到皮肤上的HDPE可被全部吸收,ABS 取值为1。
(5)产品表面积(S)
采样的30批次产品中,有13个产品外直径为70 cm,4个外直径80 cm,6个外直径60 cm,因此以70 cm外直径作为游泳圈外直径计算,内直径值为26 cm。游泳圈的表面积是2.653 m 2。
(6)体重(BW)
参照《中国人群暴露参数手册》,3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同阶段的儿童体重分别为17.6 kg(按3~<4岁、4~<5岁和5~<6岁取值的平均值计算),26.5 kg和36.8 kg。
(7)持续暴露时间(AT)
参照《中国人群暴露参数手册》,3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同阶段的儿童游泳时间分别为94 min/月(按3~<4岁、4~<5岁和5~<6岁取值的平均值计算)、148 min/月和217 min/月。儿童游泳圈保质期/使用寿命按3年计算,因此使用寿命期间,按照游泳时间计算得出持续暴露时间分别为2.35 d、3.7 d和5.425 d。
综上所述,儿童游泳圈中DEHP暴露量计算模型中各参数取值见表2。
2.1.2 暴露量计算结果
暴露量的计算是确定风险水平的基础。根据建立的暴露量计算模型,结合不同暴露人群的各项参数,计算经皮肤暴露时儿童游泳圈中DEHP对3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童的暴露量分别为0.173、0.073、和0.036。
2.2 儿童游泳圈中DEHP的健康风险评价
根据GB/T 41005—2021《消费品安全 化学危害风险评估通则》,对于化学物质的非致癌性风险以风险商(HQ)描述,风险表征模型如下[4]:
式中,H Q 为风险商;E χ为皮肤暴露量,m g /(kg·d);SL为安全限值,mg/(kg·d)。
HQ大于或等于1时,表明存在风险,数值越大,风险越高;当HQ 小于1时,表明不存在风险。采用美国环保署数据,DEHP的安全限值SL为0.02 mg/(kg·d)。分别评估DEHP对3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童的影响,其HQ 值分别为8.65、3.65和1.80(见表3)。根据上述评估结果,对3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童的风险商都远大于1,且对于3~<6岁儿童的DEHP风险商分别是6~<9岁、9~<12儿童的2.4倍和4.8倍,说明当前条件下儿童游泳圈产品中的DEHP存在不可忽视的非致癌性风险,且儿童年龄越小潜在的风险越大。
2.3 不确定性分析
本文采用的暴露评估模型中涉及大量计算参数,对于取值确定难度大的参数,本文采用“最不利”原则,如将HDPE经过皮肤迁移到人体的迁移率ABS 取值为1,产品与皮肤接触的面积S 1按照儿童躯干部位的表面积计算。针对3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童的生理特性如体重、躯干部位的表面积、持续暴露时间只选择了平均值,没有对参数进行概率描述,会对结果有一定的影响,可能造成风险评估结果的不确定性。
3 结 语
本文检测了30批次儿童游泳圈产品的DEHP含量,采用暴露模型法,对儿童游泳圈中的DEHP暴露量和风险评价进行了研究,结论如下:
(1)30批次儿童游泳圈样品中有12批次样品中检出DEHP,检出率为40.0%。
(2)对3~<6岁、6 ~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童,DEHP的经皮暴露量分别为0.173 mg /(kg·d)、0.073 mg/(kg·d)、和0.036 mg/(kg·d),儿童年龄越低,DEHP的暴露量越大。
(3)对3~<6岁、6~<9岁、9~<12岁不同年龄段儿童,DEHP的风险商分别为8.65、3.65和1.80,具有不可忽视的非致癌风险,会对儿童带来健康风险。
参考文献
[1]王晓南, 张瑜, 王婉华, 等.邻苯二甲酸二乙基己酯( D E H P ) 污染及其毒性研究进展[ J ] .生态毒理学报,2017,12(3):135-150.
[2]王丽,袁晶,张荣.邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯环境暴露与人群健康研究进展[J].环境与健康杂志,2009,26(5):465-467.
[3]贺祥珂,韩智峰,彭晓辉.儿童爬行垫中甲酰胺人体皮肤暴露量评估研究[J].中国标准化,2018(16):183-184.
[4]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.消费品安全 化学危害风险评估通则: GB/T 41005—2021[S].
作者简介
陈宸,硕士研究生,工程师,研究方向为产品质量安全风险监测。
(责任编辑:袁文静)