塑料包书皮与有机物健康风险评估

　　这篇风险评估论文发表了塑料包书皮有机物健康风险评估，论文以市售塑料包书皮为研究对象，对其进行挥发性有机物检测，并建立评估模型对其进行健康风险评估。一些塑料包书皮中挥发性的有机物的种类对使用者造成一定的危害，论文对其潜在的健康风险进行初步评价。

　　关键词：风险评估论文,塑料包书皮,挥发性有机物,风险评估

　　塑料包书皮样式繁多、图案鲜艳，同时具有防水功能，将其包裹到书本上后，既可以使书本外表美观，也可以保护书本，使其不易褶皱或沾染污渍。因此，很多中小学生在拥有新书本后都会包裹塑料包书皮。为了更加美观和吸引小孩子的注意，大多塑料包书皮表面印刷了鲜艳图案或卡通形象，而大量油墨的使用会导致产品有溶剂残留，进而使其带有异味。此外，带有自黏胶的包书皮，其胶黏剂部分含有更多的有机溶剂，这些有机溶剂会给使用者带来一定的危害。为了解塑料包书皮中挥发性有机物的种类及其对使用者的危害。

　　1材料与方法

　　1.1样品与检验方法

　　从各大型商场、批发市场、文具店以及网店随机购买不同品牌的塑料包书皮40批次，其中包书膜和包书套各20批次。按GB/T10004—2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》[1]中的方法进行前处理后，参照QB/T2929—2008《溶剂型油墨溶剂残留量限量及其测定方法》[2]对塑料包书皮中的乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、丙二醇乙醚、丙二醇甲醚进行检测分析;同时，参照GB19340—2014《鞋和箱包用胶黏剂》[3]对塑料包书皮中正己烷、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷进行检测分析。

　　1.2暴露评估模型

　　塑料包书皮产品中的溶剂残留可以通过呼吸道以及皮肤两种途径进入体内。参考美国EPA和欧盟对化学物质暴露量的计算模型及其他相关研究，根据包书皮产品的特点，建立了上述两种途径的暴露量计算模型，分别为：式中：Exinn为经呼吸途径的化学物质日均暴露量，mg/(kg•d);w为产品中各化学物质的含量，mg/m2;Qinn为产品使用量，m2;Fv为挥发系数，%;D为稀释因子;ET为暴露时间，即人群每天暴露的小时数，h/d;ED为暴露持续时间，即接触人员的持续接触天数，d;ATd为平均暴露时间，d;Vroom为使用人体空间体积，m3;AIR为呼吸速率，m3/h;BW为人体体重，kg。Exskin为经皮肤途径的化学物质日均暴露量，mg/(kg•d);S1为产品与皮肤接触的面积，m2;S为产品的表面积，m2;Qskin为产品使用量，m2;ABS为各物质经皮肤转移到人体的质量分数;n为每天暴露次数，次/d。

　　1.3健康风险评估

　　由于本文所涉及的化合物具有不同类型的风险(致癌性及非致癌性风险)，因而须采用不同模型进行表征[9]。式中：Rn为非致癌物造成人体健康风险的危害商值，Rn≤1时表示暴露量低于会产生不良反应的阈值，预期将不会造成显著损害，Rn>1时表明暴露量超过阈值，存在风险，数值越大则风险越大;RfD为非致癌物参考剂量，mg/(kg•d);Rc为致癌风险，美国环保署推荐的可接受致癌风险值为10-6~10-4，若所得结果大于10-4，则表明致癌风险高，如小于10-6，则认为不存在致癌风险;SF为斜率因子，(kg•d)/mg;Ex为人体的日均暴露量，mg/(kg•d)。

　　2结果与讨论

　　2.1样品检测结果

　　经检测，40批次样品中有23批次检出挥发性有机物，这说明部分塑料包书皮存在含有挥发性有机物的问题，相关检测结果见表1。从表1可以看出，23批次含有挥发性有机物的样品中，有13批次检出苯系物，5批次检出卤代烃。所检出的苯系物为甲苯，检出值范围0.04~1.70mg/m2;检出的卤代烃为1,2-二氯乙烷，检出值范围0.03~0.49mg/m2.从产品类型看，塑料包书套和包书膜均有部分样品检出苯系物，另外，仅部分包书膜样品中检出卤代烃，这可能是由于其胶黏剂中含有挥发性卤代烃。

　　2.2塑料包书皮中甲苯和1,2-二氯乙烷的暴露量

　　塑料包书皮中检出的挥发性有机物包括酯、醇、酮类、苯系物和卤代烃，考虑到甲苯和1,2-二氯乙烷的毒性较大，本研究仅对甲苯和1,2-二氯乙烷进行暴露模型评估。

　　2.2.1参数取值2.2.1.1塑料包书皮中甲苯和1,2-二氯乙烷含量为了简化分析，本研究只对检出挥发性有机物的样品进行分析，且仅对样品中各单一化学物质进行风险评估。对于每种化合物，采用四分位稳健法的中位值P50作为产品中对应化合物的含量均值，检出最小值及最大值作为对应范围[6,9]。各物质检出结果的中位值、最小值及最大值见表2。

　　2.2.1.2挥发系数Fv和稀释因子D由于未能获得塑料包书皮中挥发的甲苯和1,2-二氯乙烷浓度随时间的变化值，按照风险评估从严的原则(从对人体最不利角度)，挥发系数Fv取1。本研究的暴露环境为室内，通风率较低，稀释因子D设定为1。

　　2.2.1.3产品使用量Qinn和暴露空间Vroom塑料包书皮的面积在0.06~0.1m2之间，平均面积为0.08m2。使用塑料包书皮的主要为中小学生，根据《国家学校体育卫生条件试行基本标准》的规定[10]，普通教室人均使用面积小学不低于1.15m2，中学不低于1.12m2，取人均面积1.14m2，教室高3.1m，假定每个学生有10本包有塑料书皮的书，且包书皮中均含有甲苯和1,2-二氯乙烷，则塑料包书皮的面积Qinn为0.8m2，人均暴露空间Vroom=1.14×3.1=3.534m3。

　　2.2.1.4人均体重BW和呼吸速率AIR我国常用的儿童标准体重计算公式为：儿童体重(kg)=年龄×2+8[9]。本次评估的中小学生的年龄在6~14岁之间，为简化计算取中间年龄值，则儿童平均体重为28kg。我国塑料包书皮的主要使用人群为中小学生，其年龄在6~14岁之间，根据王宗爽等[11]的研究，取6~14岁男性和女性长期暴露呼吸速率的平均值，则呼吸速率AIR为10m3/d，按模型单位换算为0.417m3/h。

　　2.2.1.5暴露时间ET、暴露持续时间ED和平均暴露时间ATd中小学生除了在学校学习，也会在家里学习一段时间，由于家里的学习空间大、时间短、所使用的书本少，为了简化计算，仅将在学校的学习时间作为暴露时间ET，取值为6.5h/d。另外，由于使用塑料包书皮的学生年龄在6~14岁之间，持续接触9年，一个学期在17~23周之间，取23周，折算成暴露持续时间ED为2898d。进行非致癌评估时，暴露持续时间ED等于平均暴露时间ATd。进行致癌评估时，根据世界卫生组织发布的2015年全球卫生统计报告[12]，中国人口预期寿命男性74岁，女性77岁，为简化计算取75岁，折算成平均暴露时间ATd为27375d。2.2.1.6产品与皮肤接触的面积S1、产品面积S、产品用量Qskin塑料包书皮平均面积S为0.08m2，根据风险评估从严的原则，取产品与皮肤接触的面积S1为0.08m2。产品用量Qskin取产品面积0.08m2。

　　2.2.1.7各物质经皮肤转移至人体的质量分数ABS目前尚无关于人体皮肤对甲苯和1,2-二氯乙烷吸收率的报道，本研究参考上海市质检院杜英英等[5]的相关研究，将甲苯和1,2-二氯乙烷的迁移量均定为10%。2.2.1.8每天暴露次数n塑料包书皮产品在学习过程中会多次接触，考虑到随着时间的推移，挥发性物质含量将越来越低，设定每天暴露次数n为1次/d。模型中涉及大量参数，大部分参数尽可能参考已公布的数据资料，部分参数则进行均值处理，对于无法确定的参数，一般选取可能导致最危险状态的值。综上，塑料包书皮中甲苯和1,2-二氯乙烷暴露量计算模型中涉及的各参数因子取值见表3。

　　2.2.2暴露量计算结果根据建立的暴露量计算模型，将各参数带入公式(1)、(2)，计算经呼吸和皮肤暴露时塑料包书皮中甲苯和1,2-二氯乙烷的暴露量，结果见表4。

　　2.3风险健康评价

　　通过在EPA网站综合风险信息系统(IRIS)查询可知，人体慢性摄入甲苯参考剂量RfD为0.08mg/(kg•d)，1,2-二氯乙烷的斜率因子SF为0.091(kg•d)/mg。应用建立的健康风险评估模型公式(3)、(4)，对塑料包书皮中甲苯和1,2-二氯乙烷在不同暴露途径下的非致癌风险及致癌风险水平进行计算，结果见表5。由表5可知，两种途径下，甲苯的非致癌风险Rn均小于1，表明塑料包书皮中甲苯含量不存在健康风险。1,2-二氯乙烷经呼吸的致癌水平Rc在10-6~10-4之间，经皮肤暴露的风险水平范围上限在10-6~10-4之间，表明塑料包书皮中的1,2-二氯乙烷存在一定的健康风险。

　　3结论

　　本研究检测了40批次不同塑料包书皮中的挥发性有机物，建立了塑料包书皮中甲苯和1,2-二氯乙烷的暴露量模型，并对其风险评价进行了研究，结论如下：(1)40批次塑料包书皮有23批次检出挥发性有机物，其中13批次检出甲苯，5批次检出1,2-二氯乙烷。(2)塑料包书套和包书膜均有部分样品检出苯系物，另外，仅部分包书膜样品中检出卤代烃。(3)部分塑料包书皮中的1,2-二氯乙烷会对青少年带来健康风险。

　　作者：胡晓露 贾芳 谢文缄 任郑骅 缪丽华

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文章名称： 塑料包书皮与有机物健康风险评估

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