王志娟 張 慶 白 樺 呂 慶 李文濤

（中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院工業(yè)與消費(fèi)品安全研究所 北京 100176）

1 前言

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，種類繁多、數(shù)量龐大的消費(fèi)品不斷涌入市場(chǎng)，在帶給人們豐富多彩生活的同時(shí)，也帶來了化學(xué)危害這一大安全隱患，例如，奶瓶中的雙酚A[1]、兒童用品中的苯系物[2]、致敏芳香劑[3]、增塑劑[4]等。毋庸置疑，隨著時(shí)代的發(fā)展，出于對(duì)更高生活品質(zhì)的追求，人們要求“安全”的呼聲會(huì)越來越高，消費(fèi)品的化學(xué)安全問題已經(jīng)引起了國(guó)際社會(huì)和各國(guó)政府的廣泛關(guān)注，影響到了各國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上的出口貿(mào)易。

我國(guó)是消費(fèi)品貿(mào)易大國(guó)，產(chǎn)品的質(zhì)量和安全是關(guān)系人民群眾切身利益、企業(yè)生存和構(gòu)建和諧社會(huì)的大事。消費(fèi)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是保證消費(fèi)品質(zhì)量安全的重要方法，其中，暴露評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的核心部分，是從數(shù)量、持續(xù)時(shí)間或頻率等方面將消費(fèi)品中所暴露的化學(xué)物質(zhì)水平量化的過程[5]。暴露模型是開展暴露評(píng)估的重要工具，在消費(fèi)品暴露評(píng)估過程中具有重要作用。

為滿足消費(fèi)品中化學(xué)物質(zhì)暴露評(píng)估的需要，一些發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)部門建立了相應(yīng)的暴露模型，如美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（EPA）的概率模型和消費(fèi)者暴露模型CEM[6，7]、歐洲化學(xué)品管理局（ECB）的暴露模型[8，9]、歐洲化學(xué)品生態(tài)毒理學(xué)和毒理學(xué)中心（ECETOC）的定向風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型TRA[10]、荷蘭國(guó)家公共衛(wèi)生與環(huán)境研究所（RIVM）的 ConsExpo 暴露模型[11，12]等，這些暴露模型可以根據(jù)暴露途徑分為3類：皮膚暴露模型、吸入暴露模型、經(jīng)口暴露模型。目前看來，大部分評(píng)估者，尤其是像我國(guó)在暴露評(píng)估領(lǐng)域起步較晚的國(guó)家，在對(duì)消費(fèi)品中化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行暴露評(píng)估時(shí)均采用或參照以上相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)布的暴露模型[13-17]。但是消費(fèi)品的種類繁多，使用方式多種多樣，現(xiàn)有模型已不能有效滿足消費(fèi)品評(píng)估的需要。其次，文化、地理位置、經(jīng)濟(jì)條件、環(huán)境和行為習(xí)慣等暴露因素的差異，直接影響模型參數(shù)的選擇及定義，進(jìn)而影響暴露模型的構(gòu)建。不合適的暴露模型不能客觀地反映暴露情況，不能為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供具體準(zhǔn)確的暴露信息。同時(shí)，也存在對(duì)于非常相似的暴露評(píng)估情況，不同的組織使用不同模型可能會(huì)得出截然不同的評(píng)估結(jié)果的現(xiàn)象。

目前，在消費(fèi)品暴露評(píng)估領(lǐng)域，尤其是我國(guó)消費(fèi)品暴露評(píng)估領(lǐng)域，暴露建模與暴露模型實(shí)踐之間還缺乏系統(tǒng)性、一致性、準(zhǔn)確性和針對(duì)性，這可能會(huì)使人們理解暴露評(píng)估的過程更加復(fù)雜，導(dǎo)致組織之間在處理關(guān)鍵建模問題方面出現(xiàn)意見不一致的情況，并有可能因此向公眾傳遞混雜的信息。因此，有必要針對(duì)我國(guó)消費(fèi)者的行為特點(diǎn)及相關(guān)影響因素，整合各種方法和模型，建立不同種類消費(fèi)品對(duì)應(yīng)的經(jīng)口、吸入和皮膚暴露途徑下的消費(fèi)者使用行為暴露模型。

為了客觀準(zhǔn)確地反應(yīng)我國(guó)消費(fèi)品中有害化合物對(duì)消費(fèi)者的暴露風(fēng)險(xiǎn)，本研究基于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的暴露模型，根據(jù)我國(guó)消費(fèi)者行為特點(diǎn)及相關(guān)影響因素，建立了針對(duì)不同種類消費(fèi)品不同暴露情形下的對(duì)應(yīng)經(jīng)口、吸入和皮膚暴露途徑下的8項(xiàng)暴露模型，提供了一套更加系統(tǒng)、明確、有效和一致的暴露評(píng)估工具，提高了我國(guó)消費(fèi)品健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性，增強(qiáng)了消費(fèi)品健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的針對(duì)性和準(zhǔn)確性，為推進(jìn)國(guó)家構(gòu)建消費(fèi)品與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系進(jìn)程提供了技術(shù)支持。

2 暴露評(píng)估模型設(shè)計(jì)方法與思路

暴露模型是基于物理和化學(xué)原理預(yù)測(cè)化學(xué)物質(zhì)的分散、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)移，并使用數(shù)學(xué)表達(dá)式來量化導(dǎo)致化學(xué)物質(zhì)暴露和暴露物質(zhì)劑量的過程，也可以被稱為是與暴露相關(guān)的消費(fèi)者行為分析模型。選擇的暴露模型應(yīng)能夠模擬在指定環(huán)境中發(fā)生的相關(guān)過程，研究的目標(biāo)、模型的技術(shù)能力、模型獲得的容易程度以及每個(gè)模型的使用難度等因素將有助于為研究選擇合適的模型。

消費(fèi)品中化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入人體可以分為以下3個(gè)過程：

（1）在一定條件下，消費(fèi)者使用含有特定化學(xué)物質(zhì)的消費(fèi)品。（2）消費(fèi)者接觸到消費(fèi)品中的化學(xué)物質(zhì)。（3）化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入人體。

其中，第二個(gè)過程通常被稱為化學(xué)物質(zhì)暴露，消費(fèi)者接觸到的化學(xué)物質(zhì)的量通常指的是外部暴露量。構(gòu)建模型首先需要根據(jù)消費(fèi)品的使用方式及化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)構(gòu)建暴露場(chǎng)景，確定暴露途徑，暴露途徑可大致分為皮膚暴露、吸入暴露和經(jīng)口暴露3種。然后根據(jù)具體的暴露途徑，選擇相關(guān)合理的暴露參數(shù)，構(gòu)建暴露模型。暴露被認(rèn)為是單個(gè)事件或一系列重復(fù)事件。因此，暴露的時(shí)間和頻率、暴露的途徑、消費(fèi)者的習(xí)慣和做法以及過程是重要的暴露參數(shù)。此外，構(gòu)建模型時(shí)還必須考慮暴露的空間區(qū)域，例如，人群、地域、環(huán)境等差異。

3 消費(fèi)品中化學(xué)物質(zhì)暴露評(píng)估模型的構(gòu)建

本研究以玩具、兒童用品、體育用品、洗滌用品等消費(fèi)品為研究目標(biāo)，選擇暴露途徑，根據(jù)暴露行為和人體指標(biāo)等選擇和定義暴露參數(shù)，并參照目前國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)有模型，結(jié)合我國(guó)消費(fèi)者的消費(fèi)行為習(xí)慣及方式，建立經(jīng)呼吸、皮膚、口3種暴露途徑的消費(fèi)品中化學(xué)物質(zhì)暴露模型。

3.1 皮膚暴露場(chǎng)景及暴露模型

皮膚暴露場(chǎng)景是物質(zhì)暴露于皮膚表面，或可能穿透皮膚并被吸收到體內(nèi)的過程。皮膚暴露量是指接觸皮膚暴露表面物質(zhì)的量，它是對(duì)暴露的身體表面各個(gè)部分的暴露量估計(jì)的總和。物質(zhì)的數(shù)量和濃度、暴露于皮膚的面積以及暴露的時(shí)間和頻率都會(huì)影響實(shí)際的皮膚暴露量。

結(jié)合消費(fèi)品的種類及消費(fèi)者使用行為，主要將消費(fèi)品暴露皮膚的情況分為2類，一類是被評(píng)估物質(zhì)包含在混合物中，這種暴露場(chǎng)景適用于個(gè)人清潔及洗滌用品，例如，將手、面部等皮膚接觸含有被評(píng)估物質(zhì)的溶液或發(fā)生飛濺（如繪畫）時(shí)，應(yīng)用模型1計(jì)算暴露量，具體模型及參數(shù)詳見圖1。另一種情況是被評(píng)估物質(zhì)包含在產(chǎn)品基質(zhì)中，接觸后遷移到皮膚表面，例如，當(dāng)衣服上殘留的染料或塑料產(chǎn)品中的添加劑與皮膚接觸時(shí)，應(yīng)用模型2計(jì)算暴露量，具體模型及參數(shù)詳見圖2。

3.2 呼吸暴露場(chǎng)景及暴露模型

呼吸暴露的場(chǎng)景是指揮發(fā)物可能以氣體、蒸汽或空氣中的微粒形式釋放到空間中，使消費(fèi)者的呼吸區(qū)域內(nèi)含有有害揮發(fā)物，消費(fèi)者可能在實(shí)際使用產(chǎn)品時(shí)吸入，也可能在產(chǎn)品使用后通過有害物質(zhì)的揮發(fā)作用吸入。吸入暴露量表示為呼吸區(qū)大氣中物質(zhì)的濃度，通常表示為參考時(shí)間（如每天）內(nèi)物質(zhì)的平均濃度。物質(zhì)濃度、暴露時(shí)間和呼吸率等是重要的評(píng)估參數(shù)。

由于在呼吸暴露的場(chǎng)景中，被評(píng)估物質(zhì)通常會(huì)釋放到空氣中，直接測(cè)量空氣中的物質(zhì)濃度有時(shí)更便捷，可以應(yīng)用模型3，具體模型及參數(shù)詳見圖3。當(dāng)不能直接測(cè)得空氣中被評(píng)估物質(zhì)的濃度時(shí)，可以利用遷移模型獲得物質(zhì)在一定暴露場(chǎng)景下的揮發(fā)量，計(jì)算呼吸暴露量，具體模型及參數(shù)詳見圖4。

3.3 經(jīng)口暴露場(chǎng)景及暴露模型

圖3 利用物質(zhì)在空氣中的實(shí)測(cè)濃度計(jì)算得到的模型3（適用于各種類型的產(chǎn)品）

圖4 利用遷移試驗(yàn)計(jì)算遷移量得到的模型4（適用于各種類型的產(chǎn)品）

經(jīng)口暴露場(chǎng)景是指產(chǎn)品中的物質(zhì)可通過啃咬、舔舐或直接、間接接觸等方式與口腔接觸，造成經(jīng)口暴露。經(jīng)口暴露量表示為攝入的物質(zhì)量，通常表示為平均每日劑量。物質(zhì)的遷移特性、溶解度、通常使用的量、濃度和接觸時(shí)間等，都是重要的參數(shù)。

消費(fèi)者經(jīng)口暴露最常見的是口腔和牙齒護(hù)理產(chǎn)品等消費(fèi)品的使用，被評(píng)估物質(zhì)直接暴露于口腔，如牙膏、漱口水類產(chǎn)品中物質(zhì)的暴露可以應(yīng)用模型5，具體模型及參數(shù)詳見圖5。由于啃咬或直接吞咽玩具和兒童用品的碎屑或小部件，通過口在胃液作用下發(fā)生遷移的有害物質(zhì)暴露，可以應(yīng)用模型6，具體模型及參數(shù)詳見圖6。通過舔舐、咀嚼、吮吸玩具、兒童書籍、餐具等消費(fèi)品也是重要的經(jīng)口暴露途徑，這種情況主要是產(chǎn)品中的被評(píng)估物質(zhì)遷移到唾液中發(fā)生的暴露，可以應(yīng)用模型7，具體模型及參數(shù)詳見圖7。此外，嬰幼兒頻繁使用的奶瓶、水瓶類產(chǎn)品中的有害物質(zhì)會(huì)間接通過瓶中液體進(jìn)一步遷移到兒童體內(nèi)，這種經(jīng)口暴露可以應(yīng)用模型8計(jì)算，具體模型及參數(shù)詳見圖8。

圖5 適用于牙膏類產(chǎn)品的模型5

圖7 適用于口部接觸產(chǎn)品時(shí)化學(xué)物質(zhì)遷移至唾液情況（舔舐）的模型7

表8 適用于口部接觸瓶類產(chǎn)品內(nèi)液體情況的模型8

4 結(jié)論

本研究基于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的暴露模型，結(jié)合我國(guó)消費(fèi)者的行為習(xí)慣，開展了暴露模型的研究，建立了一套相對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)皮膚、呼吸、口3種常規(guī)暴露途徑的8項(xiàng)具體暴露模型。建立的暴露模型解決了與暴露相關(guān)的消費(fèi)者行為方式缺乏量化分析的問題，提高了我國(guó)消費(fèi)品健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性，增強(qiáng)了消費(fèi)品健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的針對(duì)性和準(zhǔn)確性，為推進(jìn)國(guó)家構(gòu)建消費(fèi)品與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系進(jìn)程提供技術(shù)支持。

由于消費(fèi)品種類復(fù)雜多樣，消費(fèi)者的行為習(xí)慣也各不相同，建立的暴露模型很難適用于所有的消費(fèi)者和消費(fèi)品。同時(shí)，本研究的深度和廣度還有所欠缺，應(yīng)持續(xù)關(guān)注國(guó)內(nèi)外暴露模型相關(guān)研究的進(jìn)展，及時(shí)更新相關(guān)信息。