《Environment International》：Plastic button manufacturing as an under-recognized source of airborne multi-pollutant mixtures: process-resolved characterization and potential health risk
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研究人员将塑料纽扣制造表征为一个具备工艺分辨能力的多污染物排放源。热工艺单元与湿化学工艺单元显示出截然不同的颗粒物及化学物质排放特征。苯乙烯主导了热工艺排放，而总铬（Cr）和硫酸根（SO42?）在电镀操作中达到峰值。
研究人员将塑料纽扣制造表征为一个具备工艺分辨能力的多污染物排放源。热工艺单元与湿化学工艺单元显示出截然不同的颗粒物及化学物质排放特征。苯乙烯主导了热工艺排放，而总铬（Cr）和硫酸根（SO42?）在电镀操作中达到峰值。邻苯二甲酸酯和全氟和多氟烷基物质（PFAS）在湿化学工艺单元中呈现工艺特异性富集。锰（Mn）和氟离子（F?）分别是神经系统和骨骼危害指数（HI）的主要驱动因子，而苯则主导了致癌风险。
塑料纽扣制造作为多污染物暴露源的工艺分辨特征与健康风险解读
工业生产环境中的空气污染通常涉及多种组分的混合，包括细颗粒物、超细颗粒物、挥发性有机物（VOCs）、金属以及全氟和多氟烷基物质（PFAS）等持久性物质。以往研究多聚焦于聚合物加工或增材制造等场景，但塑料纽扣制造这一典型集热加工、机械加工和湿化学处理于一体的工业过程，其工艺分辨的空气排放特征和潜在健康风险尚未被系统认识。为此，研究人员在韩国工业园区一家塑料纽扣注塑成型工厂开展了综合评估。该工厂具备多种注塑机，并集成原料混配、离心、成型、电镀、热干燥、着色、切割等工艺流程，使用不饱和聚酯树脂体系及含苯乙烯的稀释剂，以及含邻苯二甲酸酯和PFAS的商业配方添加剂。研究人员在常规满负荷生产条件下，于24个固定采样点进行了为期三天的采样，共获得360个化学样品和72个颗粒物粒径分布测量数据，构建了涵盖颗粒物、VOCs、金属、阴离子、邻苯二甲酸酯和PFAS的多污染物数据集，并结合主成分分析（PCA）和筛选级吸入健康风险评估，系统解析了不同工艺单元的排放特征。
该研究主要采用了以下关键技术方法：使用扫描电迁移率粒径谱仪-光学粒径谱仪（SMPS–OPS）联用系统测量10 nm至10 μm的实时颗粒物数浓度粒径分布；采用活性炭管吸附-气相色谱-质谱联用（GC–MS）分析VOCs；使用混合纤维素酯（MCE）滤膜采集金属，经微波消解后以电感耦合等离子体质谱（ICP–MS）测定；以聚四氟乙烯（PTFE）滤膜采集阴离子，采用离子色谱（IC）分析；邻苯二甲酸酯经滤膜采集和溶剂提取后以GC–MS测定；PFAS采用石英滤膜串联XAD-2树脂吸附管进行双相采集，经固相萃取净化后以液相色谱-串联质谱（LC–MS/MS）分析。风险评价采用吸入暴露框架，计算日平均暴露剂量、危害商数（HQ）和危害指数（HI），并以终生超额癌症风险（ELCR）评估致癌风险。样本来源为韩国某工业园区塑料纽扣注塑工厂的24个固定采样点，涵盖注射成型、热干燥、混料、离心、成型、电镀、着色、储存、装卸等单元。
研究结果显示，不同工艺单元的污染物排放特征存在显著差异。3.1 实时颗粒物粒径分布方面，湿化学和热工艺单元产生最高的颗粒物数浓度峰值，其中光亮电镀在991 nm处达到1.10×10
5 particles·cm
?3，注射成型在682 nm处为7.49×10
4 particles·cm
?3，着色在900 nm处为5.99×10
4 particles·cm
?3；机械操作单元呈多峰但浓度中等；储存和装卸区域浓度极低。3.2 VOCs浓度方面，苯乙烯是贯穿热、机械和湿化学单元的主要VOC，湿化学操作浓度最高，光亮电镀1号位点苯乙烯达1506.29 μg·m
?3，热干燥1号位点也为953.42 μg·m
?3，机械单元处于中等水平，而储存和切割区域较低。3.3 无机物浓度方面，3.3.1 金属浓度显示热和机械单元以铁为主，而电镀操作出现显著的总Cr、Cu、Ni富集，光亮电镀2号位点总Cr达526.23 μg·m
?3；3.3.2 阴离子浓度则呈现最强的工艺对比，电镀和着色单元达mg·m
?3级，磨砂电镀2号位点SO
42?达4932.14 μg·m
?3，着色单元则呈现氟化物突出特征。3.4 邻苯二甲酸酯与PFAS浓度方面，邻苯二甲酸酯以DEHP为主，广泛分布于热、机械和湿化学单元，最高出现在着色单元（2.67 μg·m
?3）；PFAS仅于电镀和着色单元检出，包括6:2氟调聚磺酸盐、PFOA、PFOS和PFBS，最高检出浓度为0.18 μg·m
?3。3.5 主成分分析结果显示，PC1和PC2共解释76.0%的总方差，清晰区分了以芳香族VOCs为特征的着色工艺剖面、以金属和阴离子为特征的电镀剖面，以及溶剂型热/机械单元剖面。3.6 风险评估结果表明，非致癌危害以神经系统HI为主，主要贡献者为Mn，在光亮电镀中达1165.94；骨骼和呼吸系统HI分别由F
?和Cl
?驱动；致癌风险以苯为主要驱动因子，最高ΣELCR出现在热干燥（6.87×10
?5），所有工艺均低于1×10
?4的筛选基准。
讨论部分指出，塑料纽扣制造代表了热/机械单元的溶剂/颗粒物主导型排放与湿化学单元的无机物主导型排放的独特组合，PFAS在湿化学单元的检出与其表面活性剂用途及气-粒分配行为一致。热/机械单元的苯乙烯浓度处于或超过其他聚合物加工环境的上限，电镀单元的金属和阴离子负荷与已报道的电镀车间相当或更高。装卸区域出现异常高的Mn及其他金属，可能受该区域既有土壤污染的再悬浮影响，但缺乏土壤同步采样证据。该研究首次在同一设施内整合实时颗粒物粒径分析、多类别化学物质定性定量和风险评价，突出了混合污染物评估的必要性，但也存在监测周期短、未纳入皮肤和摄入途径、不同分析物采样窗口不一致等局限。结论部分强调：塑料纽扣制造不能由单一污染物类别或全厂平均暴露剖面来代表，必须按工艺进行源特异性暴露优先排序；该研究为识别化学品和工艺优先级提供了基础数据，支持在塑料制造环境中实施更精细的混合污染物风险管理。该成果发表于《Environment International》。
