《Environmental Research》:Human exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and metal(oid)s from artificial turf and synthetic/recycled rubber materials: Insights from dermal bioaccessibility and risk assessment
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研究人员对人工草坪及合成/回收橡胶材料中的多环芳烃和金属(oid)s进行了人体皮肤暴露研究。这些橡胶材料含有PAHs和金属(oid)s,其中丁苯橡胶(SBR,n=9)和三元乙丙橡胶(EPDM,n=3)中含量最高。研究人员采用体外生理学提取测试(in vitro
研究人员对人工草坪及合成/回收橡胶材料中的多环芳烃和金属(oid)s进行了人体皮肤暴露研究。这些橡胶材料含有PAHs和金属(oid)s,其中丁苯橡胶(SBR,n=9)和三元乙丙橡胶(EPDM,n=3)中含量最高。研究人员采用体外生理学提取测试(in vitro PBET)评估了PAHs和金属(oid)s的皮肤生物可给性。结果表明,PAHs的生物可给性不超过6.2%,而金属(oid)s的生物可给性变化范围较大(0.07%–31.6%)。与使用总含量相比,采用生物可给性数据使皮肤风险评估值降低了70%–99%。基于生物可给性得出的皮肤风险估计值仍低于美国环境保护署(USEPA)规定的限值。
本研究针对橡胶基材料在游乐场地面、运动表面和人工草坪中的广泛使用,探讨了其中潜在有毒组分的人体皮肤暴露风险。橡胶材料因缓冲性和耐久性被广泛采用,但也可能释放多环芳烃(PAHs)、金属(oid)s、增塑剂及挥发性/半挥发性有机物。人们可通过食入、吸入和皮肤接触暴露于这些污染物,其中皮肤接触对儿童和运动员尤为重要。欧盟已对合成草坪填充材料中八种PAHs的总量设定20 mg kg
–1的限值,但仅基于总浓度的评估可能无法真实反映可被皮肤吸收的组分。美国环境保护署(USEPA)推荐使用体外生理学提取测试(PBET)评估污染物的生物可给性,即从材料释放到人体模拟液体中并可能被吸收的组分比例。然而,目前针对橡胶类休闲表面皮肤生物可给性的研究仍较稀缺,尤其缺乏对PAHs和金属(oid)s的系统评估。为此,研究人员在西班牙A Coru?a市收集了37个真实及市售样品,包括游乐场地面(EPDM/SBR)、田径跑道(EPDM)、人工草坪(PE/PP)及其填充胶粒(SBR),通过体外PBET测定污染物的皮肤生物可给性,并整合OEHHA暴露模型进行健康风险评估。该研究的意义在于,以生物可给性替代总浓度进行风险评价,能够更精确地反映化合物和材料特异的释放行为,避免传统方法对皮肤暴露风险的系统性高估,从而为休闲材料的安全选择提供更科学依据。
在技术方法方面,研究人员采用体外PBET模拟皮肤表面膜液,以人工汗液与皮脂(1:1)在pH 5.3、37°C和2小时条件下提取可溶出组分。总PAHs采用超声辅助提取,生物可给态PAHs经涡旋辅助液液萃取预富集,均使用高效液相色谱-荧光检测(HPLC-FLD)定量;总金属(oid)s采用微波辅助酸消解,生物可给态金属以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定。健康风险评估遵循加州环境健康危害评估办公室(OEHHA)的人工草坪暴露模型,并采用生物可给浓度而非总浓度估算暴露剂量。样本来源为西班牙A Coru?a市的城市休闲设施及市售材料,覆盖四种主要材料类型。
研究结果分述如下。
3.1 总PAHs含量。在所有样品中,芘(Pyr)和苯并(g,h,i)苝(BghiP)是最主要的PAHs。SBR材料的总PAH浓度最高,其次为EPDM/SBR、EPDM和PE/PP。统计检验显示,材料类型显著影响PAH分布,弹性体基质因使用炭黑和工艺油而含有较高分子量PAHs,而PE/PP热塑性纤维的PAH含量最低。所有样品的Σ12PAHs远低于欧盟20 mg kg
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