兒童自行車把套中可遷移性金屬元素風險評估

張蓓 劉曉宇 尚圓圓 王森

（國家環保產品質量檢驗檢測中心，河北石家莊 050091）

兒童自行車屬于兒童用品，涉及到兒童身體安全，我國陸續頒布了強制性國家標準GB 6675-2003《國家玩具安全技術規范》[1]、《中國人群暴露參數手冊（兒童卷）概要》及GB 14746-2006《兒童自行車安全要求》[2]，對兒童自行車的產品質量安全進行控制，最大可能地保護兒童的生命和健康，維護消費者的利益。

國內目前研究主要集中在兒童自行車的油漆涂層、塑料件、紡織物、皮革等材料的特定可遷移元素含量上，針對把套中有害物質含量的研究相對較少[3]。兒童自行車最直接接觸兒童身體的部分是把套，把套一般是由塑料和橡膠制成，部分把套由回收塑料制成，回收塑料中含有大量著色劑，著色劑是引入可遷移重金屬元素的主要途徑，兒童使用后將把套中可遷移性金屬元素遷移至口中對身體造成傷害的風險較大。

本研究依據GB 6675.4-2014《玩具安全 第4 部分：特定元素的遷移》[4]對目前市場上常見品牌的兒童自行車把套進行測試，分析把套中可遷移性金屬元素含量，采用暴露評估模型進行風險評估。

1 測試樣品、項目與方法

1.1 測試樣品

通過市場調研，隨機選購45 種兒童自行車產品，涵蓋銷售量大、市場份額占有率高、不同價格區間的產品。

1.2 方法

1.2.1 測試儀器

NexION 350X ICP-MS（美 國，PerkinElmer）；Cr、As、Se、Cd、Sb、Ba、Hg、Pb 單標標準溶液（均為國家有色金屬及電子材料分析測試中心，1 000 μg/mL）；內標標準溶液（Ge、Ln、Re，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，1 000 μg/mL）。

1.2.2 測試方法、測試條件和數據分析

測試方法、測試條件和數據分析依照GB 6675.4-2014《玩具安全 第4 部分：特定元素的遷移》中的可遷移金屬元素含量（鉻、砷、硒、鎘、銻、鋇、汞、鉛）的檢測方法進行。

2 結果分析

經檢測，45 批次兒童自行車產品中，5 批次產品中鉛含量超出參考限值（≤23 mg/kg），其他項目均未超出參考限值。不同兒童自行車產品中可遷移金屬元素含量如表1 所示。

表1 兒童自行車把套中可遷移金屬元素含量

3 風險評估

3.1 風險評估方法構建

3.1.1 確定風險評估計算公式

目前消費品的風險評估主要根據GB/T 22760-2008《消費品安全風險評估通則》，結合傷害程度和傷害發生的可能性對風險等級進行劃分[5]。采用這種方法對化學有害物質進行風險評估時，存在一定的局限性：一是通過樣品的超標率來判斷風險發生的可能性時，沒有考慮超標倍數的影響，即暴露濃度。由于化學物質對人體的傷害往往是間接地、緩慢累積的，因此與暴露濃度有直接的關系。二是同樣的有害物質在不同產品中對人體的危害不一樣，例如塑化劑在食品中對人體的危害遠高于在拖鞋中的危害，這是因為兩者進入人體的方式不同，即暴露途徑不同，不能簡單根據化學物質本身的毒性來衡量風險的嚴重程度。三是沒有考慮人體的傷害與暴露濃度、暴露途徑、暴露時間、暴露頻率等因素密切相關。因此，結合使用人群，采用暴露評估的方式更能真實反應化學有害物質的風險情況。

美國環保署（EPA）在20 世紀80 年代提出化學類環境健康風險評估的4個步驟，即危害鑒定、劑量-反應關系、暴露評估、風險表征。其中暴露評估是決定環境健康風險評估關鍵因素。暴露評估包括人體接觸的環境介質中污染物的濃度，以及人體與其接觸的行為方式和特征，即暴露參數。在對污染物濃度準確定量的情況下，暴露參數值的選取越接近評價目標人群的實際暴露狀況，則暴露劑量的評價結果越準確，環境健康風險評價的結果也就越準確。

THQ 靶標危險系數方法是依據美國環保署于2000 年提出的一種用于人體通過食入攝取有害物質的風險評估方法。THQ的計算見公式（1）。

式中：

ADD-污染物的日均暴露劑量，mg/(kg·d)；

RfD-污染物在某種暴露途徑下的參考劑量，mg/(kg·d)。

一般THQ不超過1，表示通過此途徑攝入的健康風險可以接受。

日均暴露劑量ADD的計算見公式（2）。

式中：

C-污染物的濃度，mg/m3；

IR-攝入量，m3/d；

EF-暴露頻率，d/a；

ED-暴露持續時間，a；

BW-體重，kg；

AT-平均暴露時間，d（非致癌物為30×365=10 905）。

暴露參數可分為攝入量參數、時間活動模式參數和其他暴露參數三類。攝入量參數是指對呼吸量、飲水攝入量、飲食攝入量、土壤/塵攝入量；時間活動模式參數是指手/物口接觸時間、室內外活動時間、洗澡和游泳時間與土壤接觸時間等；其他暴露參數是指體重和皮膚表面積等暴露評價中需要用到的參數。

本文采用暴露評估模型對兒童自行車把套中鉛的安全風險進行評估，暴露參數參照《中國人群暴露參數手冊（兒童卷）概要》[6]中的數據。

由于公式（2）針對的是長期持續攝入環境中的污染物，與兒童自行車把套中鉛對人體的暴露情況不同，兩者在暴露頻率、暴露持續時間的意義上有較大的區別。兒童對自行車的使用相較于飲食、飲水、呼吸等行為來說是個短期行為，按公式將攝入化合物的累積暴露量平均到終生作為日均暴露劑量并不完全符合實際接觸情況。同樣的，暴露頻率EF（d/a）和暴露持續時間ED（a）的單位對于兒童自行車的使用情況來說也不合適，產品中化學物質單日的極限攝入量更有分析價值。因此，在兒童自行車的化學風險評估時不能直接引用現有的暴露評估模型，考慮模型的適用條件、參數意義等方面是否符合兒童的實際情況，對暴露評估模型進行改進。

3.1.2 暴露途徑

可遷移金屬元素可以經口和皮膚吸收等多種途徑進入人體，兒童群體可能通過手直接接觸自行車把套后，未洗手而直接接觸食物或身體其他部位，因此只對其手口接觸暴露風險進行評估。

3.1.3 暴露劑量的計算公式

對暴露評估模型進行改進，以產品中化學物質單日的極限攝入量代替終生平均暴露時間AT（d）、暴露頻率EF（d/a）和暴露持續時間ED（a）。因此，公式（3）中反應暴露時間的可轉化為平均每天手口接觸時間t（min/d）。此外，公式（2）中飲食攝入量IR可轉化為產品使用量m（kg/d）。由于可遷移金屬元素均是通過皮膚接觸遷移進入體內，所以計算入口濃度時應考慮塑化劑的遷移率M（%）。

計算公式（2）可轉換為公式（3）進行計算：

式中：

ADD-經手口接觸的日均暴露劑量，mg/(kg·d)；

C-產品中該化合物的質量濃度，mg/kg；

M-化合物遷移率，%；

m-產品使用量，kg/d；

t-每日手口接觸時間，min/d；

BW-體重，kg。

通過ADD計算出THQ值，一般THQ不超過1，表示通過此途徑攝入的健康風險可以接受；THQ＞1，表示風險等級較高。

3.2 可遷移元素鉛暴露劑量ADD 和THQ 的計算及嚴重性分析

兒童自行車把套中鉛含量超出參考限量值產品的檢測結果分別是35.8 mg/kg、27.2 mg/kg、34.0 mg/kg、33.3 mg/kg、33.3 mg/kg。

目前并無自行車把套平均使用時間的調查，按照平均一個把套40 g 計算，自行車把套的日均極限使用量m=0.04 kg/d。自行車的使用群體為4～8 歲兒童，《中國人群暴露參數手冊（兒童卷）概要》發布了我國12 歲以下兒童手口接觸時間平均值為5 min/d，中國兒童體重推薦值如表2 所示。

表2 中國兒童體重推薦值

根據美國環保署綜合風險信息系統資料，鉛的參考劑量RfD為0.004 mg/(kg·d)。

本次研究中45 批次兒童自行車樣品中，5 次樣品檢出鉛超出參考限值，帶入公式，得出THQ值，如表3所示。

表3 各年齡段兒童自行車（把套）中鉛的THQ 值

從表3 可以看出，5 批次樣品中鉛含量超出參考限值，單純從手口接觸途徑考慮，把套中可遷移元素THQ值均遠小于1，對兒童健康造成的風險較小，風險在可接受范圍內。

4 結束語

隨機選購的45 批次兒童自行車樣品中，5 批次產品中鉛含量超出參考限值（≤23 mg/kg），風險產品檢出率為11.1%，兒童自行車行業存在一定的安全隱患。采用修正后的暴露評估模型進行風險評估，THQ均小于1，對兒童健康造成的風險較小，風險在可接受范圍內。

在建立暴露風險評估模型的過程中，有大量的參數需要選取，例如暴露時間、人體體重、暴露體積等，暴露參數的選取越接近實際暴露情況，評價結果越準確。由于實際風險評估過程中缺少一些暴露參數，對模型參數的取值認識不足可能導致評估結果不準確。