化学品风险评估课程报告

第五章：人体暴露评估5.1综述人体可能会通过多重暴露途径而暴露于多种物质，第五章主要区分了环境导致的暴露、消费品使用导致的暴露以及工作场所导致的暴露。

其中我主要学习的章节是环境导致的暴露。

人体的暴露首先出现在外部。

【外暴露】某种物质与受体接触的浓度，这里的受体可以理解为进食时的胃肠道上皮，呼吸时的肺部上皮以及皮肤接触时的表皮。

【内暴露/摄取】某种物质已经被吸收的量，即已经透过受体进入系统循环的量。

【生物利用度】外部剂量中被吸收的比例。

谈到暴露，就会提到一个非常重要的概念，即“暴露场景”，目前对该词有两种定义：【OECD（经济合作与发展组织）/IPCS（国际化学品安全规划）】关于来源、暴露途径、所涉及的试剂数量或浓度，以及暴露的生物体、系统或（亚）种群（即数量、特征、生长习性）的一系列的条件或假设，从而有助于对特定情况下暴露的评价与量化。

【REACH（化学品的注册、评估、授权和限制）】包括操作条件与风险管理措施的一系列条件的集合，即描述物质如何生产，如何在其生命周期内被使用，以及生产商或进口商如何控制或建议下游用户进行物质对人体和环境暴露的控制。

这些暴露场景有可能是某一特定过程或用途，或几个相应的过程或用途。

这两种定义从根本上存在差异。

OECD的定义认为，在很多状态下都可能发生潜在暴露，而暴露场景就是对所有描述这些离散状态的事实、假设及推理的综合。

其中可能包括来源、暴露人群、暴露的时限、微环境，以及活动。

根据这个定义，暴露场景通常用于帮助暴露评估人员进行暴露的估算。

而REACH法规中的定义与之区别在于其包含了一套完整的控制风险的办法，即明确地包含了风险降低。

5.2环境导致的人体暴露5.2.1前言与通过模型计算得到的估计暴露值相比较，可以真实反映暴露人群情况的可靠的监测数据更为理想。

应用监测数据，可以通过加工后的食品或水中的残留农药量评估消费者的间接暴露。

监测数据（空气、水、土壤）通常用于评估人体对金属的直接暴露。

但是，由于缺乏暴露水平的现场数据和生物浓缩的实验数据，模型计算仍是需要的。

对于进行预危害评估（即新化学品投放市场），模型计算是唯一的解决方案。

对由环境导致的人体暴露的评估分为以下三个步骤：评估摄取介质（空气、土壤、食物、饮用水）中物质的浓度；评估这些介质的日摄取总量；将介质中物质的浓度与介质的日摄取总量相结合。

有许多种不同的模型可以用来估算食物中物质的浓度。

其中最常用的是取决于物质的正辛醇—水的分配系数（K ow）的分配模型。

这些模型可用于估算以固定的浓度比率来表示的生物浓缩系数（BCF）、生物转化系数（BTF）、以及生物蓄积系数（BAF），使用固定的比率意味着这些模型是假设在稳态的前提下进行估算的。

因此，暴露时程要足够长，暴露等级要足够稳定，才能达到所需要的稳态。

5.2.2暴露场景的选择人类行为的多样化导致不同人群间的暴露千差万别。

任何暴露评估对全部人群进行估算的能力都是极其有限的。

作为暴露评估结果的主要影响因素，暴露场景的选择应取决于评估的目标（即需要被保护的人群）、物质排放与分布的方式（局部地分散在某一厂房周围，或者广泛地分散在一整片地区），以及政策目标。

间接暴露评估可通过模型和实测资料来进行。

Step 1：选择使用一些以通用场经济相对保守的假设为基础的模型。

Step 2：选择可靠的有代表性的实测数据对间接暴露进行更为准确的估算。

鉴于结构活性的诸多不确定性，可靠的以及相关的实际测定资料通常为首选，这样可以降低关键暴露途径的不确定性。

物质在每种摄取介质中浓度的估算，以及介质摄取或消耗的比例都取决于所选择的模型或假设的保守程度，从而导致结果在平均情况与最坏情况之间变化。

可以将人体间接暴露的评估目标设定为一个区域中某一平均个体的暴露水平，这就意味着采用该区域空气、水及土壤中物质的浓度进行计算，从而对该地区的平均日摄取量进行评估。

应用这种区域性评估方法的前提是该地区人群的日常饮食来源均不靠近点源。

在对最坏情况进行评估的方法中，研究对象的日常饮食摄取均来源于受污染区，且居住位置靠近点源。

除了上述单独的方法外，还可以确定风险组群或风险地区，例如居住在污水处理厂附近摄取了许多鱼类产品的居民。

但是，不同分布途径的物质会产生不同的“风险组群”，从而产生许多“风险组群”，并造成所选组群的相关性与完整性的不确定性。

理想的方法应该是：预测在人群中对物质的摄入量超过特定标准的人口的比例，例如日摄入总量（TDI），或每日允许摄入量（ADI）。

实际上这也说明需要进行关于暴露评估的不确定性分析，而这就需要关于消费习惯与每日摄取浓度的统计学信息。

物质排放与分布模型的种类为间接暴露评估提供了信息，也因此决定了评估的相关性。

物质局部排放与分布估算的目的是为了在相对短的时间内，得到对特定最坏情况的暴露区域的暴露评估结果。

区域性的分布模型，诸如多介质模型，则提供了整个区域的高度平均的浓度值。

在这种情况下，暴露评估表明了由于某物质在某地区长期持续的扩散排放而使该地区居民产生潜在的平均暴露。

5.2.3食物导致的暴露根据《中国居民膳食指南》（2016）给出的中国居民平衡膳食宝塔可以看到我们日常饮食结构中所摄取的植物主要是粮食作物、鱼类、饮用水、肉类和奶类，除此之外，婴儿对于母乳的摄入也是暴露途径。

1)粮食作物蔬菜、水果及谷物等植物或植物产品在人类摄取的食物中占了很大的比例，同时也是人类食物链中食草动物的主要食物。

因此一旦植物受到污染，就会在很大程度上影响某种物质的日摄入总量。

而要预测植物组织中某种物质的含量，首先要考虑许多重要的问题：A.粮食作物的家族中有几百种不同的植物。

B.物质在植物内的吸收与分布受一些环境因素的影响C.许多植物是不同的部分被使用，因此互相之间无法进行比较D.大部分农作物不是由所涉及的国家种植生产，而是从国外进口的。

许多农作物是在温室中的可控环境下种植生产的，与野外自然环境中生长的农作物相比，这些农作物暴露于不同水平的化学物质。

鉴于以上这些问题，显然，模型只能提供对粮食作物中物质含量的粗略估计。

植物可以经由多种途径暴露于化学品，例如：受污染的土壤、地下水、灌溉用水；空气中干燥与潮湿的沉积物；从周围气体或蒸气中的吸收；雨水飞溅导致受污染的土壤颗粒直接悬浮至叶子表面；使用农药导致的腐蚀或直接接触。

通常从土壤的吸收为被动的过程，对于在叶子中产生蓄积的情况，此过程取决于植物的蒸腾液流；而对于在根中的蓄积，此过程取决于物理吸附。

2)鱼类生活在受污染的表层水面的鱼类可能通过腮或摄食而吸收相当数量的物质。

第3章中对生物浓缩和生物蓄积过程进行了较为广泛的讨论。

第9章给出了关于这些过程的预测模型，在表层水面中物质的浓度已知的前提下，可以估算供食用的鱼类中物质的浓度。

3)饮用水饮用水通常来源于表层水或地下水。

地下水可能由受污染的土壤表面通过渗滤作用而被污染，而表层水可能通过直接排放或间接排放而受到污染，如通过污水处理厂。

人体会通过多种途径暴露于饮用水中的污染物，包括直接引用、沐浴时水蒸气的吸入以及游泳或淋浴时的直接皮肤接触。

对来源于表层水的饮用水，其污染情况主要取决于对饮用水进行处理的效果（Hrubec等，1992）。

TGD（2003）中引用了他们的评价结果，推荐通过使用净化因子来对已经溶解与表层水中的有机化学物质的去除情况进行估算。

其中净化因子是根据在荷兰不同表层水处理机构所测定的10种有机化学物质（多为杀虫剂）处理后水中的去除百分比为基础的。

地下水源的污染程度在很大程度上取决于土壤中有机化学物质的去除情况。

对于那些通常情况下不是针对去除有机化学物质而进行的地下水净化过程，其效果通常可被忽略。

经过饮用水处理厂处理后，饮用水还可能通过已经污染的水经人工合成的饮用水管道的渗透而导致污染。

4)肉类和奶类肉类和奶类同样是人类食物的重要来源。

尤其是脂溶性物质可在肉类中蓄积，并随后转移至动物的乳汁中。

家畜可能通过吃草或其他饲料而接触到物质，也可能通过饲料附着的泥土、饮用水，以及通过吸入空气而产生暴露。

对肉类和奶类进行评估的有利条件在于只需要考虑很少的动物种类（通常为奶牛和猪），以及其有限的饲料（通常只需考虑奶牛使用的草上附着的泥土）。

通常使用生物转化因子BTF来对以上所述的物质的浓度进行估算。

【BTF】定义为某化学物质在牛肉中的稳态浓度与此物质的日摄取量之间的比值。

（稳态浓度是指经过4~5个半衰期后血药浓度稳定在一个水平线上，此时的血浆药物浓度。

）5)母乳的摄入婴儿食用母乳是暴露于有毒物质的潜在途径。

母体脂肪内蓄积的可溶于脂质的化学物质可能经由母乳中的脂质部分转移至婴儿体内。

哺乳期的女性可能将其通过任何途径（饮食、呼吸以及皮肤接触）摄入的化学物质转移至乳汁中，而婴幼儿所摄入的化学物质可能全部来源于母乳。

因而，哺乳期的婴儿可能处于风险状态，特别是针对脂溶性物质进行评估时。

如罗马哲人西塞罗所说，你的脸透露着你的思想，那么你的乳汁就可以讲述你几十年来的饮食习惯，甚至是你的装修风格。

还记得大学那个旧床垫吗？还记得浴室的涂料吗？记得不久前用过的蟑螂喷雾吗？它们全在那儿。

还有，你上周吃的寿司里含汞，去过的加油站有苯，速溶咖啡杯有全氟辛酸（抗油脂涂层），面霜里有防腐性苯甲酸酯，烧烤架上的油烟中有铬……按照体重来算，宝宝所吸收的剂量远高于我们自己。

这不仅仅是因为婴儿较小，而是因为他们的食物—母乳中的浓缩污染物比我们食物中的要多。

6) 联合途径的适用性与对食品暴露估算的理论背景相反，所有假设结合起来会大大降低模型的应用。

尽管有时候回归方程的适用范围很广泛，但是重合范围却非常小。

由下图可以看到，EUSES 模型中描述各个间接暴露途径的回归方程分别有不同的适用范围，但其重合的适用范围仅为lg K ow 值范围在3.0~4.5部分的物质。

对于K ow 值超出此范围的物质，回归方程预测的结果会产生不确定性，并有可能产生错误。

5.2.4直接环境暴露人体可能通过呼吸空气、粉尘或浮质、土壤吸收以及皮肤接触而产生直接环境暴露。

经过体表途径产生的直接暴露，诸如从事园艺工作时接触的土壤、游泳时接触的表层水，以及使用氯化饮用水（氯化消毒副产物）进行淋浴。

除去呼吸室外空气，所有其他室内与室外的直接暴露途径均更适用于受污染地区的风险评估，而不适用于区域风险评估。

5.2.5日摄取总量的推导与样本的计算人体对物质的日摄取总量是通过对该物质在不同介质中（如饮用水、空气、鱼类、谷类、肉类与奶类）的综合浓度，与需要被保护的人群对该物质的日摄取量的计算而得到的。

以下所列是应用与计算不同介质中物质浓度的方程式：BWIH C DOSE diumx diumx diumx me me me -=式中， diumx DOSE me 为特定介质中的日摄取剂量,mg/（kg bw ·d ）；diumx C me 为该介质中化学物质的浓度,mg/kg 或mg/m 3；diumx IH me 为对该种介质的日摄取量,kg/d 或m 3/d ；BW为（平均）人体体重，kg 。