《Regulatory Toxicology and Pharmacology》：Evidence Integration in TSCA Risk Evaluation: The Value of Tiered Risk Assessment – A Case Study Using HHCB
编辑推荐：
HHCB的TSCA风险评估中，EPA采用确定性模型E-FAST、概率模型iSTREEM和USGS监测数据评估环境暴露，发现模型预测浓度低于实际监测值，但高阶分析未必改善风险结论，强调分层评估的适用性。
保罗·C·德莱奥（Paul C. DeLeo）| 达西·费雷尔（Darci Ferrer）| 奥蕾莉亚·拉普钦斯基（Aurelia Lapczynski）| 斯特拉·王（Stella Wang）
美国化学协会（American Chemistry Council），地址：700 Second Street, N.E., 华盛顿特区 20002, 美国
摘要
作为其提出的系统评价协议中证据整合步骤的一部分，该协议旨在支持《有毒物质控制法》（TSCA）下的化学风险评估，美国环境保护署（EPA）描述了风险评估中各种数据来源的层次结构。EPA区分了“不太优先”的暴露数据来源（例如，建模数据）和“更优先”的数据来源（例如，监测数据）。这种风险评估数据的方法与EPA关于基于风险的决策的分层方法的指导方针存在差异。我们使用EPA的确定性模型“暴露与命运评估筛选工具”（E-FAST）、一个公开可用的概率环境暴露模型（iSTREEM），以及来自美国地质调查局（USGS）的国家水资源信息系统（National Water Information System）的数据，对香料物质1,3,4,6,7,8-六氢-4,6,6,7,8,8-六甲基环戊[γ]-2-苯并吡喃（HHCB）的环境暴露数据进行了研究。HHCB是一种TSCA高优先级物质。从确定性建模到概率建模，再到监测数据，HHCB的暴露估计值逐渐降低。然而，这个案例研究表明，更高层次的分析虽然可能减少不确定性，但并不一定能改善风险结论。在迭代的风险特征化过程中，可能会显示出对更高层次数据的需求；但在其他情况下，在较低层次的评估中得出风险结论可能更高效、更有效。
引言
2016年对《有毒物质控制法》（TSCA）的修订增加了联邦监管机构对那些对人类健康和环境构成不合理风险的商业化学品采取行动的权力。美国环境保护署（EPA）随后确定了高优先级化学品，并一直在评估这些化学品所带来的风险。到目前为止，EPA选择的大多数高优先级化学品仅限于工业和商业用途，因此它们向环境的排放也仅限于这些用途。因此，EPA的环境暴露估计方法主要集中在排放量最大的设施的特定地点进行评估。香料物质1,3,4,6,7,8-六氢-4,6,6,7,8,8-六甲基环戊[γ]-2-苯并吡喃（HHCB）是一种高优先级化学品，用于消费品（如清洁产品、个人护理产品），其主要的环境排放来源是消费者使用后的“通过排水系统”排放。HHCB是一种多环麝香化合物，长期以来一直是监管和科学研究的重点。自20世纪60年代以来，HHCB已被用于许多消费品和商业产品中（David, 2020）。合成麝香由于在环境样本中的存在而受到关注（HERA, 2004）。
EPA已经根据不同的监管范式对HHCB进行了十多年的评估。2014年，EPA完成了最终的风险评估，结论是：“目前的环境暴露浓度比水生或底栖生物的关注危害浓度低一个到两个数量级（RQs < 1）”，适用于HHCB作为商业和消费品中的香料成分在美国的使用（USEPA 2014）。2019年，HHCB被列为TSCA下的高优先级化学品，并计划进行风险评估，包括环境风险评估。EPA在其《系统评价协议草案》中明确了“指导数据和信息分析和整合的优先级层次结构，以支持……对……生态受体的暴露评估”（见表7-5，EPA 2021）。该机构表示，相对于使用各种建模方法得出的数值，更倾向于使用环境中实际测量到的化学物质浓度。相比之下，EPA的风险评估指南强调了一个风险评估连续体，可以从保守的筛选方法开始，然后根据需要逐步采用更详细和准确的方法来支持相关的监管决策（USEPA 1992, 1997, 2004, 2019）。同样，分层风险评估方法在相关的国际权威机构中也很常见。例如，世界卫生组织（WHO）国际化学品安全计划关于暴露评估中的不确定性分析指出：“用于分析不确定性的努力和细节应与问题的需求成比例，因此建议采用分层方法”（WHO 2008）。在TSCA风险评估中，分层风险评估特别有价值，因为可能存在数十种使用条件，EPA必须对这些条件做出合理/不合理的风险判断，并且需要评估多种栖息地类型（如淡水水生、底栖、陆地等）和生物类群（如无脊椎动物、脊椎动物、植物等）。TSCA风险评估通常包含数十份文件，每份文件都有数千页的分析内容，其中一些可能是不必要的（参见1,2-二氯乙烷的风险评估草案，USEPA 2025a）。最近，EPA估计完成单次风险评估的成本接近850万美元（89 Fed. Reg. 12961至12964），而在2019年列为高优先级评估的20种物质中，六年来只有十项风险评估草案发布。过度强调填补数据空白，而不是使用分层风险评估，导致了许多TSCA第4条测试命令的发布，这些命令无法执行或导致了昂贵的测试，未能提供有价值的数据，并推迟了风险评估的完成。例如，当有分层评估方法可以更快得出结论时，EPA却发布了针对体内 急性和慢性鸟类毒性测试的TSCA第4条测试命令（DeLeo 2024）。不幸的是，当EPA试图利用筛选方法对低暴露情景进行定量风险特征化时，TSCA化学品科学咨询委员会有时会建议采取其他方法（例如，参见问题2，USEPA 2025b）。
为了检验在有多层数据可用时分层风险评估的实用性，我们采用了符合EPA指导的方法，以HHCB作为案例研究，来说明美国淡水水生环境中暴露估计的潜在范围，以及这种估计的更高层次精细化与所需工作量之间的权衡。
材料与方法
为了估计HHCB的环境暴露浓度，我们采用了筛选级别的确定性建模方法、概率建模以及对公开数据库中发布的地表水监测数据的分析。
结果
使用确定性建模（E-FAST）生成了美国淡水溪流中HHCB的浓度估计值；使用概率建模（iSTREEM）生成了累积分布函数；并通过分析USGS提供的过滤和未过滤的溪流样本监测数据得出了估计值。E-FAST和iSTREEM的输出包括平均年流量和低流量（7Q10）下的溪流内浓度估计值。
讨论
有足够的信息可以通过三种方法进行分层暴露评估：确定性暴露建模、概率暴露建模和监测数据。这三种方法生成的暴露估计值代表了HHCB在配方消费品和商业产品中的使用情况。第一层是使用E-FAST得出的美国淡水溪流中HHCB浓度的筛选级别边界估计值。第二层是更精细的概率模型
结论
HHCB是一种研究充分的、数据丰富的物质，适用于研究主要通过“通过排水系统”排放到环境中的化学品的分层环境暴露评估。使用E-FAST进行的建模提供了地表水浓度的边界估计值，而概率模型iSTREEM提供了更接近可用地表水监测数据分布的淡水浓度分布。
CRediT作者贡献声明
达西·费雷尔（Darci Ferrer）： 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、软件开发、调查、正式分析、概念化。保罗·C·德莱奥（Paul C. DeLeo）： 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、项目管理、调查、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。斯特拉·王（Stella Wang）： 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、项目管理、调查、正式分析、数据管理。奥蕾莉亚·拉普钦斯基（Aurelia Lapczynski）： 撰写——
未引用的参考文献
Bonelid, 2018; 《家庭清洁产品成分的人类与环境风险评估》，2004; 国际香料协会（International Fragrance Association），2025; Peters等人，2024; 美国环境保护署（US Environmental Protection Agency），2025a; 美国环境保护署，2025b; 美国环境保护署，2024; 美国环境保护署，2021; 支持TSCA化学品风险评估；美国环境保护署，2019; 美国环境保护署，2014; 美国环境保护署
数据可用性
本研究中生成和/或分析的数据集来自USGS NWIS的公开数据。本研究中使用的环境暴露模型可从
EPA.gov 或
iSTREEM.org 获得。国际香料协会的使用量调查（Volume of Use Survey）提供的数据输入是保密的。然而，包括建模输出在内的数据可在合理请求下从相应作者处获得。
资金来源
这项工作由香料材料研究所（RIFM）和香料创作者协会（Fragrance Creators Association，简称FCA）资助。所有作者都与这些资金来源有关联。达西·费雷尔在研究期间是香料创作者协会的员工。奥蕾莉亚·拉普钦斯基目前是香料材料研究所的员工。保罗·德莱奥和斯特拉·王在研究期间是Integral Consulting的员工，该公司获得了RIFM和FCA的资助。
利益冲突声明
? 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：保罗·德莱奥报告称获得了香料材料研究所的财务支持。斯特拉·王报告称获得了香料创作者协会的财务支持。
致谢
作者感谢Integral团队成员米兰达·亨宁（Miranda Henning）在技术建议、编辑和后勤方面的支持，梅兰妮·爱德华兹（Melanie Edwards）在统计分析方面的支持，以及莫妮卡·卡斯滕斯（Monica Carstens）在专业编辑方面的贡献。
