《Atmospheric Pollution Research》：Organic components in facial masks used in Italy during the CoVID-19 outbreak
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口罩在COVID-19疫情期间的应用及其对室内污染的影响研究。分析意大利市售不同颜色和过滤效率的11批次口罩（含外科口罩、FFP2型等），检测其释放的有机化合物（PAHs、邻苯/对苯二甲酸酯、有机磷等），浓度范围0.06-2.1μg/g。对比医院、住宅、学校的沉积尘发现，口罩碎片虽存在于室内尘埃中，但未显著增加化学污染物总量，说明口罩未成为室内污染主要来源。研究强调防疫效益与潜在环境风险并存，提出需平衡防疫需求与材料安全监管。
安杰洛·切奇纳托（Angelo Cecinato）| 卡蒂亚·巴尔杜奇（Catia Balducci）| 马蒂亚·佩里利（Mattia Perilli）| 保拉·罗马尼奥利（Paola Romagnoli）| 玛丽娜·切拉萨（Marina Cerasa）
意大利国家研究委员会大气污染研究所（Institute of Atmospheric Pollution Research），意大利蒙泰利布雷蒂（Montelibretti，RM）省道35d号，00010
摘要：
为了减轻COVID-19的影响，世界各地的卫生当局规定在公共场所，特别是在医院内必须佩戴口罩。然而，由于口罩的化学成分和纤维结构，这可能引发环境和人类健康问题。在这项研究中，我们对意大利市场上销售的多种口罩模型进行了分析，这些口罩在颜色和颗粒过滤能力上存在差异，并重点研究了其聚合物结构中含有的有机成分。研究涉及的有机化合物包括多环芳烃（PAHs）、邻苯二甲酸酯和对苯二甲酸酯、有机磷酸盐、香料、紫外线防护剂、酚类物质以及含有氧和氮的化学物质。所有这些物质在口罩中的浓度各不相同：总邻苯二甲酸酯的含量范围为<0.1 mg/g至约1.1 mg/g，对苯二甲酸酯的含量为<0.01 mg/g至约0.43 mg/g；有机磷酸盐的含量约为0.06-2.1 μg/g，烷基酚的含量则为约0.7 μg/g至约26 μg/g。根据在各种环境内收集的沉积物中检测到的有机污染物含量及其化学特征，口罩似乎并未对室内空气污染产生显著影响，即使在医院内也是如此——直到2023年，所有访客仍被要求佩戴口罩。
引言
COVID-19的爆发导致全球数百万人死亡，迫使意大利当局采取措施减轻其影响。在医院中，约有400名医生和100名护士死亡，总计超过35万人感染；与此同时，自2020年3月以来，学校关闭了数月之久，公共场所的进出也受到长期限制（欧洲疾病预防控制中心（ECDC），世界卫生组织（WHO），以及Malzanni等人，2021年）。佩戴口罩在防止病毒传播方面发挥了重要作用（Schünemann等人，2020年；Bazant和Bush，2021年）。在意大利，截至2022年5月，已使用了超过460亿个口罩；在全球疫情高峰期间，每天使用的口罩数量接近30亿个。口罩的使用有效减少了流感、由空气中的颗粒物引起的疾病以及相关的健康问题，同时也有助于减轻大气污染（Galvin等人，2022年；Rodriguez等人，2022年；Zhang Y等人，2023年）。在最初只销售外科口罩的阶段之后，市场上出现了颜色和材料各异的新款口罩；更高效的聚合物口罩被生产出来，对环境的影响也降至最低（Pathania等人，2022年；Gobikannan等人，2023年），而棉质口罩因效率低下而不再被使用。2020年4月之后，FFP2和N95类型的口罩开始普及（PCM，2020年），尽管外科口罩的使用比例仍然占有一定份额。
在疫情初期，卫生当局并未充分考虑佩戴口罩可能带来的不良影响。然而，口罩结构中的有毒物质以及释放出的纤维和微塑料可能会对环境和人类健康造成威胁（Meier等人，2022年；Idowu等人，2023年；Bogush和Kourtchev，2024年；Adesina等人，2024年；Zhou等人，2022年；Zhao等人，2024年）。
口罩的主要材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等（Henneberry，2021年），其中含有多达二十九种有机成分。这些成分包括线性烷烃、支链烷烃、邻苯二甲酸酯和對苯二甲酸酯、挥发性有机化合物（VOCs）、阻燃剂、防腐剂和紫外线过滤剂（Brocks等人，2008年；Yin等人，2018年；Fernandez-Arribas等人，2021年；Zhang Q等人，2021年；De-la-Torre等人，2023年；Huang等人，2023年；Canbay等人，2024年）。因此，口罩的使用可能会污染室内空气以及海洋和陆地环境（Du等人，2022年；Meszaros等人，2022年；Khoironi等人，2023年；Mohanty等人，2024年）。口罩的处理和焚烧过程也会产生生态毒理学影响（Ghosh等人，2024年），此外，使用者还可能面临心理、认知和社交方面的问题（Cigiloglu等人，2022年；Lang等人，2024年）。
同时，针对COVID-19爆发前后医院、学校、大学和家庭中沉积物的成分进行的研究揭示了其中存在多种有机化学物质（Cecinato等人，2025年）。其中既包括有毒物质（如多环芳烃PAHs和阻燃剂），也包括非目标成分，如紫外线过滤剂、防腐剂、香料、氯化烷烃和溴化烷烃以及染料。纤维碎片的存在以及有机提取物的独特颜色（通常为蓝色或绿色）表明，这种颜色可能与口罩的化学成分有关——这可能是由于在疫情期间使用了彩色消毒剂和清洁产品（DeLeo等人，2020年）。
本文描述了一项研究的结果，旨在分析COVID-19疫情期间在意大利销售的口罩的化学成分。通过将口罩的成分与来自四家医院、一个住宅和一所大学的沉积物成分进行比较，我们试图了解口罩对室内空气污染的潜在影响。
结果与讨论
研究分析了多种口罩中的有机化合物。确定了每种成分的累积含量及其在口罩中的占比。质谱分析显示，有机成分的组成因口罩类型、颜色和批次的不同而存在显著差异。
结论
尽管口罩的使用及其不当处理方式可能导致某些污染物进入环境，但口罩仍被成功用作减少COVID-19传播的通用工具。在疫情期间，口罩碎片可能增加了室内沉积物的总量。然而，口罩似乎并未对邻苯二甲酸酯、增塑剂、有机磷酸盐、多环芳烃、酚类物质和香料的含量产生显著影响。
作者贡献声明
安杰洛·切奇纳托（Angelo Cecinato）：负责撰写初稿、进行调查和数据整理、概念构思。马蒂亚·佩里利（Mattia Perilli）：负责资源调配、调查和数据整理。保拉·罗马尼奥利（Paola Romagnoli）：负责撰写、编辑、数据分析。玛丽娜·切拉萨（Marina Cerasa）：负责撰写、编辑、调查和数据整理。卡蒂亚·巴尔杜奇（Catia Balducci）：负责撰写、编辑、监督项目进展。
未引用的参考文献
Cabrejos-Cardena等人，2023年；Celeiro等人，2014年；Dey等人，2023年；欧洲疾病预防控制中心（ECDC），2020年；Faria等人，2021年；Formentini等人，2021年；Ganesapillai等人，2022年；Mohanty等人，2024b；意大利广播电视公司（RAI），2022年；世界卫生组织（WHO），2020年；世界卫生组织（WHO），2022年。
参与同意
所有作者均同意将手稿提交给《ESPR Journal》，并认可整个撰写和最终定稿过程。
出版同意
所有作者均同意将手稿提交给《JHM》期刊，且期刊编辑委员会也同意发表该手稿。共同作者同意将安杰洛·切奇纳托博士列为第一作者和通讯作者。
资金支持
作者声明本研究未获得任何资金、资助或其他形式的支持。
隐私保护
为避免隐私问题，未公开产品经销商的名称及研究地点的信息，仅使用编号进行标识。同样，研究中涉及的化学物质和地点也未直接提及具体个人。此外，沉积物和口罩中的污染物并未与特定人群相关联；同时，研究中的沉积物和口罩污染物也不代表任何特定群体。
伦理批准
- 作者同意遵守期刊的所有伦理要求，并确认：
- 手稿未同时提交给其他期刊；在提交给《Atmospheric Pollution Research》之前，也未发送至任何预印本服务器；
- 本文为原创作品，未在任何语言的任何出版物中全部或部分发表；
- 作者未引用他人的理论或假设；
- 文中讨论的所有数据均未经过篡改。
数据可用性
所有作者同意对工作的所有方面负责，确保与工作准确性或完整性相关的问题得到妥善处理。手稿中的数据和结果可应要求提供给通讯作者，但需注明作者的产权。
人工智能
作者声明在撰写过程中未使用任何人工智能技术。
利益冲突声明
所有作者声明与所提交研究的任何方面均无直接或间接的财务或非财务利益关联。
