塑料餐具中有毒元素的化学特性分析：关键发现及其对健康的影响

《CLEAN – Soil, Air, Water》：Chemical Characterization of Toxic Elements in Plastic Utensils: Key Insights and Health Impacts

　　**摘要**

有毒元素（砷、镉、铅和汞）是公共卫生问题，由于其对人类健康的严重影响，尤其是对儿童生物系统的发育危害，这些元素被列为优先污染物。本研究的目的是利用X射线荧光技术和特定迁移测试方法测定塑料餐具中这些有毒元素（砷、镉、铅和汞）的浓度。餐具使用Extran洗涤剂清洗后，通过便携式XRF分析仪进行检测。特定迁移测试在两种条件下进行：一种是快速测试（40°C下2小时），另一种是长期测试（25°C下10天），测试过程中使用水和3%醋酸作为食品模拟物。共分析了54件餐具，结果显示砷、镉、铅和汞的平均浓度分别为20.9毫克/千克、31.3毫克/千克、10.4毫克/千克和14.45毫克/千克。令人担忧的是，镉、汞和铅在快速测试中的浓度分别超过了允许限值的18.6倍、34.5倍和5027倍；而汞和铅在长期测试中的浓度分别超过了允许限值的2倍和22倍。统计分析证实了餐具类型/颜色与元素浓度之间存在显著关联。这些有毒元素的高含量凸显了采取协调行动保护人类健康和确保食品安全与环境的迫切性。

**缩写说明**

- **Anvisa**：巴西国家卫生监督局
- **As**：砷
- **ATSDR**：有毒物质与疾病登记署
- **Cd**：镉
- **Cr**：铬
- **GM**：几何平均数
- **Hg**：汞
- **IARC**：国际癌症研究机构
- **IQ**：智商
- **LOD**：检测限
- **LT**：长期测试
- **PTE**：有毒和潜在有毒元素
- **RT**：快速测试
- **SD**：标准差
- **SPMR**：圣保罗大都会区
- **US**：美国
- **XRF**：X射线分析

**1 引言**
“有毒和潜在有毒元素”（PTE）不仅包括重金属（如镉、铬、汞、镍、铅等），还包括像砷这样的高毒性类金属。砷被归类为致癌物，与皮肤疾病、认知障碍以及肺癌、肾癌和肝癌等疾病有关[1]。儿童由于消化系统和神经系统的尚未发育完全，因此极易受到这些元素的伤害，主要暴露途径是口腔摄入[2-4]。尽管自20世纪60年代以来人们就已经知道塑料中含有这些元素，但这一问题直到最近才得到更深入的探讨，并被认定为公共卫生问题。Inthorn等人[5-7]的研究表明，受污染的塑料餐具中的这些元素可能构成有害物质的潜在暴露来源。研究显示，铅等化学元素对人体（尤其是儿童）具有毒性作用，有充分证据表明其暴露与学习困难、注意力缺陷、智商下降和反社会行为有关[2, 8-16]。镉被国际癌症研究机构（IARC）列为致癌物[17]，主要与肾脏健康问题相关[18]。汞的毒性主要影响中枢神经系统、呼吸系统、消化系统、免疫系统和生殖系统，同时还会导致肾脏损伤，其中甲基汞和二甲基汞的毒性最强[19]。铬存在两种化学形态：三价（Cr III）和六价（Cr VI），六价铬被IARC列为致癌物，与接触性皮炎、慢性溃疡和急性肾衰竭有关[20, 21]。鉴于这些证据，塑料餐具（如杯子、碗和盘子）显然是有毒元素暴露的潜在来源。因此，本研究旨在通过使用食品模拟溶液的特定迁移测试方法，量化低成本家用塑料餐具（价格≤1美元）中铅、镉、砷和汞的含量。

**2 方法**

**2.1 塑料产品的特性**
本研究使用的塑料餐具购自圣保罗大都会区的主要商业中心，选择标准是价格低廉（≤1美元）。现场使用手持式X射线荧光分析仪（XRF）对餐具进行了初步筛选，筛选出铅和镉含量超过90毫克/千克和75毫克/千克的餐具，以及其他金属含量超过法规限制的餐具，以便后续重新分析。

**2.2 X射线分析（XRF）**
样品在人类暴露于环境污染物分析实验室（LEHCA/FSP/USP）进行检测。先用无金属中性洗涤剂（Extran 1% v/v）清洗餐具，随后使用手持式X射线荧光光谱仪（Niton XL2 Analyzer，Thermo Scientific）进行三次重复分析，以考虑元素污染的异质性。分析过程中按照制造商的建议设置了“全样本检测”模式（30秒）。设备使用内部标准品（Tin Check Sample，MBH Analytical）进行校准。对于低于检测限（LOD）的数值，根据Pereira等人的方法采用比率法计算金属的几何平均数（GM）。

**2.3 特定迁移测试**
特定迁移测试按照EN 13130-1:2004标准进行，并被巴西国家卫生监督局（Anvisa）采纳[23]。所有测试均使用以下食品模拟物：超纯水（模拟物A）和3%（w/v）醋酸（模拟物B）。模拟物A模拟pH值大于4.5的微酸性水基食品，模拟物B模拟pH值≤4.5的食品。测试分为两种类型：（1）快速测试（RT，N = 13），将50毫升模拟物加入塑料餐具中，在40°C的恒温箱中暴露2小时；（2）长期测试（LT，N = 41），将餐具依次在室温（25°C）下暴露于50毫升模拟物A和B中10天。所有测试都准备了分析空白样本。使用pH计（型号PG1800，Gehaka）在每次测试前后测量氢电位（pH值）。根据EN 13130-1:2004标准计算从餐具迁移到模拟物溶液中的有毒元素浓度，并进行适当调整。ICP-MS的所有分析参数见补充信息部分。

**2.4 统计分析**
对所有数据集（包括XRF和特定迁移测试结果）计算几何平均数（GM）和标准差（SD）。使用Shapiro–Wilk检验评估数据正态性。随后，通过Kruskal–Wallis检验和Dunn检验以及带Bonferroni校正的ANOVA分析餐具类型和颜色与元素浓度之间的关联。该统计方法同样应用于快速测试和长期测试结果。

**3 结果**

**3.1 X射线元素分析**
共分析了54件彩色塑料餐具，每件餐具重复检测三次。镉、铅、砷和汞的几何平均数分别为20.9毫克/千克、31.3毫克/千克、10.4毫克/千克和14.45毫克/千克。表1总结了按颜色和餐具类型划分的这些有毒元素的主要结果。

| 颜色 | 件数 | 镉（GM ± SD） | 镉（最小值） | 镉（最大值） | 铅（GM ± SD） | 铅（最小值） | 铅（最大值） | 砷（GM ± SD） | 砷（最小值） | 砷（最大值） | 汞（GM ± SD） | 汞（最小值） | 汞（最大值） |
|------|------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|---------|
| 黄色 | 7 | 12.96 | 46.8 ± 102.2 | 14.14 | 251.75 | 26.6 ± 57.2 | 7.07 | 173.75 | 8.5 ± 4.8 | 7.07 | 23.54 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 |
| 蓝色 | 8 | 14.81 | 14.1 ± 0.0 | 14.14 | 14.14 | 8.5 ± 7.9 | 7.07 | 34.36 | 7.3 ± 0.8 | 7.07 | 10.16 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 |
| 橙色 | 1 | 1.85 | 14.1 ± 0.0 | 14.14 | 14.14 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 | 7.07 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 |
| 黑色 | 1 | 1.85 | 18.7 ± 10.6 | 14.14 | 32.55 | 73.6 ± 2.71 | 71.01 | 76.42 | 9.5 ± 4.2 | 7.07 | 14.92 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 |
| 粉色 | 1 | 1.85 | 14.1 ± 0.0 | 14.14 | 14.14 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 | 7.07 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 | 7.07 | 7.07 |
| 紫色 | 1 | 1.85 | 14.1 ± 0.0 | 14.14 | 14.14 | 23.7 ± 3.5 | 20.40 | 27.37 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 | 7.07 | 7.07 |
| 绿色 | 17 | 31.48 | 31.7 ± 376.8 | 14.14 | 1319.48 | 124.3 ± 276.2 | 7.07 | 1005.03 | 15.7 ± 25.3 | 7.07 | 98.77 | 7.2 ± 1.2 | 15.45 |
| 红色 | 18 | 33.33 | 32.4 ± 100.1 | 14.14 | 361.31 | 377.3 ± 960.0 | 7.07 | 2921.31 | 40.3 ± 92.1 | 7.07 | 300.09 | 7.1 ± 0.0 | 7.07 |
| 总计 | 54 | 20.9 ± 228.4 | 14.14 | 1319.48 | 31.3 ± 727.8 | 7.07 | 2921.31 | 10.4 ± 68.3 | 7.07 | 300.09 | 7.1 ± 0.7 | 15.45 |

**3.2 思考**
- **XRF元素分析**结果显示，所有餐具中镉、铅、砷和汞的浓度均在允许范围内。
- **特定迁移测试**显示，在3%醋酸模拟物中，镉和汞的迁移量低于美国法规允许的限值（分别为75毫克/千克、90毫克/千克、25毫克/千克和25毫克/千克）；而铅的迁移量超过了美国法规的限值（75毫克/千克）。在巴西法规下，镉的限值为600毫克/千克，但其他元素尚未设定限值。
- 根据美国法规，所有餐具中铅的浓度均低于允许限值（0.01%或<100毫克/千克）。而在欧盟法规下，这些值的铅浓度分别超过了允许限值的16倍和11倍。
- 与巴西国家卫生监督局设定的限值相比，所有元素的浓度均符合要求。
- 铅在红色餐具中的浓度最高，其次是绿色和黄色餐具；砷在绿色餐具中的浓度最高。餐具中砷（As）、汞（Hg）、镉（Cd）和铅（Pb）的平均迁移值分别为0.002 ± 0.001毫克/千克、0.011 ± 0.007毫克/千克、0.006 ± 0.245毫克/千克和0.223 ± 3.088毫克/千克。根据上述巴西法规规定的限值，汞的迁移值超出了允许限值的2倍，而铅的含量则超过了从餐具迁移到食物或模拟物中的最大允许值的22倍以上。当使用水作为模拟物进行快速和长时间迁移测试时，所有样本的迁移值都低于检测限（LODs）。砷、汞、铅和镉的LODs分别为2.30毫克/千克、2.0毫克/千克、2.16毫克/千克和2.1毫克/千克。

3.3 统计分析
基于RT结果（40°C下2小时），方差分析（ANOVA）显示不同颜色的餐具在平均铅迁移浓度上存在显著差异（p = 0.009）。具体来说，红色餐具的铅迁移量低于蓝色或绿色餐具（p = 0.036和p = 0.041）。然而，不同类型餐具之间任何有毒元素的迁移值均无统计学差异（p > 0.05）。此外，在长期测试（LTs）中，结果也未显示砷、镉或汞浓度与餐具颜色有统计学上的显著差异（p > 0.05）。但对于铅而言，迁移到溶液中的浓度与颜色有关（p = 0.015）。Dunn测试的结果指出了显示显著差异的具体颜色组合，发现红色和绿色餐具中的铅含量高于蓝色餐具，后者的铅含量最低，这表明某些颜色对健康的威胁更大。就元素浓度和餐具类型而言，只有镉没有显示出统计学上的组间差异。砷和汞在各类餐具中的分布相似，杯子、碗和盘子之间存在差异。所有元素的最大浓度出现在盘中。统计测试结果见表S3。热图（图1和图2）通过最小-最大比例尺（Table 3）直观地比较了不同颜色餐具的金属组成。

表3. 几何平均数（GMs）和标准差（SDs），由在3%（v/v）乙酸模拟物中的长期特定迁移测试确定。
| 颜色 | N | GM ± SD (mg/kg) |
|-------|----|------------|
| 红色 | 12 | 0.400 ± 0.662 |
| 绿色 | 14 | 0.445 ± 5.076 |
| 黄色 | 5 | 0.100 ± 0.285 |
| 蓝色 | 6 | 0.025 ± 0.079 |
| 其他 | 2 | 0.402 ± 0.269 |
| 总计 | 39 | 0.223 ± 3.090 |

图1：在快速测试（2小时，40°C）中，低成本家用塑料餐具的铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）和砷（As）组成按颜色分类的标准化热图。
图2：在长时间测试（10天，25°C）中，低成本家用塑料餐具的铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）和砷（As）组成按颜色分类的标准化热图。

4. 讨论
4.1 概述
本研究探讨了有色塑料餐具作为有毒元素暴露源的问题，重点关注对健康构成风险的化学物质，尤其是对儿童等脆弱群体的影响。研究模拟了反映实际家庭餐具使用情况的多种测试条件。结果显示，有毒元素显著迁移到食物模拟物中，包括被国际癌症研究机构（IARC）分类为可能、很可能或确定致癌的元素。这些发现进一步引发了关于儿童在家庭、学校或托儿所等场所日常使用餐具所接触的有害外源物质的讨论，他们每天可能在这些地方待上长达10小时[26]。鉴于个体暴露量会在一生中累积[27, 28]，这一问题尤为关键。Pereira等人[29]和Boda等人[30]对拉丁美洲和加勒比地区儿童的铅暴露水平进行了评估，指出在减少暴露方面取得了显著进展，并识别出了暴露热点。本研究有助于识别新的暴露来源，不仅包括铅，还包括镉（Cd）、砷（As）和汞（Hg），为相关决策提供了重要数据，特别是对于那些对这些化学物质高度敏感的人群。这与Pereira等人[7]的研究结果一致，他们报告称针对儿童使用的产品缺乏相关研究。因此，本研究强调了从制造到消费者使用的整个生命周期内对这些产品进行全面监管的紧迫性。关于XRF分析（表1），超过一半的餐具中至少有一种元素的浓度超过了美国法规规定的限值[22, 23, 25, 31]。值得注意的是，红色餐具在这些分析中表现出最高的铅和砷浓度，而绿色餐具则含有最高的镉浓度。任何样本中均未检测到汞。这些结果支持了Pereira等人[7]的发现，他们观察到绿色餐具中镉浓度较高。红色餐具中其他有毒元素的较高浓度是可以预期的，因为黄色、红色和橙色颜料通常含有铅基化合物[32]。这些颜料是低成本的无毒颜料替代品，这可能解释了这些材料中金属浓度较高的原因[7, 33]。需要注意的是，根据巴西法规，铅的限值为600毫克/千克，而其他测试元素未设定限值[25]，超过允许水平的餐具数量为11件（20.4%），而使用美国法规作为参考时这一比例为32件（59.26%）。这突显了巴西允许的限值仍高于美国等地区（美国限值为90毫克/千克[22]）。具体的迁移测试结果更加令人担忧。快速测试（RTs）显示迁移值非常高，尤其是铅，考虑到餐具的总表面积，其迁移值超过了法规限值5000倍以上。这些结果与其他作者（如Mustatea等人[34]的研究结果一致，他们在类似条件下对各种塑料材料进行了特定迁移测试，发现由于长期暴露，用户的癌症风险增加了1.73倍。比较不同颜色和类型的餐具显示，红色餐具的铅迁移量低于蓝色和绿色餐具。这可能是由于颜料与金属之间的化学亲和力差异所致。蓝色和绿色颜料对铅的亲和力较低，有利于其迁移，而红色颜料则可能强烈结合铅，从而解释了这一结果[35]。在长期测试（LTs）中，只有汞和铅的迁移值超过了法规允许的限制，汞高2倍，铅高22倍。这些结果与Pereira等人[7]的研究结果一致（尽管数值较低），其中铅超过了巴西法规限值187倍（0.01毫克/千克）。统计分析显示，除了镉之外，所有元素在不同类型和颜色餐具之间的迁移浓度存在统计学上的显著差异。然而，盘子的迁移浓度最高，并且与其他餐具类型相比存在统计学上的显著差异。这种差异可能是由于特定迁移测试中使用的模拟物体积为50毫升，导致盘子与溶液的接触表面积大于其他测试的餐具类型。快速测试和长期测试的比较显示，长期测试的平均元素迁移浓度较低。尽管预期长期测试中的浓度会更高，但必须考虑温度的影响，因为快速测试是在40°C下进行2小时，而长期测试是在室温下进行的。温度对化学平衡的影响是众所周知的，研究表明温度梯度会增加迁移和/或浸出[36]。特别是对于塑料材料，Arvanitoyannis和Kotsanopoulos[37]的文献综述指出了影响污染物迁移的多种因素，包括食物类型、接触时间、塑料材料类型和温度。当使用水作为模拟物时，所有样本的迁移值都低于检测限（LODs）。pH值是一个影响特定迁移的关键因素：较低的pH值（更酸）会增加元素的溶解度，而较高的pH值（更碱）会促进不溶性金属氢氧化物的形成[38]。总体而言，这些结果提供了关于这种有毒元素暴露源的概览，并强调了接触时间、温度以及与这些餐具接触的食物和饮料的pH值作为关键参数的重要性[5, 39, 40]。这些有毒元素对日常使用的家用餐具的污染不仅限于此，其他塑料中也发现了这些污染物的存在，其浓度超过了相关法规的规定[5, 6]。

4.2 从塑料到微塑料：当暴露变得更加隐蔽
与这一暴露源直接相关的是微塑料问题，因为这些塑料餐具的不当处置和处理可能导致产生含有对人体健康有害化学物质的微塑料。Hartmann等人[41]强调，塑料污染是一个全球性问题，塑料垃圾没有环境功能，具有持久性、移动性和普遍性，存在于水生、陆地、城市、农村和偏远环境中，直径范围在1到1000微米之间。因此，微塑料是经历了表面处理（如紫外线辐射、化学或热氧化、机械应力）以及生物和非生物过程的塑料[42]。值得注意的是，科学文献报道了这些塑料垃圾中含有多氯联苯（PTE）以及被认为是内分泌干扰物的化合物，如双酚类[43, 44]。在使用动物模型评估微塑料暴露影响的研究中，作者报告了黏膜上皮完整性的降低和免疫反应的受损，从而影响了抵御病原体的防御机制[45]。Ma等人[46]观察到小鼠暴露于聚苯乙烯后出现急性肝衰竭，并观察到过氧化物酶体代谢、牛磺酸和低牛磺酸代谢相关通路的氧化应激增加和基因表达减弱。在另一项使用最大直径0.5微米微塑料的研究中，作者观察到肝脏中的脂质沉积增加，尽管他们没有发现氧化应激的变化[47]。与微塑料暴露相关的研究还表明，参与脂肪酸氧化、合成和运输的mRNA表达水平受到严重影响，特别是与肠道免疫细胞的功能障碍和病原菌数量的增加有关[47, 48]。关于人类对这些污染物的暴露，尽管相关研究相对较新，但这些发现引起了重大关注，因为这些污染物已在人体多个部位被检测到。在一项涉及22名志愿者的研究中，首次在人体血液中发现了四种高产量聚合物的存在，强调了这些颗粒通过血液吸收的潜在生物可行性[49]。彩色微塑料也在人类胎盘中被检测到，其使用主要与人工涂层、油漆、粘合剂、膏药、化妆品和个人护理产品相关[50]。在肺部，研究人员检测到了12种不同的塑料聚合物，其中聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯最为常见，表明这些颗粒可能通过呼吸道进入体内[51]。这些颗粒还存在于心血管系统中，在心包以及脂肪组织和心外膜中也有发现[52]。母乳中也检测到了微塑料污染，因此母亲的个人卫生是暴露的一个关键决定因素，这种污染物的存在与母乳喂养并发症有关[53]。此外，在分析的尿液和精液样本中100%都发现了微塑料，暴露与精液质量显著相关，直接导致精子总数、浓度和运动能力的下降[54]。Hartmann等人[55]的研究调查了食品消费过程中不同塑料使用情况对粪便中微塑料的影响，表明微塑料的摄入是通过口腔途径发生的。所有收集的样本中都检测到了微塑料，主要是聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，研究结果表明，使用塑料进行食品包装、准备和消费高度加工的食品与粪便中微塑料的存在显著相关[55]。科学文献还报道了微塑料中的有毒元素，这表明暴露于这些颗粒也会引发健康问题。Purwiyanto等人[56]量化了水中颗粒物中的铅和铜含量。同样，Wu等人[57]也识别出吸附在微塑料表面的不同汞化合物。文献中的现有证据支持了我们的发现，尤其是在微塑料中所含污染物及其可能的暴露途径方面。因此，生产、处理和处置塑料制品时应更加谨慎，因为这一问题不仅影响环境，还对公共健康有显著影响。这种担忧对儿童尤为重要，因为他们正处于生物发育阶段，通常更容易通过饮食和吸入途径接触到化学物质和颗粒物。

4.3 暴露于已识别出的潜在有毒和有毒元素的主要毒理学效应

有毒元素与多种不良健康影响相关。例如，铅（Pb）会对儿童产生毒性作用，有强有力的证据表明低水平的铅暴露与学习困难、智商下降和反社会行为有关[2, 8-15]。这些效应的发生是因为铅能够模仿钙（Ca2+）离子，从而穿越血脑屏障（BBB）并在星形胶质细胞中积累[58]。此外，这种非必需元素会在体内生物积累，影响多个器官和组织，特别是5-氨基乙酰丙酸脱氢酶（ALAD）和铁螯合酶，这两种酶对铅暴露非常敏感，会导致5-氨基乙酰丙酸（ALA）在器官和组织中的积累[59-61]。ALA会与γ-氨基丁酸（GABA）竞争，并对GABA受体造成氧化损伤，从而损害谷氨酸能神经传递[62-65]。铅还可以通过与含有硫、磷、氮或氧的化学基团结合来破坏细胞膜功能[31, 66]，并被国际癌症研究机构（IARC）归类为2A类可能致癌物[67]。铅中毒对儿童尤其危险，因为他们比成人吸收更多的铅[68]。这种风险因儿童骨骼中铅的固定能力较低而加剧，导致血液中铅含量升高并在软组织中积累更多[69]。镉（Cd）被IARC列为致癌物[17]，与多种健康问题相关，尤其是肾脏问题[18]，还与其他病理状况如高血压、畸形和生殖功能下降有关[70]。当机体吸收镉时，它可以与金属硫蛋白（一种能够结合多达七个镉原子的低分子量蛋白质）结合[71, 72]。主要问题在于镉没有与金属硫蛋白结合时，会导致化学变化，从而促进癌症、糖尿病、高血压、动脉疾病和心脏病等病症的发展[71, 72]。镉的潜在暴露源包括塑料玩具和工业中的职业活动，以及吸烟[17]。成人和儿童从事的珠宝和装饰品制造类非正式及家庭工作也是暴露于这种污染物的主要途径[73, 74]。砷（As）在有毒物质与疾病登记署（ATSDR）的统计中名列前茅[75]。根据Chen和Costa的研究[1]，砷天然存在于土壤、水、空气、植物、动物和岩石中。这种元素主要通过火山爆发、风化、岩石侵蚀和森林火灾释放到环境中。砷通常存在于肝脏、肾脏、心脏、胰腺、大脑、肌肉和其他身体组织中[1]。有机形式的砷通常比无机形式毒性较低，因为其毒理学效应与其在水和生物流体中的流动性密切相关[76, 77]。砷有两种氧化态（As3+和As5+），其中三价砷（As3+）会导致含有巯基的蛋白质失去生物活性[78, 79]。As5+会与磷酸盐竞争，并破坏氧化磷酸化过程，导致三磷酸腺苷（ATP）的高能键断裂[78, 79]。这种元素可引起慢性或急性暴露效应，影响人体多个系统和器官，主要毒理学症状包括虚弱、反射减弱、疲劳、胃炎、结肠炎、食欲不振、体重下降和脱发，以及心血管疾病和中枢及周围神经系统障碍[78, 80]。最后，汞（Hg）主要通过结合蛋白质链中的巯基影响中枢神经系统、呼吸系统、胃肠道系统、血液系统、免疫系统、生殖系统和肾脏系统，引起生物学变化。甲基汞和二甲基汞的毒性最大，因为它们具有脂溶性，容易穿过脂质细胞膜[17, 19]。这些有毒元素的毒理学效应在儿童中尤为明显，他们的消化系统和神经系统仍在发育中，更容易吸收这些元素，可能导致永久性的不良健康后果[81, 82]。Greenway和Gerstenberger[83]在早期儿童教育中心发现了塑料玩具中高浓度的铅。在中国，研究人员检测到玩具中存在有毒元素的迁移[84, 85]，而在巴西，这种暴露现象在托儿中心和受影响儿童的家庭中也有报道[32, 86]。当前的研究结果与这些作者的发现一致，因为本研究中分析的塑料制品在托儿中心中很常见。

4.4 最后意见

这些数据从暴露组的视角支持了关于暴露源的讨论，这一概念由Christopher Wild提出，涵盖了个体从受孕到死亡所遭受的所有暴露类型[27]，同时考虑了生活方式、压力、饮食、气候、性别、新陈代谢、内分泌因素、社会经济条件、化学污染物等因素[87]。因此，使用流行病学、生物信息学和毒理学工具评估多种形式的暴露非常重要，包括进行生物监测研究，以增进对暴露原因和健康结果的理解，从而全面了解影响个人健康的多种暴露因素[29, 88]。尽管本研究提供了有关塑料中有毒元素污染的重要数据，但仍存在一些局限性。对于所有器具使用相同的模拟物体积进行迁移测试可能并不理想，更好的方法是计算每个器具的表面积与模拟物体积的比例。此外，本研究未评估双酚类和邻苯二甲酸盐等有机化合物的特定迁移情况，这些化合物是已知的内分泌干扰物，会干扰激素功能[89]，并可能与儿童自闭症谱系障碍有关[90, 91]。

5 结论

本研究的结果可能有助于为公共政策制定者提供决策依据，特别是针对儿童这一更易受影响的群体。医疗专业人员（包括医生、护士、社区健康工作者等）也可以利用这些数据来识别暴露源并实施缓解策略。使用塑料制品是一个全球性的公共卫生问题。虽然某些潜在有毒和有毒元素的浓度较低，但重要的是要强调，对于铅（Pb）等元素来说，尚未确定安全的暴露水平。因此，必须严格监督生产过程，以确保产品质量，尤其是考虑到不同类型和颜色的器具中有毒元素分布的差异。本研究中评估的器具因其鲜艳的颜色和低成本而被选中。因此，社会弱势群体可能面临更高的污染风险。需要采取紧急措施来降低与日常使用相关的公共卫生风险，包括重新制定标准、加强质量控制以及提高消费者意识。只有协调一致和有效的行动才能中长期保护健康和确保食品与环境安全（参见支持信息部分）。

作者贡献

Elizeu Chiodi Pereira：研究构思、野外工作、手稿撰写、方法论、统计方法、监督和最终编辑。
Lucas Takeshi Shimizu Hossokawa：手稿撰写、实验室分析和统计。
Isabelle Nogueira Leroux：野外工作和手稿撰写。
Aline de Carvalho Elias：方法论、实验室分析和最终编辑。
Maciel Santos Luz：方法论、实验室分析和最终编辑。
Kelly Polido Kaneshiro Olympio：研究构思、方法论、监督、资金筹集、手稿撰写和最终编辑。

致谢

本文的发表费用由巴西高等教育人员培训协调机构（CAPES）（ROR标识符：00x0ma614）资助。

这项工作得到了圣保罗州研究基金会（FAPESP）（项目编号：#2023/04212-4）的支持。ECP获得了FAPESP（项目编号：#2023/04803-2）和国家科学技术发展委员会（CNPq：#200369/2026-1）的奖学金。INL获得了研究奖学金（项目编号：#2014/20945-2）。KPKO获得了国家科学技术发展委员会（CNPq：#314637/2021-4和#310502/2025-0）的奖学金。

伦理声明

作者没有需要报告的内容。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

注释

1. 有两个器具因为模拟物溶液在迁移测试期间变干而被排除在特定迁移测试之外。

数据可用性声明

本研究中生成或分析的所有数据都包含在本文及其支持信息中。