劉迎春，王振國(guó)，王卓

1. 北京化工大學(xué)化學(xué)學(xué)院，化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029 2. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院，北京 100191

銀作為一種古老的抗菌材料很早就被人類熟知并利用，如用含有銀絲的紗布包扎傷口、用銀器來(lái)存放食物防止腐敗等[1-3]。納米銀(Ag NPs)是粒徑在納米尺度(1～100 nm)的銀顆粒。與普通的銀材料相比，納米銀具有更高的比表面積和更多的活性位點(diǎn)，因此具有更好的抗菌活性[4-5]。納米銀抗菌機(jī)制包括破壞細(xì)菌細(xì)胞壁、抑制DNA復(fù)制、抑制呼吸酶作用和產(chǎn)生活性氧等[6-9]。如今，納米銀被廣泛研究和應(yīng)用于食品包裝、紡織品等各類消費(fèi)品中。根據(jù)美國(guó)、歐盟等的相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)布的納米技術(shù)消費(fèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，在所有已知成分的納米消費(fèi)品當(dāng)中，銀的占比最高[10-11]。在紡織品和食品包裝中納米銀的應(yīng)用已有較多報(bào)道，如Mahdi等[12]將納米銀顆粒摻入到聚氯乙烯基質(zhì)中制成抗菌的食品包裝。該包裝對(duì)微生物(大腸桿菌和金黃色葡萄球菌)的生長(zhǎng)具有明顯抑制作用，顯著延長(zhǎng)了食物的保質(zhì)期。Dastjerdi等[13]將銀納米顆粒沉積在滌綸樹(shù)脂紡織物表面?？椢锏目咕鷾y(cè)試結(jié)果表明在納米銀顆粒含量低至10 μg·g-1時(shí)，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率依然可達(dá)99%。

隨著納米銀消費(fèi)品的廣泛使用，納米銀帶來(lái)的安全問(wèn)題也逐漸引起了人們的關(guān)注[14-16]。添加在消費(fèi)品中的納米銀顆粒會(huì)在不同的使用環(huán)境中釋放，給人體和環(huán)境帶來(lái)潛在的安全隱患。Choi等[17]研究了市售3類嬰兒奶包裝制品(奶瓶、奶嘴和奶袋)中納米銀顆粒的釋放情況。測(cè)試結(jié)果表明，大多數(shù)釋放的銀以Ag+的形式存在，最高遷移水平為2.25 ng·mL-1。Wagener等[18]研究了含納米銀嵌入和涂層的紡織纖維在模擬汗液中的銀釋放問(wèn)題，在浸泡24 h后，釋放的銀濃度在1.7～21.9 μg·g-1之間，濃度的差異可能來(lái)源于功能化的類型及紡織品中銀的起始形式。Rogers等[19]調(diào)查了22種可商購(gòu)的膠態(tài)銀噴霧產(chǎn)品。所有產(chǎn)品中的總銀濃度在0.54～960 μg·mL-1之間變化，且都在懸浮液中存在銀納米粒子。但是測(cè)量值與產(chǎn)品標(biāo)注值存在高度差異。Mackevica等[20]研究了商用成人和兒童用牙刷中銀納米顆粒的釋放。最大總銀釋放量為每把牙刷10.2 ng。與兒童牙刷相比，成人牙刷通常釋放更多的銀。這些產(chǎn)品中釋放的銀可以通過(guò)吸入、口服和皮膚滲透等多種暴露方式進(jìn)入人體，也可以通過(guò)多種遷移轉(zhuǎn)化在生態(tài)環(huán)境中積累，給人體和環(huán)境造成安全隱患[21-24]。納米銀顆粒已經(jīng)被證明會(huì)對(duì)各種生物體細(xì)胞、系統(tǒng)、微生物以及植物等產(chǎn)生毒性[25-26]。納米銀尺寸小，具有極大的比表面積，能夠透過(guò)生物膜上的孔隙和細(xì)胞的胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞以及線粒體、細(xì)胞核等細(xì)胞器內(nèi)，并與蛋白質(zhì)核酸等生物大分子發(fā)生結(jié)合，影響細(xì)胞的功能。Moradi-Sardareh等[27]的研究表明，在一定范圍內(nèi)(≥0.25 μg·g-1)，不同濃度的納米銀顆粒都具有在Balb/C小鼠的不同組織中誘導(dǎo)毒性的潛力。濃度高于0.25 μg·g-1的納米銀顆粒會(huì)導(dǎo)致肝臟、脾、腦、心臟、肺、腎臟和睪丸組織的病理變化；并會(huì)導(dǎo)致精子的質(zhì)量和數(shù)量以及血腦屏障的通透性發(fā)生變化。最低濃度為0.25 μg·g-1的納米銀顆粒顯著改變了血清和肝組織的氧化應(yīng)激水平。除了可以對(duì)哺乳動(dòng)物產(chǎn)生毒性外，納米銀顆粒還會(huì)引起潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。在洗滌后從紡織品中釋放的銀主要流入廢水處理廠，當(dāng)廢水處理不充分時(shí)，一定濃度的納米銀將會(huì)直接排放到水中，對(duì)水生生物以及下游受水的農(nóng)田造成影響。除此之外，那些沒(méi)有脫落的納米銀最終會(huì)隨著消費(fèi)品沉積到垃圾填埋場(chǎng)中，在經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化之后可能生成毒性較低的的AgCl和Ag2S。從納米銀顆粒中釋放的Ag+也會(huì)與環(huán)境中存在的帶負(fù)電荷物質(zhì)相互作用，延長(zhǎng)其保留時(shí)間，從而增加其毒性[28]。

目前我國(guó)納米消費(fèi)品市場(chǎng)發(fā)展迅速，我國(guó)科研工作者已經(jīng)開(kāi)展了關(guān)于此方面的研究[29-31]，但總體關(guān)于消費(fèi)品的安全性研究較少。為科學(xué)準(zhǔn)確評(píng)估納米銀釋放給人體和環(huán)境帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，亟待對(duì)含銀消費(fèi)品中銀遷移情況進(jìn)行分析。本文以我國(guó)消費(fèi)者可接觸到的含納米銀的食品包裝和紡織品為研究對(duì)象，分析其在不同環(huán)境模擬液中的銀總遷移量，希望為納米銀消費(fèi)品的相關(guān)安全評(píng)估提供研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 材料

根據(jù)國(guó)內(nèi)納米銀消費(fèi)品市場(chǎng)現(xiàn)狀，選擇了食品包裝和紡織品進(jìn)行銀的遷移測(cè)試。具體包括口罩、襪子、內(nèi)衣、儲(chǔ)奶袋、奶瓶(各2種)以及保鮮盒、銀母粒共12種樣品進(jìn)行測(cè)試(表1)。銀母粒以聚丙烯塑料為納米銀的載體，可與各種原料切片進(jìn)行共混。根據(jù)各種塑料制品、纖維制品的使用方法進(jìn)行加工，形成含納米銀的各種成品。所有樣品都通過(guò)線上平臺(tái)購(gòu)得。其他主要試劑及來(lái)源：超純水(哇哈哈，中國(guó))、乙酸(分析純，北京化工廠，中國(guó))、正己烷(分析純，北京化工廠，中國(guó))、硝酸(MOS級(jí)，北京化學(xué)試劑研究所，中國(guó))、乳酸(分析純，Innochem，中國(guó))、奶粉(Friso，荷蘭)、無(wú)水碳酸鈉(分析純，北京化工廠，中國(guó))、L-鹽酸組氨酸一水物(分析純，Acros，中國(guó))、二水合磷酸氫二鈉(分析純，北京化工廠，中國(guó))、十二水合磷酸二氫鈉(分析純，北京化工廠，中國(guó))、氯化鈉(分析純，北京化工廠，中國(guó))和氫氧化鈉(分析純，北京化工廠，中國(guó))。主要測(cè)試儀器：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)(iCAP Q, Thermo, Waltham, USA)、電子天平(ME104，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易有限公司，上海，中國(guó))、電熱板(EH45A Plus，北京萊伯泰科，中國(guó))和馬弗爐(SX-G，天津中環(huán)電爐，中國(guó))。

表1 納米銀(Ag NPs)消費(fèi)品相關(guān)信息Table 1 Information of Ag nanoparticles (Ag NPs)-containing consumer products

1.2 銀總遷移量浸出和測(cè)試方法1.2.1 浸泡試驗(yàn)條件

對(duì)于保鮮盒，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)通則》(GB 31604.1—2015)[32]，選擇蒸餾水、4%醋酸溶液和正己烷為模擬液，分別模擬中性、酸性和油性食物環(huán)境。對(duì)于奶瓶和奶袋，選取奶粉溶液作為模擬液。對(duì)于紡織品類消費(fèi)品，在使用中會(huì)被人體皮膚分泌的汗液浸漬，因此選擇人工汗液作為模擬液對(duì)3類紡織品(襪子、口罩和內(nèi)衣)進(jìn)行銀的遷移測(cè)試。大多數(shù)人的汗液為酸性，pH在5.5左右，但有少部分人的汗液為堿性，pH可達(dá)8.0。參考Kulthong等[33]和Yan等[34]的研究方法，采用表2所示的4種汗液模擬液。

將所有的樣品用去離子水沖洗后自然晾干，裁剪為1 cm×1 cm的正方形塊。每12 g樣品全浸入100 mL模擬液，常溫密封避光保存[35]。其中，所有食品包裝樣品在加入模擬液后70 ℃加熱2 h，然后常溫密封避光保存。在浸泡后的第1、3、7、15、21和30天取樣，每次取樣后補(bǔ)充同體積的浸泡液。

1.2.2 總銀含量的測(cè)定

對(duì)于所有固體樣品，先采用干法灰化消解，再通過(guò)ICP-MS測(cè)銀總含量。具體操作如下：稱取約0.5 g樣品于坩堝中，于500 ℃馬弗爐中灰化6 h，取出至室溫，加入5 mL硝酸，置于180 ℃電熱板上消解至無(wú)明顯反應(yīng)現(xiàn)象且剩余溶液<2 mL，取下冷卻至室溫，用超純水定容至10 mL，用ICP-MS分析銀含量。每個(gè)樣品進(jìn)行5次重復(fù)處理。不同樣品加標(biāo)回收率為82.6%～103.4%。

1.2.3 銀總遷移量的測(cè)定

所有模擬汗液浸泡液樣品、水浸泡樣品和4%醋酸溶液浸泡樣品直接上機(jī)測(cè)試。奶粉溶液浸泡混合物樣品中加入1.5 mL硝酸，振蕩后移至燒杯中，重復(fù)3次，置于180 ℃電熱板上反應(yīng)，至無(wú)明顯反應(yīng)現(xiàn)象且剩余液<2 mL，取下冷卻至室溫后，用超純水定容至10 mL后上機(jī)測(cè)試。對(duì)于正己烷浸泡樣品，將正己烷自然揮發(fā)干后，加入2 mL硝酸80 ℃加熱10 min，使樣品完全溶于酸中，轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入1 mL硝酸振蕩后轉(zhuǎn)移至燒杯，重復(fù)3次，置于180 ℃電熱板上反應(yīng)，至無(wú)明顯反應(yīng)現(xiàn)象且剩余溶液<2 mL，取下冷卻至室溫后，用超純水定容至10 mL，用ICP-MS分析銀含量。每個(gè)樣品進(jìn)行5次重復(fù)處理。

表2 模擬汗液成分表Table 2 Composition of simulated sweat

2 結(jié)果(Results)

2.1 銀總含量分析

如圖1所示，選取的6種紡織品中都含有銀，范圍在0.1～20 μg·g-1之間。同類產(chǎn)品不同品牌間的含量差別較大。銀含量最高為口罩B，達(dá)到了19.77 μg·g-1。而內(nèi)衣B的銀含量最低，僅為0.12 μg·g-1。

同樣，在所有的食品包裝樣本中均檢測(cè)到了銀(圖2)。其中銀母粒作為加工原料，其銀含量高達(dá)到23.34 μg·g-1。保鮮盒的銀含量也達(dá)到8 μg·g-1。但4個(gè)奶制品包裝中(奶瓶A和B，奶袋A和B)的銀含量都較低，其中有3個(gè)都在1 μg·g-1以下。

2.2 銀總遷移量分析

對(duì)于選取的2個(gè)品種的口罩(口罩A和口罩B)，在不同浸泡液中的銀的總遷移量都與浸泡時(shí)間呈正相關(guān)(圖3)。圖3中總遷移量為模擬液中的銀的濃度。在浸泡1 d后口罩A和口罩B在模擬液A、D中總遷移量要明顯高于模擬液B、C。隨后各自的總遷移量以不同的速率增加。對(duì)于口罩A，在浸泡30 d中每個(gè)時(shí)間點(diǎn)(第1、3、7、15、21和30天)模擬液A、D中的銀總遷移量都要高于模擬液B、C。口罩B在前5個(gè)時(shí)間點(diǎn)各浸泡液銀含量變化與口罩A相似。但在浸泡21～30 d時(shí)，口罩B在模擬液C中的銀含量迅速增加，在第30天時(shí)超過(guò)了模擬液D。從總的銀遷移程度看，口罩A和口罩B的銀總遷移量差別較大。口罩B在浸泡的第1天后4種模擬液中的銀濃度都高于0.1 μg·mL-1，口罩A在浸泡30 d后的最大量也未超過(guò)0.1 μg·mL-1，而口罩B在30 d后的最大總遷移量達(dá)到了1.7 μg·mL-1。不同品牌間總遷移量的巨大差異可能是源于初始銀含量的不同。由圖1可知，由于口罩B的初始銀含量較高，所遷移出的銀也較多。模擬液對(duì)于每一種口罩總遷移量以及遷移速率的影響是較為復(fù)雜的，這還可能取決于不同的口罩材料在不同模擬液中的溶解度不同。

圖1 6種納米銀紡織品中銀總含量(n=5)Fig. 1 Total silver content in 6 kinds of Ag NPs-containing textiles (n=5)

圖2 5種納米銀食品包裝及銀母粒中銀總含量(n=5)Fig. 2 Total silver content in 5 kinds of Ag NPs-containing food packagings and silver masterbatch (n=5)

圖3 納米銀口罩的銀總遷移量(n=5)注：(a)口罩A；(b)口罩B。Fig. 3 The total migration content of silver from masks (n=5)Note: (a) Mask A; (b) Mask B.

對(duì)于2種不同的襪子(襪子A和襪子B)，總遷移量差別顯著(圖4)。襪子A的銀初始含量遠(yuǎn)高于襪子B，經(jīng)過(guò)模擬汗液浸泡后遷移的銀也遠(yuǎn)高于襪子B。2種襪子都在酸性模擬液中取得了最大總遷移量。值得注意的是，襪子B的整體總遷移量偏低，且在去離子水和堿性模擬液中的遷移的銀的量都低于ICP-MS的檢測(cè)限。這可能和襪子B的初始銀含量低以及生產(chǎn)工藝有關(guān)。對(duì)于襪子A，在浸泡的前21 d內(nèi)，模擬液A、B和C中銀的量增長(zhǎng)緩慢。但模擬液D中銀的量在前7 d內(nèi)增長(zhǎng)緩慢，隨后迅速增長(zhǎng)。對(duì)于襪子B的模擬液B，與襪子A相反，在前7 d內(nèi)迅速增長(zhǎng)，隨后增長(zhǎng)緩慢。遷移速率的差別可能來(lái)源于生產(chǎn)工藝的不同。納米銀作為抗菌添加劑可以通過(guò)浸漬、涂覆的形式存在于這些紡織品的表面。同樣也可以在生產(chǎn)過(guò)程中與纖維、棉和麻等紡織品原材料共混，存在于產(chǎn)品的內(nèi)部。當(dāng)紡織品接觸浸泡液之后，存在于表面的納米銀首先開(kāi)始脫落，隨著浸泡時(shí)間的增加，存在于材料內(nèi)部的納米銀也可能會(huì)逐漸釋放。而且，不同材料在各種模擬液中的溶解度差異也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的遷移行為差異?？偟慕Y(jié)論是原料中銀的含量直接影響了最終銀的總遷移量。生產(chǎn)加工工藝和模擬液性質(zhì)的差別，可能是導(dǎo)致樣品在不同時(shí)間段銀離子的溶出速率不同的原因。

在2種內(nèi)衣在4種汗液浸泡液中的銀含量都低于檢測(cè)限，說(shuō)明這2種內(nèi)衣材料與納米銀結(jié)合力較強(qiáng)，不易脫落。

4種奶制品包裝(奶瓶A、奶瓶B、奶袋A和奶袋B)在奶粉溶液中的銀總遷移量各有差異。奶瓶A的總遷移量達(dá)到0.55 μg·mL-1，奶瓶B的總遷移量達(dá)到0.3 μg·mL-1，奶袋的總遷移量要低于奶瓶(圖5)。這4類奶制品包裝的銀總遷移量在浸泡的前15 d內(nèi)增長(zhǎng)緩慢，從15 d后開(kāi)始迅速增加。奶瓶A較為明顯，后15 d的銀總遷移量約是前15 d的10倍?？赡艿脑蚴情L(zhǎng)時(shí)間的浸泡使得材料內(nèi)部的納米銀也開(kāi)始脫落，造成銀總遷移量迅速增加。奶瓶和奶袋在去離子水浸泡后，都沒(méi)有檢測(cè)到銀的遷移。同樣，保鮮盒浸泡在水和酸性浸泡液中都沒(méi)有檢測(cè)到銀，在油性模擬液中的銀最大總遷移量約為2 μg·mL-1。這是由于正己烷對(duì)于高分子聚合物的溶脹效應(yīng)[35]。

通過(guò)遷移曲線，發(fā)現(xiàn)有部分樣品的銀總遷移量在浸泡30 d時(shí)呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，我們延長(zhǎng)浸泡時(shí)間，在浸泡第100天取樣檢測(cè)，計(jì)算其最大銀總遷移量(圖6)。結(jié)果表明，和第30天相比，在100 d時(shí)的總遷移量沒(méi)有明顯變化。所有樣品在浸泡30 d后的總遷移量已基本達(dá)到飽和。

為了比較不同材料對(duì)于納米銀的結(jié)合能力，我

圖4 納米銀襪子的銀總遷移量(n=5)注：(a)襪子A；(b)襪子B。Fig. 4 The total migration content of silver from socks (n=5)Note: (a) Socks A; (b) Socks B.

圖5 奶制品包裝在奶粉溶液中的銀總遷移量(n=5)(a)和保鮮盒在油性模擬液中的銀總遷移量(n=5)(b)Fig. 5 The total migration content of silver from dairy packagings in milk powder solution (n=5) (a) and from food container in oily simulant (n=5) (b)

圖6 部分樣品最大銀總遷移量(n=5)Fig. 6 Maximum migration content of silver from some samples (n=5)

們計(jì)算了所有產(chǎn)品的最大總遷移率(圖7)?？谡諥、口罩B，襪子A、襪子B以及奶袋B的銀總遷移率都<10%，說(shuō)明納米銀與這些材料本身的結(jié)合程度較強(qiáng)，在浸泡30 d后只有不到10%的銀脫離。但是3種奶制品包裝的最大總遷移率都超過(guò)了50%，奶袋A的總遷移率達(dá)到了70%。表明了納米銀與奶袋A原材料間具有較弱的相互作用。

3 討論(Discussion)

本研究選取了11種含有納米銀的消費(fèi)品，包括口罩、襪子、內(nèi)衣、保鮮盒、奶瓶和奶袋，它們的總銀含量為0.12～19.8 μg·g-1。材料本身的銀含量以及在模擬液中的不同溶解度導(dǎo)致了總遷移量的不同。銀的總遷移量與浸泡時(shí)間存在明顯的正相關(guān)。長(zhǎng)時(shí)間的浸泡使納米粒子更加充分地向溶液中擴(kuò)散。達(dá)到平衡狀態(tài)后，溶液中的銀濃度趨于穩(wěn)定。所選的11種材料在達(dá)平衡后的最大銀遷移率可達(dá)70%。不同材料間銀的遷移行為差異較大，根據(jù)先前的報(bào)道，材料本身銀含量和納米銀的添加方式在對(duì)于銀的遷移起決定性作用[18,36]。

圖7 9種納米銀消費(fèi)品的最大銀總遷移率(n=5)Fig. 7 Maximum migration rate of silver from 9 kinds of Ag NPs-containing consumer products (n=5)

消費(fèi)品中釋放的銀主要通過(guò)呼吸道、消化道和皮膚進(jìn)入人體。呼吸進(jìn)入人體的納米銀顆粒，根據(jù)尺寸不同會(huì)沉積在不同位置。納米尺寸的顆粒多沉積在支氣管和肺泡，會(huì)造成更大的危險(xiǎn)[37]。Quadros和Marr[38]測(cè)試了3種納米銀相關(guān)噴霧在正常使用期間產(chǎn)生氣霧中的銀的排放。3種噴霧液相中銀的總濃度在12.5～27.5 μg·mL-1之間。每次噴霧操作會(huì)釋放出0.24～0.56 ng的銀。建立的暴露模型表明，對(duì)于70 kg的成年人來(lái)說(shuō)，每天最多有69 ng的銀可能會(huì)沉積在呼吸道中。雖然該劑量比美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(US EPA)建議的銀的口服參考劑量0.005 mg·(kg·d)-1要低。但是隨著納米銀產(chǎn)品越來(lái)越多的使用，使用多種產(chǎn)品產(chǎn)生的累加作用也應(yīng)該引起人們的關(guān)注。本文中測(cè)試的食品包裝在經(jīng)不同食物模擬液浸泡后會(huì)釋放納米銀。這些納米銀會(huì)伴隨不同的食物介質(zhì)進(jìn)入消化道。小粒徑的納米顆?？煽缭轿改c道粘膜，進(jìn)入粘膜下層組織，經(jīng)淋巴和血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)人體產(chǎn)生損傷。除了呼吸道和消化道，皮膚暴露也是納米顆粒進(jìn)入人體的重要途徑。皮膚是人體的天然屏障，對(duì)于外界的損害有著較強(qiáng)的防御作用。雖然納米顆粒通常難以穿過(guò)完整的表皮層，但是當(dāng)皮膚病變或者受損時(shí)，納米顆粒便有很大可能經(jīng)皮膚滲透，進(jìn)入人體[39]。正如本文前述所示，納米銀紡織品會(huì)在汗液的浸泡下釋放銀。已經(jīng)有報(bào)道表明，從紡織品中釋放的納米銀可以穿過(guò)表皮層進(jìn)入真皮層[40]。在這項(xiàng)研究中，納米銀會(huì)在汗液的浸漬下從紡織品中脫落并滲透進(jìn)入皮膚。真皮和表皮中的銀濃度分別為0.33 μg·cm-2和0.07 μg·cm-2。這表明釋放的銀能夠穿透皮膚的主要屏障——角質(zhì)層。除此之外，用于實(shí)驗(yàn)的不同皮膚中的銀含量差異巨大。原因之一可能是皮膚中的毛發(fā)含量不同，因?yàn)槊乙部勺鳛楣腆w顆粒滲透的重要途徑。除了對(duì)人體造成潛在的危害外，這些消費(fèi)品在除浸泡外的其他使用環(huán)境中，如磨損[41]、洗滌[42]和光照[43]下均會(huì)釋放納米銀，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。這些納米銀會(huì)隨著生活廢水進(jìn)入廢水處理廠，最終排入到環(huán)境中。在水生環(huán)境中，不同的理化參數(shù)(有機(jī)物含量、配體濃度、pH和離子強(qiáng)度)會(huì)影響納米銀的轉(zhuǎn)化，最終可能轉(zhuǎn)化為AgCl和Ag2S等不同的銀化合物[44]。Farkas等[45]的研究表明，含納米銀的洗衣機(jī)會(huì)在使用過(guò)程中釋放平均粒徑為10 nm、濃度為11 μg·L-1的納米銀。當(dāng)天然淡水細(xì)菌群落暴露于納米洗滌流出物中時(shí)，細(xì)菌豐度降低超過(guò)50%，表明在洗衣機(jī)平均釋放濃度下，細(xì)菌群落對(duì)納米洗滌水非常敏感。Cleveland等[46]觀察了納米銀消費(fèi)品在60 d實(shí)驗(yàn)期內(nèi)的遷移情況。這些消費(fèi)產(chǎn)品在60 d內(nèi)浸出的銀占總銀量的82%～99%。大量釋放的銀會(huì)被河口的生物區(qū)、沉積物、沙子和生物膜吸收，使其在草蝦、蝸牛、草莖和樹(shù)葉等的暴露量不斷增加。

為了對(duì)納米銀的人體暴露劑量進(jìn)行評(píng)估分析，參考Nazarenko等[47]建立的對(duì)于化妝品中納米材料的吸入暴露評(píng)估方法，通過(guò)公式(1)可以計(jì)算人體通過(guò)呼吸對(duì)納米顆粒的攝入量：

ID=fnano×cinh×Qinh×Tcontact/Bw

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式中：ID表示吸入顆粒的劑量(ng·kg-1)，fnano代表吸入介質(zhì)中的納米材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，cinh代表空氣中納米顆粒的濃度(ng·L-1)，Qinh代表特定情境下的吸入流量(L·min-1)，Tcontact代表每次接觸的時(shí)間(min)，Bw代表體質(zhì)量(kg)。但在實(shí)際評(píng)估過(guò)程中，cinh通常難以確定。因此，納米銀消費(fèi)品的暴露劑量分析及它們給人體和環(huán)境帶來(lái)的安全隱患等問(wèn)題還處于研究的初級(jí)階段，缺少必要的標(biāo)準(zhǔn)和分析流程，亟待進(jìn)一步的規(guī)范和研究。本研究?jī)?nèi)容是對(duì)目前市場(chǎng)上種類較多的納米銀消費(fèi)品中的納米銀溶出量進(jìn)行了分析，初步探討了細(xì)胞毒性，后續(xù)還需建立更系統(tǒng)完善的評(píng)價(jià)體系，包括針對(duì)不同消費(fèi)品的材質(zhì)工藝及暴露途徑，建立不同的實(shí)驗(yàn)方法和生物安全性評(píng)價(jià)模型等相關(guān)內(nèi)容，納米銀消費(fèi)品的安全性分析和系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法的建立還有較大的提升空間。