室内杀虫气雾剂是指主要用于杀灭蚊子、苍蝇、蟑螂及其他害虫的气雾剂。自1982年在我国首次研制成功以来，杀虫气雾剂以其使用便捷、起效迅速等优点而得到迅速发展。有调查表明，1992年我国杀虫气雾剂年产量约5千万罐，2000年约1.7亿罐^[1]，2004年达到了2.5亿罐^[2]。从农药登记情况看，截至2012年3月，我国卫生杀虫剂登记产品总数为2 133个，其中气雾剂512个,位居第一。

杀虫气雾剂的有效成分以拟除虫菊酯类为主。早期大多数学者认为拟除虫菊酯对人畜是安全的^{[3, 4]}，但通过近20年的研究证明，拟除虫菊酯也具有一定的毒性，如新生小鼠接触氯菊酯和溴氰菊酯可造成成年小鼠行为和神经化学方面不可逆的变化^{[5, 6]}。此外气雾剂中增效剂和溶剂亦存在一定的健康风险^[2]。

世界卫生组织(WHO)和美国环境保护署(EPA)是世界上最早建立风险评估方法的组织和机构。20世纪70年代，WHO即启动了化学品安全国际项目(IPCS)，旨在建立风险评估的一般原则。同期，美国也开始着手建立化学品风险评估方法^[7]，至80年代成为了世界上最早发布暴露参数手册的国家^[8]。目前国际上已广泛运用风险分析的方法对食物和环境中的公共健康危害进行管理。风险分析包括风险评估、风险管理和风险交流3部分，其中风险评估是对人体暴露于食源性及环境危害而产生的已知或潜在不良健康影响进行系统及科学评定的过程，分为危害识别(health hazard identification)、剂量-反应关系(dose-response)、暴露评估(exposure assessment)和风险特征描述(risk characterization) 4个步骤^[9]。暴露评估是风险评估的重要组成部分，目的是对特定场景下人群接触有害成分的量进行估算。

暴露评估程序的第一步是确定暴露场景。室内杀虫气雾剂暴露场景分施药者暴露(handler/operator exposure)和施药后居民暴露(residential exposure)两部分。“施药者暴露”是指施药人员在施用杀虫气雾剂过程中所造成的暴露；“施药后居民暴露”则是指居民接触到用药区域残留的农药而造成的暴露。其次是确定暴露人群。暴露人群是指可能暴露于该气雾剂施用场景的各种人群，如施药者为成年人，施药后暴露人群包括成年人、青少年和婴幼儿。第三步是确定暴露途径，施药者和处于施药后环境中的居民均可能通过经口、经皮或吸入等方式接触到残留的农药。最后是计算暴露量，气雾剂的暴露量与产品类型及使用方式密切相关。WHO和美国EPA按使用方法将气雾剂分为了全释放、空间喷雾、周边/局部/床垫喷雾和缝隙喷雾等多种类别^[10]。我国则一般根据防治对象，将气雾剂分为杀蚊气雾剂(用于飞翔害虫)、杀蟑气雾剂(用于爬行害虫)和杀虫气雾剂(通用型)几种。其中杀蚊气雾剂的施药方法为对准害虫直接喷射或向空间各方向喷射，杀蟑气雾剂则均匀喷在害虫出没、停留的墙角、缝隙等处。下面以WHO和EPA为代表，按暴露场景、暴露途径等对室内杀虫气雾剂的暴露评估方法进行具体介绍。

1 施药者暴露评估方法

施药者暴露是指在施用气雾剂过程中所造成的暴露。气雾剂施药者的可能暴露途径有直接吸入空气中的雾滴和雾滴沉降后经皮吸收2种。

WHO假设气雾剂喷出的雾滴在施药空间内是均匀分布的，因此空间喷雾施药者的吸入暴露量可通过公式(1)^[11]进行计算。

式中：predicted dose为估计暴露量，单位mg/kg day；CS为喷出药液的质量浓度(concentration in the spray)，单位mg/mL；CA为吸入的空气中药液的浓度(concentration of the spray in the inhaled air)，单位mL/m³；RPE为施药者的呼吸防护程度(protec-tion provided by the respiratory protective equipment)，正确佩戴呼吸防护设备时的RPE默认值为0.1，其他情况为1；BV为暴露过程中吸入的空气总量(breathing volume)，单位m³，是呼吸频率与每日暴露时间的乘积，中等活动程度下成人的默认呼吸频率为1.9 m³/h；AbsP为物质经呼吸道的吸收率(absorption from the respiratory tract)，默认值为100%；EF为暴露频率(exposure frequency)，单位d；BW指体重(body weight)，默认为62 kg；AT为年平均天数(average time)，取365 d。此外，WHO认为除空间喷雾使用的气雾剂能在施药房间产生大量雾滴外，对其他种类气雾剂而言，施药者通过吸入接触到的有害成分较少，因此其吸入暴露可以忽略。

施药者的经皮暴露量计算方法见公式(2)^[11]。

式中：VS_dermal为手部沾染的药液体积(volume of spray on hands)，默认值为9.3 mL/hands per day；PPE为施药者的防护程度(protection provided by the protective equipment)，正确佩戴全套防渗漏帽子、手套、衣物时的PPE默认值为0.1，其他情况为1；AbsD为经皮吸收率(dermal absorption of the spray)，默认值为10%。CS、EF、BW及AT含义同公式(1)。

美国EPA关于施药者的吸入暴露量及经皮暴露量均采用公式(3)^[10]进行计算。

式中：E为估计暴露量(exposure)，单位mg/d；UE为单位暴露量(unit exposure)，指施药者施用单位量有效成分而产生的经皮或吸入暴露量，单位为mg/l b a.i.。EPA通过总结已有试验数据的算术平均值，建立了室内暴露场景单位暴露量数据库，并认为其中液滴大小和施药区域是影响吸入暴露的主要因素，施药方向则是影响经皮暴露的主要因素^[12]。AR为施药量(application rate)，指药品标签标注的单位面积有效成分用量，单位为l b a.i./ft²或l b a.i./gal；A为日均施药面积或施药量(area treated or amount handled)，单位为ft²/d或gal/d^[13]。

2 施药后居民暴露评估方法

施药后暴露是指居民在已施用过气雾剂的居室中活动时，因接触到残留农药而造成的暴露。根据各年龄段人群的行为特征，成人和儿童均可发生施药后吸入和经皮暴露，儿童还可发生手至口、物体至口和经乳汁暴露等。由于气雾剂雾滴粒径较大，有效成分蒸气压较低，施药后空气中有效成分浓度下降很快，因此经皮暴露是施药后居民暴露的主要途径^{[14, 15, 16, 17]}。

气雾剂施药后产生的可吸入残留有气溶胶和蒸气2种形式。气溶胶是指气雾剂喷出的、能在一定时间内从空气中沉降下来的液态或固态小颗粒悬浮物；蒸气则是指施药后沉降到物体表面又再次挥发进入空气中的药液。

因气溶胶沉降快，有效成分不易挥发(在20～25 ℃时蒸气压>5×10^-5的有效成分除外)，且居民一般被告知不要立刻进入施药后的房间，因此WHO假设居民在施药时和施药后气溶胶沉降、降解或干燥前始终处于室外，施药后居民的吸入暴露可忽略不计^{[11, 18]}。

美国EPA认为，若空间喷雾气雾剂标有施药后离开和再进入通风等要求，则气溶胶暴露部分可忽略不计。对于于物体表面及墙角周边喷雾的杀蟑和杀虫气雾剂，其吸入暴露仅考虑含药蒸气一种形式即可^[10]。

美国EPA采用Well-mixed box (WMB)模型计算施药后气溶胶的吸入暴露量。该模型把施药空间想象为一个封闭的盒子，假定气雾剂在盒中瞬时释放：新鲜空气以恒定速率进入盒中并与含药空气完全混合，盒内药物浓度均一；混合气体以相同、稳定的速率消散离开盒子。其气溶胶暴露量通过公式(4)和(5)^[10]进行计算。

式中：C\-0为施药后0时刻的空气浓度，即初始空气浓度，单位mg/m³。 IR为呼吸速率(inhalation rate)，单位为m³/h。施药后居民的IR值建议参考久坐或被动活动时的数值,WHO推荐成人静坐时的IR值为0.4，轻体力活动时为0.89,小于2岁儿童静坐时的IR 值为0.28，轻度活动时为0.66;EPA推荐成人的IR值为0.64，1～2岁儿童为0.33。 ACH为每小时换气次数(air changes per hour)，指室内空气被室外空气替换的速率，单位为h^-1。EPA推荐ACH值为0.45，是美国全年典型住宅换气次数经验分布的第50位百分数^[19]。ET为暴露时间(exposure time)，根据粒子大小和沉降速率等信息，其默认值为2 h。值得注意的是，上述气溶胶暴露量计算方法只考虑了空气流入和流出造成的消散，并未考虑气溶胶的沉降。

AI指气雾剂有效成分质量分数(percent active ingredient in product)，单位为 %；Vproduct为气雾剂用量(volume of product)，单位mL；Dproduct为气雾剂密度(product density)，水基型产品密度为1 000 mg/mL，其他有机溶剂产品的平均密度为800 mg/mL；V_room为施药房间体积(volume of room)，单位m³。

美国EPA在计算施药后蒸气吸入暴露量时采用的也是WMB模型，其暴露场景基本假设 与气溶胶暴露场景相同 (新鲜空气恒速进入封闭的盒子，与原有含药空气混匀后恒速离开)，但其物体表面农药的释放速率是变化的。美国EPA采用公式(6)和(7)^[10]计算蒸气暴露量。

式中：k是与C_sat(饱和空气浓度) 相关的、描述物体表面农药挥发速率变化的一级衰减速率常数；C_sat是通过相对分子质量和蒸气压计算得到的某农药在空气中所能达到的最大浓度，单位，mg/m³。AR、A的含义同公式(3)，IR、ACH、ET同公式(4)，V_room同公式(5)。为确保计算出的理论空气浓度不超过C_sat，必须比较饱和空气浓度施药量(M_Csat,单位mg)与实际施药量(M_lable,单位mg)的大小。M_Csat按公式(8)^[10]计算。

如果M_lable>M_C\-sat，则通过M_lable预测的空气浓度将大于C_sat，因而必须用M_Csat进行暴露计算；若M_lable<M_Csat，则通过M_lable预测的空气浓度小于C_sat，可以用M_lable进行暴露量计算。

由于含药蒸气能在施药后一段时间内持续释放，因此蒸气暴露量与居民停留在室内的时间有关。美国EPA设定成人和1～2岁儿童施药后蒸气暴露的ET值分别为16 h和18 h^[20]。

人们在娱乐、做家务或其他日常活动期间接触到喷施气雾剂后室内表面(墙壁、 地毯、地板、家具以及其他物品表面)附着的农药是施药后经皮暴露的主要原因，这些活动可使物体表面残留的农药转移到皮肤上。

WHO关于施药后居民的经皮暴露量计算公式见式(9)^[11]。

式中：C为物体表面的农药浓度(concentration on the surface)，即单位面积施用的农药有效成分的量，单位为mg/m²；P是农药从物体表面转移到皮肤的比率(proportion translodged onto skin)，默认值为11%；ESA为暴露皮肤面积(exposed skin areas)，默认成人为0.793 m²，大儿童为0.507 m²，幼儿为0.376 m²。AbsD同公式(2)，EF、BW和AT同公式(1)。

式中：TR为可转移残留(transferable residue)，指施药后残留于室内表面并可被居民通过接触而带走的那部分农药量，单位为μg/cm²，特定农药的TR值可由试验得出，若无法获得相关数据则需根据公式进行计算。TC为转移系数(transfer coefficient)，指单位时间内接触用药处理过的室内表面的面积，单位cm²/h。美国EPA推荐成人施药后皮肤暴露的TC值为6 800 cm²/h，1～2岁儿童为1 800 cm²/h。ET指室内施药后居民在各种地板表面停留的时间。为了分别提出居民在硬表面和地毯的暴露时间，EPA假设厨房和浴室为硬地板，在该处停留的时间即为硬表面暴露时间，除睡觉外在住宅内度过的其余时间为地毯暴露时间。EPA推荐施药后成人在硬表面和地毯上的ET值分别为2 h和8 h，1～2岁儿童分别为2 h和4 h。

DepR为沉积残留量(deposited residue)，指施药后沉积在单位面积硬表面或地毯上的残留农药量，单位为μg/cm²。DepR与施药方式(如空间喷雾、周边/点喷雾)有关，不同施药方式导致的房间内残留分布差异可直接影响居民暴露量的大小。DepR值可通过以下几种方法获得：

1)化合物特定的沉积数据。空间喷雾的沉积残留量为整个施药区域实测数据的平均值。评估者应根据试验实际施药量和标签施药量对沉积残留量进行适当的调整。对于周边和局部施药的情况，因其施药方式会导致施药区域或其附近的残留水平高于房间其他部分，故应对居民接触用药区域和未用药区域的时间作出假设。假定居民接触用药区域的时间为30%，接触未用药区域的时间为70%，则整个房间的沉积残留量即为施药区域残留均值的30%与非施药区域残留均值的70%之和^{[21, 22]}。

2)标签施药量。如无法获得化合物的特定沉积数据，且标签施药量是采用单位面积有效成分用量来表示时，可用该施药量来估计沉积残留量(假设施用的全部药量都沉降至地板上)。对于空间喷雾，残留沉积量等于标签标注的施药量；对于周边或局部喷雾，因其释放的药液在房间内分布不均，故设定其沉积残留约为施药量的50%。

3)默认值。若化合物的特定沉积数据和施药量都无法获得，则采用其施药方式对应的默认沉积残留量进行计算。液体剂型喷雾施药时的默认沉积残留量为15 μg/cm^{2[23, 24, 25]}，该数值还可根据标签具体注明的施用药物的质量分数按比例进行调整。对于周边或局部喷雾，已有数据表明其沉积残留量不受施用药物质量分数的影响，故默认其均值为4.5 μg/cm²。

Fai为可转移残留比例( fraction of residue available for transfer )，指可从硬表面或地毯上转移到人体的农药有效成分的比例。美国EPA 提供了5种化合物的特异性Fai值，同时给出了在缺乏化合物特异性数据情况下的估计值(硬表面为0.08，地毯为0.06)。

儿童的手至口暴露是指儿童通过吮吸手指等行为，摄入施药后由物体表面转移到皮肤的残留农药的过程。

式中：C为物体表面气雾剂浓度(concen-tration)，即单位面积表面上有效成分的量，单位为mg/m²；Transl为可从物体表面转移至皮肤上的农药的比例(proportion translodged onto skin)，默认值为11%；ESA为皮肤暴露面积(exposed skin area)，WHO规定与手至口暴露相关的幼儿的ESA默认值为0.003 2 m²；THM为手至口转移率(transfer efficiency from hands to mouth)，默认值为10%；AbsO为经口吸收率(gastrointestinal absorption)，默认值为100%；EF、BW及AT的含义同公式(1)。

式中，HR指儿童因接触施药后物体表面而残留在单位面积手掌上的农药量(hand residue loading)，单位为mg/cm²。F_M指每次入口的手掌面积占整个手掌表面积的百分数(fraction of hand mouthed per event)，EPA推荐施药后儿童经口暴露的F_M值为0.13；SA_H为单只手的表面积(hand surface area)，美国EPA假定1～2岁儿童的单手表面积为150 cm²。ET的含义同公式(10)，对1～2岁儿童，EPA推荐施药后处于硬地板和地毯上的手至口ET值分别为2 h和4 h。N_Replen指手掌上残留农药每小时补充的次数(replenishment intervals per hour)，EPA基于SHEDS模型得出的保守假定为 4 event/h，即手上残留农药每15 min补充1次。SE为唾液提取系数(fraction of pesticide extracted by saliva)，指手部皮肤上的农药被唾液提取的百分数，推荐值为48%。Freq_HtM指每小时手与口接触的次数(hand-to-mouth events per hour)，1～2岁儿童Freq_HtM的算术平均数为20。

HR计算公式中， Fai_hands指手掌上残留的气雾剂有效成分占全身皮肤暴露量的百分数(fraction of a.i. on hands)，根据jazzercise实验得出Fai_hands值为15%^[26]。DE指皮肤暴露量(dermal exposure)，计算方法见2.2.2节。

物体至口暴露是指儿童通过吮吸玩具等行为，摄入施药后由物体表面转移到玩具上的残留农药的过程。

美国EPA关于施药后儿童的物体至口暴露量计算公式见(15)和(16)^[10]。

式中：OR指物体单位表面积上残留的农药量(chemical residue loading on an object)，单位为mg/cm²。SAM_O指每次入口的物体的表面积(surface area of object mouthed)，美国EPA推荐的SAM_O值为10 cm²/event。N_Replen指每小时物体表面残留农药补充的次数(replenishment intervals per hour)，推荐值为4 intervals/h。Freq_OtM指每小时物体与口接触的次数(object-to-mouth events per hour)，1～2岁儿童的Freq_OtM算术平均值为14 event/h^[27]。SE 的含义同公式(13)。

DepR为沉积残留量，具体见公式(11)。F\-O指施药后地板上残留农药转移到物体的百分数(fraction of residue to an object)，现阶段研究假设，可转移到物体上的残留药量与可转移到皮肤上的相同，因此可用硬表面或地毯上的Fai值来保守估计F\-O。

3 总暴露量计算

当不同暴露场景有可能同时发生时，则总的经皮、经口或吸入暴露量等于不同场景各暴露途径产生的暴露量之和。如在气雾剂施药后的居民暴露评估中，因儿童在一定时间内既可能将手、又可能将物体放入口中，则其经口总暴露量为物体至口暴露量与手至口暴露量之和。由于每种暴露评估的保守性，保证了总暴露量具有足够的保护性。

值得注意的是，由于各个国家或地区居民的用药习惯、环境条件和对风险的拟保护程度不同，使得暴露场景具有其特异性。如WHO认为空间喷雾气雾剂施药后居民的吸入暴露可以忽略，美国EPA则认为应根据标签和施药方式决定是否需将此暴露纳入风险评估程序；WHO不考虑空间喷雾后儿童的物体至口暴露，但考虑非直接污染食物至口和经乳汁暴露，与美国EPA气雾剂施药后的儿童暴露评估模式可相互补充。在参数选择上，WHO设定的数值在世界范围内具有普遍指导意义，而美国EPA部分参数仅针对本国情况，具有特异性。在计算方法上，WHO公式中常量较多、计算方便，而美国EPA公式则相对较复杂，往往需要计算机辅助完成。根据上述情况，针对我国气雾剂发展现状，首先应按照具体使用方法进行暴露评估，其次，在评估的初期阶段，可仅考虑主要的暴露途径，选择适合我国国情的参数，并逐步研究完善适用于我国的暴露场景，开发更加精确的计算模型。

4 我国气雾剂风险评估研究现状及展望

风险评估作为衡量卫生杀虫剂使用安全性的技术体系，是保障居民健康的重要环节。目前我国对室内杀虫气雾剂的风险评估工作尚处于起步阶段。近年来通过中美农药管理合作及“十二五”国家科技支撑计划“绿色生态农药的研发与产业化”等项目，深入研究国际先进的室内卫生杀虫剂健康风险评估程序，为建立符合我国国情的气雾剂暴露评估方法做了大量基础工作。截至目前，已初步确定了我国室内杀虫气雾剂的主要暴露场景和暴露途径。在施药者暴露评估阶段，主要考虑经皮和吸入2种暴露途径；在施药后居民暴露评估阶段，主要考虑经口和经皮2种暴露途径，但暂不计算由于摄入乳汁和非直接污染食物引起的儿童暴露。在暴露参数方面，通过“十二五”国家科技支撑计划项目的“全国卫生杀虫剂使用情况调查”，已获得气雾剂使用量、居民暴露时间、暴露频率、房间体积及换气速率等关键数据，但这些数据目前仍处于统计处理阶段，尚未公开发布。后续将进一步开展相关研究，建立和论证适合我国实际的特异性暴露模型，整理完善相关参数 ^{[28, 29, 30]}等，以加快暴露评估技术在我国卫生杀虫剂登记管理中的运用^[31]。