甲醛環境暴露

甲醛的人體暴露途徑主要包括：呼吸吸入、皮膚或眼睛接觸，也可以通過消化系統吸收。

環境水平及人體暴露

環境水平和人體暴露

美國的研究表明大氣甲醛的背景濃度為0.246g/m3。生產甲醛的工廠其未處理的氣體，當排放高度為18m時，其距工廠250～500m的大氣樣品中，甲醛含量均在0.035mg/m3以上。1000m遠在大氣中甲醛濃度在嗅閾以下。以甲醛作鞣劑生產塑膠的企業周圍大氣中的甲醛濃度在嗅閾以下。以甲醛作鞣劑生產塑膠的企業周圍大氣中的甲醛濃度距廠區100m內為0.012mg/m3；200m處部分低於0.012mg/m3；400m處均低於0.012mg/m3。汽車尾氣排放造成公路邊空氣的甲醛含量提高，濃度高低與車況、燃油質量、柴油車比例、天氣狀況等有關，廣州一次調查顯示馬路邊空氣中甲醛含量為7.05～29.01g/cm3。汽車內部甲醛濃度超標也是普遍現象，研究表明新車關閉門窗5min後車內空氣甲醛濃度達0.01～0.50mg/m3，20min內達0.19～0.95mg/m3。多數新裝修住房的空氣中甲醛濃度平均可達0.492mg/m3，裝修竣工後半年內室內甲醛濃度在0.094～0.241mg/m3，門窗關閉時甲醛100%超標，2～3a後仍有0.071mg/m3。使用UFFI的室內甲醛為3.35mg/m3，最高可達42.5mg/m3。平均濃度的上限值（0.18mg/m3）已超過歐洲建議值（0.13～0.16mg/m3）的上限值，高於WHO衛生標準值（0.06mg/m3）。測得一次最高濃度0.092mg/m3，一次最低濃度0.019mg/m3。國內各地的研究者對不同的公共場所空氣中甲醛污染狀況所作的調查涉及賓館、旅店、家具商場、舞廳等。各類新裝修的公共場所空氣中甲醛的超標率達60%～100%，其中家具商場空氣中的甲醛濃度最高。2000年對北京市9個家具商場的空氣中甲醛濃度測定發現：夏季為0.26～1.18mg/m3，超標率為100%；冬季為0.069～0.38mg/m3，超標率為61%。河南和黑龍江部分家具商場中夏季空氣中甲醛濃度的平均值分別為0.483mg/m3與0.432mg/m3，超標率為100%。在一些裝潢講究的星級賓館和酒店客房空氣中的甲醛濃度也相對較高，平均值在0.058～0.298mg/m3，北方樣本相對南方的較高，可能與北方室內採暖有關。未經裝修的或使用多年的普通旅店中甲醛濃度則較低，均值在0.028～0.038mg/m3。天然食品中大都含有低量甲醛，荷蘭的一項調查表明162種穀類食品中53%樣品甲醛含量超過1mg/kg，20%樣品超過2mg/kg，一些肉製品含量高達20mg/kg。食品甲醛來源一是生食中天然存在的，如梨中甲醛含量為60mg/kg，土豆為57mg/kg，豬肉為20mg/kg，海魚為20mg/kg；二是烹調加工過程中形成的。用甲醛做防腐劑的水產品和其他食品甲醛含量很高。雨水中甲醛含量通常為0.110～0.174mg/L，峰值高達1.380mg/L。飲水中甲醛濃度通常為0.1mg/L。工業廢水中排放的甲醛含量由於行業不同有很大差別，其中濃度最高的甲醛廢水是生產酚醛樹脂的上層焦油廢水，含甲醛量高達2.5%。

暴露途徑

甲醛的人體暴露途徑主要包括：呼吸吸入、皮膚或眼睛接觸，也可以通過消化系統吸收。

呼吸吸入

當前我國各地裝修家庭室內環境甲醛污染情況比較突出，各地的監測發現家庭甲醛超標率很高，達60%以上甚至90%，而且甲醛濃度平均倍數高，有的超過國家標準4倍，甚至達7.5倍。天津市2005年的調查看到：家庭裝修工人甲醛暴露量為13.79mg/（m3·h）；塗裝車間工人甲醛暴露量為8.34mg/（m3·h）。裝修時間>2a的居室居民中，未成年人、成年人和老年人甲醛的日暴露量平均值分別為2.61mg/（m3·h）、2.69mg/（m3·h）和2.77mg/（m3·h），裝修時間≤2a的未成年人、成年人和老年人甲醛的日暴露量平均值分別為2.67mg（/（m3·h）和2.86mg/（m3·h）。室內空氣甲醛污染引發疾病的事件多發。在未污染的室外空氣中活動2h的甲醛暴露量約為0.02mg/d，在含1mg/m3甲醛的空氣中工作的工人（工作6h）甲醛暴露量約為5mg/d，日抽菸20支的甲醛暴露量為1mg，被動吸菸的暴露量為0.1～1mg/d。

皮膚和眼睛接觸暴露

護膚霜和防曬霜等護理品含有甲醛，根據大鼠的皮膚吸收率測算，質量為17g、甲醛含量為0.1%的護膚品全部用完時經皮膚吸收量為0.87mg。空氣中的甲醛氣體可溶於水後經眼睛進入人體。

飲食暴露

通過天然食品攝入的甲醛相對較少，微量的甲醛在人體內能很快代謝成甲酸，從呼吸系統和尿液中排出，對人類健康沒有影響。食用未污染食品時成人每天通過食品攝入的甲醛量為1.5～14mg。當前的水發海產品甲醛陽性率較高。此外麵粉、米粉、竹筍、冬粉、豆腐等用一種俗稱吊白塊的能分解出甲醛的甲醛次硫酸氫鈉做增白劑，也增加了甲醛暴露風險。成人每天從飲水中攝入甲醛約0.2mg。兒童易受甲醛污染的危害，家庭內裝修、木製品、新衣物、家用化學品、化妝品都釋放甲醛，兒童接觸、誤食等增加了甲醛暴露危險。地毯可吸收甲醛，兒童在上面活動也增加了甲醛的暴露量。

毒性閾值

動物半致死劑量（LD50）：甲醛100mg/kg（大鼠、吞食），福馬林800mg/kg（大鼠、吞食）；立即危害濃度（IDLH）：甲醛20×10－6，福馬林20×10－6。

生物效應

在動物和人體內的代謝動力學比較

吸收/分布/排泄吸收途徑包括：吸入、食入和皮膚接觸吸收。由於高度的水溶性和與生物大分子的高度反應性，甲醛主要在直接接觸部位被吸收。例如，吸入的甲醛主要在上呼吸道沉積並被吸收。經口進入體內的甲醛主要在口腔黏膜和胃腸道被吸收。

代謝及其產物

在體內甲醛首先被氧化為甲酸，再進一步轉化為CO2和甲酸鹽。甲醛代謝為甲酸的過程中最主要的酶類為甲醛脫氫酶，現已發現人類的肝細胞、紅細胞以及大鼠的呼吸道上皮細胞、嗅覺上皮細胞和腎、腦中都有甲醛脫氫酶存在。甲醛在甲醛脫氫酶和其他酶的作用下通過利用輔酶Ⅰ（NAD）和還原型谷胱甘肽形成中間產物S2甲醯谷胱甘肽，然後谷胱甘肽被釋放形成甲酸。甲酸經代謝後，以CO2形式呼出，或以甲酸鹽的形式從尿中排出。從甲酸代謝為CO2的過程是甲醛代謝的限速步驟。這一過程主要通過兩個途徑，其中主要途徑為甲酸與四氫葉酸在胞漿中經甲酸四氫葉酸合成酶的作用被催化生成甲醯四氫葉酸，後者再被氧化為CO2和水；另一途徑是在過氧化物酶作用下的過氧化反應，這一反應依靠生成H2O2的速度。另外甲酸也可用於體內甘氨酸、組氨酸和絲氨酸的生物合成。甲醛主要沉積在呼吸道並且代謝迅速，人暴露於2.3mg/m3甲醛40min、F344大鼠暴露於17.3mg/m3甲醛2h、猴暴露於甲醛7.2mg/m34周（每天6h，每周5d）均未發現血液中甲醛濃度顯著升高。

體內和體外效應

非致癌性作用

大鼠在持續暴露於3.7mg/m3的甲醛13周后，呼吸道上皮可發生持續性增生、鱗狀上皮化、炎症和潰瘍等多種病理變化。急性毒性實驗中若甲醛濃度低於2.4mg/m3時，一般不會觀察到上述變化。

致癌性作用

多數實驗表明，長期吸入甲醛可導致大鼠鼻腫瘤的發生率增加，但劑量反應關係是非線性的。只有當甲醛濃度>7.2mg/m3時，大鼠的鼻腫瘤發生率才會急劇上升。Kamata等將雄性F344大鼠分別暴露於0mg/m3、0.36mg/m3、2.60mg/m3、17.80mg/m3的甲醛，每天6h，每周5d，持續28個月，發現高濃度組大鼠鼻腫瘤的發生率增高。所有暴露組的大鼠在28個月後鼻腫瘤的發生率為41%，而在未暴露組則沒有發現鼻腫瘤。多數口服暴露甲醛的實驗未發現大鼠的消化系統腫瘤有顯著的增加。

遺傳毒性

大量研究表明，甲醛在細菌和哺乳動物細胞的體外實驗系統中均表現出遺傳毒性。無論是否有代謝活化系統的存在，甲醛都能導致沙門菌和大腸桿菌發生突變。甲醛能增加各種嚙齒類動物細胞和人類細胞的染色體變異、姊妹染色單體交換和基因突變。甲醛還能使人的成纖維細胞和鼠的氣管上皮細胞的DNA單鏈斷裂。

人體效應

致癌性

甲醛與人類腫瘤之間關係的研究多是在甲醛接觸工人、病理工作者和屍體防腐者等職業人群中進行的。1986—1996年的21個病例對照研究中，有5個研究顯示甲醛與人類腫瘤有關。1986—1996年的24個佇列研究中，有15個研究顯示甲醛與人類腫瘤有關。1975—1991年間進行的甲醛與人類腫瘤的流行病學研究進行了元分析（metaanalysis），結果表明甲醛的高濃度和低濃度暴露均不能增加患鼻腔癌的危險，相對危險度（RR）分別為0.8和1.1。而其他研究發現甲醛的暴露能增加患鼻竇癌的危險性，RR=1.75。甲醛最高濃度暴露組患鼻咽癌的危險性增高，RR值為2.1～2.74。1975—1995年間發表的甲醛與鼻竇癌、鼻咽癌、肺癌關係的文章進行元分析。結果顯示，對於鼻竇癌，基於病例2對照研究的RR為0.3，95%CI為0.1～0.9，基於佇列研究的RR為1.8，95%CI為1.4～2.3。但未發現甲醛暴露能導致鼻咽癌的危險性增加。除了呼吸道腫瘤之外，還有許多關於甲醛與其他系統腫瘤關係的研究。其結果發現甲醛暴露與胰腺癌之間有微弱的聯繫，RR=1.1，95%CI為1.0～1.3。但是聯繫只限於屍體防腐者（RR=1.3，95%CI為1.0～1.6）和病理解剖人員（RR=1.3，95%CI為1.0～1.7），在甲醛暴露工人中未發現聯繫（RR=0.9，95%CI為0.8～1.1）。綜上所述，甲醛與人類腫瘤之間的因果關係尚不能確定，還有待於更多的流行病學研究加以驗證。

遺傳毒性

一些研究表明，在職業接觸甲醛的人群中，口腔黏膜和鼻黏膜細胞中微核發生率增高。外周血淋巴細胞發生染色體變異、姊妹染色體交換和出現DNA-蛋白交聯物質（DNA-proteincross-links，DPC）。DPC是職業接觸與環境污染致癌、致突變物質對生物大分子的一種重要遺傳損害，是近年來備受關注的化學物質毒性作用的分子生物標誌物。DPC是DNA與蛋白質分子之間形成的一種穩定的共價結合物。與其他類型的DNA損傷相比，DPC較難修復，在細胞周期中持續時間較長。DPC一旦形成將使與之交聯的核蛋白失去正常的功能，而核蛋白是維持DNA構象的重要成分，並參與調控DNA的轉錄與複製。在DNA複製過程中，與蛋白質交聯的DNA往往不能被複製酶識別，從而造成某些重要基因如抑癌基因丟失，繼而引發腫瘤。甲醛暴露工人外周血白細胞中，DPC的水平顯著高於對照組。並且發現甲醛的暴露年數與DPC含量之間存線上性關係，並認為DPC可作為甲醛暴露生物監測的標誌物。

刺激作用和對肺功能的影響

有研究表明，從事樹脂、化學、家具和木材生產的甲醛職業接觸人群中，眼和呼吸道刺激症狀的發生率明顯增高。在這些研究中，甲醛平均濃度一般在0.20mg/m3以上。在新裝修的居室中，由於甲醛引起的眼和呼吸道刺激症狀也普遍存在。Bender的測試研究表明，在甲醛濃度為1.2mg/m3時可引起測試者可逆的肺功能變化（1s用力呼氣量和最大中段呼氣量降低）。Ulvestad等人的研究表明，甲醛暴露工人（甲醛濃度為5.5～300mg/m3）的肺功能比對照組顯著降低。

對免疫系統的影響

甲醛暴露對人體免疫系統影響的流行病學研究多集中在過敏反應。有研究表明甲醛暴露工人的哮喘患病率顯著增高，可能與免疫機制有關。對居室中甲醛暴露與6個月～3歲兒童哮喘之間的關係進行病例2對照研究，發現當室內甲醛濃度≥60mg/m3時，兒童患哮喘的危險明顯增加。對23名上解剖課時暴露於甲醛的醫學生進行研究，為期8周，暴露濃度為0.299～0.508mg/m3，每周3次，每次3h。結果發現在外周血淋巴細胞中CD19的百分比顯著增高，而CD3、CD4和CD8的百分比顯著降低。