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市販のスプレー製品から発生する空気中浮遊粒子に対する行動特性
Behavioral characteristics to airborne particles generated from commercial spray products.
PMID: 32371310 DOI: 10.1016/j.envint.2020.105747.
抄録
市販のスプレー製品は日常的に使用されており、これらの製品から発生する空気中浮遊粒子は健康に悪影響を及ぼす可能性がある。本研究では、スプレー製品から発生する空気中浮遊粒子の挙動を明らかにし、その沈着損失率を明らかにすることを目的とした。研究の対象としたのは、使用頻度の高いスプレー製品のうち、芳香剤、布用消臭剤、窓用クリーナー、浴室用クリーナーの4つのカテゴリーである。これらの製品はクリーンルーム内で使用説明書に従って塗布した。空気中の浮遊粒子（10-10,000nm）は、走査型移動性粒子測定器と光学式粒子分光計を使用して、ユーザーの呼吸ゾーン内で測定しました。さらに、フィルターサンプリングを行い、電界放出走査電子顕微鏡（FE-SEM）を用いて粒子の形態学的特性を調べた。初期濃度と粒度分布は、スプレーの種類や製品によって異なっていた。試験した2つのプロペラントタイプの芳香剤は、より小さいサイズの粒子の初期濃度が高いことを示した。しかし、これらのうちの1つおよびすべての手圧タイプの推進剤は、すべてのサイズ範囲で低い初期濃度を示した。時間の経過とともに、核生成モード（10〜31.6nm）の粒子が減少し、凝集した粒子が蓄積モード（100〜1000nm）に移行することが観察された。FS-SEM分析により、全ての製品においてナノサイズの粒子の凝集が確認された。様々な粒子径の沈着損失率は、初期濃度と粒子径分布に依存していた。初期濃度が高い2製品の芳香剤では、初期濃度に関係なく、小粒径粒子の沈着損失率が高いのに対し、大粒径粒子の沈着損失率は他の製品に比べて高かった。本研究の結果は、特にスプレー製品の暴露モデリングへの応用において、消費者用スプレー製品中の空気中浮遊粒子の挙動やその結果としての暴露評価に有用な情報を提供することができると考えられる。
Commercial spray products are commonly used in daily life and airborne particles generated by these products may cause adverse health effects. Our study was aimed to characterize the behaviors of airborne particles from spray products and to determine the deposition loss rate. Four categories of spray products with highly frequent use - air fresheners, fabric deodorants, window cleaners, and a bathroom cleaner - were selected for the study. The products were applied in a cleanroom according to the instructions for use. Airborne particles (10-10,000 nm) were measured within the breathing zone of a user with a scanning mobility particle sizer and an optical particle spectrometer. Additionally, filter sampling was performed to examine the morphological characteristics of the particles using a field emission-scanning electron microscope (FE-SEM). The initial concentration and particle size distribution varied among different spray types and products. Two propellant-type air fresheners that we tested showed a high initial concentration of smaller sized particles. However, one of these and all hand-pressure type propellants showed a low initial concentration in all size ranges. We observed that particles in nucleation mode (10-31.6 nm) decreased and aggregated particles shifted to accumulation mode (100-1,000 nm) over time. The FS-SEM analysis confirmed the aggregation of nano-sized particles for all products. The deposition loss rates of various particle sizes depended on the initial concentration and distribution of particle sizes. For two air fresheners with high initial concentrations, the loss rate of small-sized particles was higher than that of the other products whereas the particle loss rate of large-sized particles was higher, regardless of initial concentration. The results of this study can give us useful information in the behaviors of airborne particles in the consumer spray products and resulting exposure assessment especially in the application to the exposure modeling of spray products.
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