橡胶具有优异的耐磨性和材料强度，因而被广泛应用于制造鞋类产品。随着技术的不断进步，各种高性能鞋底材料快速发展，如顺式-1,3-丁二烯橡胶（BR）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚氨酯（PU）、热塑性聚氨酯弹性体橡胶（PU）、热塑性橡胶（TPR）、合成橡胶（RB）以及聚氯乙烯（PVC）等。截止2020年，全球鞋类年产量已达200亿双，并具有逐年增长的趋势。鞋类不断增长的产量和销量引发了我们对其环境影响的担忧。欧盟预计每年的鞋类废弃物将超过120万吨。此外，在日常使用中，鞋类经过磨损释放出的颗粒形式橡胶也会导致污染。仅在丹麦，每年鞋底磨损量约达100至1000吨。这使得鞋类可能成为环境中橡胶及其相关化学添加剂污染的重要来源。已有的研究关注了特定的污染物，但不足以全面了解和评估制鞋橡胶的潜在生态风险。
基于此，研究团队利用高通量多功能成组毒理学分析系统，评估了制鞋橡胶及其浸取液中化学添加剂的种类、含量和暴露风险。本研究利用非靶标分析，在制鞋橡胶和浸取液中检测到了106种和70种化学物质，总浓度分别为203至3.21 × 103 μg/g和247至5.32 × 104 μg/L。检测到的化学添加剂共包括10种化学结构，其中邻苯二甲酸酯类是主要的化学添加剂。不同制鞋橡胶中添加剂的浓度和组成差异显著，PVC制鞋橡胶（3.21 × 104 µg/g）和其浸取液（5.32 × 104 µg/L）的添加剂总浓度是PU（制鞋橡胶：203 µg/g，浸取液：247 µg/L）的158和215倍。风险商（RQ）结果表明，制鞋橡胶对水生生态系统的风险较低（9.64×10-4–0.09）。研究团队进一步利用分子对接技术预测筛查出的化学添加剂与青鳉鱼内分泌受体之间的结合亲和力，结果表明制鞋橡胶中的化学添加剂具有潜在的内分泌干扰效应。本研究强调了制鞋橡胶中化学添加剂的筛查结果，并提出了对全球鞋类产品潜在环境风险进行持续监测的建议。相关研究结果近日以Research Article形式发表于ES&T Letters，论文第一作者是博士研究生阎昱好，通讯作者是中心博士后史纯珍教授、山东大学刘润增教授。
本研究中使用的高通量多功能成组毒理学分析系统（High-Throughput and Multifunctional Integrated Toxicology Analyzer, ITA）是环境化学与生态毒理学国家重点实验室江桂斌课题组研制的集样品制备与分离、化学分析和毒理学评价为一体的高通量科研设备，可高效进行化合物纯品、实际样品的毒性评估与复杂基质中有毒污染物的分析与鉴定，在新关键效应污染物识别中发挥重要作用。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00044
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