Comparing the BAMA indoor air and ConsExpo inhalation models

Voor chemische stoffen die onder REACh gereguleerd worden en die bedoeld zijn om in consumentenproducten gebruikt te worden, vereist REACh een z.g. 'Chemical Safety Assessment (CSA)'. In een dergelijke CSA moet gedemonstreerd worden dat het gebruik van de stof in een consumentenproduct veilig is. Bij gebrek aan blootstellingsgegevens kan bij het maken van een CSA gebruik gemaakt worden van blootstellingmodellering. Er bestaan verschillende modellen voor de schatting van de blootstelling van consumenten aan chemische stoffen. Voor stoffen uit consumentenproducten in spuitbussen m.n. zijn er twee modellen die waarschijnlijk veelvudig gebruikt zullen worden bij de ontwikkeling van CSAs. Dit zijn het 'Indoor Air' model van de 'British Aerosol Manufacturers Association (BAMA)' en het spuitbus model uit het ConsExpo programma dat is ontwikkeld door het RIVM. Voor een beoordeling van de kwaliteit van een CSA, zoals die door de industrie worden gemaakt, is het belangrijk goed inzicht te krijgen in de verschillen en overeenkomsten tussen verschillende methodes en modellen die in de praktijk gebruikt kunnen worden. In dit rapport worden de BAMA en het ConsExpo programma met elkaar vergeleken, In het rapport worden de aannames en modelstructuur van beide modellen beschreven. De verschillen tussen beide modellen worden aan de hand van simulaties geïllustreerd. Het BAMA model is op meer versimpelende aannames gebaseerd dan het ConsExpo spuitmodel. Deze vereenvoudigingen zijn met name van belang als het model gebruikt wordt voor het schatten van de blootstelling aan niet-vluchtige stoffen in spuitbussen die vrijkomen als aerosoldeeltjes. Voor dit type stoffen geeft het BAMA model hogere schattingen dan het ConsExpo spuitmodel. Het is de verwachting dat de BAMA schattingen in de meeste van deze gevallen onrealistisch hoog zijn. Het model is slechts geschikt voor een ruwe schatting van de mogelijke blootstelling aan deze stoffen. Een andere beperking van het BAMA model is de aanname dat het gespoten materiaal onmiddellijk vrijkomt. Deze aanname beperkt de toepasbaarheid van het BAMA model bij het schatten van kortdurige (acute) blootstellingen. Het is aan te nemen dat het BAMA model alleen geschikt is voor het schatten van langer durende blootstellingen.For chemical substances regulated under REACh, that are intended to be used in consumer products, REACh regulation requires that safe use of chemicals in these products is demonstrated. Such Chemical Safety Assessments (CSAs) require an evaluation of the consumer exposure to the chemical substances in the product. Due of the lack of data on exposure, this evaluation is often done by modelling. Various tools to estimate human exposure from consumer products exist. Specifically, for substances contained in consumer spray products, two modelling tools are expected to be frequently used in the development of Chemical Safety Reports: the BAMA Indoor Air model and ConsExpo. The first tool is developed by the British Aerosol Manufacturers Association (BAMA), ConsExpo is developed at RIVM. For the evaluation of Chemical Safety Reports provided by industry, insight in the differences and similarities of alternative tools and methods is required. In this report a comparison between BAMA indoor air model and ConsExpo has been made. The assumptions and structure of both models are described. In simulations the differences in models are illustrated. The BAMA model is build on simpler assumptions than the ConsExpo spray model. The simplifications in the BAMA model are especially important in cases where the model is used to estimate exposure to low-volatile substances in sprays that are released as aerosol droplets. In these applications the BAMA model will give higher estimates than the ConsExpo model. The BAMA model predictions are expected to be unrealistically high in most of these cases. The model is only suited for screening of potential exposure for these substances. A second limitation in the BAMA model is the assumption of instantaneous release of material. This assumption limits the applicability of the model to evaluation of short term (acute) exposures. The BAMA model is expected to be only suited for estimating longer term exposures.VW

Assessing Human Exposure to SVOCs in Materials, Products, and Articles : A Modular Mechanistic Framework

A critical review of the current state of knowledge of chemical emissions from indoor sources, partitioning among indoor compartments, and the ensuing indoor exposure leads to a proposal for a modular mechanistic framework for predicting human exposure to semivolatile organic compounds (SVOCs). Mechanistically consistent source emission categories include solid, soft, frequent contact, applied, sprayed, and high temperature sources. Environmental compartments are the gas phase, airborne particles, settled dust, indoor surfaces, and clothing. Identified research needs are the development of dynamic emission models for several of the source emission categories and of estimation strategies for critical model parameters. The modular structure of the framework facilitates subsequent inclusion of new knowledge, other chemical classes of indoor pollutants, and additional mechanistic processes relevant to human exposure indoors. The framework may serve as the foundation for developing an open-source community model to better support collaborative research and improve access for application by stakeholders. Combining exposure estimates derived using this framework with toxicity data for different end points and toxicokinetic mechanisms will accelerate chemical risk prioritization, advance effective chemical management decisions, and protect public health.Peer reviewe

Geaggregeerde blootstelling van chemische stoffen in consumentenproducten : Blootstelling aan parabenen in verzorgingsproducten voor kinderen als case studie

Consumenten staan dagelijks bloot aan chemische stoffen die zijn verwerkt in verschillende non-food-producten. Om de gevolgen voor de volksgezondheid te kunnen beoordelen, moet de blootstelling aan deze stoffen bekend zijn. Een risico wordt namelijk berekend door de blootstelling van een stof te vergelijken met het effect ervan. Om zicht te krijgen op de totale blootstelling aan één stof vanuit verschillende consumentenproducten wordt een zogeheten geaggregeerde blootstelling uitgevoerd. Hierin zijn ook de verschillende 'routes' verwerkt waardoor mensen een stof binnen kunnen krijgen: via de huid, via inademing, of via de mond. Realistischere blootstellingschatting met gebruiksgegevens Het RIVM heeft in een casestudie een model voor geaggregeerde blootstelling gekoppeld aan gebruiksgegevens van producten: hoe vaak worden ze gebruikt en in welke hoeveelheid. Gekozen is voor vier parabenen die in verzorgingsproducten voor jonge kinderen zitten, zoals shampoo, billendoekjes en haarlotion. Bij gewone blootstellingschattingen wordt doorgaans uitgegaan van de maximale frequentie en hoeveelheid. Met de gebruiksgegevens kan een realistischere inschatting van de blootstelling, en daarmee van het risico worden gemaakt. De gebruiksgegevens zijn met behulp van een kleinschalige enquête vergaard. Effectiviteit blootstellingschatting getoetst Blootstellingschattingen worden trapsgewijs uitgevoerd, in zogenoemde tiers. Dat betekent dat eerst een blootstelling uitgerekend wordt met (maximale) waarden. De berekeningen worden steeds gedetailleerder uitgewerkt naarmate risico's als gevolg van blootstelling niet kunnen worden uitgesloten. In de casestudie is de gebruiksinformatie gebruikt om de methode van de laatste testfase (de hoogste tier) te testen. Deze tier levert informatie op over onzekerheden in de blootstellingschatting en over welke bronnen de hoogste bijdrage leveren aan de blootstellingschatting. Daarnaast wordt inzicht verkregen welk deel van de bevolking aan hoge, respectievelijk lagere, concentraties blootstaan. Al deze informatie is relevant voor risicobeoordelaars en risicomanagers.Consumers are exposed daily to chemicals from non-food consumer products. The level of exposure has to be assessed to evaluate the consequences of exposure to a substance for public health. A risk is calculated by comparing the exposure to a substance with the hazardous effect. Considering that a substance may be contained in several consumer products, the contribution of these products to the total exposure will have to be added up to determine the aggregate exposure. This includes summation of the different routes: dermal, inhalation, and oral.\ More realistic exposure estimation with use data In a case study, RIVM has coupled a model for aggregate exposure to use data of products; how often are they used and how much is used. Four parabens are chosen, which are present in personal care products for young children such as shampoo, baby wipes and hair lotion. It is common practice to use maximal defaults for frequency and amount in exposure estimations. A more realistic exposure estimation can be made using use data, which are gathered with a small survey. Effectivity exposure estimation tested Exposure estimations are performed step-by-step, using so-called tiers.An exposure estimation is at first calculated using (maximal) deterministic values. When risks cannot be excluded, the calculations can be performed in more detail. In this case study, a method for a higher tier is tested. This tier provides information on uncertainties in the exposure estimation as well as which sources contribute the most to the total exposure. Besides, insight is obtained on the distribution of exposure over the population. All this information is relevant for risk assessors and risk managers.VW

Aggregate consumer assessment of chemicals in consumer products. : Paraben exposure in children as a case study

Consumenten staan dagelijks bloot aan chemische stoffen die zijn verwerkt in verschillende non-food-producten. Om de gevolgen voor de volksgezondheid te kunnen beoordelen, moet de blootstelling aan deze stoffen bekend zijn. Een risico wordt namelijk berekend door de blootstelling van een stof te vergelijken met het effect ervan. Om zicht te krijgen op de totale blootstelling aan één stof vanuit verschillende consumentenproducten wordt een zogeheten geaggregeerde blootstelling uitgevoerd. Hierin zijn ook de verschillende 'routes' verwerkt waardoor mensen een stof binnen kunnen krijgen: via de huid, via inademing, of via de mond. Realistischere blootstellingschatting met gebruiksgegevens Het RIVM heeft in een casestudie een model voor geaggregeerde blootstelling gekoppeld aan gebruiksgegevens van producten: hoe vaak worden ze gebruikt en in welke hoeveelheid. Gekozen is voor vier parabenen die in verzorgingsproducten voor jonge kinderen zitten, zoals shampoo, billendoekjes en haarlotion. Bij gewone blootstellingschattingen wordt doorgaans uitgegaan van de maximale frequentie en hoeveelheid. Met de gebruiksgegevens kan een realistischere inschatting van de blootstelling, en daarmee van het risico worden gemaakt. De gebruiksgegevens zijn met behulp van een kleinschalige enquête vergaard. Effectiviteit blootstellingschatting getoetst Blootstellingschattingen worden trapsgewijs uitgevoerd, in zogenoemde tiers. Dat betekent dat eerst een blootstelling uitgerekend wordt met (maximale) waarden. De berekeningen worden steeds gedetailleerder uitgewerkt naarmate risico's als gevolg van blootstelling niet kunnen worden uitgesloten. In de casestudie is de gebruiksinformatie gebruikt om de methode van de laatste testfase (de hoogste tier) te testen. Deze tier levert informatie op over onzekerheden in de blootstellingschatting en over welke bronnen de hoogste bijdrage leveren aan de blootstellingschatting. Daarnaast wordt inzicht verkregen welk deel van de bevolking aan hoge, respectievelijk lagere, concentraties blootstaan. Al deze informatie is relevant voor risicobeoordelaars en risicomanagers

Direct and Air-Mediated Transfer of Labeled SVOCs from Indoor Sources to Dust.

Two small-scale field studies were conducted to investigate the transfer of substances from products into dust due to direct and air-mediated transfer. The project focused on semivolatile organic compounds (SVOCs), which are frequently found in and re-emitted from dust. For the field studies, four artificial products containing deuterium-labeled SVOCs (eight phthalates and adipates) were installed in residential indoor environments. Two plastic products were installed vertically to investigate substance transfer due to evaporation into air. One plastic product and a carpet were installed horizontally to investigate the direct transfer from source to dust. A pyrethroid was intentionally released by spraying a commercial spray. Dust samples were collected from the floor, elevated surfaces in the room and the surfaces of the horizontally installed products. We observed that the dust concentrations of substances exclusively transferred via air were similar at different collection sites, but the concentrations of chemicals present in horizontal products were up to 3 orders of magnitude higher in dust deposited on the source. We conclude that direct transfer from source into dust substantially increases the final SVOC concentration in dust in contact with the source, regardless of the vapor pressure of investigated SVOCs, and may lead to larger human exposure

A rapid micro chamber method to measure SVOC emission and transport model parameters.

Assessing exposure to semivolatile organic compounds (SVOCs) that are emitted from consumer products and building materials in indoor environments is critical for reducing the associated health risks. Many modeling approaches have been developed for SVOC exposure assessment indoors, including the DustEx webtool. However, the applicability of these tools depends on the availability of model parameters such as the gas-phase concentration at equilibrium with the source material surface, y0, and the surface-air partition coefficient, Ks, both of which are typically determined in chamber experiments. In this study, we compared two types of chamber design, a macro chamber, which downscaled the dimensions of a room to a smaller size with roughly the same surface-to-volume ratio, and a micro chamber, which minimized the sink-to-source surface area ratio to shorten the time required to reach steady state. The results show that the two chambers with different sink-to-source surface area ratios yield comparable steady-state gas- and surface-phase concentrations for a range of plasticizers, while the micro chamber required significantly shorter times to reach steady state. Using y0 and Ks measured with the micro chamber, we conducted indoor exposure assessments for di-n-butyl phthalate (DnBP), di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and di(2-ethylhexyl) terephthalate (DEHT) with the updated DustEx webtool. The predicted concentration profiles correspond well with existing measurements and demonstrate the direct applicability of chamber data in exposure assessments

A rapid micro chamber method to measure SVOC emission and transport model parameters.

Assessing exposure to semivolatile organic compounds (SVOCs) that are emitted from consumer products and building materials in indoor environments is critical for reducing the associated health risks. Many modeling approaches have been developed for SVOC exposure assessment indoors, including the DustEx webtool. However, the applicability of these tools depends on the availability of model parameters such as the gas-phase concentration at equilibrium with the source material surface, y0, and the surface-air partition coefficient, Ks, both of which are typically determined in chamber experiments. In this study, we compared two types of chamber design, a macro chamber, which downscaled the dimensions of a room to a smaller size with roughly the same surface-to-volume ratio, and a micro chamber, which minimized the sink-to-source surface area ratio to shorten the time required to reach steady state. The results show that the two chambers with different sink-to-source surface area ratios yield comparable steady-state gas- and surface-phase concentrations for a range of plasticizers, while the micro chamber required significantly shorter times to reach steady state. Using y0 and Ks measured with the micro chamber, we conducted indoor exposure assessments for di-n-butyl phthalate (DnBP), di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and di(2-ethylhexyl) terephthalate (DEHT) with the updated DustEx webtool. The predicted concentration profiles correspond well with existing measurements and demonstrate the direct applicability of chamber data in exposure assessments

Exposure-based waiving under REACH

Within the REACH framework, but also within OECD, there is understanding that for reasons of animal welfare, costs and logistics, it is important to limit the number of tests to be conducted. previous termExposure-based waivingnext term (EBW) is a potentially important element in testing strategies. This publication describes criteria for previous termexposure-based waivingnext term as foreseen in the REACH regulation and gives more detail to the REACH requirements for previous termexposure-based waivingnext term The principle behind any EBW is that there are situations when human or environmental previous termexposuresnext term are so low or infrequent that there is a very low probability that the acquisition of additional effect information may lead to an improvement in the ability to manage risk. EBW therefore is risk-previous termbasednext term and needs thorough knowledge on previous termexposurenext term as well as on effects criteria. Both elements are discussed: previous termexposurenext term models are analysed and the uncertainty in their predictions discussed as well as no-effect criteria such as the threshold of toxicological concern. Examples of EBW are provided for environmental, consumer and worker previous termexposure.next term REACH only allows EBW in a limited number of cases with constraints on tonnage levels, types of tests to be waived and the need for a thorough ES and previous termexposurenext term assessment throughout the life cycle of a chemical and for all human previous termexposurenext term routes and environmental pathways. EBW will only be considered a real option by industry if a cost-benefit analysis shows an advantage, which may heavily depend on the weighing factor one applies for the non-use of experimental animals