Environmentální a zdravotní účinky expozice benzenu u egyptských řidičů taxi

Abstrakt

Cíle. Studovat environmentální expozici benzenu a také hematologické účinky expozice benzenu u řidičů taxislužby. Východiska: V rámci této studie bylo zjištěno, že v roce 2015 bylo v České republice v souvislosti s provozem benzinových vozů v provozu několik vozidel. Expozice benzenu je spojena s nepříznivými zdravotními účinky, včetně poruch krvetvorby. Metody. Od začátku dubna 2017 do konce června 2018 byla provedena retrospektivní kohortová studie na 280 řidičích taxi (exponovaná skupina) a 120 neexponovaných odpovídajících osobách (kontroly). Nástroje zahrnovaly předem připravený dotazník pro samoplátce, který obsahoval otázky týkající se osobních údajů (např. věk, úroveň vzdělání a kouření) a údajů o expozici (např. délka a povaha expozice). Vyšetření zahrnovala kompletní krevní obraz. Byly provedeny environmentální studie na aromatické uhlovodíky s lehkým řetězcem (složky BTEX: benzen, toluen, ethylbenzen a xylen). Výsledky. Průměrné hodnoty (ppm) koncentrací benzenu, toluenu, ethylbenzenu a xylenu v prostředí (0,81 ± 0,42, 26,69 ± 0,54, 29,36 ± 2,35 a 25,11 ± 2,06) na stanicích byly vyšší než mezinárodní přípustné hodnoty (). Při studiu klinických projevů během posledních dvou týdnů byl výskyt bledosti, závratí, bolestí hlavy, pasu a zad, únavy, sucha v krku a nepříjemných pocitů významně vyšší u taxikářů (27,1 %, 24,3 %, 21,4 %, 28,6 %, 45,7 %, 24,3 % a 25,7 %) než u kontrol (6,7 %, 4,2 %, 6,7 %, 10 %, 10 %, 6,7 %, 6,7 % a 9,2 %). Pokud jde o chronická onemocnění, nejčastějším chronickým onemocněním u řidičů byla hypertenze (17,1 %) než u kontrol (5,8 %) (). Pokud jde o sebehodnocení zdravotního stavu, 20,0 % řidičů taxi uvedlo špatný zdravotní stav, zatímco 31,4 % uvedlo velmi dobrý zdravotní stav (). Hodnoty MCH (pg), TLC (×103/μl) a krevních destiček (×103/μl) byly u taxikářů významně nižší (26,33 ± 2,31, 6,55 ± 1,38, resp. 189,07 ± 53,25) (, <0,001, resp. <0,001). Závěr. Při expozici benzenu byly u řidičů taxislužby zjištěny abnormální hematologické nálezy. Zdravotní stav řidičů taxislužby je obecně ovlivněn. Doporučuje se zřízení poradny pro pravidelné prohlídky a zdravotní osvětu řidičů taxislužby.

1. Úvod

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) klasifikovala benzen jako lidský karcinogen . V těle je benzen metabolizován v játrech v několika krocích cytochromem P450 2E1, kde vzniká řada metabolitů otevřených kruhem a metabolitů hydroxylovaných kruhem (např. fenoly a katecholy) . Tyto cirkulující fenolové sloučeniny mohou být transportovány do jiných orgánů, např. do kostní dřeně, kde jsou dále oxidovány prostřednictvím reakcí zprostředkovaných peroxidázami na své vysoce reaktivní chininy . Chinony, jako je hydrochinon (HQ) a para-benzochinon (p-BQ), jsou silné hematotoxické a genotoxické sloučeniny, které mohou být přeměněny NAD(P)H chinon oxidoreduktázou (NQO1) zpět na méně toxické hydroxylované metabolity . Expozice benzenu byla spojena s nepříznivými zdravotními účinky, včetně poruch krvetvorby, jako je nedostatek kostní dřeně, který se projevuje snížením počtu cirkulujících krvinek, anémií, trombocytopenií, leukopenií, aplastickou anémií a akutní myelogenní leukémií u hlodavců i lidí . Mechanismy hematotoxicity vyvolané benzenem však nejsou zcela objasněny. Po snížení obsahu olova v benzinu od roku 1995 a používání bezolovnatého benzinu v Egyptě do roku 1998 se do benzinu nejčastěji přidávají benzen, toluen, xylen a oxygenáty, aby se zlepšilo oktanové číslo a snížily výfukové plyny motoru umožňující účinnější spalování paliva . Mezi nejčastěji používané okysličovadla patří ethylterciární butyléter (ETBE), methylterciární butyléter (MTBE), ethanol a methanol . Vystavení toluenu a xylenu může způsobit neuropsychologické příznaky včetně únavy, bolesti hlavy, ospalosti, nespavosti, deprese, úzkosti, potíží se soustředěním nebo zapamatováním, pocitů opilosti a dalších kognitivních poruch . Ve světě i v Egyptě se některé studie zaměřily na zdravotní poruchy u pracovníků čerpacích stanic pohonných hmot a jiné studovaly zdravotní stav u řidičů taxislužby , ale v Egyptě je málo výzkumných studií provedených v této oblasti, a proto byla tato práce provedena za účelem studia expozice benzenu u řidičů taxislužby z venkovských a městských oblastí a studia hematologických účinků expozice benzenu.

1.1. Velikost vzorku

Na základě dřívějšího přehledu literatury byla vypočtena velikost vzorku při 95% CI a síle 80 % a celkem bylo rekrutováno 266 řidičů taxislužby. Vzorek byl navýšen na 300, aby bylo možné provést pilotní studii a předejít výpadku. Konečná velikost vzorku byla 280 taxikářů. Přibližně 120 osob odpovídajících věku a pohlaví bylo rekrutováno.

2. Účastníci a metody

Gubernie Menoufia je egyptská gubernie s více než 4 miliony osob. Má několik okresů; okres Šibín El Kom je jedním z jeho největších a přelidněných okresů. Jako hlavní město guvernorátu je okres Šibín El Kom, který obývá více než půl milionu osob, centrem všech hlavních správních a vzdělávacích služeb. Taxislužba je dostupná pouze v tomto okrese. Lze si představit, jak obrovský počet obyvatel; taxi slouží kromě všech typů autobusů, automobilů a vlaku. Taxikáři pracují každý den od časného rána do pozdních nočních hodin, aby si vydělali na živobytí. Po mnoho hodin jsou vystaveni benzenu a všem formám znečištění ovzduší. Retrospektivní kohortová studie byla prováděna od začátku dubna 2017 do konce června 2018. Bylo získáno schválení od Komise pro etiku lékařského výzkumu na Lékařské fakultě v Menoufii. Po vysvětlení cílů studie byl od všech účastníků odebrán ústní souhlas. Pro posouzení zdravotního stavu těchto řidičů bylo nutné provést analýzu situace a vybrat přeplněné dny zejména v období výuky. Nejprve byly určeny 4 přeplněné dny pro průběžné sledování expozice BTEX v okolním ovzduší během osmihodinových pracovních směn. Řidiči byli vybráni náhodně rozdělením dne na 3 směny; pro provedení studie byla zvolena směna od 10 hodin dopoledne do 6 hodin večer. Vybrány byly přeplněné ulice ve městě. Poté byl od 10 hodin rozdělen tým a bylo doporučeno vybrat každý druhý taxík, aby byl výběr náhodný. Bylo rekrutováno přibližně 280 řidičů z venkovských i městských oblastí okresu Shibin El Kom a 120 neexponovaných odpovídajících osob z řad příbuzných řidičů a neřidičů. Všichni účastníci studie byli podrobeni následujícím zkouškám.

2.1. Všichni účastníci studie byli podrobeni následujícím zkouškám. Dotazník

Předem sestavený dotazník byl autory proveden na pracovišti ve venkovských a městských oblastech města Shibin El Kom. Po prostudování související literatury autoři ustálili dotazník a jeho obsahová validita byla testována komisí odborníků z oddělení veřejného zdraví a komunitní medicíny. Cronbachova alfa byla 0,81. Pro ověření proveditelnosti a použitelnosti nástrojů byla provedena pilotní studie na 5 subjektech a podle toho byly provedeny úpravy. Dotazník obsahoval údaje o demografických údajích (např. věk a pohlaví), zvláštních návycích (např. kouření a alkohol) a profesní historii (např. pracovní doba/den a roky expozice). Dále byla zjišťována anamnéza neurologických a hematologických projevů a anamnéza onemocnění v minulosti (např. neurologická, psychiatrická, krevní, renální a diabetes mellitus). Údaje byly sbírány od začátku dne v 9 hodin ráno a byly vybrány méně frekventované dny, aby byl čas na rozhovory s dobře naladěnými řidiči.

2.2. Zjišťování údajů o řidiči Kompletní krevní obraz (CBC)

Dva ml krve byly odebrány venepunkcí pomocí sterilní plastové stříkačky. Tento vzorek krve byl poté dopraven do sterilní plastové zkumavky obsahující EDTA (ethylendiamintetraacetát disodný) jako protisrážlivý prostředek a následně zaveden do automatizovaného počítadla (Sysmex K 1000), které přímo udává koncentraci Hb, WBC, RBC a trombocytů.

2.3. Cévní obraz. Měření v životním prostředí (monitorování BTEX v okolním ovzduší pomocí plynové chromatografie)

Expozice BTEX v okolním ovzduší byla průběžně monitorována během osmihodinových pracovních směn uvnitř 120 taxíků se zajištěným pracovním nasazením v přelidněných městských oblastech, protože někteří venkovští řidiči oznámili, že končí práci dříve, protože jejich domovy jsou mimo město. Vzorky okolního ovzduší byly odebírány uvnitř taxíku aktivním vzorkováním s průtokem 100 ml/min pomocí bateriového čerpadla SKC model PCXR4. K odběru vzorků byly použity kazety s aktivním uhlím. V každém taxíku byly odebrány dva vzorky ve dvou různých dnech. Obsah každé kazety byl umístěn do samostatné lahvičky, která byla uzavřena a umístěna do chlazené cesty na 20 minut a poté ponechána 1 hodinu při 10 °C. Vzorky byly extrahovány disulfidem uhličitým (CS2) a roztok vzorku byl poté analyzován plynovou chromatografií. Pro chemickou analýzu byla použita kolona VF-5MS (délka 30 m, vnitřní průměr 0,25 mm a tloušťka vrstvy 0,25 Pm). Pec kolony byla zpočátku naprogramována na teplotu 40 °C po dobu 3 min, poté následovalo zahřívání rychlostí 15 °C-min-1 s náběhem na konečnou teplotu 200 °C. Konečná teplota byla udržována po dobu 6 min. Kalibrace BTEX byla provedena pomocí standardního roztoku (Supelco EPA TO-1 Mix 1A). Pro sestavení kalibrační křivky byly použity roztoky o koncentracích od 0,1 do 4,0 ng-PL-1. Korelační koeficienty byly vždy vyšší než 0,99. Mez kvantifikace vypočtená pro každou BTEX byla (20 pg-PL-1) ve vztahu ke koncentraci 1,0 Pg-m-3 v atmosféře. Všechny tyto kroky byly provedeny pod dohledem kvalifikovaného profesora z oddělení znečištění ovzduší v Národním výzkumném středisku v Káhiře v Egyptě.

2.4. Znečištění ovzduší a jeho analýza Správa dat

Výsledky byly shromážděny, zpracovány do tabulek a statisticky vyhodnoceny pomocí osobního počítače IBM a statistického balíku SPSS verze 20 (SPSS Inc., Chicago, USA). Byly provedeny dva typy statistik: popisná statistika (např. procenta (%), průměr (X) a směrodatná odchylka (SD)) a analytická statistika (např. pro porovnání průměrů spojitých kvantitativních parametrických proměnných byl použit Studentův t-test a pro porovnání proporcí Z test). Statistická významnost byla akceptována pro .

3. Výsledky

Ambientní koncentrace benzenu (ppm), toluenu, ethylbenzenu a xylenu (0,89 ± 0,42, 27,37 ± 6,59, 29,16 ± 2,50 a 25,04 ± 2.).17) byly výrazně nižší než hodnoty naměřené Abdel-Rasoulem et al. (3,69 ± 1,88, 120,59 ± 1,17, 133,70 ± 7,20 a 114,35 ± 6,86 ppm), které již překračují příslušné místní a mezinárodní bezpečnostní směrnice pro tyto prvky () (tabulka 1 a obrázek 1). Pokud jde o obecné charakteristiky studovaných skupin, nebyly zjištěny žádné významné rozdíly, pokud jde o věk, rodinný stav nebo příjem. Pokud jde o kouření, bylo významně vyšší u řidičů (70 %) než u neexponované skupiny (55,8 %) () (tabulka 2). Pokud jde o hodnocení zdravotního stavu řidičů a neexponované skupiny, výskyt bledosti, závratí, bolestí hlavy, pasu a zad, únavy, sucha v krku a nepříjemných pocitů byl významně vyšší u řidičů taxislužby (27,1 %, 24,3 %, 21,4 %, 28,6 %, 45,7 %, 24,3 %, resp. 25,7 %) než u kontrol (6,7 %, 4,2 %, 6,7 %, 10 %, 10 %, 6,7 %, 6,7 % a 9,2 %). Pokud jde o chronická onemocnění, nejčastějším chronickým onemocněním u řidičů byla hypertenze (17,1 %) než u kontrol (8,3 %) (). Bolesti pasu a zad v posledních 12 měsících byly zjištěny v 54,3 % u řidičů oproti 10 % u neexponované skupiny. Pokud jde o sebehodnocení zdravotního stavu, 20,0 % řidičů taxi uvedlo špatný zdravotní stav oproti 0 % v neexponované skupině, zatímco 31,4 % řidičů taxi uvedlo velmi dobrý zdravotní stav oproti 70,0 % v neexponované skupině (). Mezi zkoumanými skupinami nebyl zjištěn žádný významný rozdíl, pokud jde o pravidelné preventivní prohlídky nebo absolvování zdravotní výchovy před ( resp. 0,875) (tabulka 3). Pokud jde o hematologické účinky, MCH (pg), TLC (×103/μl) a trombocyty (×103/μl) byly významně nižší u řidičů taxislužby (26,77 ± 3,58, 6,90 ± 1,49, resp. 204,60 ± 56,49) než u kontrol (27,61 ± 2,28, 8,57 ± 1,91, resp. 266,06 ± 52,87) (, <0,001 a <0.001, respektive), zatímco MCHC (gm/dl) byl významně vyšší u taxikářů (33,90 ± 1,86) než u neexponované skupiny (31,36 ± 0,75) () (tabulka 4).

Obrázek 1

Ambientní koncentrace benzenu (ppm), toluenu, ethylbenzenu a xylenu v taxíku versus výsledky stanice.

. Řidiči (čj. = 280) Neřidiči (č. = 120) Test sig. hodnoty Č. % Č. % Věk (Y), 42,80 ± 9,69 43,86 ± 6,74 t = 1,26 0.208 Bydliště Městské 190 67.9 90 75,0 χ2 2,04 0,153 Venkovské 90 32,1 30 25.0 Vzdělání Základní 56 20.0 36 30.0 χ2 7,21 0,027 Sekundární 200 71.4 80 66,7 Vysokoškolské 24 8,6 4 3.3 Příjmy Dost 132 47.1 58 48,3 0,04 0,827 Nestačí 148 52.9 62 51.7 Rodinný stav Svobodný 100 35.7 40 33.3 0,20 0,647 Ženatý 180 64,3 80 66.7 Kuřáci Kuřáci 196 70.0 67 55,8 χ2 7,48 0,006 Nekuřáci 84 30,0 53 44.2 Délka práce řidiče (v letech) 10 40 14.3 – – – ≥10 240 85.7 Řidičský úvazek/den <8 26 9.0 – – – ≥8 264 91,0

Významné.

Tabulka 2

Charakteristika řidičů a neexponované skupiny.

Řidiči (počet = 280) Neexponované kontroly (počet. = 120) Z test hodnota % % Bledost 76 27.1 8 6.7 4.46 <0,001 Palpitace 60 21,4 6 5.0 3,90 <0,001 Závratě 68 24.3 5 4,2 4,63 <0,001 Bolest hlavy 60 21.4 8 6,7 3,44 <0,001 Bolesti pasu a zad 152 54.3 12 10.0 8.14 <0.001 Únava 128 45,7 12 10,0 6,75 <0.001 Suché hrdlo 68 24,3 8 6,7 3.97 <0,001 Insomnie 40 14,3 9 7.5 1,73 0,082 Úzkost 52 18,6 9 7.5 2,68 0,007 Nesoustředěnost 72 25.7 12 10,0 3,40 <0,001 Snaživost 44 15.7 10 8,3 1,83 0,067 Dyspepsie 48 17.1 10 8.3 2.14 0.032 Zácpa nebo průjem 16 5,7 4 3,3 0,76 0.447 Častá mikce 16 5,7 4 3,3 0.76 0,447 Kašel a expektorace 36 12,9 6 5.0 2,18 0,029 Kongesce na hrudi nebo astma 16 5.7 0 0,0 2,39 0,016 Potíže v posledních 2 týdnech 72 25.7 11 9,2 3,59 <0,001 DM 28 10.0 6 5,0 1,45 0,147 Hypertenze 48 17.1 7 5,8 2,97 0,002 Periodické prohlídky 24 8,6 10 8,3 0,10 0.922 Zdravotní hodnocení Dobré nebo velmi dobré 88 31.4 84 70.0 7.04 <0.001 Poctivý 136 48,6 36 30,0 7,0 <0.001 Chudý 56 20,0 0 0,0 5,13 <0.001 Poskytnutí zdravotní výchovy před 16 5,7 8 6.7 0,16 0,875

Významné.

Tabulka 3

Zdravotní stav u sledovaných skupin.

Řidiči (no. = 280) Neexponované kontroly (č. = 120) t-test hodnota Hemoglobin (gm/dl) 13.69 ± 1.95 13.99 ± 1.63 1.51 0,131 RBC (×106/μl) 4,86 ± 0,56 4,93 ± 0,52 1.22 0,222 HCT (%) 39,38 ± 6,68 40,44 ± 4,60 1,58 0.113 MCV (fl) 82,43 ± 7,42 83,93 ± 7,21 1,87 0.062 MCH (pg) 26,77 ± 3,58 27,61 ± 2,25 2,82 0.005 MCHC (gm/dl) 33,90 ± 1,86 31,36 ± 0,75 19,34 <0.001 TLC (×103/μl) 6,90 ± 1,49 8,57 ± 1,91 8,52 <0.001 Trombocyty (×103/μl) 204,60 ± 56,49 266,06 ± 52,87 10,16 <0.001

Tabulka 4

Kompletní krevní obraz studovaných skupin.

4. Diskuse

Ve stanicích byla zaznamenána vyšší hladina benzenu, než je přípustná hodnota egyptského ministerstva obchodu a průmyslu, zákon 4 vyhláška 1095 (1,56 ppm) , . V této studii byly koncentrace benzenu (ppm), toluenu, ethylbenzenu a xylenu ve venkovním prostředí výrazně nižší než koncentrace naměřené Abdel-Rasoulem et al . To je ve shodě s Bahrami et al. kteří zjistili, že průměrná koncentrace benzenu v dýchacích zónách pracovníků čerpacích stanic byla 2-3krát vyšší než u řidičů a také 3krát vyšší než prahová hodnota (0,5 ppm) doporučená Americkou konferencí vládních průmyslových hygieniků (ACGIH). Přestože byly hodnoty nižší než prahová hodnota, průměrná koncentrace benzenu v dýchací zóně řidičů byla vyšší než uvádějí studie z Asie, Austrálie a Ameriky . Pokud jde o sebehodnocení zdravotního stavu, 20,0 % taxikářů uvedlo špatný zdravotní stav oproti 0 % u neexponované skupiny, zatímco 31,4 % taxikářů uvedlo dobrý a velmi dobrý zdravotní stav oproti 70 % u neexponované skupiny. To je v souladu se zjištěními Yanga a kol. kteří zjistili, že míra prevalence hypertenze mezi taxikáři byla 18,2 %, zatímco celková míra prevalence hypertenze u dospělých Číňanů byla v roce 2004 18,1 %. Snížená fyzická aktivita, vykonávání stresujícího zaměstnání, těžká práce a běžné poruchy spánku se mohou podílet na vyšší prevalenci hypertenze mezi taxikáři a mohou ji vysvětlovat. Pokud jde o bolesti v pase a v zádech, naše studie odhalila, že jejich prevalence v posledních 12 měsících činila 54,3 %. To je ve shodě se zjištěními Wanga a kol. kteří zjistili prevalenci 54 %, ale je nižší než prevalence zjištěná Burgelem a Elshataratem, kteří uvedli, že bolest dolní části zad činí 67 %. Současné údaje jasně ukázaly snížení MCH (pg), WBC a trombocytů bez významného rozdílu, pokud jde o RBcs, Hb, HCT a MCV. Tento výsledek je ve shodě se zjištěními Avogbeho a kol. kteří zaznamenali snížení počtu WBCs u taxikářů ve srovnání s neexponovanými kontrolami. Také počty RBC se mezi obyvateli vesnice a exponovanými MBTD nezměnily. Tento výsledek je v souladu s mnoha studiemi, které uváděly totéž při expozici benzenu v rozmezí 1,9-14,8 ppm a 0,005-5,3 ppm . Jiné však uváděly snížení počtu RBC při hladinách benzenu v rozmezí 0,14-2,08 ppm nebo zjistily pokles RBC u pracovníků s těžkou expozicí benzenu (maximální hladina 34 ppm) .

5. Závěr

U řidičů taxislužby vystavených vysokým koncentracím benzenu, toluenu, ethylbenzenu a xylenu, které přesahovaly přípustné hodnoty, byly zjištěny abnormální hematologické nálezy. Exponovaní řidiči taxislužby vykazovali řadu příznaků, které se týkaly různých systémů, např. neurologického, respiračního, gastrointestinálního, kardiovaskulárního a endokrinního, a také významné změny ve složkách krve. Ke snížení zátěže řidičů taxislužby způsobené expozicí životnímu prostředí jsou nutná preventivní a screeningová opatření. Velmi se doporučuje zřízení kliniky pro pravidelné prohlídky a včasné odhalení příznaků a hematologických změn v oblastech, které jsou pro taxikáře snadno dostupné. Kromě toho lze pro řidiče zavést programy zdravotní výchovy, aby se zvýšila úroveň povědomí taxikářů o nevýhodách expozice těmto kontaminantům životního prostředí. Kromě toho je účinným řešením využití plynových senzorů, specifických pro detekované plyny, k detekci hladin plynů, pokud překračují přípustné hodnoty.

Dostupnost údajů

Údaje použité na podporu zjištění této studie jsou na vyžádání k dispozici u odpovídajícího autora.

Zveřejnění informací

Za obsah odpovídají výhradně autoři a nemusí nutně vyjadřovat oficiální názory NIH.

Střet zájmů

Autoři prohlašují, že v souvislosti s publikací tohoto článku nedošlo ke střetu zájmů.

Poděkování

Autoři by rádi poděkovali profesorce Diane Rohlmanové, docentce, z University of Iowa a ředitelce Healthier Workforce Center of the Midwest, za její velkou a štědrou podporu. Autoři by také rádi poděkovali všem účastníkům za jejich čas a laskavost. Tento výzkum byl (částečně) podpořen grantem Fogartyho institutu a Národního institutu environmentálních zdravotních věd (R01 ES022163).

.