Environmental and Health Effects of Benzene Exposure among Egyptian Taxi Drivers

Abstract

Objectives. A benzol környezeti expozíciójának, valamint a benzol expozíció hematológiai hatásainak vizsgálata taxisofőröknél. Háttér. A benzol expozíciót káros egészségügyi hatásokkal hozták összefüggésbe, beleértve a vérképzőszervi rendellenességeket. Módszerek. Retrospektív kohorszvizsgálatot végeztünk 2017. április elejétől 2018. június végéig 280 taxisofőrön (az expozíciónak kitett csoport) és 120 nem exponált, megfelelő személyen (kontrollok). Az eszközök között szerepelt egy előre megtervezett, önkitöltős kérdőív, amely személyes adatokra (pl. életkor, iskolai végzettség és dohányzás) és expozíciós adatokra (pl. az expozíció időtartama és jellege) vonatkozó kérdéseket tartalmazott. A vizsgálatok teljes vérképet tartalmaztak. Környezeti vizsgálatokat végeztek könnyűláncú aromás szénhidrogénekre (BTEX komponensek: benzol, toluol, etilbenzol és xilol). Eredmények. A benzol, toluol, etilbenzol és xilol környezeti koncentrációinak (ppm) átlagértékei (0,81 ± 0,42, 26,69 ± 0,54, 29,36 ± 2,35, illetve 25,11 ± 2,06) az állomásokon magasabbak voltak a nemzetközi megengedett határértékeknél (). Az elmúlt két hét klinikai tüneteit vizsgálva a taxisoknál a sápadtság, szédülés, fejfájás, derék- és hátfájás, fáradtság, torokszárazság és rossz közérzet előfordulása szignifikánsan magasabb volt (27,1%, 24,3%, 21,4%, 28,6%, 45,7%, 24,3% és 25,7%), mint a kontrolloknál (6,7%, 4,2%, 6,7%, 6,7%, 10%, 10%, 10%, 6,7%, 6,7% és 9,2%). A krónikus betegségek tekintetében a magas vérnyomás volt a leggyakoribb krónikus betegség a járművezetők körében (17,1%), mint a kontrolloknál (5,8%) (). Az egészségi állapot önértékelését illetően a taxisok 20,0%-a rossz egészségi állapotról, míg 31,4%-a nagyon jó egészségi állapotról számolt be (). Az MCH (pg), a TLC (×103/μl) és a vérlemezkék (×103/μl) értéke szignifikánsan alacsonyabb volt a taxisok körében (26,33 ± 2,31, 6,55 ± 1,38, illetve 189,07 ± 53,25) (, <0,001, illetve <0,001). Következtetés. A taxisofőrök körében kóros hematológiai leleteket találtak a benzolnak való kitettség esetén. A taxisofőrök egészségi állapota általában károsodott. A taxisofőrök rendszeres ellenőrzésére és egészségügyi felvilágosítására szolgáló klinika felállítása erősen ajánlott.

1. Bevezetés

A Nemzetközi Rákkutató Ügynökség (IARC) a benzolt emberi rákkeltő anyagnak minősítette. A szervezetben a benzol a májban több lépésben metabolizálódik a citokróm P450 2E1 által, ahol különböző gyűrűs metabolitok és gyűrűs-hidroxilált metabolitok (pl. fenolok és katecholok) keletkeznek . Ezek a keringő fenolos vegyületek más szervekbe, pl. a csontvelőbe szállíthatók, ahol a peroxidázok által közvetített reakciók révén tovább oxidálódnak a nagy reakcióképességű kininekké . A kinonok, mint például a hidrokinon (HQ) és a para-benzokinon (p-BQ) erős hematotoxikus és genotoxikus vegyületek, amelyek a NAD(P)H kinon-oxidoreduktáz (NQO1) segítségével kevésbé toxikus hidroxilált metabolitokká alakíthatók vissza . A benzolnak való kitettséget káros egészségügyi hatásokkal hozták összefüggésbe, beleértve az olyan vérképzőszervi rendellenességeket, mint a csontvelőhiány, amely a keringő vérsejtek számának csökkenésében, vérszegénységben, trombocitopéniában, leukopéniában, aplasztikus anémiában és akut myelogén leukémiában nyilvánul meg mind rágcsálókban, mind emberekben . A benzol által kiváltott hematotoxicitás mechanizmusai azonban nem teljesen tisztázottak. A benzin ólomtartalmának 1995 óta tartó csökkentése és az ólommentes benzin egyiptomi használata után 1998-tól a benzol, a toluol, a xilol és az oxigenátok a benzinhez leginkább hozzáadott adalékanyagok, amelyek javítják az oktánszámot és csökkentik a motor kipufogógáz-kibocsátását, lehetővé téve az üzemanyag hatékonyabb elégetését. A leggyakrabban használt oxigenátok közé tartozik az etil-tercier-butil-éter (ETBE), a metil-tercier-butil-éter (MTBE), az etanol és a metanol . A toluolnak és xilolnak való kitettség neuropszichológiai tüneteket okozhat, beleértve a fáradtságot, fejfájást, álmosságot, álmatlanságot, depressziót, szorongást, koncentrációs vagy emlékezési nehézségeket, részegségérzetet és más kognitív zavarokat . A világon és Egyiptomban néhány tanulmány az üzemanyag-ellátó állomások dolgozóinak egészségügyi rendellenességeire összpontosította munkáját, mások pedig a taxisofőrök egészségi állapotát tanulmányozták , de Egyiptomban kevés az ezen a területen végzett kutatás, ezért ezt a munkát a vidéki és városi területekről származó taxisofőrök benzol expozíciójának tanulmányozására és a benzol expozíció hematológiai hatásainak tanulmányozására végezték.

1.1. A benzol expozíció hatása a benzolra. Mintaméret

A szakirodalom korábbi áttekintése alapján a mintaméretet 95%-os CI és 80%-os teljesítmény mellett számítottuk ki, és összesen 266 taxisofőrt vettünk fel. A mintát 300-ra növelték a kísérleti vizsgálat elvégzése és a lemorzsolódás elkerülése érdekében. A minta végleges mérete 280 taxisofőr volt. Körülbelül 120, életkor és nem szempontjából illeszkedő személyt toboroztak.

2. Résztvevők és módszerek

Menoufia kormányzóság egy egyiptomi kormányzóság, ahol több mint 4 millió ember él. Több körzetből áll; Shibin El Kom körzet az egyik legnagyobb és túlzsúfolt körzet. A kormányzóság fővárosaként a több mint félmillió lakosú Shibin El Kom kerület a központja az összes főbb közigazgatási és oktatási szolgáltatásnak. Taxiszolgáltatás csak ebben a kerületben érhető el. Elképzelhető, hogy milyen hatalmas a lakosság száma; a taxi mindenféle busz, autó és vonat mellett szolgál. A taxisok minden nap kora reggeltől a késő esti órákig dolgoznak, hogy megélhetésüket megkeressék. Sok órán keresztül ki vannak téve a benzolnak és a légszennyezés minden formájának. A retrospektív kohorszvizsgálatot 2017. április elejétől 2018. június végéig végezték. A Menoufia Orvosi Kar Orvosi Kutatási Etikai Bizottságától engedélyt kaptunk. A vizsgálati célok ismertetése után minden résztvevőtől szóbeli beleegyezést kértek. A járművezetők egészségi állapotának felméréséhez helyzetelemzést kellett végezni, és ki kellett választani a túlzsúfolt napokat, különösen az oktatási szezonban. Először 4 zsúfolt napot határoztak meg, hogy folyamatosan nyomon kövessék a környezeti levegőben lévő BTEX-expozíciót a nyolcórás műszakok során. A járművezetőket véletlenszerűen választották ki úgy, hogy a napot 3 műszakra osztották; a vizsgálat elvégzéséhez a reggel 10 órától este 6 óráig tartó műszakot választották. A város túlzsúfolt utcáit választották ki. Ezután 10 órától kezdve a csapatot szétosztották, és ajánlott volt minden második taxit kiválasztani, hogy a választás véletlenszerű legyen. Körülbelül 280 sofőrt toboroztak Shibin El Kom kerület vidéki és városi területeiről, valamint 120 nem exponált egyént a sofőrök és nem sofőrök rokonai közül. A vizsgálatban résztvevők mindegyikét a következőknek vetették alá.

2.1. Kérdőív

Egy előre megtervezett interjúkérdőívet vezettek a szerzők Shibin El Kom város vidéki és városi területein a munkahelyen. A kapcsolódó szakirodalom áttekintése után a szerzők letelepedtek a kérdőívben, és azt a Közegészségügyi és Közösségi Orvosi Tanszék szakembereiből álló testület tesztelte a tartalmi érvényesség szempontjából. A Cronbach-alfa értéke 0,81 volt. Az eszközök megvalósíthatóságának és alkalmazhatóságának tesztelésére kísérleti vizsgálatot végeztek 5 alanyon, és a módosításokat ennek megfelelően végezték el. A kérdőív demográfiai adatokat (pl. életkor és nem), különleges szokásokat (pl. dohányzás és alkohol) és foglalkozási előzményeket (pl. munkaidő/nap és az expozíció évei) tartalmazott. Emellett felvették a neurológiai és hematológiai manifesztációkra vonatkozó kórtörténetet és a korábbi betegségeket (pl. neurológiai, pszichiátriai, vér-, vese- és cukorbetegség). Az adatokat a nap elejétől, reggel 9 órától gyűjtötték, és kevésbé zsúfolt napokat választottak, hogy legyen idő a jó hangulatú járművezetők megkérdezésére.

2.2. Az adatok gyűjtése a nap elején történt. Teljes vérkép (CBC)

Két ml vért vénapunkcióval vettek le steril műanyag fecskendővel. Ezt a vérmintát ezután egy EDTA-t (dinátrium-etiléndiamintetraacetát) mint véralvadásgátlót tartalmazó steril műanyag csőbe juttattuk, majd bevezettük az automatizált számlálóba (Sysmex K 1000), amely közvetlenül megadja a Hb-koncentrációt, a WBC-k, RBC-k és vérlemezkék számát.

2.3. Környezeti mérés (a környezeti levegőben lévő BTEX gázkromatográfiás monitorozása)

A környezeti levegőben lévő BTEX-expozíciót folyamatosan monitoroztuk nyolcórás munkaidőben, 120 taxiban, amelyekben biztosított volt a munka iránti elkötelezettség a túlzsúfolt városi területeken, mivel néhány vidéki sofőr bejelentette, hogy korábban befejezi a munkát, mivel az otthona távol van a várostól. A környezeti levegőmintákat a taxik belsejében aktív mintavétellel gyűjtötték, 100 ml/perc áramlási sebességgel, az SKC PCXR4 típusú, akkumulátoros levegőmintavevő szivattyújával. A minták gyűjtéséhez aktívszenes patronokat használtak. Minden taxinál két mintát gyűjtöttek két különböző napon. Az egyes patronok tartalmát külön üvegbe helyeztük, amelyet lezártunk és 20 percre hűtött útra helyeztünk, majd 1 órán át 10°C-on hagytuk. A mintákat szén-diszulfiddal (CS2) extraháltuk, majd a mintaoldatot gázkromatográfiásan elemeztük. A kémiai elemzéshez VF-5MS oszlopot (30 m hosszú, 0,25 mm belső átmérőjű és 0,25 Pm filmvastagságú) használtunk. Az oszlopkemencét kezdetben 3 percre 40°C-ra programoztuk, majd 15°C-min-1-es rámpás fűtési sebességgel 200°C-os véghőmérsékletig melegítettük. A végső hőmérsékletet 6 percig tartottuk. A BTEX-kalibrálást egy standard oldat (Supelco EPA TO-1 Mix 1A) felhasználásával végeztük. A kalibrációs görbe elkészítéséhez 0,1 és 4,0 ng-PL-1 közötti koncentrációjú oldatokat használtunk. A korrelációs együtthatók mindig 0,99 felett voltak. Az egyes BTEX-ekre számított számszerűsítési határérték (20 pg-PL-1) volt, a légkör 1,0 Pg-m-3 koncentrációjához viszonyítva. Mindezeket a lépéseket a kairói (Egyiptom) nemzeti kutatóközpont légszennyezési osztályának képzett professzorának felügyelete mellett végeztük el.

2.4. Adatkezelés

Az eredményeket IBM személyi számítógép és az SPSS 20-as verziójú statisztikai csomag (SPSS Inc., Chicago, USA) segítségével gyűjtötték össze, táblázatba foglalták és statisztikailag elemezték. Kétféle statisztikát végeztünk: leíró statisztikát (pl. százalék (%), átlag (X) és szórás (SD)) és analitikus statisztikát (pl. Student’s t-tesztet használtunk a folytonos kvantitatív parametrikus változók átlagainak összehasonlítására és Z-tesztet az arányok közötti összehasonlításra). A statisztikai szignifikancia elfogadható volt .

3. Eredmények

A benzol (ppm), toluol, etil-benzol és xilol környezeti koncentrációi (0,89 ± 0,42, 27,37 ± 6,59, 29,16 ± 2,50 és 25,04 ± 2,50).17, illetve) jelentősen alacsonyabbak voltak, mint az Abdel-Rasoul et al. által mért értékek (3,69 ± 1,88, 120,59 ± 1,17, 133,70 ± 7,20, illetve 114,35 ± 6,86 ppm, illetve), amelyek már meghaladják az ezen elemekre vonatkozó helyi és nemzetközi biztonsági irányelveket () (1. táblázat és 1. ábra). Ami a vizsgált csoportok általános jellemzőit illeti, nem volt jelentős különbség az életkor, a családi állapot vagy a jövedelem tekintetében. Ami a dohányzást illeti, a dohányzás aránya szignifikánsan magasabb volt a járművezetők körében (70%), mint a nem exponált csoportban (55,8%) () (2. táblázat). Ami a járművezetők és a nem exponált csoport egészségi állapotának értékelését illeti, a taxisoknál a sápadtság, szédülés, fejfájás, derék- és hátfájás, fáradtság, torokszárazság és rossz közérzet előfordulása szignifikánsan magasabb volt (27,1%, 24,3%, 21,4%, 28,6%, 45,7%, 24,3% és 25,7%), mint a kontrolloknál (6,7%, 4,2%, 6,7%, 6,7%, 10%, 10%, 6%, 6,7%, 6,7% és 9,2%). A krónikus betegségek tekintetében a magas vérnyomás volt a leggyakoribb krónikus betegség a járművezetők körében (17,1%), mint a kontrolloknál (8,3%) (). A derék- és hátfájás az elmúlt 12 hónapban 54,3%-ban fordult elő a járművezetők körében, szemben a nem exponált csoport 10%-ával. Ami az egészségi állapot önértékelését illeti, a taxisok 20,0%-a rossz egészségi állapotról számolt be, míg a nem kitett csoportban 0%, míg a taxisok 31,4%-a nagyon jó egészségi állapotról számolt be, míg a nem kitett csoportban 70,0% (). A vizsgált csoportok között nem volt szignifikáns különbség az időszakos szűrővizsgálatok vagy az egészségnevelésben való részesülés tekintetében ( és 0,875, illetve) (3. táblázat). Ami a hematológiai hatásokat illeti, az MCH (pg), a TLC (×103/μl) és a vérlemezkék (×103/μl) szignifikánsan alacsonyabbak voltak a taxisok körében (26,77 ± 3,58, 6,90 ± 1,49, illetve 204,60 ± 56,49), mint a kontrollcsoportban (27,61 ± 2,28, 8,57 ± 1,91, illetve 266,06 ± 52,87) (, <0,001, illetve <0.001, illetve), míg az MCHC (gm/dl) szignifikánsan magasabb volt a taxisok körében (33,90 ± 1,86), mint a nem exponált csoportban (31,36 ± 0,75) () (4. táblázat).

Légminták Teszt érték Taxi (no. = 120) Station# (no. = 40) Benzol (ppm) 0,89 ± 0.42 3.69 ± 1.88 Mann-Whitney = 8.26 <0.001 Toluol (ppm) 27.37 ± 6.59 120.59 ± 1,17 t = 147,93 <0,001 etilbenzol (ppm) 29,16 ± 2,50 133,70 ± 7,20 t = 89.97 <0.001 Xilol (ppm) 25.04 ± 2.17 114.35 ± 6.86 t = 81.01 <0.001

szignifikáns; #Abdel-Rasoul et al.

1. táblázat

A benzol (ppm), toluol, etilbenzol és xilol koncentrációja a taxiban versus állomáseredmények.

1. ábra

A benzol (ppm), toluol, etilbenzol és xilol környezeti koncentrációja a taxiban az állomáseredményekkel szemben.

4. Megbeszélés

A benzolnak az Egyiptomi Kereskedelmi és Ipari Minisztérium 1095. évi 4. törvényerejű rendelete által megengedettnél (1,56 ppm) magasabb szintjét jelentették az állomásokon. A jelen vizsgálatban a benzol (ppm), a toluol, az etilbenzol és a xilol környezeti koncentrációja jelentősen alacsonyabb volt, mint az Abdel-Rasoul et al. által mért koncentráció. Ez összhangban van Bahrami és munkatársai megállapításával, akik szerint a benzol átlagos koncentrációja a benzinkutak dolgozóinak légzési zónájában 2-3-szor magasabb volt, mint a járművezetőké, és háromszor nagyobb volt a küszöbértéknél (0,5 ppm), amelyet az American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) ajánl. Annak ellenére, hogy a szintek alacsonyabbak voltak a küszöbértéknél, a benzol átlagos koncentrációja a járművezetők légzési zónájában nagyobb volt, mint az Ázsiából, Ausztráliából és Amerikából jelentett tanulmányokban . Ami az egészségi állapot önértékelését illeti, a taxisok 20,0%-a rossz egészségi állapotról számolt be, míg a nem kitett csoportban 0%, míg a taxisok 31,4%-a jó vagy nagyon jó egészségi állapotról számolt be, míg a nem kitett csoportban 70%. Ez összhangban van Yang és munkatársai megállapításaival, akik szerint a magas vérnyomás előfordulási aránya a taxisok körében 18,2% volt, míg a magas vérnyomás általános előfordulási aránya a kínai felnőttek körében 2004-ben 18,1% volt. A csökkent fizikai aktivitás, a stresszes munka, a kemény munka és a szokásos alvászavarok okozhatják és magyarázhatják a magas vérnyomás magasabb prevalenciáját a taxisofőrök körében. Ami a derék- és hátfájást illeti, vizsgálatunk kimutatta, hogy az elmúlt 12 hónapban 54,3% volt az előfordulási gyakoriság. Ez megegyezik Wang és munkatársai eredményeivel, akik 54%-os prevalenciát találtak, de alacsonyabb, mint Burgel és Elshataraté, akik 67%-os hátfájásról számoltak be. A jelen adatok egyértelműen az MCH (pg), a WBC és a vérlemezkék csökkenését mutatták, míg az RBcs, a Hb, a HCT és az MCV tekintetében nem volt szignifikáns különbség. Ez az eredmény összhangban van Avogbe és munkatársai eredményeivel, akik csökkent WBC-számról számoltak be taxisofőröknél a nem exponált kontrollokhoz képest. Az RBC-számok is változatlanok maradtak a falusi lakosok és az exponált MBTD között. Ez az eredmény összhangban van számos olyan vizsgálattal, amelyek ugyanerről számoltak be 1,9-14,8 ppm és 0,005-5,3 ppm közötti benzol expozíciós szintek esetén. Mások azonban 0,14-2,08 ppm közötti benzolszinteknél csökkent RBC-számról számoltak be, vagy csökkent RBC-t találtak a benzolnak erősen kitett munkavállalóknál (maximális szint 34 ppm) .

5. Következtetés

A taxisoknál, akik a megengedettnél magasabb benzol, toluol, etilbenzol és xilol koncentrációnak voltak kitéve, rendellenes hematológiai leleteket találtak. Az expozíciónak kitett taxisofőrök különböző rendszerekre, pl. neurológiai, légzőszervi, gyomor-bélrendszeri, kardiovaszkuláris és endokrin rendszerekre vonatkozó tüneteket, valamint a vérkomponensek jelentős változásait mutatták. Megelőző és szűrőintézkedésekre van szükség a taxisofőrök környezeti expozíciójából eredő terhek csökkentése érdekében. Rendkívül ajánlott egy klinika létrehozása a rendszeres ellenőrzésre és a tünetek és a hematológiai elváltozások korai felismerésére olyan területeken, amelyeket a taxisok könnyen megközelítenek. Ezen túlmenően a sofőrök számára egészségügyi felvilágosító programokat lehet bevezetni, hogy a taxisok jobban tisztában legyenek az említett környezeti szennyező anyagoknak való kitettség hátrányaival. Továbbá az észlelt gázokra specifikus gázérzékelők alkalmazása hatékony megoldás a gázszintek kimutatására, amikor azok meghaladják a megengedett szinteket.

Adatok elérhetősége

A tanulmány eredményeinek alátámasztására használt adatok kérésre elérhetők a megfelelő szerzőtől.

Tájékoztatás

A tartalomért kizárólag a szerzők felelősek, és nem feltétlenül az NIH hivatalos álláspontját képviselik.

Érdekütközések

A szerzők kijelentik, hogy nincsenek összeférhetetlenségi okok a cikk közzétételével kapcsolatban.

Köszönet

A szerzők köszönetet mondanak Prof. Diane Rohlmannak, az Iowai Egyetem docensének és a Healthier Workforce Center of the Midwest igazgatójának nagyszerű és nagylelkű támogatásáért. A szerzők ezenkívül köszönetet mondanak minden résztvevőnek az idejükért és kedvességükért. Ezt a kutatást (részben) a Fogarty Intézet és a National Institute of Environmental Health Sciences (R01 ES022163) által nyújtott támogatás támogatta.