Miljö- och hälsoeffekter av bensenexponering bland egyptiska taxichaufförer

Abstract

Mål. Att studera miljöexponering för bensen samt hematologiska effekter av bensenexponering hos taxichaufförer. Bakgrund. Exponering för bensen har förknippats med negativa hälsoeffekter, inklusive hematopoetiska störningar. Metoder. En retrospektiv kohortstudie genomfördes från början av april 2017 till slutet av juni 2018 på 280 taxichaufförer (den exponerade gruppen) och 120 oexponerade matchade individer (kontroller). Verktygen omfattade ett fördefinierat självadministrerat frågeformulär som innehöll frågor om personuppgifter (t.ex. ålder, utbildningsnivå och rökning) och exponeringsuppgifter (t.ex. exponeringens varaktighet och art). Undersökningar omfattade fullständig blodstatus. Miljöundersökningar för lättkedjiga aromatiska kolväten (BTEX-komponenter: bensen, toluen, etylbensen och xylen) gjordes. Resultat. Medelvärdena (ppm) för koncentrationerna av bensen, toluen, etylbensen och xylen (0,81 ± 0,42, 26,69 ± 0,54, 29,36 ± 2,35 respektive 25,11 ± 2,06) på stationerna var högre än de internationellt tillåtna nivåerna (). När man studerade de kliniska manifestationerna under de senaste två veckorna var förekomsten av blekhet, yrsel, huvudvärk, smärta i midja och rygg, trötthet, torr hals och obehag betydligt högre hos taxichaufförerna (27,1 %, 24,3 %, 21,4 %, 28,6 %, 45,7 %, 24,3 % respektive 25,7 %) än hos kontrollpersonerna (6,7 %, 4,2 %, 6,7 %, 10 %, 10 %, 6,7 %, 6,7 % respektive 9,2 %). När det gäller kroniska sjukdomar var högt blodtryck den vanligaste kroniska sjukdomen bland förarna (17,1 %) jämfört med kontrollerna (5,8 %) (). När det gäller självbedömning av hälsostatus rapporterade 20,0 % av taxiförarna dålig hälsa medan 31,4 % rapporterade mycket god hälsa (). MCH (pg), TLC (×103/μl) och trombocyter (×103/μl) var signifikant lägre bland taxiförarna (26,33 ± 2,31, 6,55 ± 1,38 respektive 189,07 ± 53,25) (, <0,001 respektive <0,001). Slutsats. Onormala hematologiska fynd bland taxichaufförer konstaterades vid exponering för bensen. Hälsan hos taxichaufförer är generellt påverkad. Det rekommenderas starkt att inrätta en klinik för regelbunden kontroll och hälsoutbildning för taxichaufförer.

1. Inledning

Internationella byrån för cancerforskning (IARC) har klassificerat bensen som cancerframkallande för människor . I kroppen metaboliseras bensen i levern i flera steg av cytokrom P450 2E1, där en mängd olika ringöppnade metaboliter och ringhydroxylerade metaboliter (t.ex. fenoler och katekoler) bildas . Dessa cirkulerande fenolföreningar kan transporteras till andra organ, t.ex. benmärgen, där de oxideras ytterligare via reaktioner som förmedlas av peroxidaser till deras mycket reaktiva kininer . Kinoner som hydrokinon (HQ) och para-benzokinon (p-BQ) är potenta hematotoxiska och genotoxiska föreningar som kan omvandlas av NAD(P)H-kinonoxidoreduktas (NQO1) tillbaka till mindre giftiga hydroxylerade metaboliter . Exponering för bensen har förknippats med negativa hälsoeffekter, bland annat hematopoetiska störningar som t.ex. benmärgsbrist som yttrar sig i en minskning av antalet cirkulerande blodkroppar, anemi, trombocytopeni, leukopeni, aplastisk anemi och akut myeloisk leukemi hos både gnagare och människor . Mekanismerna för benzeninducerad hematotoxicitet är dock inte helt klarlagda. Efter att blyhalten i bensin minskat sedan 1995 och blyfri bensin började användas i Egypten 1998 är bensen, toluen, xylen och oxygenater de mest tillsatta tillsatserna i bensin för att förbättra oktantalet och minska motorns avgaser, vilket möjliggör en effektivare förbränning av bränslet. De vanligaste oxygenaterna är etyl-tertiär-butyleter (ETBE), metyl-tertiär-butyleter (MTBE), etanol och metanol. Exponering för toluen och xylen kan orsaka neuropsykologiska symtom som trötthet, huvudvärk, sömnighet, sömnlöshet, depression, ångest, koncentrationssvårigheter eller minnessvårigheter, berusningskänslor och andra kognitiva störningar . Runt om i världen och i Egypten har vissa studier fokuserat sitt arbete på hälsostörningar bland arbetare på bränslestationer och andra har studerat hälsotillståndet bland taxichaufförer , men i Egypten finns det få forskningsstudier gjorda på detta område, så detta arbete utfördes för att studera exponering för bensen hos taxichaufförer från landsbygds- och stadsområden och för att studera de hematologiska effekterna av bensenexponering.

1.1. Urvalsstorlek

Baserat på tidigare litteraturgenomgång hade urvalsstorleken beräknats med 95 % CI och effekt 80 %, och totalt rekryterades 266 taxichaufförer. Urvalet ökades till 300 för att genomföra en pilotstudie och för att undvika bortfall. Den slutliga urvalsstorleken var 280 taxichaufförer. Ungefär 120 individer som var matchade med avseende på ålder och kön rekryterades.

2. Deltagare och metoder

Menoufia Governorate är ett egyptiskt guvernement med mer än 4 miljoner individer. Det har flera distrikt; Shibin El Kom-distriktet är ett av dess största och överbefolkade distrikt. Shibin El Kom-distriktet, som är huvudstad i guvernementet och har mer än en halv miljon invånare, är centrum för alla viktiga administrativa tjänster och utbildningstjänster. Taxitjänster finns endast i detta distrikt. Man kan föreställa sig hur stort befolkningsantalet är; taxin betjänar förutom alla typer av bussar, bilar och tåg. Taxichaufförerna arbetar från tidig morgon till sen kväll varje dag för att tjäna sitt levebröd. De utsätts för bensen och alla former av luftföroreningar i många timmar. En retrospektiv kohortstudie genomfördes från början av april 2017 till slutet av juni 2018. Ett godkännande erhölls från kommittén för medicinsk forskningsetik vid medicinska fakulteten i Menoufia. Efter en förklaring av studiens mål togs ett muntligt samtycke från alla deltagare. För att bedöma hälsotillståndet hos dessa förare krävdes det att man gjorde en situationsanalys och valde ut de överfulla dagarna, särskilt under utbildningssäsongen. Först bestämdes fyra överfulla dagar för att kontinuerligt övervaka exponeringen för BTEX i luften under åtta timmars arbetspass. Förarna valdes ut slumpmässigt genom att dela in dagen i tre skift; från klockan 10 på morgonen till klockan 18 på kvällen var det skift som valdes ut för att genomföra studien. De överfulla gatorna i staden valdes ut. Från och med klockan 10 fördelades teamet, och det rekommenderades att man valde varannan taxi för att valet skulle ske på ett slumpmässigt sätt. Cirka 280 förare från både landsbygd och stad i Shibin El Kom-distriktet och 120 oexponerade matchade personer bland släktingar till förare och icke-förare rekryterades. Alla studiedeltagare utsattes för följande:

2.1. Frågeformulär

Ett i förväg utformat intervjuformulär genomfördes av författarna på arbetsplatser på landsbygden och i stadsområden i Shibin El Kom stad. Efter en genomgång av relaterad litteratur fastställde författarna ett frågeformulär, och det testades för innehållsvaliditet av en styrelse bestående av specialister på avdelningen för folkhälsa och samhällsmedicin. Cronbachs alfa var 0,81. En pilotstudie genomfördes på fem personer för att testa verktygens genomförbarhet och tillämpbarhet, och ändringar gjordes i enlighet med detta. Frågeformuläret innehöll uppgifter om demografi (t.ex. ålder och kön), särskilda vanor (t.ex. rökning och alkohol) och yrkeshistoria (t.ex. arbetstid/dag och exponeringsår). Dessutom togs medicinska anteckningar om neurologiska och hematologiska manifestationer och tidigare sjukdomshistoria (t.ex. neurologiska, psykiatriska, blod- och njurrelaterade sjukdomar och diabetes mellitus). Uppgifterna samlades in i början av dagen vid 9-tiden på morgonen, och mindre trånga dagar valdes ut för att ha tid att intervjua förare med gott humör.

2.2. Fullständig blodstatus (CBC)

Två ml blod togs ut genom venpunktion med hjälp av en steril plastspruta. Detta blodprov levererades sedan till ett sterilt plaströr som innehöll EDTA (dinatriumetylendiamintetraacetat) som antikoagulantium och fördes sedan in i en automatiserad räknare (Sysmex K 1000) som direkt ger Hb-koncentration, WBC-, RBC- och trombocytantal.

2.3. Miljömätning (övervakning av BTEX i luften med gaskromatografi)

Exponeringen för BTEX i luften övervakades kontinuerligt under åtta timmars arbetspass inne i 120 taxibilar med säkerställt åtagande att arbeta i de överbefolkade stadsområdena, eftersom en del förare på landsbygden meddelade att de slutade sitt arbete tidigt eftersom deras hem låg långt från staden. Luftprover samlades in i taxibilarna genom aktiv provtagning med en flödeshastighet på 100 ml/min med hjälp av SKC:s batteridrivna luftprovtagningspump modell PCXR4. Aktivt kolpatroner användes för att samla in proverna. I varje taxi samlades två prover in under två olika dagar. Innehållet i varje patron placerades i en separat flaska som förseglades och placerades i en kylbana i 20 minuter och sedan lämnades i 1 timme vid 10°C. Proverna extraherades med koldisulfid (CS2) och provlösningen analyserades sedan med gaskromatografi. VF-5MS-kolonn (30 m längd, 0,25 mm innerdiameter och 0,25 Pm filmtjocklek) användes för kemisk analys. Kolonnugnen programmerades initialt vid 40 °C i 3 minuter, följt av en uppvärmningshastighet på 15 °C-min-1 ramp till en sluttemperatur på 200 °C. Sluttemperaturen hölls i 6 minuter. BTEX-kalibreringen gjordes med hjälp av en standardlösning (Supelco EPA TO-1 Mix 1A). För att bygga upp kalibreringskurvan användes lösningar med koncentrationer mellan 0,1 och 4,0 ng-PL-1. Korrelationskoefficienterna var alltid över 0,99. Den kvantifieringsgräns som beräknades för varje BTEX var (20 pg-PL-1) i förhållande till en koncentration på 1,0 Pg-m-3 i atmosfären. Alla dessa steg utfördes under överinseende av en kvalificerad professor från avdelningen för luftföroreningar vid det nationella forskningscentret i Kairo, Egypten.

2.4. Datahantering

Resultaten samlades in, tabellerades och analyserades statistiskt med hjälp av IBM-personaldatorn och statistikpaketet SPSS version 20 (SPSS Inc., Chicago, USA). Två typer av statistik utfördes: beskrivande statistik (t.ex. procent (%), medelvärde (X) och standardavvikelse (SD)) och analytisk statistik (t.ex. användes Students t-test för jämförelse av medelvärdena för kontinuerliga kvantitativa parametriska variabler och Z-test användes för jämförelse mellan proportioner). Statistisk signifikans accepterades för .

3. Resultat

Ambienta koncentrationer av bensen (ppm), toluen, etylbensen och xylen (0,89 ± 0,42, 27,37 ± 6,59, 29,16 ± 2,50 och 25,04 ± 2,50).17, respektive) var betydligt lägre än de som uppmättes av Abdel-Rasoul et al. (3,69 ± 1,88, 120,59 ± 1,17, 133,70 ± 7,20 och 114,35 ± 6,86 ppm, respektive), vilket redan överskrider motsvarande lokala och internationella säkerhetsriktlinjer för dessa ämnen () (tabell 1 och figur 1). När det gäller de studerade gruppernas allmänna egenskaper fanns det inga signifikanta skillnader i fråga om ålder, civilstånd eller inkomst. När det gäller rökning var den betydligt högre bland förarna (70 %) än i den icke-exponerade gruppen (55,8 %) () (tabell 2). När det gäller bedömningen av hälsotillståndet hos förarna och den oexponerade gruppen var förekomsten av blekhet, yrsel, huvudvärk, smärta i midja och rygg, trötthet, torr hals och obehag betydligt högre hos taxiförarna (27,1 %, 24,3 %, 21,4 %, 28,6 %, 45,7 %, 24,3 % respektive 25,7 %) än hos kontrollerna (6,7 %, 4,2 %, 6,7 %, 10 %, 10 %, 10 %, 6,7 %, 6,7 % respektive 9,2 %). När det gäller kroniska sjukdomar var högt blodtryck den vanligaste kroniska sjukdomen bland förarna (17,1 %) jämfört med kontrollerna (8,3 %) (). Smärta i midja och rygg under de senaste 12 månaderna visade sig vara 54,3 % bland förarna jämfört med 10 % i den oexponerade gruppen. När det gäller självbedömning av hälsostatus rapporterade 20,0 % av taxichaufförerna dålig hälsa jämfört med 0 % i den oexponerade gruppen, medan 31,4 % av taxichaufförerna rapporterade mycket god hälsa jämfört med 70,0 % i den oexponerade gruppen (). Det fanns ingen signifikant skillnad mellan de studerade grupperna när det gäller regelbunden kontroll eller att ha fått hälsoutbildning före ( respektive 0,875) (tabell 3). När det gäller de hematologiska effekterna var MCH (pg), TLC (×103/μl) och trombocyter (×103/μl) signifikant lägre bland taxichaufförerna (26,77 ± 3,58, 6,90 ± 1,49 respektive 204,60 ± 56,49) än bland kontrollpersonerna (27,61 ± 2,28, 8,57 ± 1,91 respektive 266,06 ± 52,87) (, <0,001, och <0,001.001 respektive) medan MCHC (gm/dl) var signifikant högre bland taxiförare (33,90 ± 1,86) än bland den oexponerade gruppen (31,36 ± 0,75) () (tabell 4).

Figur 1

Ambienta koncentrationer av bensen (ppm), toluen, etylbensen och xylen i taxibilar jämfört med stationsresultat.

Nr. . Förare (nr. = 280) Nej förare (nr = 120) Test av sig. värde Nr. % % Ålder (Y), 42.80 ± 9.69 43.86 ± 6.74 t = 1.26 0.208 Bostad Stadsområde 190 67.9 90 75.0 χ2 2.04 0.153 Landsbygd 90 32.1 30 25.0 Utbildning Grundläggande 56 20.0 36 30.0 χ2 7.21 0.027 Sekundär 200 71.4 80 66.7 Universitet 24 8.6 4 3.3 Inkomst Tillräckligt 132 47.1 58 48.3 0.04 0.827 Inte tillräckligt 148 52.9 62 51.7 Målsättning Ensamstående 100 35.7 40 33.3 0.20 0.647 Gift 180 64.3 80 66.7 Rökare Rökare 196 70.0 67 55.8 χ2 7.48 0.006 Icke-rökare 84 30.0 53 44.2 Duration av körarbete (år) 10 40 14.3 – – – ≥10 240 85.7 Förararbetstimmar/dag <8 26 9.0 – – – ≥8 264 91.0

Signifikant.

Tabell 2

Karakteristika för förare och oexponerad grupp.

4. Diskussion

En högre nivå av bensen än den tillåtna nivån för det egyptiska handels- och industriministeriet, lag 4 dekret 1095 (1,56 ppm) , rapporterades i stationerna . I denna studie var de omgivande koncentrationerna av bensen (ppm), toluen, etylbensen och xylen betydligt lägre än de koncentrationer som uppmättes av Abdel-Rasoul et al. . Detta stämmer överens med Bahrami et al. som fann att medelkoncentrationen av bensen i bensinstationsarbetarnas andningszoner var 2-3 gånger högre än förarnas och även 3 gånger högre än den tröskelnivå (0,5 ppm) som rekommenderas av American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). Trots att nivåerna var lägre än tröskelvärdet var medelkoncentrationen av bensen i förarnas andningszon högre än i de rapporterade studierna från Asien, Australien och Amerika . När det gäller självbedömning av hälsotillståndet rapporterade 20,0 % av taxichaufförerna att de hade dålig hälsa jämfört med 0 % i den oexponerade gruppen, medan 31,4 % av taxichaufförerna rapporterade att de hade god eller mycket god hälsa jämfört med 70 % i den oexponerade gruppen. Detta stämmer överens med resultaten från Yang et al. som fann att prevalensen av högt blodtryck bland taxichaufförer var 18,2 %, medan den totala prevalensen av högt blodtryck bland kinesiska vuxna var 18,1 % år 2004. Minskad fysisk aktivitet, ett stressigt arbete, hårt arbete och normala sömnstörningar kan bidra till och kan förklara den högre prevalensen av hypertoni bland taxichaufförer. När det gäller smärta i midja och rygg visade vår studie att prevalensen var 54,3 % under de senaste 12 månaderna. Detta stämmer överens med Wang et al. som fann att prevalensen var 54 %, men det är lägre än Burgel och Elshatarat som rapporterade att ländryggssmärta var 67 %. De aktuella uppgifterna visade tydligt en minskning av MCH (pg), WBC och trombocyter utan någon signifikant skillnad när det gäller RBcs, Hb, HCT och MCV. Detta resultat stämmer överens med resultaten från Avogbe et al. som rapporterade minskade WBC-antal hos taxichaufförer jämfört med oexponerade kontroller. Även RBC-antalet förblev oförändrat mellan bybor och exponerade MBTD. Detta resultat stämmer överens med många studier som rapporterat samma sak vid exponeringsnivåer för bensen från 1,9-14,8 ppm och 0,005-5,3 ppm . Andra rapporterade dock att antalet röda blodkroppar minskade vid bensenhalter på 0,14-2,08 ppm eller att antalet röda blodkroppar minskade hos arbetare med hög bensenexponering (högst 34 ppm).

5. Slutsats

Abnormala hematologiska resultat hittades bland taxichaufförer som exponerades för höga koncentrationer av bensen, toluen, etylbensen och xylen som var högre än de tillåtna nivåerna. Exponerade taxichaufförer uppvisade en rad olika symtom som rörde olika system, t.ex. neurologiska, respiratoriska, gastrointestinala, kardiovaskulära och endokrina system samt betydande förändringar i blodkomponenterna. Det krävs förebyggande åtgärder och screening för att minska bördan av miljöexponering bland taxichaufförer. Det rekommenderas starkt att inrätta en klinik för regelbunden kontroll och tidig upptäckt av symtom och hematologiska förändringar i områden som är lätta att nå för taxiförare. Dessutom kan man införa hälsoutbildningsprogram för förare för att öka taxichaufförernas medvetenhet om nackdelarna med exponering för dessa miljöföroreningar. Vidare är användning av gassensorer, specifika för de upptäckta gaserna, en effektiv lösning för att upptäcka gasnivåer när de överskrider de tillåtna nivåerna.

Datatillgänglighet

Data som används för att stödja resultaten i denna studie är tillgängliga från motsvarande författare på begäran.

Offentliggörande

Innehållet är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis NIH:s officiella åsikter.

Intressekonflikter

Författarna förklarar att det inte finns några intressekonflikter i samband med publiceringen av denna artikel.

Acknowledgments

Författarna vill tacka Prof. Diane Rohlman, Associate Professor, vid University of Iowa, och Director, Healthier Workforce Center of the Midwest, för hennes stora och generösa stöd. Författarna vill också tacka alla deltagare för deras tid och vänlighet. Denna forskning stöddes (delvis) av ett bidrag från Fogarty Institute och National Institute of Environmental Health Sciences (R01 ES022163).