黃志彬,王思捷,曾先哲,唐文娟,林嗣豪,3*
(1.泉州市安科職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)有限公司,福建 泉州 362212;
2.福建省職業(yè)病與化學(xué)中毒預(yù)防控制中心,福建 福州 350000;3.香港中文大學(xué),香港 999077)
鉛的主要吸收途徑除呼吸道吸入外,其他如食入或皮膚吸收也可能是重要途徑之一[1],尤其在對(duì)兒童的鉛暴露評(píng)估中消化道食入更為重要。以往的采樣方式只關(guān)注空氣中的鉛濃度,忽略了鉛的其他吸收途徑如消化道,而且現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)往往因?yàn)楦鞣N客觀原因無(wú)法反映真實(shí)暴露情況。 擦拭采樣方法具有快速簡(jiǎn)潔提供表面污染物信息的優(yōu)點(diǎn),其作為一種重要的采樣技術(shù)手段,可用于評(píng)估各種污染沉積物的表面污染狀況。目前,國(guó)外及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)有將表面擦拭采樣方法運(yùn)用于工作場(chǎng)所有毒有害物質(zhì)的暴露評(píng)估[1,2],美國(guó)已經(jīng)制定了鉛表面污染的接觸限值(800ug/ft2, 約0.8ug/cm2),而我國(guó)目前尚無(wú)相關(guān)研究及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。故本文選擇新能源行業(yè)中的高效電池生產(chǎn)企業(yè)工作場(chǎng)所,以表面擦拭采樣來(lái)評(píng)估不同區(qū)域表面鉛污染情況,用傳統(tǒng)空氣采樣方法評(píng)估作業(yè)環(huán)境中的鉛,同時(shí)檢查作業(yè)工人血鉛水平,探討其與兩種采樣方法測(cè)得的鉛濃度的相關(guān)性,以評(píng)估表面擦拭采樣方法在鉛暴露評(píng)估中的可行性。
選擇某高效電池生產(chǎn)企業(yè)作為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查對(duì)象,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后,根據(jù)定點(diǎn)原則[3]選擇電池原料下料口工人休息處、過(guò)磅處、投料處、休息室、堆料處、爐前值班室、爐前及出料口前后共計(jì)8個(gè)區(qū)域13個(gè)空氣采樣點(diǎn)。將對(duì)應(yīng)崗位的所有作業(yè)工人47名作為血鉛水平檢測(cè)對(duì)象,平均年齡32.6±9.3歲,平均工齡8.2±4.7年, 其中男性31名,女性16名。
以區(qū)域空氣采樣點(diǎn)為基礎(chǔ),選擇工人最可能接觸到的工作場(chǎng)所表面,以下料口臺(tái)面、過(guò)磅處窗臺(tái)、過(guò)磅處桌面、休息室茶幾、休息室沙發(fā)、休息室水壺蓋、堆料墻面1、堆料墻面2、爐前值班室桌面、爐前值班室墻角、爐前電源控制面、爐口投料操作室平臺(tái)、爐口投料操作室窗臺(tái)、出料口地面1、出料口地面2為表面擦拭采樣點(diǎn),共計(jì)30個(gè)擦拭點(diǎn)。
1.2.1 空氣采樣
采集時(shí),將空氣采樣泵連接濾膜夾,調(diào)節(jié)采樣泵流量至1 L/min,置于所選定的采樣點(diǎn),連續(xù)采集2h樣品。采集結(jié)束后,將濾膜取出向內(nèi)對(duì)折2次,放入清潔樣品袋中送回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。
1.2.2 表面擦拭采樣方法
采樣工具及用品:帶10 cm×10 cm大小孔的硬紙板、直徑約為7.5 cm的濾膜、去離子水、鑷子、手套、樣品袋等。
本次鉛表面擦拭采樣是在10 cm×10 cm的面積上用濕性擦拭采樣的方法[4],具體過(guò)程如下:
采樣前,先將各濾膜干燥并稱重,然后在同一區(qū)域同一表面相鄰位置放置兩塊硬紙板,距離不超過(guò)5厘米,采樣者帶上手套,用2 mL去離子水浸潤(rùn)濾膜以備采樣。
采樣時(shí),采樣者用大約為1 kg/cm2的力度(手指壓力約為100±10 Kpa),將濾膜沿著硬紙板孔的四周,按照逆時(shí)針的方向,由外向內(nèi)擦拭,直至擦拭完整個(gè)紙板孔內(nèi)的區(qū)域。此時(shí),將濾膜紙向內(nèi)對(duì)折1次后,重復(fù)擦拭,直至擦拭完整個(gè)紙板孔內(nèi)的區(qū)域。
采樣后,將濾膜紙?jiān)傧騼?nèi)對(duì)折1次,放入清潔樣品袋中送回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。用相同步驟擦拭另一塊紙板孔內(nèi)的粉塵。
依據(jù)GBZ/T160.10-2004方法[5],應(yīng)用UNICAM 929 原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行樣品鉛的檢測(cè)。
稱重。采樣后,將樣品干燥并稱量,減去采樣前濾膜的重量,即得到采集的粉塵重量。
消化。樣品(濾膜)+5 mL消化液(0.5 mL高氯酸+4.5 mL硝酸),蓋上表面皿,在電熱板上緩緩加熱消解,保持溫度在200℃左右,至溶液無(wú)色透明近干為止。用1%硝酸溶液將殘液定量轉(zhuǎn)移入具塞刻度試管中,并稀釋至10.0 mL,搖勻供測(cè)定[5]。
工人血鉛水平的檢查按照WS/T20~1996 血中鉛的石墨爐原子吸收光譜測(cè)定方法進(jìn)行[6]。
現(xiàn)場(chǎng)空氣采樣和表面擦拭采樣均設(shè)立了空白對(duì)照樣品,正式采樣前進(jìn)行表面采樣的預(yù)試驗(yàn),同一表面擦拭者為同一人員,減少擦拭時(shí)用力程度不一帶來(lái)的誤差。血鉛水平檢測(cè)嚴(yán)格按照相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證的質(zhì)量管理體系進(jìn)行質(zhì)量控制。數(shù)據(jù)經(jīng)核對(duì)無(wú)誤后錄入SPSS21.0,應(yīng)用ANOVA分析不同區(qū)域表面鉛濃度大小,以配對(duì)T檢驗(yàn)分析表面擦拭采樣平行樣品結(jié)果的差異,表面擦拭采樣鉛濃度與空氣中鉛濃度的相關(guān)分析采樣Spearman 相關(guān)系數(shù)表示;以多元相關(guān)線性相關(guān)回歸分析表面擦拭采樣鉛濃度與作業(yè)工人血鉛水平的相關(guān)性。
根據(jù)工作場(chǎng)所空氣采樣鉛濃度,將該電池生產(chǎn)企業(yè)的工作場(chǎng)所劃分為三個(gè)不同的區(qū)域,即休息室、過(guò)磅處和原料堆場(chǎng)為輕污染區(qū),投料處、爐前值班室等為中度污染區(qū),出料口和爐前為重污染區(qū)。三個(gè)區(qū)域不同表面擦拭采樣鉛濃度結(jié)果見(jiàn)表1,結(jié)果表明,工作場(chǎng)所各表面單位面積鉛濃度遠(yuǎn)超出美國(guó)職業(yè)限值標(biāo)準(zhǔn)(0.8ug/cm2);表面擦拭采樣可以區(qū)分出不同鉛污染區(qū)表面鉛的濃度(P<0.01),其中爐前墻角、出料口等重污染區(qū)表面鉛濃度最高,而休息室和過(guò)磅處等表面鉛濃度相對(duì)較低。
表1 不同區(qū)域空氣鉛濃度及表面擦拭鉛濃度的比較(±s)
表1 不同區(qū)域空氣鉛濃度及表面擦拭鉛濃度的比較(±s)
注:*由于空氣樣本例數(shù)少,不做統(tǒng)計(jì)學(xué)處理;&擦拭采樣樣本每個(gè)區(qū)域?yàn)?0對(duì)20份。
區(qū)域 空氣(mg/m3),n=13 單位面積鉛濃度(ug/cm2),n=60& 重量鉛濃度 (g/kg),n=60輕污染區(qū) 0.015±0.001 3.664±3.720 15.847±12.883中污染區(qū) 0.020±0.001 18.020±10.418 37.692±14.869重污染區(qū) 0.144±0.121 23.406±10.249 58.592±25.541 F-* 24.713 26.371 P-0.000 0.000
比較同一區(qū)域同一表面相鄰兩次擦拭采樣的結(jié)果見(jiàn)表2,可以看出單位面積鉛濃度兩次擦拭結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),而重量濃度兩次擦拭結(jié)果無(wú)顯著差別異(P>0.05)。
分別以單位面積和重量濃度表示擦拭采樣鉛濃度,分析相鄰兩次擦拭采樣平均鉛濃度與空氣中鉛濃度的相關(guān)性,結(jié)果表明,工作場(chǎng)所表面擦拭采樣鉛單位面積濃度、重量濃度與空氣中鉛濃度顯正相關(guān)(Pearson 相關(guān)系數(shù)分別為0.521和0.602,P<0.01),間接說(shuō)明本次采用的表面擦拭采樣方法具有一定的效度。
表2 同一表面兩次擦拭采樣結(jié)果比較(±s,n=30)
表2 同一表面兩次擦拭采樣結(jié)果比較(±s,n=30)
單位面積鉛濃度(ug/cm2) 重量鉛濃度 (g/kg)擦拭1 10.04±8.82 39.20±25.97擦拭2 13.35±12.25 35.55±25.09 t-2.273 0.811 P 0.031 0.424
以作業(yè)工人血鉛水平為應(yīng)變量,以性別、工齡(或者年齡)、所在區(qū)域表面擦拭采樣鉛濃度(單位面積/重量鉛濃度)為自變量,進(jìn)行多元相關(guān)回歸分析,結(jié)果顯示,雖然表面擦拭采樣單位面積鉛的濃度與工人血鉛水平無(wú)明顯相關(guān),但表面擦拭采樣鉛的重量濃度與工人血鉛水平有顯著的相關(guān)(P<0.05),詳見(jiàn)表3。
表3 工人血鉛水平與表面擦拭采樣鉛濃度的多元線性分析結(jié)果
雖然我國(guó)目前尚未制定工作場(chǎng)所表面鉛污染的職業(yè)接觸限值,但參照美國(guó)的工作場(chǎng)所表面鉛的限值,該高效電池生產(chǎn)企業(yè)各工作場(chǎng)所不同表面鉛污染較嚴(yán)重,其對(duì)作業(yè)工人的健康影響不容忽視;因此應(yīng)對(duì)該企業(yè)工作場(chǎng)所各表面進(jìn)行清潔,以減少鉛的非呼吸道暴露。根據(jù)空氣采樣鉛濃度,區(qū)分不同區(qū)域鉛的污染程度,結(jié)果表面擦拭采樣能較好地反映了各不同污染區(qū)域表面的鉛污染程度,進(jìn)一步反映該方法具有較好的區(qū)分效度。同時(shí),多元分析顯示的工人血鉛水平與表面擦拭采樣鉛的濃度呈正相關(guān),亦進(jìn)一步驗(yàn)證該方法的效度。
表面擦拭采樣結(jié)果有兩種表示方式,一種是單位面積鉛含量(ug/cm2),即從工作場(chǎng)所表面中單位面積沉積鉛的含量;另一種為重量濃度(g/kg),即表示在擦拭粉塵總量中污染物占的重量比[1]。表面擦拭采樣應(yīng)用單位面積表示,本次調(diào)查結(jié)果顯示同一表面相鄰的兩次擦拭采樣所測(cè)得粉塵中鉛濃度的差異大,對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)的兩次擦拭方法,可能是因?yàn)椴蓸訒r(shí)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵遠(yuǎn)大于一張濾膜所能采集的量,且采樣時(shí)所用的力度可能存在差異,導(dǎo)致采樣后的殘量不同,因此用單位面積表示擦拭采樣結(jié)果,其重復(fù)性略差。而應(yīng)用重量濃度表示擦拭采樣結(jié)果,表示為粉塵中的鉛含量占所采集粉塵總量的百分比,排除了采樣時(shí)采樣力度和單位面積內(nèi)的粉塵殘留量的誤差,本次調(diào)查兩次擦拭采樣的結(jié)果在重量濃度之間無(wú)顯著差異,可以反映鉛表面擦拭采樣方法具有一定的可重復(fù)性。
表面擦拭采樣鉛濃度大小可以在一定程度反映工作場(chǎng)所過(guò)去一定時(shí)期內(nèi)鉛的沉積狀況,而空氣采樣結(jié)果只能反映采樣當(dāng)天的工作場(chǎng)所鉛的暴露狀況。本次調(diào)查兩種表面擦拭采樣方法的兩種表示方法鉛濃度均與作業(yè)工人的血鉛水平有顯著相關(guān),進(jìn)一步說(shuō)明表面擦拭采樣方法具有的有效性,即具有一定的內(nèi)容效度[7]。目前,表面采樣廣泛應(yīng)用于環(huán)境鉛積塵的暴露評(píng)估,尤其在評(píng)估兒童鉛暴露時(shí)更注重家庭積塵中鉛的含量,但未見(jiàn)在職業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用,本次采樣的表面擦拭采樣方法雖具有一定的可重復(fù)性,但仍然存在一些影響因素,如采樣表面的構(gòu)造、質(zhì)地、采樣者擦拭的用力程度、使用的擦拭紙以及采樣的洗脫效率等因素[8-9]。另外作業(yè)工人本身的個(gè)人衛(wèi)生,如班后沖淋、飯前洗手等都可能影響鉛從非呼吸道暴露,從而影響其血鉛水平。本文研究可進(jìn)一步推廣至各種經(jīng)皮吸收的有害物質(zhì)的暴露評(píng)估,如二甲基甲酰胺、二硫化碳、甲醇等,目前我國(guó)雖然制定了這些能經(jīng)皮吸收有害物質(zhì)的職業(yè)接觸限值,但在評(píng)估暴露時(shí)仍然使用空氣采樣,并非真正反映接觸者的暴露劑量。因此,應(yīng)用表面擦拭采樣方法對(duì)接觸者皮膚進(jìn)行采樣,可以更為準(zhǔn)確反映其暴露劑量[10,11],并制定相應(yīng)的表面擦拭采樣標(biāo)準(zhǔn)方法,可為職業(yè)危害暴露評(píng)估方法開(kāi)拓新的領(lǐng)域。
因此,擦拭采樣是一種較為有效、可信的采樣方法,其應(yīng)用廣泛,對(duì)于傳統(tǒng)的空氣采樣是一種重要補(bǔ)充,在我國(guó)建立針對(duì)工作場(chǎng)所有毒有害物質(zhì)特定的擦拭采樣方法,尤其揮發(fā)性低且能經(jīng)皮吸收的化學(xué)物質(zhì)或可沉積的氣溶膠等,相信是今后職業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域的一個(gè)新方向[12]。