蒙大拿州利比附近一个废弃的蛭石矿附近的森林里,在树皮表面检测到角闪石石棉(AA)。在本研究中,进行了模拟,以评估与美国农业部森林服务局(FS)职业活动相关的潜在AA暴露。之前采集树皮样品,在模拟FS活动的试验期间和之后立即采集个人呼吸区(PBZ)和特卫强衣物擦拭样品。透射电子显微镜(TEM)分析显示AA树皮浓度高达每平方厘米1500万个结构
利比,蒙大拿州(人口
超过70年的露营的蒙脱石污染的蛭石导致了在遗弃矿山周围的地区和整个城镇的其他地区的区域污染了倒像污染物。2002年10月,利比加入了环境保护局(EPA)国家优先级名单。2005年,研究人员发现,围绕前蛭石矿的树木担任AA的水库[
2006年,进行了研究以评估与EPA限制区域内收获木柴相关的AA潜在接触[
In September, 2007, EPA and W.R. Grace entered into an agreement to determine the nature and extent of contamination and any threat to the public health, welfare, and the environment caused by the release or threatened release of hazardous substances, pollutants, or contaminants at or from the former mine site. In 2007/2008 EPA contractors collected bark samples from forested areas surrounding the former mine site and found AA bark contamination ranging from less than the limit of detection (LOD) to 20 million s/cm<年代up>2年代up>.树皮上的AA污染从EPA限制区外的矿区延伸了几公里(km)[
与其他美国人相比,职业暴露于AA与石棉沉着病、肺癌和胸膜癌显著增加相关[
前蛭石矿周围的大部分土地都归美国农业部和私人伐木公司所有。美国农业部林业局(FS)的工作人员经常在库特奈森林的道路和小径上旅行。迄今为止,没有对机管局所属财政司雇员进行职业暴露评估。本研究的目的是评估Kootenai国家森林中FS活动对职业AA暴露的潜力。通过分析模拟FS任务试验期间和之后采集的PBZ样品和Tyvek衣物擦拭样品,评估AA暴露的潜力。
该研究的初步工作是在2007年秋季进行的。调查人员会见了FS人员,并讨论了在前蛭石矿的8公里半径内的区域内进行的(以及最常用的道路和道路系统)的任务。此外,获得了通过挡风剂量的风数据[
在此期间还采集了树皮样本,以确定在前蛭石矿附近,但在EPA限制区域之外,以及矿井周围的盛行风区域内,FS人员经常出入的区域是否存在AA污染。采集了几种树种的树皮样本:柽柳(
选择进行评估的活动包括在道路上行驶、在林区行走、进行树木测量活动、进行步道维护和建造防火线。在没有已知AA污染的地区,FS人员演示了树木测量、步道维护和防火线建设活动。测量树木的任务通常由至少两名护林员在一块10-12棵树的地块上完成。树木直径是用直径卷尺测量的。然后通过将伐木工胶带固定在离地面约1.2米的树表面,并在离树9-15米的地方展开胶带行走来测量树的高度。然后用测斜仪间接测量树木的高度。除了树木直径和高度外,树木测量活动通常还包括对地块内所有树木的疾病进行视觉评估。
消防线的建设由至少四名护林员完成。防火线的目标是用清除到矿物土壤基地的可燃材料建造1-2米的燃料裂口。建造的火线的类型,平刮或杯状沟,取决于坡度。消防线路建设的第一项任务是清除树木和灌木。这是由链锯操作员和刷子清理器完成的。然后使用Pulaski工具、梳子(组合)工具和/或Rogue锄头清理大约30-35厘米深的矿物土壤植被。
TRAIL维护活动类似于消防队建设,因为电锯操作员和刷子更清除从路径中删除植被生长;然而,径径不清除矿产级土壤。TRAIL Maintanance还涉及更广泛的走廊2-3米,树木被锁定到2.4米的高度,以便通过骑马运输。
FS人员在库特奈森林进行实地任务时不使用当前水平之外的d使用个人防护装备(PPE)的。因此,通常由FS人员进行的任务由研究小组模拟。在努力减少与任务模拟相关的风险,提供了车辆的安全程序,应急无线电通信,以最小化狩猎有关的风险程序,程序野生动物接触的训练FS人员。调查者们也发出紧急通信的无线电。在执行任务模拟的调查人员在适合C级PPE。该PPE包括连帽卫强工作服,氯丁橡胶手套,脚套特卫强,一个半面罩空气呼吸器,配P100过滤器,工作靴,安全帽,和橙色反光背心(仅在狩猎季节)的。所有调查获得体检穿负压呼吸防护,并在过去的一年内,通过定量适合性测试。该项目是为在研究中使用人类受试者批准蒙大拿州的机构审查委员会的大学。
为这项研究选择的个人防护装备对研究人员具有潜在的热应激风险。通过在清晨和傍晚进行任务模拟,将这种风险降至最低。此外,与大多数物理模拟、火线建设相关的任务时间被最小化,并强调适当的液体摄入和工作休息。
Simulations were performed in July of 2008. The meteorological conditions during the sampling period included temperatures from 15.8 to 25.5 °C, 20%–24% humidity, and wind speeds from 8–18 km per hour. Morning dew condensation on vegetation was observed during early morning trials, but no measured precipitation was reported.
分别对以下任务进行了两次模拟试验:(1)在FS道路上行驶,(2)在林区行走,(3)测量树木,(4)消防线建设活动。此外,还进行了一次试验维护活动。2007年11月还进行了一次驾驶模拟,初步数据收集需要道路驾驶。所有的模拟都是在原矿以北和以东的FS地块和epa限制区进行的(图)
图表说明森林服务活动任务仿真与前蛭石矿的位置。识别美国农业部农业部森林服务道路4872和401和多雨鸿沟/环12s。通过以下符号识别模拟活动:防火线结构:三角形;树测量:方形;走路:圈子;和小径维护:明星。
通过PBZ采样和Tyvek服装评估潜在的AA暴露,除了道路驾驶外,擦拭所有任务的抽样。为道路驾驶任务选择的道路包括FS路4872和401(图
The total distances driven for the FS Roadway 4872 and 401 activities were 25 and 21 km, respectively. The average vehicle speed was 16–24 km per hour. Other vehicle traffic, ahead of the test vehicle, was noted for the November roadway driving assessment, and no other vehicle traffic was observed during the remaining roadway driving activities.
在步行,树测量,消防线建设期间收集PBZ样品,以及使用导电三件式石棉采样盒的路径维护模拟试验。盒子含有25 mm 0.8微米(
除PBZ取样外,在每次行走、测树、火线施工、步道维护模拟试验结束时,对特卫强服装外层进行表面擦拭取样。擦拭取样协议遵循美国测试和材料学会(ASTMs) D 6480-05程序,对沉淀石棉进行擦拭取样[
每个活动模拟的平均持续时间为66分钟。在31-42分钟进行火线施工活动,其余任务持续时间为70-90分钟。由于任务的物理性质,消防线活动持续时间短。努力最大限度地减少PBZ过滤器的潜在过载,如上所述,选择较短的持续时间用于消防队施工活动,以最大限度地减少对调查人员的潜在热应激危害。
FS人员借出了研究小组的设备,以便执行任务模拟。这些工具包括一个新的Stihl型号MS361链锯、Pulaski工具、梳比工具、直径胶带、倾斜仪和林防胶带。在每次模拟试验之前和之后用湿纸巾擦拭这些工具。在消防线施工和试车维护试验结束后,在设备清洗前,在链锯条上采集一次擦拭样本。擦拭样品采用上述方法采集,并放入贴有标签的袋中密封。根据ASTM的D 6480-05方法、TEM石棉分析方法对擦拭样品进行石棉分析[
至少有两名研究人员进行了步行模拟试验。树木测量模拟试验由3名研究人员进行;两名调查员负责测量树木的直径和高度,而第三名调查员则负责记录数据。5名调查人员进行了火线施工模拟试验;一名调查员分别担任电锯操作员、刷子清理员、Pulaski工具操作员、comby工具操作员和数据记录器。5名调查人员进行了试验维护模拟试验;一个是电锯操作员,三个是刷子清理员,还有一个是数据记录器。
所有仿真活动均在前蛭石矿的4.8公里半径内进行。在FS Noadway 4872的森林划分储存头(12s)和森林地区,在亚历山大试验网站和FS路线西北部的森林区域进行树木测量仿真活动,在FS车程4872西北地区进行树木测量仿真活动,在森林划分的山上施工模拟。在多雨划分径(12s)上进行维护仿真活动。在FS Roadway 4872和多雨的鸿沟径(12s)的森林地区进行了行走活动。每个模拟试验的位置与前蛭石矿有关的位置如图所示
从前蛭石矿山的树木收集的七个树皮样本显示出大量的AA污染,从37千到1500万结构/厘米<年代up>2年代up>的树皮表面积(表
树皮样本结果-林业局土地前蛭石矿东北。
| 位置 |
树种 | 角闪石结构/ |
|---|---|---|
| 亚历山大测试网站 | 塔拉克 | 36898年 |
| 亚历山大测试网站 | 塔拉克 | 158,583 |
| 亚历山大测试网站 | 塔拉克 | 112336年 |
| Rainy Divide Trail 12S | 杰克松 | 568137 |
| Rainy Divide Trail 12S | 道格拉斯冷杉 | 12356979年 |
| Rainy Divide Trail 12S | 道格拉斯冷杉 | 15,383,941 |
| Rainy Divide Trail 12S | 道格拉斯冷杉 | 13377926年 |
| 在Missoula收集的树皮样本, | 杰克松 |
|
| 公吨。用作控制样本 |
(一种)年代up>nd = nondetect。
用PCM和AHERA TEM对FS模拟活动中收集的PBZ样品进行了石棉分析。表格
PBZ数据报告的活性,与活性相关的任务,PCM和TEM个体,和平均样品浓度。
| 测试活动 | 测试活动的任务 | 样本数量 | (一种)年代up>检测数量(PCM) | PCM浓。(纤维/ mL)的 | (b)年代up>TEM (detect)检测次数 | TEM浓缩的。 |
TEM浓缩的。 |
TEM浓缩的。总结构(结构/毫升) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 火线 | 10. | 10. | 4 | |||||
|
|
||||||||
| 刷更清晰 | 0.354 | 0.0277 | 0.0277 | 0.0544 | ||||
| 0.249 | ND | 0.0367 | 0.0367 | |||||
| 电锯运营商 | 0.384 | ND | ND | ND | ||||
| 0.242 | ND | ND | ND | |||||
| 普拉斯基操作 | 0.438 | 0.0524 | 0.0262 | 0.0786 | ||||
| 0.410 | 0.0332 | 0.0664 | 0.0996 | |||||
| Comby Operator. | 0.446 | ND | ND | ND | ||||
| 0.238 | ND | ND | ND | |||||
| 数据记录器 | 0.220 | ND | ND | ND | ||||
| 0.117 | ND | ND | ND | |||||
|
|
||||||||
| 平均浓度 | 0.302 | 0.011 | 0.016 | 0.027 | ||||
|
|
||||||||
| 足迹维护 | 5 | 5 | 0 | |||||
|
|
||||||||
| 刷更清晰 | 0.059 | ND | ND | ND | ||||
| 0.045 | ND | ND | ND | |||||
| 0.024 | ND | ND | ND | |||||
| 电锯运营商 | 0.063 | ND | ND | ND | ||||
| 数据记录器 | 0.015 | ND | ND | ND | ||||
|
|
||||||||
| 平均浓度 | 0.041 | ND | ND | ND | ||||
|
|
||||||||
| 树测量 | 树测量员 | 5 | 5 | 2 | ||||
|
|
||||||||
| 0.021 | ND | ND | ND | |||||
| 0.035 | ND | 0.0162 | 0.0162 | |||||
| 0.015 | ND | ND | ND | |||||
| 0.038 | 0.0134 | ND | 0.0134 | |||||
| 0.062 | ND | ND | ND | |||||
|
|
||||||||
| 平均浓度 | 0.034 | 0.003 | 0.003 | 0.006 | ||||
|
|
||||||||
| (C)年代up>走 | 走 | 4 | 4 | 0 | ||||
|
|
||||||||
| 0.021 | ND | ND | ND | |||||
| 0.043 | ND | ND | ND | |||||
| 0.011 | ND | ND | ND | |||||
| 0.019. | ND | ND | ND | |||||
|
|
||||||||
| 平均浓度 | 0.024 | ND | ND | ND | ||||
(一种)年代up>PCM的检测限:(
目前的职业8小时加权平均时间(TWA)石棉暴露极限是0.1纤维每毫升纤维
用于单独的PBZ FS模拟试验样品的纤维
在PCM分析中预期大部分纤维素(来自森林植被)纤维;因此,进行了AHERA TEM分析以描述纤维群。就实验室报告的纤维计数(表中未显示)
尽管每个任务的模拟是在两个独立的地理区域进行的(图)
发现PBZ浓度大于AS浓度的任务为刷刷清理(2个样本中的2个)和Pulaski工具操作员(2个样本中的2个)。五分之二的树木维护活动样本显示浓度大于AS。PBZ的一个步行活动样本显示温石棉(表中未显示)
扫描电子显微镜(SEM)能量分散X射线光谱(EDS)光谱(未示出)用于PBZ样品,可检测的锥体石棉显示可测量的100%样品中可测量的钠和钾。最近的研究表明,源自蛭石沉积物的倒源含有钠和钾,可以在SEM EDS光谱中观察到[
在每次活动模拟试验的结论时,对Tyvek衣物外层的表面擦拭采样。通过TEM分析石棉纤维的这些擦拭样品,表明表格中的摘要结果
服装擦除活动报告的样本数据,与活动,个人和平均TEM浓度相关联。
| 测试活动 | 测试活动的任务 | 样本数量 | (一种)年代up>数来检测(TEM) | TEM浓缩的。 |
TEM浓缩的。 |
TEM浓缩的。总结构(结构/厘米<年代up>2年代up>) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 火线 | 8 | 4 | ||||
|
|
||||||
| 刷更清晰 | 896. | ND | 896. | |||
| 电锯运营商 | ND | ND | ND | |||
| ND | ND | ND | ||||
| 普拉斯基操作 | 1,344 | 1,792 | 3,135 | |||
| 448 | 448 | 896. | ||||
| Comby Operator. | 896. | ND | 896. | |||
| ND | ND | ND | ||||
| 数据记录器 | ND | ND | ND | |||
|
|
||||||
| 平均浓度 | 448 | 280. | 728 | |||
|
|
||||||
| 足迹维护 | 5 | 3. | ||||
|
|
||||||
| 刷更清晰 | 299 | ND | 299 | |||
| 299 | ND | 299 | ||||
| ND | ND | ND | ||||
| 电锯运营商 | 1,792 | ND | 1,792 | |||
| 数据记录器 | ND | ND | ND | |||
|
|
||||||
| 平均浓度 | 478. | ND | 478. | |||
|
|
||||||
| 树测量 | 树测量员 | 5 | 4 | |||
|
|
||||||
| ND | ND | ND | ||||
| ND | 448 | 448 | ||||
| 448 | ND | 448 | ||||
| ND | 448 | 448 | ||||
| 448 | 448 | 896. | ||||
|
|
||||||
| 平均浓度 | 179 | 269. | 448 | |||
|
|
||||||
| (b)年代up>走 | 走 | 5 | 1 | |||
|
|
||||||
| ND | ND | ND | ||||
| ND | ND | ND | ||||
| ND | ND | ND | ||||
| 896. | ND | 896. | ||||
| ND | ND | ND | ||||
|
|
||||||
| 平均浓度 | 179 | ND | 179 | |||
(一种)年代up>ND:不检测,TEM分析灵敏度:(
在消防线施工中,擦拭样品浓度大于AS浓度的任务有:刷子清理(1个样本)、梳比工具操作(2个样本中的1个)和普拉斯基工具操作(2个样本中的2个)。5个树木测量活动样本中的4个显示浓度大于AS。3个trail maintenance brush cleaner样本中的2个和1个trail maintenance chainsaw operator样本中的1个大于AS,而5个walking样本中的1个大于AS。正如一个PBZ行走样本所指出的,其中一个行走活动擦拭样本(未报告)显示温石棉。如前所述,温石棉不是角闪石家族的一部分。然而,类似商业级石棉的分叉末端的纤维和束已经被识别出来,但在蒙大拿州利比附近的雨溪综合体并不常见[
为fs4872车辆驾驶活动模拟收集的旅行前和旅行后的车辆擦拭液显示,11月和7月试验的浓度都低于AS。为fs401车辆驾驶活动模拟收集的旅行前车辆擦拭样品也在AS下方报告,而旅行后擦拭样品显示一个角闪石纤维,浓度为17 917 s/cm<年代up>2年代up>.检测到的锥形纤维小于5
Postactivity链锯杆擦拭样品结果示于表
Postactivity TEM的链锯杆擦拭报道闪石石棉浓度的样品结果
| 演出活动 | TEM (s /厘米<年代up>2年代up>) |
TEM (s /厘米<年代up>2年代up>) |
TEM (s /厘米<年代up>2年代up>)总石棉 |
|---|---|---|---|
| 消防线建筑 | 8600 | 3,225 | 11825年 |
| 足迹维护 | 2,688 | ND<年代up>(一种)年代up> | 2,688 |
| 消防线建筑 | 896. | ND<年代up>(一种)年代up> | 896. |
(一种)年代up>ND: NonDetect;TEM分析灵敏度:(896 s/cm<年代up>2年代up>).
所有可检测到角闪石石棉的擦拭样品(衣服、设备、车辆)的SEM-EDS光谱(未显示)显示73%的样品中含有可测量的钠和钾。
本研究中进行的FS活性模拟结果表明,当在前蛭石矿附近的Kootenai国家森林中进行工作时,可能存在对AA的暴露。在进行活动模拟的区域中收集的树皮样本显示锥形污染从每厘米的37千到1500万结构范围<年代up>2年代up>树皮表面积。在亚历山大试验场观察到的角闪石浓度最低,该试验场在20世纪90年代初木材收获后重新种植,作为柽柳树的研究地块。值得注意的是,该地点的树木是在蛭石矿停止作业后种植的。这些树木的污染可能表明角闪石纤维的新近扩散。树皮角闪石浓度最高的是在雷雨分水岭小径的老道格拉斯冷杉树中观察到的。
在评估FS任务相关的吸入暴露潜力方面,消防线建设和树木测量活动产生了可检测的AS TEM PBZ浓度。在步道维护和步行活动中未观察到可检测到的AA浓度。在被评估的防火线作业中,Pulaski工具操作员和刷刷清理器产生的PBZ浓度最高。在两个不同的地理区域进行的两次试验中,这些火线活动任务的PBZ浓度显示出可检测到的AA浓度。采集了5个PBZ样品进行树木维护活动。其中三个样本检测出可检测到的AA。这三个样本也是在两个不同的地理区域进行的两个不同的试验中收集的。就单个纤维计数而言,57%的PBZ石棉结构是
值得注意的是,在火线建设所采用的普拉斯基工具的操作涉及结算植被矿物品位的土壤。因此,目前还不清楚是否与此任务相关的AA曝光植被或土壤来源。
除了与FS活动相关的空气接触可能,还有可能造成衣物和设备污染。从研究人员的前臂、胫骨和胸部采集的复合擦拭样本显示,52%的采集样本中可检测到角闪石石棉。在四个评估活动的样本中观察到衣物污染:火线建设、树木测量、步道维护和步行。此外,每次试验后从电锯条收集的擦拭样品(
虽然这项研究的目的是评估与FS职业活动相关的潜在风险,对于公众暴露于AA的潜力也不容忽视。利比和周边地区是众所周知的干净的水,美丽的风景和休闲活动,如远足,划船打猎,和滑雪。正如前面提到的,模拟区域对公众开放。娱乐性受到广大市民的频率在这项研究中,没有被评估;然而,在这段研究的树皮收集阶段接近模拟现场观察到的猎人。在努力使公众了解在库特奈国家森林闪石污染,FS管理已出版了一本小册子,概述了保障措施,以粉尘的产生和对衣物纤维的运输减少。
模拟地点附近的森林区域在历史上曾被用于木材采伐,正如观察到的许多砍伐地块所示。过去,消防处的工作人员每周都会视察亚历山大试验场地及可经由4872及401号公路进入的地区。由于对树皮中角闪石污染的认识,FS在该地区的旅行已经减少。此外,该地区的灭火目前仅从空中进行。
本研究以评估潜在的FS暴露于AA被资助的小项目/试点研究。样品数量有限的被相对小的地理区域内收集的。未来的研究计划,以评估在整个范围内的气象条件(即不同的季节)以及其他活动(即,消防)在这项研究评估活动FS曝光的潜力,从以前的蛭石矿山扩张半径。此外,车辆驾驶室,办公室和设备存储和维护设施应为潜在的AA污染进行评估。
其中一位作者(TMS)曾担任原告的诉讼律师的专家见证人,涉及石棉在Libby,MT中的石棉暴露。
石棉危险应急响应法
美国工业卫生协会
分析灵敏度
美国测试和材料学会
有毒物质和疾病登记处
钙
卓越生物医学研究中心
能量色散x射线光谱学
环保局
铁
森林服务
全球定位系统
钾
检测极限
镁
钠
国家卫生研究所
国家职业安全与健康研究所
NIOSH分析方法手册
国家自愿实验室认证计划
职业安全和健康管理局
个人呼吸区
相态显微镜
个人防护设备
标准偏差
扫描电子显微镜
透射电子显微镜
时间加权平均值
美国农业部。