潜在职业暴露在前蛭石矿附近的潜在职业暴露

抽象的

在蒙大拿州的森林森林森林树皮的表面上被检测到amphibole石棉（AA）。在本研究中，进行了模拟以评估与美国农业森林服务（FS）职业活动相关的潜在AA暴露。在先前收集的树皮样本被收集，并且在模拟FS活动的试验期间和立即收集个人呼吸区（PBZ）和Tyvek衣服擦拭样品。透射电子显微镜（TEM）分析显示AA BARK浓度高达每平方厘米的1500万结构．在25％的PBZ TEM样品中检测到AA。在从所有活动中收集的擦拭样品上检测到AA。该研究表明，在Kootenai国家森林中的空气载体暴露和AA运输的潜力。这些调查结果与在该地区的工作和可能进行娱乐活动的公众尤为相关。

1.介绍

利比，蒙大拿州（人口2700，附近地区有近12000个)位于蒙大拿州西北部，曾经是世界上最大的蛭石矿之一的所在地。虽然Libby蛭石具有有用的绝缘和土壤改良特性，但该矿山的矿石(从20世纪20年代至1990年开始开采)在整个矿床的矿脉中被纤维状和非石棉状角闪石污染[1］．约有30-40%的角闪石为石棉状，包括winchite、richterite、透闪石和镁闪石;不同阳离子(Mg, Ca, Fe, Na, K)的相对比例[2-7.］．

70多年来开采受角闪石污染的蛭石导致了该废弃矿井周围地区和整个城镇其他地区的角闪石石棉(AA)污染。利比于2002年10月被列入美国环境保护署(EPA)的国家优先事项清单。2005年，研究人员发现，原来蛭石矿周围的树木是AA [8.］．通过透射电子显微镜(TEM)对蛭石矿附近树木的树皮样品进行分析，发现每平方厘米的树皮表面(s/cm)含有超过1亿个角闪石结构²）.此外，在运输走廊附近的树木中也发现了污染，而这些走廊是从利比运往全国各地的加工设施的蛭石[8.］．

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[9.］．个人呼吸区(PBZ)和特伟克衣物擦拭样品显示，在收获任务中，AA从树皮中释放出来，存在直接吸入和衣物污染的可能性。

2007年9月，环境保护署和Grace W.R.签署了一项协议，以确定在前矿场或从矿场释放或威胁释放有害物质、污染物或污染物所造成的污染的性质和程度，以及对公共健康、福利和环境的任何威胁。2007/2008年，环境保护署承包商从前矿场周围的森林地区收集树皮样本，发现AA树皮污染范围从低于检测限(LOD)到2000万s/cm²．树皮上的AA污染从EPA禁区外的矿场延伸了数公里[10］．

与美国人口的其他人相比，职业暴露于AA与紫衫，肺癌和胸膜癌的显着增加有关[11］．据报道，在以前的矿山和工厂工人中，与石棉有关的疾病发病率很高[12-14］．虽然有石棉相关的疾病在一般的利比人群中，但仍有报告的，而与较低级别的风险有关的风险并未明确定义。1991年之前在利比地区生活或工作的人的医学检测显示胸膜异常（钙化，加厚或斑块），占6668年参与者的17.8％[15］．虽然[15研究描述了一般Libby人群的肺异常，预测胸膜异常的重要因素包括职业途径[16］．自上次随访结束以来已经确定了额外的职业和非职业间皮瘤病例[17-19目前的死亡率数据显示，蒙大拿州林肯县每年新增一例。在过去的五年里(2000-2004年)，林肯县有5例间皮瘤死亡(2例女性)，使它成为美国第三高的县，每百万人的年龄调整死亡率为56.1 [20.］．

许多周边前者蛭石矿场由农业部美国农业部（USDA）和私人伐木公司拥有的土地。美国农业部林务（FS）的人员对在库特奈森林道路和小径经常出差。迄今为止，已经有关于AA FS的员工没有职业暴露评估。这项研究的目的是评价职业暴露AA如在库特奈国家森林FS活动的结果的可能性。为AA暴露的可能性是通过PBZ样品和服装特卫强的分析评估擦拭过程中和试验的模拟FS任务后，立即采集样品。

2.材料和方法

2．1.初步工作

这项研究的初步工作在2007年秋天进行。调查人员会见了安全处人员，讨论了在前蛭石矿半径8公里范围内通常执行的任务(以及最常用的道路和步道系统)。此外，通过Windrose获得了盛行风数据[21］．

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(落叶松(Larix laricina)、道格拉斯冷杉(pseudosuga menziesii)和黄松(Pinus Ponderosa)8.] 方法。使用Garmen etrex 12通道全球定位系统（GPS）来识别并记录每棵树的位置并记录。从每棵树的两侧收集至少一个200克的树皮样品，约1.2米。通过用小撬杆撬开部分来收集树皮，并将它们放在标有塑料袋中。然后将袋子密封，每次收集后用湿擦拭擦拭撬棒。通过TEM保留树皮样品以供以后分析。

选择用于评估的活动包括在道路上驾驶，通过森林区域行走，进行树测量活动，执行TRAIL维护和构建火线。FS人员在一个没有已知的AA污染的地区的FS人员证明了树测量，路径维护和消防线施工活动。树测量任务通常由10-12棵树的图表中的至少两个森林进行。树径用直径带测量。然后通过将记录器带固定到从地面约1.2米的树表面并沿着胶带向远离树展开的同时测量树高度。然后将阈值用于间接测量树高。随着树径和树高，树测量活动通常包括视觉评估情节中的所有树木。

消防线建筑至少由四个四个林群体进行。火线的目的是用清除矿物土地的可燃材料构建1-2米的燃料突破。构造，扁平刮板或杯子沟槽的火线类型取决于坡度等级。在消防线建筑中执行的第一个任务是拆除树木和刷子。这由电锯操作器和刷子更清晰地执行。然后，普拉斯基工具，沟通（组合）工具和/或流氓锄头用于清除植被约30-35厘米到矿物土壤。

步道维护活动与消防线建设类似，由电锯操作员和刷子清除步道上的植被生长;然而，这条小路并没有清理成矿物级的土壤。步道维护还包括2-3米宽的走廊，树木被链锯锯到2.4米的高度，以便骑马运输。

FS人员目前在Kootenai森林执行外勤任务时不使用D级以上的个人防护装备(PPE)。因此，研究小组模拟了FS人员通常执行的任务。为了尽量减少与任务模拟相关的风险，FS人员提供了车辆安全程序、紧急无线电通信、减少狩猎相关风险的程序和野生动物遭遇程序方面的培训。调查人员还收到了用于紧急通信的无线电。研究人员在执行任务模拟时穿着C级PPE。这种个人防护装备包括连帽特卫强工作服、氯丁橡胶手套、特卫强短靴、带有P100过滤器的半面罩空气净化呼吸器、工作靴、安全帽和橙色反光背心(仅在狩猎季节)。在过去一年中，所有调查人员都获得了佩戴负压呼吸保护装置的医疗许可，并通过了定量适合测试。该项目获得了蒙大拿大学“研究中使用人类受试者的机构审查委员会”的批准。

为该研究选择的PPE向调查人员提出了潜在的热应激风险。通过在清晨和傍晚的时间进行任务模拟来最小化这种风险。此外，强调了与最具物理模拟，消防线结构相关的任务持续时间，并强调了充分的流体摄入和工作突发。

2.2。研究方法

模拟是在2008年7月进行的。采样期间的气象条件包括温度15.8 ~ 25.5°C，湿度20% ~ 24%，风速8 ~ 18 km / h。在清晨试验期间观测到植被上有晨露凝结现象，但没有实测降水报告。

每个模拟试验都是针对以下任务执行的：（1）在FS路上驾驶（2）走过森林区域，（3）树测量和（4）防火线施工活动。此外，还进行了一个路径维护活动。在2007年11月，当初步数据收集需要的道路驾驶时，也进行了一个驾驶仿真。所有模拟都在前矿和环保署限制区的FS陆地和东部进行（图1）.

除道路驾驶外，所有任务均通过PBZ取样和Tyvek衣物擦拭取样评估潜在AA暴露。为道路驾驶任务选择的道路包括FS Roads 4872和401(图)1）.在从铺设的访问方式推动这些道路之前，a cm disposable Manila template was secured to the rear vehicle bumper with duct tape. The template was then wiped three times with SKC Ghost wipes premoistened with deionized water. These wipes were then discarded and a 4th wipe was used to gather a pretravel vehicle wipe. The wipe sampling protocol followed the American Society for Testing and Materials (ASTM) D 6480-05 procedures, Wipe Sampling for Settled Asbestos [22］．将第4次擦拭在标记的塑料袋中并密封。然后将车辆驱动到终端目的地（图1）在调查人员离开车辆并执行其他任务模拟时停放。其他任务模拟距离车辆至少八米。然后调查人员返回车辆，然后将道路驱动到收集预防载体擦拭的相同位置。然后收集采用上述方法的前提载体擦拭样品并将其置于标记的塑料袋中并密封。通过ASTM的D 6480-05方法分析擦拭样品，用于ASTM的D 6480-05方法，TEM石棉分析[22通过Als Laboratories（辛辛那提州，哦），由美国工业卫生协会（AIHA）（PCM），国家自愿实验室认证计划（NVLAP）（TEM）和纽约国家卫生环境实验室批准的实验室程序（PCM和TEM）。擦除提交的样品包括十个百分之十的场地空白。

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.

在行走、树木测量、防火线建设和步道维护模拟试验期间，使用三片导电石棉采样盒采集PBZ样本。该盒的尺寸为25毫米0.8微米(M)孔径混合型纤维素酯膜过滤器。SKC Aircheck 224取样泵在每次试验前后使用Bios Defender 520主流量计进行校准，平均流速为3升/分钟(L/min)。在每次试验中，每个研究人员都佩戴一个采样泵，将石棉盒置于呼吸区。根据美国国家职业安全与健康研究所的分析方法手册(NMAM) 7400、石棉和其他纤维，采用相衬显微镜(PCM)对PBZ样品进行纤维分析[23]，和每EPA的石棉危害紧急应对法案（AHERA），机载石棉石棉通过TEM [24］．AHERA需要选择区域电子衍射和能量分散型X射线分析，以确定矿物类型和元素组成（石棉类型）。分类为纤维“阳起石/透闪石”还包括特征为米克等人的winchite /闪石纤维。[6.］．石棉结构大于0.5 米长的纵横比（长度：宽度）大于或等于记录在Ahera分析中。报告数据作为石棉结构的浓度小于（）5 M长，且石棉结构的浓度大于或等于(）5 米长。所有空气样品由ALS实验室进行分析。PBZ提交的样本中有10%为空白。

除了PBZ采样外，在每次步行，树测量，消防线结构和TRAIL维护模拟试验的结束时，对Tyvek衣物外层的表面擦拭采样。擦除抽样协议遵循美国的测试和材料（ASTMS）D 6480-05程序，擦除沉降的石棉的抽样[22］．用去离子水预湿的SKC Ghost湿巾收集湿巾。每次擦拭使用一个10 * 10厘米SKC一次性马尼拉纸模板。研究人员在每位研究人员的胸部、前臂和胫骨采集了擦拭样本。随机选择胸部、前臂和胫骨样本(右/左)的位置。为每个研究者收集的三份擦拭样本作为复合样本提交分析。除收集模拟后试验湿巾外，还收集和分析模拟前试验湿巾和10%田间空白。通过ASTM的D 6480-05方法分析擦拭样品，用于ASTM的D 6480-05方法，TEM石棉分析[22]通过als。

每次活动模拟的平均持续时间为66分钟。消防线路施工时间为31-42分钟，剩余作业时间为70-90分钟。火线活动的持续时间较短，这仅仅是因为任务的物理性质。努力将PBZ过滤器的潜在过载降至最低，并如上文所述，缩短了消防线施工活动的持续时间，以最大限度地减少对调查人员的潜在热应力危害。

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。通过ASTM的D 6480-05方法分析擦拭样品，用于ASTM的D 6480-05方法，TEM石棉分析[22]通过als。

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。

所有模拟活动都在原蛭石矿4.8公里半径内进行。火线建设模拟是在Rainy Divide车道头(12S)附近和FS道路4872西北部的林区进行的。树木测量模拟活动在亚历山大试验场和FS道路4872西北的林区进行。在Rainy Divide步道(12S)上进行了步道维护模拟活动。在FS道路4872和Rainy Divide步道(12S)西北林区进行步行活动。每一个模拟试验的地点与原蛭石矿的关系如图所示1．为大部分划线4872附近为大部分模拟的区域可通过车辆行程从铺砌的道路（228）（图）到达大约8英里以上的道路4872（图1）.过了这一关口，道路目前只限于一般公共车辆通行，但可以由非机动车辆或车辆管理局车辆进入。Rainy Divide车行道头(12S)可用于普通公众和FS从401公路的北部路段出发(见图)1）.

结果

3．1.树皮取样结果

在前蛭石矿东北方向采集的7棵树的树皮样本显示了大量的AA污染，范围从3.7万到1500万的结构/厘米²树皮表面积（表1）.这些浓度与Ward等人之前报道的树皮中AA污染一致[8.］．对树皮样品的纤维尺寸分析表明，检测到的石棉纤维大部分为5米长。纤维表现出与利比倒像的矿物特征一致。在从Missoula，MT树（对照）收集的树皮样本中未检测到搅拌纤维。

3.2。PBZ采样结果

通过PCM和通过TEM AHERA在FS模拟活动PBZ收集分析样品中的石棉。桌子2呈现单个样品和平均数PBZ空气采样结果，报告每个模拟活性（火线结构，树的测量，步道维护和行走），以及通过与所述活动相关联的（多个）任务。平均浓度，通过使用零值用于nondetect浓度计算。在TEM平均浓度计，该方法可以反映真实平均值和实际风险不确定的估计可以是更高或更低[25］．PCM分析的所有样品均观察到纤维，不包括野外毛坯。

目前的职业8小时时间加权平均（TWA）石棉的暴露限制为纤维每mL 0.1纤维5M长，宽高比大于或等于，由PCM确定(OSHA, ACGIH, 2001)。国家职业安全和健康研究所(NIOSH)建议，除了以10小时TWA为基础之外，对石棉的接触限度是相同的。除了TWA允许的暴露限值外，OSHA还规定了在30分钟的采样时间内，平均偏移量为1.0纤维/ mL。

对于纤维的单独的PBZ FS仿真试验样品5在通过PCM分析时，24个样品（42％）的24个样品（42％）的样品（42％）超过0.1纤维的极限限制为0.1纤维。在火线施工模拟活动期间全部收集这10个PBZ样品。

PCM分析中预计有相当一部分纤维素(来自森林植被)纤维;因此，采用AHERA TEM分析来描述纤维种群。根据实验室报告的纤维计数(表中未显示)2)，在所有PBZ AHERA TEM样品上鉴定了1至5种非石棉纤维(有机，石膏)。25%的PBZ样品在AHERA TEM分析中显示浓度大于分析灵敏度(AS)。这些样本是在消防线建设和树木测量模拟活动中采集的。石棉纤维浓度的AHERA TEM分析5m表明，假设8小时的暴露时间(表中未显示)，采集的样品均未超过OSHA PEL2）.

虽然每个任务的模拟是在两个单独的地理区域进行的（图1)，根据模拟活动进行的区域，各模拟区域的PBZ浓度没有差异(表中未列示)2）.

揭示了大于作为火线施工活动的PBZ浓度的任务是刷刷更清晰（2个样品的2个）和Pulaski工具操作员（2个样品中的2个）。五种树维护活动中的两个样本显示浓度大于AS。步行活性PBZ样品揭示了菊花石棉（表中未显示）2）.温石棉不是角闪石家族的一部分，而且PBZ样品污染可能来自蛭石矿以外的其他来源。

对可检测到角闪石石棉的PBZ样品的扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)光谱(未显示)进行了综述，发现100%的样品中含有可测量的钠和钾。最近的研究表明，来源于蛭石矿床的角闪石中含有钠和钾，可以在SEM-EDS光谱中观察到[5.］．

３．３．擦拭取样结果

每次活动模拟试验结束时，对特卫强服装外层进行表面擦拭取样。用TEM对这些擦拭样品进行了石棉纤维分析，总结结果如表所示3.．所有空白和预活性特卫强擦拭样品显示没有石棉污染，且低于AS(448结构每厘米)²）对于D 6480-05 TEM方法。52％的休闲行为擦拭样品揭示了大于AS的浓度。虽然AA的浓度与消防线施工活动相关，但在从所有评估的所有活动中收集的擦拭样品上检测到AA。

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[6.］．

为FS 4872车辆驾驶活动模拟收集的旅游前和行驶前的车辆湿度透露了11月和7月试验的浓度低于AS。对于FS 401车辆驱动活动模拟的预防载体擦拭物也在下面报告，而Postravel擦拭样品揭示了一种浓度为17 917 s / cm的浓度²．检测到的闪石纤维小于5条米长。

Postactivity链锯杆擦拭样品结果示于表4.．在所有的模拟活动后，在电锯条上检测到AA。在实验室报告的结构计数中，15根纤维中有12根小于5根m long（未显示）。

所有擦拭样品（服装，设备，车辆）的SEM-EDS光谱（未示出），可检测到的两栖绒石棉透露73％的样品中可测量的钠和钾。

4.结论

本研究中进行的FS活动模拟的结果表明，当在前蛭石矿附近的Kootenai国家森林进行工作时，可能存在对AA的暴露。在进行活动模拟的地区收集的树皮样本显示，角闪石污染范围从每厘米3.7万到1500万结构²树皮表面积。在Alexander试验部位观察到最低的树皮锥形浓度，在20世纪90年代早期的木材收获之后被重新种植的区域，作为Tamarack树的研究情节。值得注意的是，在蛭石矿停止操作后，在这个地点种植了这个地点的树木。这些树木的污染可以表明锥形纤维最近分散。在Dougle Divide Trail上的老年道格拉斯枞树上观察到最高的树皮倒置浓度。

就与FS任务相关的吸入曝光电位，评估的火线结构和树测量活动可检测到TEM PBZ浓度。没有观察到可检测的AA浓度，并且通过TRAIL维护和行走活动观察。在评估的消防线活动任务中，Pulaski工具操作员和刷子更清晰度产生了最高的PBZ浓度。这些火线活动任务的PBZ浓度显示出在两个单独的地理区域中进行的两个单独试验的可检测到的AA浓度。收集五个PBZ样品进行树木维持活动。其中，三个样品显示出可检测的AA。还在两个单独的地理区域进行的两个单独试验中收集这三个样品。就各个纤维计数而言，57％的PBZ石棉结构是5米长。这与其他有关树皮中角闪石石棉的研究结果一致[8.那9.］．

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活动相关的机载曝光潜力外，还有促进服装和设备污染的潜力。从调查员前臂，胫骨和胸部收集的复合擦拭样品揭示了收集的五十二次样品中可检测到的锥形石棉。在评估的四项活动中的每种活动中的样品中观察到服装污染：消防线施工，树测量，足迹维护和行走。此外，在每次试验后从电锯杆收集的擦拭样品（N= 3)显示角闪石污染范围为896 ~ 11825 s/cm²．服装和设备污染可以作为FS人员接触的二级来源。由于服装和设备污染，可能会发生车辆驾驶室，车辆，设备存储区域，设备维护区域和办公室的交叉污染。

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。

仿真部位附近的森林区域历史上用于由无数透明图所观察到的木材收获。在过去，FS人员每周访问亚历山大的测试情节和通过道路4872和401访问的区域。由于在树皮中的倒像蛋白污染的意识，因此该地区的FS行驶已经减少。此外，目前该地区的消防竞争仅限于空中。

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。

5.相互竞争的利益

其中一名作者(TMS)曾在MT. Libby的石棉暴露诉讼中担任原告律师的专家证人。

缩写

AHERA:	石棉危害紧急反应法案
并发:	美国工业卫生协会
为:	分析灵敏度
ASTM：	美国测试和材料学会
有毒物质:	有毒物质和疾病登记处的机构
钙：	钙
科博尔：	卓越生物医学研究中心
EDS:	能量色散x射线光谱学
环保局:	环境保护署
铁：	铁
FS:	林务局
全球定位系统：	全球定位系统
凯西:	钾
LOD:	检测极限
MG：	镁
na：	钠
国家卫生研究院:	国家卫生研究所
NIOSH：	国家职业安全和健康研究所
NMAM:	分析方法的Niosh手册
NVLAP:	国家实验室自愿认可计划
OSHA:	职业安全与健康管理局
PBZ：	个人呼吸区
PCM:	相衬显微术
个人防护用品:	个人保护设备
SD：	标准偏差
SEM：	扫描电子显微镜
TEM：	透射电子显微镜法
两个:	时间加权平均值
USDA：	美国农业部。

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