试点研究沼气作为燃料来源对呼吸健康的影响的妇女在肯尼亚农村小农奶牛场

文摘

生物质燃烧室内环境中被强调为呼吸道发病率的主要原因为妇女和儿童在低收入国家。廉价的技术创新,减少这种风险是必要的。本研究评估低科技堆肥消化器的影响,产生沼气来做饭,而传统燃料来源的呼吸健康不吸烟的肯尼亚farmwomen。女性从31农场沼气消化器相比同龄女性从31 biomass-reliant农场,2010年6月。只有43%的沼气集团报告任何呼吸困难,而71%的参照组()。参照女性自述较高的气短(52%比30%),呼吸困难(42%比23%),胸部疼痛,呼吸(35%比17%)在过去的6个月(0.12)而女性沼气。沼气女性证明略好肺量测定法的结果,但差异不显著,可能由于有限的沼气设备安装和肺功能测试之间的延迟。大多数沼气女性改善个人呼吸道健康(87%)和改善儿童健康(72%)以来沼气设备安装。这些发现表明,在船上的厨房使用沼气改善呼吸道症状,但长期对肺功能的影响尚不清楚。

1。介绍

在肯尼亚农村,妇女经常做饭在通风不良的船上的厨房,从他们的房子是单独的结构,利用当地收集木材作为燃料(图1)。因此,妇女和儿童在他们的照顾常常暴露于高水平的室内空气污染,特别是木烟(1]。暴露在住宅室内空气污染在低收入国家已被确认为全球关注的主要来源(2- - - - - -4有重大负面影响的),妇女和儿童的健康,他们通常花更多的时间在家里。暴露于高水平的室内空气污染与生物质燃烧(如木材、农作物残留物,等等)与呼吸系统健康状况有关,如慢性阻塞性肺疾病(COPD)、呼吸道感染、哮喘、肺炎、肺结核(5- - - - - -8]。最近的一项荟萃分析的生物质烟雾的影响慢性阻塞性肺病发现生物质烟雾暴露与慢性阻塞性肺病的风险显著相关(比值比(或)= 2.44,95% CI: 1.9, 3.33),相比那些没有暴露于生物质吸烟,这或更高时,专门看妇女(或= 2.73,95% CI: 2.28, 3.28) (9]。

美国能源部的报告在生物质炉灶表明减少50%的燃料使用和排放减少90%,相对于基线技术,是重要的目标在全球改进炉灶在这些环境中(10]。沼气消化器代表一个重要的和访问技术,产生沼气,组成一个替代燃料来源主要是甲烷,这有可能减少依赖木材燃料使用在船上的厨房操作(11]。沼气消化器安装在船上的厨房和功能外,厌氧分解有机物质,如禽畜废物,生成气体然后输送进房子,用于烹饪(图2)。甲烷燃烧干净和高温,从而提供一个可持续和更清洁的替代燃料来源木材(12]。然而,有限的科学文档沼气燃料的使用对肺活量的影响结果和自我报告的呼吸道健康结果。

本研究的目的是评估沼气的影响,作为替代的船上的厨房燃料来源,对自我报告的呼吸道症状和肺功能结果为肯尼亚妇女生活在小农奶牛场。

2。方法

2.1。研究人群

研究中所有的参与者包括住在奶牛场成员Wakulima乳品有限公司(世界),位于肯尼亚中部Mukurweini面积。31个农场被确定的沼气消化器已经安装最近(3 - 24个月之前研究中,与援助的非政府组织——农民帮助农民(FHF) [13])。31 referent农场没有沼气消化器从该地区被随机选择从列表中创建使用链推荐抽样法(14,15]。抽样框架列表创建nonbiogas消化池的农场使用推荐与消化器从农场居住者,匹配沼气农场,基于相似的参与者的年龄,家庭规模和数量的牛。如果选择nonbiogas消化池的家庭选择不参与调查,名单上的下一个家庭联系。

2.2。数据收集

数据收集发生在2010年6月和7月。面对面的访谈对呼吸道健康的参与者和他们的孩子进行了研究女性的房子,在基库尤人(当地语言),借助翻译。关于呼吸道症状的问题是基于之前验证问卷的相关问题,如《英国医学研究委员会(16- - - - - -18)为了获得外部验证响应关于研究人群呼吸道症状。调查问卷进行预测和精制支持肯尼亚妇女生活在爱德华王子岛。

研究人口也经历了一个标准的呼吸考试,包括听诊,触诊,和脉搏血氧仪,进行了在一个共同的社区场地由两个4年大学的爱德华王子岛(UPEI)护理学生监督现场的急救护理和急救护士从UPEI(也)。肺量测定法进行了评估的急救护理和急救护士使用恩典医疗可可传奇便携式肺活量计(恩典医疗营销公司,5004 Barnwood阶地,肯尼索,乔治亚州,美国)据美国胸科学会协议(19),将Knudson-predicted值(20.]。临床评估人员也不清楚是否女性住在农场沼气消化器。

2.3。数据分析

每个变量评估常态,图形和使用Shapiro-Wilk测试21),与应用程序的平方根变换、必要时,为正常转换。描述性统计计算(例如,意味着,95%的置信区间,百分位数,等等)。单变量分析、标准未配对测试、测试等根据列文的方差检验,和卡方测试被用于比较变量之间的沼气和参照组(意义)。

并运用多元线性回归方法确定参与者的肺量测定法结果的重要预测因子。变量从单变量分析模型如果留存。共线性可能解释变量进行了测试,一个可能的因果图也创造了潜在的解释变量来避免干预变量的包含在模型过程中(22]。提出选择(nonautomated)是用来确定模型中的结果的主要因素。变量最初包含在模型过程的显著性水平。干预变量被删除,只有主要影响是保留在最终模型的显著性水平。

预测变量之间的线性和肺量测定法的结果是评估使用散点图,Lowess-smoother线拟合的阴谋。标准化残差的散点图拟合优度和预测变量也生成测试。恒定方差是异方差性的评估使用Cook-Weisberg测试,和有影响力的观察评估使用库克的距离。所有参与者数据分析使用占据/ IC 11.1 Mac (StataCorp 4905 Lakeway驱动器,大学城,TX,美国)。

这项研究是根据建立的道德准则进行加拿大Tri-Council指南人类受试者参与研究国家科学与工程研究委员会发表的社会科学和人文科学研究委员会和加拿大健康研究所。这个项目是审查和批准的达尔豪斯大学健康科学研究伦理委员会之前实现。

3所示。结果

3.1。人口特征

比较社会人口和物理特征的沼气和参照组两组(表显示类似的资料1(一)和1(b))。沼气组的妇女更有可能有一个丈夫受雇(74%)与参照组(50%)相比,尽管这是不重要的。没有参与者在两组吸烟者,尽管一些女性在每组有其他家庭成员吸烟以外的房子或船上的厨房建筑,但这种差异也不显著。两组女性有类似的家族大小和数量的牛(设计)和类似的船上的厨房大小,以及类似的在他们的船上的厨房通风机制(23]。意味着物理措施的女性组之间没有显著差异,尽管沼气消化器略重,女性稍快休息脉冲与参照组的女性相比。

3.2。自我报告的呼吸健康

女性被问及他们的呼吸状况在过去的6个月作为问卷调查的一部分。反应最初记录为5级分类变量(每天、周、月、6个月或没有),但倒塌二进制(从未/曾经)变量分析(表2)。referent农场的女性更有可能()经历了呼吸困难,呼吸短促,和胸部疼痛,呼吸,在过去6个月,而女性生活在农场沼气设备。参照组的女性更可能报告有呼吸问题,在过去的6个月,而女性沼气消化器()。

沼气组参与者还被要求在健康问题评估他们的自我感觉变化沼气消化器(表的安装3)。大多数的女性健康状况的改善,以及他们的孩子的健康,减少木材烟雾吸入为自己和他们的孩子,和减少呼吸系统问题。

3.3。呼吸系统评估

面试后,每个参与者接受了呼吸系统的评估,包括肺量测定法和标准呼吸道考试,包括听诊和触诊。没有临床或考试在统计上有显著差异的呼吸组件之间的两组妇女等措施的吸气和呼气伎俩,气管偏移,辅助肌肉使用,等于呼吸扩张,呼吸时疼痛或压痛。

肺量测定法的结果都是数值的测量值低于预测值,为女性的年龄,种族,体重,身高,两组,除了FEV的比率₁/ FVC(表4)。肺量测定法测试表明略沼气组肺功能比参照组,但差异未达到统计上的显著水平。

回归分析发现,呼吸的变化结果无法预测的变量包含在调查或呼吸系统考试,FEV除外₁。多变量线性回归模型(表5)表明,家庭规模和牛奶收入大约16%的FEV的变化来解释₁(= 0.16)。每增加家庭规模(通过一个成员),有平均提前预测FEV百分比₁女性的0.02,在调整了牛奶收入。表5还显示,女性每月牛奶收入≥5000 KSH经验,平均减少预测FEV百分比₁0.07,而女性生活在农场平均每月牛奶收入< 5000 KSH,在控制了家庭规模。最终的模型不包括农场是否有一个沼气池()。拟合优度检验表明,该模型与数据的吻合程度,并没有异常值或影响力的观察。

4所示。讨论

主要生成甲烷的沼气消化器,已被证明是适合引入远程农业地区的低收入国家(24- - - - - -26]。小华的研究等。27)表明,沼气消化器,用于不同的中国农村地区,生物质燃料的使用减少了40% (27]。张,史密斯28]也观察到,在某些情况下,动物粪便和水是足够数量、沼气消化器可以减少木材的依赖,导致减少接触木材烟雾,和潜在的减少负面呼吸道结果与木材烟雾暴露(28]。据我们所知,这个研究是第一个,具体展示了潜在的呼吸系统健康的好处沼气消化器作为替代燃料来源通风不良的船上的厨房在肯尼亚农村小农奶牛场。这与有关的大量证据表明,存在改进的厨具设计和通风系统(烟囱)使用改善室内空气质量和改善妇女和儿童的健康在低收入国家(29日- - - - - -33]。

沼气消化器的引入到31个成员奶牛场Wakulima乳制品有限公司位于肯尼亚中部提供这个机会评估短期对呼吸健康的影响不吸烟的女性经常暴露于木材在船上的厨房吸烟。观察社会人口因素没有明显的统计学差异,包括婚姻状况、家庭规模,丈夫工作的农场,获得最高水平的教育,从卖奶(表和月收入水平1(一)和1(b))。统计上显著的差异也没有观察到农场环境特性的比较,包括数量的牛和船上的厨房大小。这些比较是有点小研究样本量的限制,这是更小的某些问题。例如,丈夫都工作在74%的农场沼气组和参照组的50%,但只有23和26的丈夫在沼气和参照组,分别。

比较两组的物理特征的女性也显示一些差异(表1(b))。沼气女性相似的平均年龄、身高、体重、血压、呼吸速率,每分钟脉搏,血液O₂饱和度。相反,更多的女性在referent组呼吸道症状如呼吸急促、呼吸困难、咳嗽和/或胸痛,呼吸,在过去6个月,而女性在沼气组(表中2)。比重明显高于参照组的妇女报告有任何呼吸困难,在过去6个月,而该集团与沼气消化器()。参照组的报告胸痛的患病率(35%)的两倍沼气组患病率(17%)。同样,气短报道在referent的患病率(52%)组的发病率近两倍沼气组(30%)(表2)。解释的自我报告召回的可能性是有限的信息和报告参与者之间的偏差,可能导致过高的自我报告的好处。不可能获得基线测量的沼气组在安装之前消化器,从而减少了这种限制。此外,相对较小的研究人口的统计能力有限测试这些差异,因此只对这些观察观察临界意义。

假设报告偏见是微不足道的,大呼吸健康症状的差异可能是由于女性referent组有较高的木材烟雾暴露,通过他们支出明显,平均120%更多时间接触木烟而每周烹饪,而女性在沼气集团(23]。研究调查燃料的使用与改善炉相关干预措施(不是沼气消化器)在墨西哥和危地马拉船上的厨房已经表明,减少农村生物质燃料使用和木材烟雾暴露也导致女性报告更少的呼吸道症状如喘息、咳嗽,呼吸困难,痰生产(30.,34),支持本研究的结果。的安装改进炉具在危地马拉研究报道呼吸道症状的减少导致参与者(或= 0.7,95% CI: 0.5, 0.97) (30.),而墨西哥的研究表明,37%的biomass-reliant女性报道目前有咳嗽和46%报告有喘息,比分别为21%和30%在referent女性(34]。

一项研究从危地马拉随机炉子干预试验研究妇女的自我报告健康状况的改进,改进后的柴炉的安装后干预组(29日]。作者的研究发现,大约53%的女性报告的改善他们的健康干预安装后炉(29日]。在我们的研究中,87%的女性报告说他们的健康改善后的安装沼气池。沼气集团百分之九十七的参与者也在我们的研究中报道少吸入烟雾,烹饪,和52%的报道更少(表呼吸道问题3)。然而,危地马拉研究能够收集数据之前和之后的干预,而我们的研究依赖于收集信息完全安装后的沼气池。

肺量测定法广泛应用于慢性阻塞性肺病的诊断在北美和其他呼吸道疾病。然而,肺量测定法一般不执行或广泛使用在大多数非洲国家,缺乏设备和培训意味着有缺陷的基线数据大多数非洲人口(35]。由于缺乏肺量测定法的数据,目前没有非洲标准预测肺量测定法的措施。然而,Glew et al。(2004)表明,在这种情况下,没有办法预测非洲比较人口存在,相应的非裔美国人的标准可以使用[36]。然而,这个非裔美国人的标准可能在我们的数据有可能引入的测量误差。

肺量测定法测试的结果显示,肯尼亚的所有措施farmwomen低于预计值相似的非裔美国人的人口,除了FEV之间的比率₁/ FVC(表4)。然而,没有一个percent-predicted值低于80%。慢性阻塞性肺部疾病的全球倡议percent-predicted FEV(黄金)的报告₁值≥80%,FEV₁/ FVC比> 0.7没有提供显示慢性阻塞性肺病的存在(37]。根据这些标准,我们的研究参与者的平均肺功能指标在正常范围内。肺量测定法的结果在我们的研究中也观察到按照从危地马拉随机炉子干预试验结果提出了。危地马拉的研究还显示,没有一个参与者肺量测定法结果表明慢性阻塞性肺病,和干预之间的显著差异在肺功能和对照组没有观察到30.]。

FEV多变量线性回归模型的结果₁显示,家庭规模和牛奶收入预测大约16%的肺量测定法的结果(表的变化5)。一个更大的家庭规模增加一般工作负载以及增加的时间做饭,可能导致FEV下降₁措施的女性。参与者用牛奶收入≥5000 KSH明显老()比参与者牛奶收入较低,平均5年。因此,年龄是牛奶的相关收入;这些数据表明,老年妇女一生会有更大的累积暴露在户外的厨房环境,不会减轻了短期暴露时间的沼气池干预。

可能当沼气消化器安装之间的有限时间,当肺量测定法测试不足进行改善肺功能开发。此外,沼气消化器被安装在发起这项研究之前,所以之前和postcomparison是不可能的。因此,沼气的预装呼吸健康的女性组不清楚。此外,安装后经过的时间(3 - 24个月)沼气池,直到数据收集期间(2010年6月/ 7月)变量。

参与者继续补充沼气燃料和木材燃料不足的情况下大量的沼气产生的沼气设备,或者当文化传统阻碍沼气使用(例如,烹饪传统菜肴,Githeri,木头)。木头的数量每天消耗降低40%的群妇女使用沼气消化器(14磅/天)的平均消费相比参照组(25磅/天)23]。尽管妇女降低木材消耗沼气集团持续接触少量的木材烟雾可能导致测量呼吸功能在两组之间没有明显的统计学差异。

物理测量木材燃烧颗粒物(PM)等产品,已与不良呼吸健康(38),没有为本研究收集。因此,我们无法比较环境测量沼气组参与者(他有继续接触木烟)和参照组。可能有持续的接触木材烟雾,在较低的浓度,可能减少或推迟积极呼吸效益减少初始接触木烟由于沼气池使用。显然,从沼气燃烧气体消化器会提供颗粒物暴露在沼气组明显改善与参照组相比,甚至比颗粒物暴露传说温和改善改善生物质炉灶(10]。

某些语言和文化因素也可能影响数据收集在这个研究。所有的妇女参与这项研究主要在当地语言交流称为基库尤人。因此,护士进行肺量测定法测试都通过翻译工作不熟悉肺量测定法的设备。由于语言障碍,一些困难向参与者解释了如何正确的指示完成肺量测定法测试。例如,诸如吸气和呼气并没有转化为基库尤人;这种语言有一个有限的“呼吸的方法。“在未来的研究中,翻译医学知识可能是有益的。未来的研究也可以受益于痰的证据分析炎性细胞和介质,不是在当前的研究中进行的。

同样重要的是要注意,这项技术减少木材烟雾暴露并不适合所有的情况。甲烷生产和木材燃料减少依赖有机材料的可用性(如牛粪)和水沼气池操作所必需的。这种类型的小型沼气池可能最适合家庭农场,有足够的牲畜来支持消化池,在慢性缺水的地区不关注11]。一项由Walekhwa et al。26)表明,在乌干达,吸收的技术依赖于户主的年龄和性别,家庭收入,牛的数量,家庭规模和成本的传统燃料(木材)26]。更大的采用这种技术的可行性可能依赖于资源可用性,作为发展中国家的农村地区的农民可能没有足够的收入来支付所需的初始资本成本沼气设备安装。

5。结论

本研究提供的证据表明,有一个沼气池与自我报告的呼吸道症状改善女性生活在肯尼亚农村小农奶牛场。大多数的女性生活在农场沼气报道重大改进一般健康,吸入木材烟雾,和减少呼吸问题,归因于沼气池的使用。肺量测定法的结果,两组女性,表明任何存在慢性阻塞性肺疾病。肺量测定法测试显示,沼气组肺功能略好,但差异不显著,可能由于样本量有限,短时间内沼气之间安装和肺功能测试。进一步的调查,更多的参与者有运作良好的沼气更长一段时间消化器,将有利于确定更彻底的影响沼气为肯尼亚farmwomen消化器对呼吸系统健康。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

c . Dohoo与金融Killam信托基金的支持下,完成了这个研究的硕士学位论文要求社区卫生和流行病学,达尔豪斯大学(约翰VanLeeuwen博士和朱迪博士读格恩西岛、监事)。作者感谢m·吉布森,r·万吉鲁a . Wambura a·萨默斯巴洛,g . Kariuki t .插,插k,农民帮助农民为他们的指导和帮助。他们欣赏参与者的帮助和合作,呼吸诊所主机,Wakulima乳制品有限公司实验室工作人员,所有那些参与实地考察。这个项目资助与试点研究资金从大西洋农村中心,通过加拿大卫生研究院的科研补助金号码cda - 6653。

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