金属暴露在亚的斯亚贝巴Akaki河附近的居民,埃塞俄比亚:横断面研究

文摘

背景。Akaki河在埃塞俄比亚被发现含有高浓度的几个金属。我们的目标是描述金属暴露Akaki河附近的居民和评估他们的饮用水金属含量。方法。在2011年,我们的101个家庭进行了横断面研究Akaki-Kality subcity (Akaki河附近)和50个家庭Yeka subcity Akaki河(遥远)。愿每个家庭提供成人尿,血,饮用水样品。结果。尿钼()、钨()、铅()、铀(),水星()高Akaki-Kality参与者相比Yeka参与者。参与者在两个subcities低尿碘;45%会见了世界卫生组织(世卫组织)分类为中度缺碘的风险。在Yeka, 47%的家庭超过了对锰的审美观的参考价值;在Akaki-Kality,只有2%的家庭超过这个值()。没有水样品中金属含量之间的相关性及临床标本。结论。大部分的风险调查发现在这似乎不太可能引起急性健康影响基于已知的毒性阈值。然而,许多这些金属的毒性数据非常有限。

1。介绍

Akaki河在埃塞俄比亚声称是含有多种有毒代理人,包括金属。这条河贯穿住宅、商业和工业领域的首都亚的斯亚贝巴(图1),它可以受到工业(例如,制革厂和电池工厂)1- - - - - -3)和人类(如国内废水和地表径流)(1污染物。先前的研究描述金属含量在河里本身(1),以及附近的鱼(4)、土壤(1),和灌溉蔬菜(1,5]。一项研究发现,锰和铁含量在埃塞俄比亚Akaki河超过设定的限制环境保护局。这项研究还发现可测量的大量的镉、铬、铜、锌、锰、铁和镍在土壤和蔬菜灌溉Akaki河,所有的蔬菜都有铬水平超过了最大限度[1]。另一项研究发现,蔬菜的灌溉Akaki河的镉和铅水平超过了最大限度[5]。

很少有文献发表的信息有什么影响,如果有的话,Akaki河可能对下游居民从亚的斯亚贝巴,在这个地区,居民是否会增加接触金属和其他污染物的风险比一般埃塞俄比亚人口。可能这些居民可以使用河水灌溉、畜牧、或其他用途1,2]。

我们的目标是描述金属暴露在尿,血,饮用水样品Akaki河附近的一个社区生活和比较这些水平向Akaki社区生活遥远的河。我们选择Akaki-Kality subcity Akaki河附近社区的利益。亚的斯亚贝巴Akaki-Kality以南25公里,流经Akaki河西方Akaki-Kality经过亚的斯亚贝巴。大约有200000人居住在Akaki-Kality, 125平方公里,包含亚的斯亚贝巴(超过一半的产业6]。我们选择Yeka subcity我们社区的兴趣远Akaki河。大约有350000人居住在Yeka subcity, 86平方公里,位于中央亚的斯亚贝巴以东10公里。

2。方法

2.1。研究设计和抽样

我们进行了一项横断面研究Akaki-Kality和50 101所房屋的房屋Yeka从6月28日至7月1日,2011年。我们第一次分层参与subcities到斯吉尔特区(即。、区)。在Akaki-Kality,六的八斯吉尔特区接壤Akaki河同意参与;在Yeka,两个十三斯吉尔特区同意参与。实地小组抽样家庭系统内每个参与斯吉尔特区通过随机选择一个起点和系统地选择每一个住房单位。我们计算”“每个subcity分开,通过估计人口参与的总面积(Akaki-Kality: 10548;Yeka: 8985)和除以目标样本大小(Akaki-Kality: 100和Yeka: 50岁的职责)。因此,我们选择在Akaki-Kality每105的房子,1在Yeka每180的房子。如果一个家庭没有开门或拒绝参与,然后现场小组征求参与下一个亲密的家庭。

2.2。数据收集

所有领域的团队在研究方法和面试技巧培训立即在现场工作。现场团队如下:从户主获得知情同意;收集饮用水样品;家庭层面问卷进行了(例如,家庭人口和食物和饮用水的来源);从一个志愿者收集尿液和血液样本;和相同的个体层面的调查问卷进行志愿者(如职业、是否饮酒,和健康状况)。面试都是在阿姆哈拉语进行。

2.3。实验室分析

美国疾病控制和预防中心(CDC),实验室科学分工在亚特兰大,乔治亚州,尿液分析金属(锑、砷、钡、铍、镉、铯、铬、钴、碘、铅、汞、钼、镍、铂、铊、钨、和铀)和血液金属(镉、铅、锰、汞、硒)使用电感耦合等离子质谱动态反应细胞(ICP-DRC-MS)和行业领域电感耦合等离子体质谱法(SF-ICP-MS;表1)[7]。这个列表的金属被选中,是因为它是一个全面的列表最常见的人可能接触到金属,这些金属和比较数据存在于美国的人口。

点之间的稀释尿液样本可以改变人;因此,我们调整所有的尿液样本肌酐来帮助解释这种稀释和促进参与者之间的比较。我们现在大部分尿在单位的金属μg / g血肌酐和大多数金属单位μg / L;尿碘和血铅异常,通常报告为μg / L和μ分别g / dL。

环境科学公司(ESC)实验室科学在纳什维尔,田纳西州,分析饮用水硝酸盐和金属样品使用美国环境保护署(EPA)方法200.7铬、钴、铜、锰、镍;EPA方法200.8砷,镉,铅;EPA方法245.1汞;353.2和EPA方法硝酸盐。

2.4。数据分析

我们分析数据使用SAS 9.2版。我们使用最大似然估计计算几何方法和比较金属浓度的子群。这种方法占左边审查,结果当一些金属浓度低于检测极限(LOD)。我们认为值< 0.05,具有统计学意义。

这次调查的时候,几乎没有信息关于基线金属水平一般埃塞俄比亚和其他东部非洲的人口。因此,我们的研究结果,我们比较尿液和血液中金属含量研究参与者对美国人口,计算通过美国国家健康和营养调查(NHANES) [8]。我们比较饮用水中浓度研究参与者的指导值建立了世界卫生组织(世卫组织)(9]。

尿液和血液研究金属中,至少有一半人口可检测水平,我们进行了多变量线性回归。在这些模型中,对数转换的金属是结果,和特点被认为包含在模型中作为独立变量,如果他们在单变量分析具有统计学意义。

这次调查发起请求后疾控中心Epi-Aid援助埃塞俄比亚联邦卫生部收集基线信息可能暴露在有害的污染物在水中的Akaki河。

3所示。结果

3.1。研究参与

总体而言,90%的家庭在家里访问的时候,和76%的家庭在家里了。完成的样本大小是101年在Yeka Akaki-Kality和50。Yeka家庭紧紧地聚集在一起,在Akaki-Kality家庭位于Akaki河(图1)。

3.2。问卷调查

家庭成员在两个subcities年龄从1到80年,平均28年Yeka Akaki-Kality和26年。大约一半(53%)是女性。身体质量指数,时间生活在subcity,职业、健康行为和饮用水特点Akaki-Kality和Yeka之间没有显著差异(表2)。身体质量指数范围从14岁到38公斤/米²,平均22公斤/米²。参与者在他们subcity平均18年。三分之一(38%)没有一个职业,17%在一家工厂工作或作为一个劳动者,和12%在业务工作。一些参与者报告饮酒(17%)、咀嚼阿拉伯茶(5%),或吸烟(2%)。

所有参与家庭municipality-provided自来水喝。这通常是在院子里,和水收集在一个塑料容器(图2)。在Akaki-Kality,市政供应来自地下水;在Yeka,市政供应来自地表水。

1/4的参与者担心自来水可能导致的健康问题;这是更常见的在Yeka Akaki-Kality相比(34%)(18%)()。一些参与者对他们感到不安全水的清洁(34%),或者他们指出,水有一个坏的颜色(17%)、坏味道(9%)、或坏气味(5%)。这些问题由subcity没有差别。正是这些饮用水的自来水样本,收集样品。

3.3。尿液和血液金属

表3描述了尿液和血液subcity金属浓度。尿钼()、钨()、铅()、铀(),水星()高Akaki-Kality参与者相比Yeka参与者;Yeka参与者更高浓度的尿砷()。相比美国成人(≥20岁)人口在2011年至2012年,研究参与者的尿钴水平意味着超过四倍的尿钼和平均水平高出两倍。相反,尿铯和汞含量大大低于我们的参与者与美国相比,平均水平是美国的两倍。

尿碘浓度相对较低的中位数subcities (Akaki-Kality: 53.9μ60.1 g / L, Yeka:μg / L)。结果,两个subcities会见了世界卫生组织(世卫组织)的指导方针为中度缺碘(人口平均从50到99碘含量μg / L) (10]。

3.4。饮用水的分析物

表4描述了水subcity分析物的浓度。在Yeka, 47%的家庭超过世卫组织锰的审美观的参考价值。在Akaki-Kality,只有2%的家庭超过了参考价值()。

大多数饮用水样品检测出含有硝酸盐(81%);意味着Akaki-Kality硝酸盐浓度较高(3.5 mg / L)相比Yeka (0.06 mg / L) ()。一位硝酸盐的饮用水样品超过50 mg / L的参考价值。这个示例是Yeka和硝酸盐浓度很高(740 mg / L)。尽管如此,家庭没有报告任何具体问题与他们的水。

大多数的饮用水样品并没有检测到大量的铅、铜、镉、砷、铬、钴、或汞,这些水平超过参考价值。

3.5。风险因素

我们检查是否金属接触不同职业、饮食、吸烟和饮酒。与其他参与者相比,工厂工人尿砷浓度较高(GM = 7.46和5.60μg / g肌酸酐,)和尿镍(通用= 11.5和8.34μg / g肌酸酐,)。

参与者报告饮酒较低水平的尿钴(通用= 1.13μg / g肌酐)相比,参与者没有报告饮酒(通用= 1.67μg / g肌酸酐,)。参与者咀嚼阿拉伯茶的浓度较低尿钴(通用= 1.06μg / g肌酐和通用= 1.58μg / g肌酐;)和尿钨(通用= 0.19μ肌酐和0.11 g / gμg / g肌酐;)相比,那些没有咀嚼阿拉伯茶。没有饮用水中金属含量之间的相关性和尿液或血液,和没有显著关联被发现在多变量分析(结果未显示)。

4所示。讨论

我们评估尿和血液金属在埃塞俄比亚人口的一个子集,它提供了以前的数据是不可用的。参与者暴露在各种金属,其中一些人口上升相比,我们参考。大部分的尿液和血液中金属含量调查发现在这似乎不太可能引起急性健康影响基于已知的毒性阈值。然而,许多这些金属的毒性数据非常有限,和慢性健康影响的风险可能造成的长期暴露在这些金属是不完全清楚,可能依赖于其他因素,如并发曝光和其他健康风险。

尿钴和钼在参与者比我们更高的人口。这可能是由于各种各样的潜在环境风险。钴是一种天然元素中发现食物如鱼、可可、麸皮、糖蜜和一些绿叶蔬菜。它也用于合金(金属的混合物)和作为油漆的干燥机和搪瓷。人暴露于钴通过食物、水和空气。此外,更高的曝光可以发生在工业行业,利用钴。它是未知的,如果任何Akaki河附近的产业是利用钴。钴暴露与变应性接触性皮炎(有关11],职业性哮喘[12),间质性肺疾病(13],心肌病(14),和动物研究表明它可能是一个潜在的致癌物。然而,有有限的数据相关的尿钴浓度对健康的影响,并没有验证,共识与毒性相关的最低级别的测量环境,nonoccupational设置。此外,健康状况可以依赖的接触途径。

钼是一种重要的微量元素,经常食用通过饮食和饮水。有有限的信息关于不利健康的影响,和人类的毒性被认为是低8]。慢性暴露于钼含量的范围0.14 - -0.21毫克/公斤/天与gout-like疾病[有关15,16]。有尿钼浓度相关的有限的数据对这些特定的健康影响。

这个调查启动基于担心Akaki河可能导致高浓度的金属暴露在附近的社区。即使我们发现了几个尿液金属浓度差异Akaki-Kality Yeka参与者,我们并没有发现任何证据表明暴露的结果接近Akaki河河水的或国内使用。参与者不使用Akaki河饮用,做饭,洗澡,我们没有发现金属在大多数饮用水样品。可能不同的金属型材Akaki-Kality和Yeka参与者之间的其他来源的金属接触的结果,如周围的空气质量的差异或不同的饮食习惯。

我们发现,参与者报告自己种菜铅含量较低相比,参与者没有自己种植蔬菜。这可能是一个假相关,尤其是考虑到在其他金属没有差异。我们不知道确切的蔬菜没有国产的来源,我们也不知道他们灌溉的水的来源。不过,鉴于之前的一项研究发现在蔬菜的灌溉Akaki河(5),有可能是蔬菜不是本土从附近的一个市场购买使用Akaki河灌溉。

许多Akaki-Kality和Yeka参与者低碘浓度。新生儿碘是一个重要的营养物质,特别是从怀孕第二阶段到第三年的生活。它会刺激甲状腺分泌甲状腺激素,从而促进大脑发育。碘缺乏会导致精神功能受损,甲状腺肿、甲状腺功能减退,它被认为是一个重要的原因可预防脑损伤(10,17]。据世界卫生组织统计,碘浓度中位数从50到99不等μg / L表明人口可能会轻度缺碘(10]。我们发现低浓度尿碘中位数在subcities-only 53.9μ在Akaki-Kality和60.1 g / Lμ在Yeka g / L。这可能是由于缺乏碘盐(10]。碘缺乏是相对容易治疗。在大多数人口,人们通过消费获得足够的碘iodine-fortified盐(10]。埃塞俄比亚取得几乎普遍食盐碘化到1990年代初。然而,在厄立特里亚脱离埃塞俄比亚,埃塞俄比亚的碘盐消费降至5% (18]。我们的研究表明,持续的工作是需要改善碘盐在埃塞俄比亚。

我们的调查有几个局限性。虽然动机研究是Akaki河,这项研究本身只有评估个人和家庭饮用水,从而暴露不能直接归结到河边。没有良好的基线数据金属暴露在埃塞俄比亚,因此我们不能比较参与者的金属型材底层人口。因为这是一个一次性的,代表性的评估,它是可能的我们可能会错过任何季节性差异或零星的暴露,特别是因为某些金属在体内的半衰期可以几个小时到几天。我们的抽样代表一般Akaki-Kality人口;可能会有特定的段Akaki-Kality或其他subcities可能有更大的金属接触。

继续进行生物监测调查在埃塞俄比亚和其他国家可能会帮助公共卫生专业人员识别地区具有独特的特定风险敞口。生物监测还可以帮助监测群体风险随着时间的推移,为了确定变更的影响到周边地区。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

引用

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