摘要
这项研究调查了慢性气流限制和肺功能快速下降是否与纸浆厂臭氧和其他刺激性气体的峰值暴露有关。
研究了来自三个瑞典纸浆厂的刺激性气体(n = 178)的漂白工人,以及从两种造纸厂的不暴露于刺激性气相(n = 54)的工作者的比较组。基线调查发生在1995 - 1996年,1998 - 1999年进行后续调查。参与者对臭氧,二氧化碳(CLO2)和二氧化硫(所以2毒气装置。
从回归模型控制潜在混淆,一秒钟内强迫呼气量下降(FEV1)(-24 ml·Yr−1)和强迫肺活量(FVC)(−19 mL·yr−1)与ClO相关2/所以2毒气装置。随访时,慢性气流受限(即。FEV1/FVC低于正常值的下限),在控制潜在混杂因素后,仅在基线前和基线前和间隔时间均使用臭氧的参与者的FVC升高。
这些研究结果表明,漂白剂工人之间的阻塞性效应与臭氧气体相关,对肺炎的不利影响也可能伴随二氧化氯/硫的天气。在纸浆厂应避免接触刺激性气体的峰值。
纸浆厂工人,尤其是参与漂白过程的工人,具有暴露于包括二氧化硫的各种刺激性气体(所以2),氯(Cl)和二氧化氯(ClO2)1。流行病学研究发现,具有峰值暴露于Cl和其他刺激性气体的纸浆轧机工人对肺功能降低的风险增加2- - - - - -5。从20世纪90年代初开始,一些瑞典纸浆厂开始替代Cl和Clo2用臭氧作为漂白剂6。这些设置中的工人最有可能经历低水平的背景暴露于臭氧,以及由于意外的骚扰而导致的高级曝光。
臭氧是一种已知的呼吸刺激物,短期暴露于臭氧可能导致气道的反应性和炎症增加7。在非职业环境中进行的研究提供了混合的证据,即暴露于臭氧可导致肺功能下降。对健康受试者进行的室内暴露实验研究表明,臭氧诱导的呼吸症状和肺功能下降与暴露浓度、暴露期间的微通气和暴露时间长短有关,而且对臭氧的反应随年龄而降低8,9。美国进行的流行病学研究表明,非富含成年男性哮喘的发病与空气污染中的长期环境浓度有关10.,11.。在一项基于社区的研究的初步横断面调查中,暴露于光化学氧化剂环境的参与者肺功能低下的风险更大12.。研究人员对同一队列的一个子集进行了8-10年的跟踪,发现肺功能的加速下降既与慢性环境臭氧暴露无关,也与实验室环境中臭氧的急性反应无关13.。
臭氧-肺功能关系的证据也是混合的,这是基于1990年代中后期对瑞典纸浆厂工人进行的研究。在瑞典一家纸浆厂的一项研究中,研究人员发现漂白工人呼出的一氧化氮增加,报告臭氧气体,表明可能存在呼吸道炎症14.。调查人员还报告说,强迫呼气量在一秒钟内(FEV1),与相邻造纸厂的流程工人相比,漂白工人的比例较低(97.6%)相对104.0%的预测;p = 0.007),两组患者的强迫肺活量(FVC)比较,差异无统计学意义(p > 0.05)。14.。当比较有限于露天工人时,那些报告臭氧地区的人没有较低的FEV1或FVC。在随后的研究中,这些数据与瑞典第二纸浆和造纸厂使用臭氧的工人收集的可比数据相结合。FEV1与造纸厂的工人相比,露天看台工人只略微减少了(p = 0.19)15.。在几年后进行的另一轮实地研究中,样本量增加了,包括了第三家使用臭氧的纸浆厂的工人。报告至少四次臭氧排放的露天看台工人FEV较低1比造纸厂工人(99.9%)相对105.3% pred),但差异无统计学意义(p = 0.17)。16.。
目前的作者试图通过对瑞典三次制浆作业的数据进行额外分析,进一步探索臭氧暴露和肺功能之间的关系。特别是肺功能的纵向变化,这可能是比已发表的横断面分析更准确的气体影响指标。此外,研究还调查了那些报告放屁的人是否更有可能患有慢性气流限制。
材料和方法
这项研究中确定的露天晒场和造纸厂工人参加了20世纪90年代进行的实地研究15.- - - - - -17.。在1995 - 1996年期间,研究人员邀请了漂白部门(N = 240)的所有流程,维护和实验室工人从三个硫酸盐纸浆厂参加了医学调查15.,17.。在被邀请的人中,76%的露天看台工作人员(n = 183)进行了肺活量检测。在1998-1999年的后续调查中使用相同的方法16., 179名漂白工人重复肺活量测试。1名工作人员的体重被排除在外,暴露组共有178名工作人员(74%),他们的数据被纳入本研究的最终分析。研究人员通过邀请两个相邻造纸厂的工艺工人(n = 93)参加1995年和1996年的调查,建立了一个比较组15.。其中63名邀请的造纸工人进行了肺炎的测试。在1998-1999期间在后续行动16.,62造纸工人(67%)反复血液测量仪测试。八名造纸工人被排除在外,因为他们报告了在纸浆厂工作的同时,其中总共留下了54名造纸工人(58%)进行本研究的最终分析。有关学习人口的更多细节在以前的文章中记录在一起15.- - - - - -17.。
暴露评估
Cl和/或克罗2被用作在三种纸浆漂白剂(米尔斯a, B, C)从1950年代开始,但他们取代1995年臭氧机,1993年在磨坊1992 B和C .工人仍暴露后其他刺激性气体的引入臭氧。所以2仍在a厂的一个制浆作业中使用。该厂生产次氯酸盐可能会暴露在氯气体中,已于1998年停止。所以2和克罗2仍然在B工厂使用,而C工厂在1995年停止使用这些化合物。造纸厂的工人一般不会接触刺激性气体。
在正常情况下,纸浆厂的臭氧浓度很低(<40 ppb),但在意外气体排放期间,臭氧浓度可能短暂地很高(> 10000 ppb)15.。1995年和1996年,在米尔斯B和C进行了366天的环境臭氧浓度的固定测量,这两个房间是臭氧高暴露的关键区域。366天中有6天臭氧浓度超过900ppb15.。静止测量可能不能代表个人暴露在气体事件。因此,个人对臭氧气体的接触是基于1998-1999年随访调查期间每个受试者的自我报告,并定义为对以下问题的积极回应。“你暴露在臭氧中是否会导致咳嗽、气喘、呼吸困难或胸部疼痛?”如果回答“是”,那么“这是什么时候发生的?”根据受试者对第二个问题的回忆,记录臭氧排放事件发生的年份,以确定它是在此之前发生,还是在此期间发生。如果受试者没有报告发生臭氧事件的年份,则对暴露于臭氧气体的负反应被指定。1995-1996年基线调查和1998-1999年后续调查中类似的成对问题被用来识别有ClO暴露史的参与者2所以2在估计臭氧的影响时,控制其他刺激性气体的影响。暴露在克罗2所以2如果该人由于任何一个CLO因素经历了令人讨厌的事件,则会汇总为单个指标变量。2或者2。刺激性曝光的曝光总结了:1)漂白工人,报道包括臭氧地区(进一步除以Gassings的时间)(进一步除以基线和后续调查之间的间隔)和/或在基线和后续调查之间的间隔期间2/所以2毒气装置。2)露天看台工人,无毒气事件报告。3)造纸厂工人(无刺激性气体)。
结果评估
所有受试者在1995-1996年接受基线肺测量,在1998-1999年接受随访肺测量。肺活量测试由同一组研究护士使用相同的设备(干楔式肺活量计;Vitalograph®,Buckingham,英国)。每个受试者至少进行了三个技术上可接受的试验,FVC和FEV值最大1与预测值进行比较18.。肺活量测量测量的细节在以前的研究中记录过14.,15.。
每个受试者的FEV的平均年均变化1(ΔFEV1),FVC(Δfvc)和fev1/ fvc(Δfev1/植被覆盖度)的计算公式如下:
慢性气流限制被定义为FEV1/ FVC在后续调查中少于正常(LLN)的下限19.。固定的fev.1/ FVC比(例如FEV1/FVC <70%),因为由于FEV,成年人不推荐LLN1/FVC与年龄和身高成反比19.。一种统计学上可接受的方法是为任何肺脏测量建立下限,将参考人群的最低5%定义为LLN以下19.。对于目前的研究,FEV1/ FVC值的第五位百分位数估计为:
其中RSD是由参考总体推导出的残差标准差常数18.。
推导出预测值和数字RSD常数的参考群体,由瑞典的健康成年男性和女性组成18.。
统计分析
使用Fisher的确切测试或对分类变量的连续性校正的Chi平方测试来完成对统计显着性的单变量测试,以及用于连续变量的未配对T检验20.。
使用线性回归21.、基线和随访FEV1、FVC和FEV1/ fvc比率和Δfev1、ΔFVC和ΔFEV1/FVC,被建模为针对暴露类虚拟变量的连续结果,控制潜在混杂因素。暴露等级虚拟变量代表了根据正在建模的结果,在基线前和间隔期间报告发生的气体。造纸厂工人作为参照组。潜在的混杂因素包括年龄、性别、平均体重、平均身高、吸烟状况和烟龄,以及纵向变化模型的基线肺量测定。作为潜在混杂因素的平均体重和身高被用来解决基线测量和随访测量之间的微小差异。对于在基线时未记录体重值的受试者(n = 14),采用随访时记录的单次体重值代替平均值。年龄和吸烟变量作为横断面肺活量测定模型的基线或随访调查。对于肺活量测定的纵向变化,年龄是基线和随访年龄的平均值,间隔期间吸烟情况,间隔结束时吸烟总人数。
对于随访时的慢性气流限制,计算患病率比以表达职业暴露的影响。选择患病率比,而不是差异比率,因为它们相对于事故率比更保守和解释22.。由于相对较少的工人满足了慢性气流限制的标准,因此通过前进和向后逐步模型配合限制潜在混凝剂的数量。潜在的混乱与线性回归模型中使用的混血器相同:随访时期,性别,平均体重,平均身高,随访时的吸烟状态以及随访吸烟。对于当前和以前的吸烟有单独的指示器变量,但如果其中一个符合包含的标准,它们都保留在模型中。曝光变量始终在模型中。将其他协变量包含在p值≤0.10中,如果p> 0.20排除。如果协变量具有p值为0.10-0.20,则通过从模型中除去它来进一步测试,以便在相关曝光变量的效果估计中导致≥15%的变化。如果观察到这样的变化,那么它就保存在模型中。比较了前向和向后模型配件的最终模型,并使用了具有更多协变量的模型。
结果
在232名参与者中,有54名造纸厂工人(23%)没有接触到刺激性气体,178名露天看台工人(77%)有可能接触到刺激性气体。平均间隔时间(即。所有参与者的基线和后续血管测定试验之间的时间是3.4 YRS(sd = 0.7). At follow-up, 124 bleachery workers reported irritant gassings, but only 61 bleachery workers reported gassings that occurred during the interval period. The sample sizes in the irritant gassing exposure classes at baseline and during the interval period are presented in tables 1⇓和2⇓, 分别。在66名露天工人通过随访报告臭氧的工人中,31例报告仅在基线之前发生的气相,16名仅报告了基线后发生的气相,并且在两个期间发生了19个报告的加入。
均值±sd所有参与者的年龄、平均体重和平均身高分别为43.7±8.6岁、83.3±11.6 kg和178.0±7.4 cm。在漂白室暴露等级(基线、间隔时间或随访)和造纸厂工人之间,这些变量的差异无统计学意义(p<0.05)。所有参与者在基线和随访时的平均烟龄分别为6.2±9.5和6.5±10.1。与造纸厂工人相比,在基线前和间隔期间使用臭氧气体的漂白工人随访时的平均包年更低(p<0.05)。
只有13%(n = 31)的参与者通过随访时是目前的吸烟者;37%(n = 86)是前吸烟者。德拉德曝光课程和造纸厂工人之间的当前和前者吸烟没有统计学上显着的差异。参与者主要是男性(n = 211; 91%);张开的工人谁报道了Clo2/所以2与造纸厂工人相比(P <0.05)相比,气囊预基线或间隔不太可能是女性(P <0.05)。
均值±sd所有232名参与者基线肺活量测定值为4.13±0.7 L FEV1,5.19±0.9 L FVC,79.6±5.9%FEV1/ FVC。平均百分比预测FEV1FVC和平均FEV1表1列出了所有参与者基线和暴露状态下的FVC比率⇑。唯一的基准臭氧气相类别具有最低的预测值。当回归模型适用于FEV时1和FVC,以造纸厂工人为对照组,纳入变量进行混杂控制,暴露系数均未达到统计学显著性水平(即。p≤0.05)(模特未显示)。用于前基线臭氧地区的变量达到了FEV的回归模型中的边界统计学意义1系数为-139ml(p = 0.098),但不在FVC的模型中(-128ml,p = 0.20)。预基线CLO的系数2/所以2来自同一型号的气体为FEV的+ 51毫升(P = 0.52)1FVC为+57 mL (p = 0.55)。FEV的平均值1/ FVC比率在不同的曝光类别中变化较少(表1⇑),在该结果的回归模型中也观察到了同样的结果(模型未显示)。
从纵向回归模型(表2⇑),下降-24毫升·Yr−1FEV1(p = 0.01)和−19 mL·yr−1FVC(P = 0.11)与CLO有关2/所以231名工作人员报告了基线的臭氧气体,但没有在基线和随访之间的间隔时间内报告,其正系数为+22 mL·yr−1FEV1(p = 0.054)和+25 mL·yr−1FVC (p = 0.10)。报告仅在间隔时间内发生臭氧排放的工人的正系数为+0.44%·年−1(p = 0.10) FEV1/FVC(模型C,表2⇑).FEV的下降速率1/植被覆盖度对于基线前和间隔臭氧排放的工人是最大的(−0.34%·年)−1),但无统计学意义(p = 0.19)。
在控制了潜在的混杂因素后,随访时肺活量测定和气体暴露之间没有统计学上显著的关联(未显示回归模型)。唯一具有临界统计学意义的发现是基线前和间隔臭氧气体的研究参与者,其系数为−217 mL FEV1(p = 0.095)。
在随访中,19名工人被归类为慢性气流受限,占232名参与者的8.2%。他们的平均预测值是±扫描电镜FEV1随访88.3±3.7%。19名工人中只有3人有FEV1<80%pred;因此,这些工人的大多数有临界阻塞性疾病18.。这19名工人按暴露等级的分布见表3⇓。造纸厂工人的患病率最低(3.7%),仅在基线前排放臭氧的工人(16.1%)和基线前和间隔排放臭氧的工人(15.8%)的患病率最高。在慢性气流限制的回归模型中(表4)⇓),这两种臭氧的恶性类别升高了4.3(95%置信区间(CI)1.2-15.7)和5.5(95%CI 1.1-28.0)。没有证据表明这些变量用于臭氧地区的互动和模型中潜在混淆的变量。其他放气的变量都没有,包括仅为间隔臭氧地区,其流行率升高,统计学意义。因此,预先基线暴露但不是间隔曝光,似乎负责臭氧气相和慢性气流限制之间的关系。
讨论
在目前的研究中,报告仅基线臭氧地区的漂白工人或前基线和间隔臭氧地区的组合更有可能在后续行动中具有慢性气流限制,而不是不随行造纸厂工人。虽然大多数研究参与者归类于慢性气流限制的临界阻塞性疾病,但它们可能面临随后的不利结果。特别是最近分析了第一届全国健康和营养考试调查(Nhanes I)人口发现,轻度慢性阻塞性肺病(COPD)(FEV1/FVC <70%和FEV1≥80% pred)与死亡率过高相关23.。
从基线调查的回归模型中,报告臭氧地区的漂白工人倾向于为FEV的值较低1,但他们的同事却没有发现这一点,因为他们报告了由于ClO而产生的气体2/所以2。基线的这种差异可能是在恶性事件中发生的暴露水平的未测量差异的结果。具体而言,高曝光可能伴随基线调查之前的臭氧的发作。当Mills B和C在20世纪90年代开始使用臭氧时,它们没有为其强大的腐蚀性性能做好准备,这导致了众多泄漏和管道突破6。在两个磨坊中的至少一个中,鉴定为大多数暴露于臭氧的工人发育慢性支气管炎16.。此外,遭受ClO不良影响的工人2/所以2气体可能已经离开劳动力多年,并没有用于测试(即。选择偏见)。臭氧已被用于相对较短的时间,并且可能对受臭氧峰曝光影响的工人可能较少。
FEV中没有大量的纵向下降1与基线后臭氧气相相关的FVC可能反映在间隔期间控制臭氧暴露的改进。相比之下,报告了基线或后基线的漂白工人2或者2加入的气体经历了FEV的下降1在间隔期间和FVC。当Δfev.1和ΔFVC是用ClO建模的2所以2由单独变量表示的气体,FEV的升高下降1与造纸厂工人相比,FVC主要见于报告ClO的漂白工人2气囊(数据未显示)。
如引言中所述,基于当前群组的子集的先前横截面研究并未始终如一地找到下肺功能和露珠作品或臭氧气相之间的关联14.- - - - - -16.。对纸浆厂工人的其他横断面研究发现,气流阻塞和向Cl或ClO排放气体之间存在关联22,4- - - - - -5。进一步的横截面研究已经观察到FEV中的并发递减1和接触SO的工人的FVC2或Cl气体3.,24.,25.或者乙酸26.。同时递减可能反映随着残余体积增加的流血,因此,不指示真正的限制性障碍。基于行业的流行病学研究还表明,职业暴露于无机和有机粉尘和化学试剂可能导致COPD27.- - - - - -29.。
据报告,其他职业群体,包括焊工和户外工人,因职业性接触臭氧而对呼吸道健康造成影响30.- - - - - -34。据报道,焊工在某些工序中接触高浓度的臭氧和氮氧化物,其肺功能较低,与工作有关的呼吸道症状发生率高于非焊工31,32,但一项纵向研究报告称,臭氧暴露与肺功能加速下降之间没有关联30.。从基于社区的横断面调查,参与者(吸烟者和非吸烟者)具有高环境暴露于光化学氧化剂的曝光更有可能具有FEV1与低环境暴露的参与者相比,FVC <50%pred12.。然而,当研究人员重新测试该队列的一个子集时,高臭氧暴露的非吸烟成年人FEV并没有纵向加速下降1或8 - 10年的FVC13.。
目前研究设计的一些特征可能最大限度地减少了检测肺功能的显着臭氧暴露相关的纵向变化的能力。虽然臭氧的曝光历史包括在20世纪90年代早期20世纪999年中期的纸浆厂的臭氧用途开始的时期,但是在1998 - 1999年的后续调查中,工人的肺活量测定试验始于1995 - 1996年。遗憾的是,在臭氧使用开始时研究参与者的肺活动量数据不可用,但磨机A除外。当与磨机A中的纸浆工人与来自磨坊B和C的造纸厂工人进行比较的纵向分析时,造成比较的纵向分析。臭氧地区不超过所有纸浆工人(数据未显示)。后续血管计值应反映所有与工作相关的效果,因此是在从使用开始时检查臭氧气相的影响时是最合适的结果。
基于其他研究人员的工作,目前的研究可能需要更多的受试者和额外的连续肺功能测试,以观察到3-4 - 年期间的臭氧的显着工作相关效果35。虽然作为内部对照组选择的造纸厂工人并没有经历恶劣的事件,但它们被暴露在纸屑粉尘中,这已经显示出与较低呼吸症状和肺功量受损相关的纸屑1,36。因此,可以减少检测气相效果的能力。
在任何纵向研究中,随访的缺失都可能使结果偏零。在当前的研究中,如果在研究期间出现呼吸问题的漂白工人已经离开纸浆厂,因此不包括在研究中,这可能已经发生。然而,这个问题发生的可能性很小,因为只有4名在1996年接受测试的露天看台工人没有在1999年完成测试。如果对这些数据的回忆因疾病状况而不同,那么通过问卷得出暴露数据的研究也会出现回忆偏差。如果有严重肺功能异常的工作人员更有可能回忆起刺激性气体事件,那么在当前的研究中可能就会发生这种情况。如果工作人员经历了急性呼吸道症状,则将气体事件计算在内。在高接触事件后出现急性呼吸道症状的人可能比有相同接触事件但没有症状的同事更容易感染。因为70%的漂白工人报告被臭氧和/或ClO排放2/所以2,似乎他们包括更多的人,而不是易受研究人群的子集。尽管如此,那些易受刺激性气囊的易感性的人可能已经过于厌恶的群体,这可能使效果估计远离零核。
综上所述,在基线和随访之间的时间间隔内,那些报告基线前或基线后使用二氧化氯/二氧化硫气体的漂白工人在1秒内的用力呼气量和用力肺活量下降的风险较高。虽然在研究期间臭氧排放与肺功能的快速下降没有关联,但在研究期间之前报告臭氧排放的露天晒场工人更有可能在随访中出现慢性气流限制。研究结果表明,对纸浆厂工人的妨碍影响与臭氧气体排放有关,对肺活量测定的不利影响也可能与二氧化氯/二氧化硫气体排放有关。在纸浆厂应避免接触刺激性气体的峰值。
- 收到了2004年6月12日。
- 接受2005年3月17日。
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