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估计二氧化氮(NO2)由于家庭生物量燃料燃烧及农村孟加拉妇女健康风险评估

深chakraborty.*和Naba Kumar Mondal

1印度西孟加拉邦伯德万大学环境科学系环境化学实验室

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.16.Special-Issue1.04

印度75%以上的人口生活在农村地区,由于生物质燃料容易获得,他们大多依赖于生物质燃料。在这项研究中,我们调查了西孟加拉邦农村家庭烹饪时燃烧生物质燃料排放的烟雾对健康的危害。本研究从众多气态污染物中选取二氧化氮成分,以了解妇女的健康风险。对N= 30户家庭的厨房和相邻客厅分别在夏季、季风和冬季三个季节进行NO2监测。研究结果发现,各季节厨房NO2浓度均高于客厅,且浓度差异显著(< 0.001)。然而,对厨房和客厅中NO2浓度的季节性变化进行了方差分析,结果显示,厨房和客厅中NO2浓度的季节性差异显著(< 0.001)。此外,利用已建立的经验模型对妇女的健康风险进行了评估。结果表明,在妇女中没有直接的急性健康风险,而妇女有慢性健康风险(HQ > 1)来自厨房NO2浓度。这项研究得出的结论是,习惯继续使用未经加工的生物质燃料做饭的妇女,二氧化氮对她们的健康有慢性影响。研究还建议使用更清洁的燃料,如液化石油气、电力和太阳能,用于日常使用,在这方面,PMUY正在做重要的工作。

健康风险评估;家居空气污染;蒙特卡罗模拟;二氧化氮

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西孟加拉邦农村妇女因燃烧家用生物质燃料而产生的二氧化氮(NO2)估计和健康风险评估当前世界环境2021;SI1。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.16.Special-Issue1.04

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西孟加拉邦农村妇女因燃烧家用生物质燃料而产生的二氧化氮(NO2)估计和健康风险评估当前世界环境2021;SI1。可从:https://bit.ly/2R9w74Y


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收到: 02-02-2021
公认: 10-05-2021
审核: OrcidOrcid后绥瓦博士
第二次审查: OrcidOrcidRoshan Kumar.
最终批准: S. C. Garkoti教授


介绍

全球和大多数发达国家室内空气排放的主要原因是生物质的不完全燃烧;它被露天燃烧并产生大量烟雾1,2。生物质烟雾含有各种高风险污染物,如粗,小和超细颗粒物质,一氧化碳,氮和氧化硫,过渡金属,多环,芳族和生物气溶胶化合物3..最近的研究所农村家庭透露,室内空气污染的主要来源是在设计不良的炉灶中燃烧生物量燃料4,5.然而,不同发达国家的木火炉排放是造成若干贫困家庭室内空气污染的主要原因6.生物质确实是产生大量有害于人类健康并影响气候变化的污染物的唯一来源7.。Many气态污染物,如没有2有限公司有限公司2和O3.,包括相对湿度和温度,是在生物质燃烧过程中产生的8..由于传统炉子燃烧效率低,氮氧化物、PM等污染物2.5,有机碳氢化合物通常被排放6.然而,Begum等人。估计浓度在时空监测上变化,差异可能会为房间提供空间9.据我们所知,目前已有关于农村室内环境二氧化氮浓度估算的研究。然而,研究人员发现,在农村家庭,高浓度的NO2是由于使用了燃烧不良的炉具10 - 13事实上,NO的峰值出现2与使用燃气和固体燃料炉灶密切相关,在烹饪实践中14由于更多的采暖使用,减少通风率和较高的室外浓度,室内浓度通常在冬季高于其他任何季节。

没有2具有降低抗氧化组织防御的能力,因此,正如许多体外测试系统所揭示的那样,诱导损伤和炎症。Findings also have demonstrated that the progression of chronic diseases, such as infections and obstructive pulmonary disease, can affect individuals by prolonged exposure to NO2.Short-term没有2对人体有害影响可忽略不计的毒性小于0.2 mg/m3.和0.9 mg / m315年,16.暴露于报告的高NO2浓度导致呼吸损伤。此外,当触摸皮肤或眼睛时,它会引起刺激。分析还表明,延长的曝光升高了2水平可能对哮喘产生负责,呼吸敏感性的潜在上升17据我们所知,目前还没有关于no的具体研究2西孟加拉邦农村妇女之间的健康风险。对妇女健康的累积影响进行了许多研究。鉴于氮素二氧化氮的多种性质和效果,本研究旨在确定室内没有的强大2在农村家庭,并预测与不相关的人类健康风险2在印度孟加拉国孟加拉国的暴露。


材料和方法

研究区域和研究设计

印度东部的西孟加拉邦Purulia镇毗邻的农村地区被选中进行研究。在研究之前,每个参与者都获得了知情同意。

伦理批准

道德(没有批准。IEC/BU(2016/1)摘自印度西孟加拉邦Burdwan大学伦理委员会。

室内空气质量测量

二氧化氮(不2)被定量为蒙古和脉冲5.通过APM 821(EnvirooteChMade)。在厨房和起居室的烹饪时间,浓度的浓度2被监测。当大多数村民们晚上煮饭时,在晚上才能进行抽样。在抽样之前,所有仪器都被充电和校准。该仪器距离炉灶1.5米,坐在坐姿的呼吸高度。

品质保证及控制

apm821可以保持流量从0.5到1 LPM高达7±1小时。仪器的标准化是由CPCB, GoI批准的以下方法完成的。在取样过程中保持恒定的1 LPM的流速。在实验室和现场条件下的重复数据表明,>的效率为95%。

人类健康风险评估

暴露评估

NO的非致癌暴露评价2是用下面的方程做的吗18

和=
C×红外/bw eq。1

式中:AHD =平均每小时吸入剂量(µg/kg/小时),

IR =吸入速率(m3./小时)

C = NO浓度2(µg / m3.), 和

BW =体重(kg)。

接触非致癌污染物(NO2),即慢性暴露方程19用于吸入曝光路线:

添加C = (×IR.×ed)/(bw×在)eq。2

式中ADD =感兴趣污染物的平均日剂量(µg/kg/天),

C
= C.在空气中的浓度(g/m)3.),

ED =曝光持续时间(天),

IR =吸入速率(m3./ 天),

AT =平均时间(天),

BW =女性体重(kg)


风险系数描述(HQ)

在这里,危险系数(HQ)被用来量化暴露于已知污染物的潜在非致癌后果。它代表了稳定和/或接受性人群可能出现不良结果的风险。无论是急性和慢性暴露病例,非癌症的可能性估计为:

慢性HQ = ADD/REL Eq. 3

急性HQ = AHD/REL Eq

其中,参考暴露水平(REL),世卫组织采用。

1.0的HQ被称为保护基准。HQ <1.0表明边际风险,即致癌的致癌,即使对于易感人,也不可能导致不良的健康后果。一个HQ> 1.0表明,由于曝光而,可能对易感者有一定的风险。


不确定性和灵敏度分析

在风险分析过程中,由于固定输入值而不是NO中的测量数据范围可能存在大量的不确定性2风险计算。采用蒙特卡罗模拟方法对NO的不确定性和灵敏度进行了估计2找出风险因素在度量风险确定性中的作用。

统计分析

使用SPSS,Minitab 16和Crystal Ball Software Ver进行统计分析研究结果。11.1.2.4(Oracle)用于运行Monte-Carlo仿真。对T检验,Anova被应用于分析污染物浓度之间的差异为5%的意义。

结果与讨论

室内没有2厨房和客厅浓度监测

在三个不同的赛季,夏季,季风和冬季进行厨房和客厅,在厨房和起居室进行监测,而烹饪活动发生。结果已在表1中呈现。夏季期间没有2厨房和起居室的浓度为43.21±5.72μg/ m3.15.413±0.626µg/m3.,分别。在季风季节,NO2厨房和起居室的浓度为45.062±2.761μg/ m3.14.777±0.591µg/m3.,如属冬季,则编号为2厨房和起居室的浓度为75.502±1.423μg/ m3.和20.353±0.852μg/ m3.,分别。研究表明,在每个季节,厨房和客厅的污染物浓度存在显著差异(P < 0.001),也可以用t值来定义。对厨房和客厅污染物浓度进行配对t检验,发现夏季、季风季节和冬季的t值分别为26.29、56.44和178.57。研究中大部分农村家庭的厨房与客厅相邻,这可能对客厅的集中度较高起到了至关重要的作用。在调查中发现客厅里到处都是烟味。大部分厨房的通风方式不合理,缺乏交叉通风。之前的研究也在他们的研究中发现了同样的模式,这支持了我们最近的研究成果21 - 22日. 24小时二氧化氮平均浓度为97 μg/m3.在埃塞俄比亚的一个样本中,生物质、作物残渣和动物粪便是主要的家庭燃料23.在印度阿格拉阿格拉的一项研究中发现了负责室内氮素二氧化氧化物浓度升高的外部来源(主要是柴油发电机和交通)的主导地位24

表1:二氧化氮浓度(没有2)在厨房和客厅和统计分析。

监测地点及季节

平均数±标准差

t -价值

P值

没有2ks

43.21±5.72

26.29

P < 0.001

没有2- ls

15.413±0.626

没有2公里

45.062±2.761.

56.44

P < 0.001

没有2- lm

14.777±0.591

没有2千瓦

75.502±1.423

178.57

P < 0.001

没有2lw

20.353±0.852

KS-Kitchen / Summer,KM-厨房/季风,KW-Kitchen / Winter;LS-Living / Summer,LM Living / Monsoon,LW Living /冬季。

室内NO的单因素方差分析2不同季节的浓度

表2和表3为NO .的方差分析结果2三季分别在厨房和客厅。表2的F值为698.49,表3的F值为571.34,两者均显著(P < 0.001)。此外,结果还表明,NO存在显著的变化2在厨房室和起居室的三个季节中存在浓度。少数以前的研究发现了类似的结果变异25,26.Zota et al。10,在一年的时间里,在厨房、客厅和户外进行了研究,发现厨房的浓度最高是维00是夏季。它是普遍的,窗户通常在其他赛季保持开放,而不是冬季,允许没有的冬季2.有时从室外到室内传播NO2也可能导致室内浓度较高。

表2:二氧化氮(NO2)在厨房的三个季节集中。

DF.

党卫军

女士

F

P.

季节

2

19727.8

9863.9.

698.49

P < 0.001

错误

87

1228.6

14.1

总计

89

20956.4



表3:二氧化氮(NO2客厅中四季的浓度。

DF.

党卫军

女士

F

P.

季节

2

558.9

279.45

571.34

P < 0.001

错误

87

42.552

0.489

总计

89

601.452



室内NO . 1健康风险评估2

厨房和起居室没有2三季浓度用于计算总部。为急性暴露计算的总HQ对女性(HQ <1.0)没有立即不利健康效果。而且,慢性接触没有2被发现更高(HQ> 1.0)对于用生物质燃料(表4所示)烹饪的女性,这表明不久的健康状况可能出现不良的健康状况。从表4开始,发现在厨房和起居室的所有季节,发现急性暴露是安全的,例如,厨房;2.36E-02,2.46E-02,4.12E-02在夏季,季风和冬季,这些客厅都有;8.41e-03,8.06e-03,1.11e-02分别在夏季,季风和冬季。重要的是要注意厨房室没有发现慢性健康风险2分别为1.04E+00、1.09E+00和1.83E+00。然而,没有发现客厅no有显著的慢性健康风险2专注。来自最近的风险评估的证据表明,从急性暴露于Indooorno的风险很低2然而,最近的一些研究发现,低水平的NO2接触可导致急性和阻塞性肺病28、29。有些研究也发现了没有的关联2集中与急性缺血性中风27日,30但是,在没有任何内容之间没有找到任何重要的协会的研究2和人类健康31-32

表4:急性和慢性二氧化氮(NO2)在不同的季节。

监测地点及季节

急性总部

慢性总部

没有2ks

2.36 e-02

1.04E + 00.

没有2公里

2.46E-02.

1.09 e + 00

没有2千瓦

4.12E-02.

1.83 e + 00

没有2- ls

8.41E-03.

3.73 e-01

没有2- lm

8.06 e 03

3.57E-01.

没有2lw

1.11 e-02

4.92E-01.

KS-Kitchen / Summer,KM-厨房/季风,KW-Kitchen / Winter;LS-Living / Summer,LM Living / Monsoon,LW Living /冬季。

蒙特卡罗概率模拟毒理学风险的毒性风险2

一般而言,在监测污染物,不同污染物,不同污染物的毒性潜力,暴露的毒性潜力等中,不确定性是不确定性的。从表3中观察到厨房室的浓度没有2显示了慢性健康影响,因为蒙特卡罗模拟模型只对厨房的慢性HQ值进行了运行。在仿真模型中,对数正态曲线拟合预测值的频率分布。总部的2夏季暴露中位值为1.04E+00,有56.60%的妇女确定存在NO的慢性健康风险2使用HQ值> 1(图1A)。在季风季节的情况下,曝光率显示为1.09e + 00的中位数,有69.34%的确定性,妇女患有慢性健康风险没有2HQ值>为1(图1B)。在冬季暴露中位值为1.82 2e +00,有99.42%的妇女确定存在NO的慢性健康风险2使用HQ值> 1(图1C)。敏感性分析表明风险评估的最强大的影响力输入参数。在夏季(没有)的情况下2)厨房号2浓度是最大的影响因素(43.7%),而暴露时间(18.2%)是第二大风险因素(图2A)。然而,在季风季节,暴露持续时间(27.8%)是最大的贡献因素,其次是暴露时间(27.6%)(图2B)。此外,冬季暴露时间(31.3%)是最大的影响因素,其次是暴露时间(31.1%)(图2C)。From the study results it was clear that in winter season the rural women who habituated to cooking with biomass fuel are more prone to higher health risk due to NO2在烹饪过程中燃烧燃烧。

数字1:NO的风险商(HQ)的蒙特卡罗概率分布2在夏季(a),季风(b)和冬季(c)季节的厨房。

点击这里查看图

数字2:没有风险估算的敏感因素2在夏季(a),季风(b)和冬季(c)季节的厨房。

点击这里查看图



结论

本研究发现女性没有气体的健康风险2产生于烹饪时燃烧生物质燃料。NO浓度显著升高2发现无论所有季节如何。这项研究发现没有人的健康危害2通过人类健康风险模型进行评估。这项研究将为风险评估研究人员、政府和投资者做出重大贡献,同时采取更具体的步骤,长期改善和保护人类生命。此外,研究结果将有助于立法者修改现有的制度。Pradhan MantriUjjalaYojona (PMUY)的实施应该在西孟加拉邦和印度的农村深处更加严格。为了获得更清洁和可持续的健康室内环境,印度农村人口需要提高认识。在这方面,像非政府组织这样的地方机构,社会可以和政府机构一起发挥重要作用。

承认

作者真诚地感谢资助机构UGC F. No. 42-434/2013 (SR),日期为2013年3月12日和dst -塞尔维亚F. No. 2013。[CRG/2019/004506,日期:20120年1月14日]为开展目前的研究提供必要的资金。

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