瑞典金属回收行业工人金属与粉尘暴露的横断面研究：GreenMetalWaste项目发现

《International Journal of Hygiene and Environmental Health》：Metal and dust exposure in workers from the metal recycling industry in Sweden: cross-sectional GreenMetalWaste study

本研究针对绿色转型背景下金属回收行业工人职业暴露风险认知不足的问题，开展了名为GreenMetalWaste的横断面研究。通过对瑞典13家金属回收公司139名工人及90名对照者的个体空气采样（可吸入粉尘ID和可呼入粉尘RD）及生物监测（血液、工前/工后尿液），结合ICP-MS技术分析了多种金属浓度。结果显示，回收工人ID暴露水平是对照组的6.2倍，14%的工人ID暴露超过5 mg/m3限值，部分工人血液/尿液中Pb、Hg、Sb、Y、In等金属水平显著升高，且存在明显的共暴露模式。研究揭示了该行业粉尘与金属暴露的严重性，强调了持续监测已知及新兴金属暴露、改善工作场所防护措施的紧迫性。

　　

随着全球向绿色能源转型迈进，对金属资源的需求预计到2050年将增长十倍。金属回收，特别是从电子废弃物（e-waste）中回收金属，对于满足这一需求、支持欧盟绿色协议和循环经济倡议变得至关重要。然而，在这条绿色供应链的背后，金属回收行业工人的健康与安全却是一个被严重忽视的角落。电子废弃物是增长最快的废物流之一，其成分复杂，含有多种有害化学物质，包括铅（Pb）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）等有毒金属，这些物质与癌症、心血管、呼吸系统、神经和肾脏疾病等多种非传染性疾病相关。此外，对于一些关键原材料，如锂（Li）、铟（In）、钇（Y）、镓（Ga）等，其毒性及人体暴露途径的知识却十分有限。金属回收过程中的拆卸、分拣、破碎、焚烧、熔炼等工序可能导致这些元素的释放，工人通过吸入、摄入或皮肤接触而暴露。尽管欧洲职业安全与健康管理局早在2014年就对废物管理部门的暴露和健康风险表示担忧，但迄今为止，关于欧洲回收行业工作环境条件和风险的知识仍存在巨大空白。在此背景下，由瑞典隆德大学等机构合作开展的GreenMetalWaste项目应运而生，旨在系统评估瑞典金属回收行业的工作环境、工人暴露水平及潜在健康风险。相关研究成果发表在《International Journal of Hygiene and Environmental Health》上。

为了准确评估回收工人的暴露情况，研究人员在2023年3月至2024年3月期间，招募了来自瑞典13家金属回收公司的139名工人和90名对照者。研究采用了多种技术方法：首先，通过问卷调查和职业卫生专家现场观察记录工作实践、防护措施等信息；其次，进行个体空气采样，使用IOM采样器（用于可吸入粉尘ID）和旋风式采样器（用于可呼入粉尘RD）收集工人呼吸带的粉尘样本，并通过重力法测定粉尘质量浓度；第三，采集工人的血液样本以及工前（休息后）和工后尿液样本进行生物监测；第四，运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）这一高灵敏度分析技术，分别对空气样本中的39种金属、血液中的47种金属以及尿液中的42种金属（包括砷形态）进行定量分析；最后，将暴露数据与职业接触限值（OEL）和生物暴露限值（BOEL）进行比较，并采用统计模型（包括线性回归和分位数回归）分析工作类型、废物种类、防护措施等因素对暴露水平的影响。

3.1. 公司与参与者特征

研究的13家公司中，超过一半（54%）回收电子废弃物。大多数公司（85%）使用外包劳动力，但所有公司都配备了职业健康服务。在清洁和卫生规程方面，仅有15%的公司使用湿式清洁，38%使用HEPA过滤器真空清洁，大部分公司缺乏定期的通风系统清洁和过滤器更换规程。超过半数的公司没有建立工前洗手或更换工作服的规程。在139名回收工人中，116名被归类为高暴露工人，23名为低暴露工人。约32%的高暴露工人从事电子废弃物回收。最主要的工种是分拣>运输>提取（如研磨、熔炼）>维护。超过一半的高暴露工人在室内工作。仅有34%的工人使用呼吸防护装备（RPE），其中仅9%使用正确。局部排风（LEV）能为28%的工人提供足够保护。

3.2. 空气监测结果

3.2.1. 可吸入和可呼入粉尘水平

高暴露工人的ID和RD中位浓度（1.30 mg/m³和0.083 mg/m³）显著高于低暴露工人（0.21 mg/m³和0.057 mg/m³）。从事电子废弃物和金属废弃物回收的工人ID浓度高于处理混合废弃物的工人。从事提取、分拣和维护任务的工人ID浓度高于运输工人。在室内工作、LEV保护不足、以及在中大型公司工作的工人粉尘暴露水平更高。使用RPE（尤其是正确使用）的工人暴露于更高的粉尘水平，这表明他们意识到风险但防护不足。14%的高暴露工人ID浓度超过了瑞典OEL（5 mg/m³）。

3.2.2. 空气样本中的金属含量

高暴露工人ID和RD中的金属含量中位数（9.07%和7.41%）显著高于低暴露工人（1.63%和0.99%）。金属含量在不同废物类型、工作任务等因素下的差异与粉尘水平趋势相似。

3.2.3. 空气样本中的金属水平

高暴露工人ID中33种金属的浓度显著高于低暴露工人。ID中最丰富的金属是铝（Al）、铁（Fe）、锌（Zn）、镁（Mg）、铜（Cu）、铅（Pb）和钙（Ca）。10名（8.8%）、7名（6.1%）、2名（1.7%）和1名（0.9%）高暴露工人的ID中Pb、Cu、As和Cd/Sb浓度分别超过了OEL。

3.3. 生物监测结果

3.3.1. ATSDR和EPA优先列表金属

与对照组相比，高暴露工人的血液和/或尿液中的Pb、Hg、锑（Sb）水平显著升高。Pb的暴露与处理电子废弃物和金属废弃物尤其相关，且与粉尘浓度显著相关，表明吸入是主要暴露途径。3.5%的工人血液Pb水平超过了欧盟提议的新BOEL（150 μg/L），3名育龄期女性工人超过了针对该人群的BOEL（45 μg/L）。Hg的暴露与电子废弃物回收，特别是荧光灯管回收相关。未发现工人超过Hg的BOEL。Sb的暴露也与电子废弃物处理相关，空气和尿液水平显著相关。

3.3.2. 稀土金属和其他金属

尽管稀土金属的生物样本检出率较低（<30%），但高暴露工人显示出钇（Y）和镥（Lu）的暴露升高。Y的暴露与分拣电子废弃物（特别是荧光灯管）相关。Lu的暴露则与处理混合或其他废弃物（如灰烬、矿渣）相关。在其他金属中，高暴露工人的铟（In）、镓（Ga）、钨（W）和碲（Te）水平也显著高于对照组。In的暴露与分拣电子废弃物相关。W、Te、Ga的暴露则与分拣任务普遍相关。

3.3.3. 必需金属

高暴露工人的血液铁（Fe）水平显著高于对照组，而钙（Ca）水平则较低。Fe暴露与粉尘浓度的相关性不显著，提示摄入可能也是暴露途径之一。

3.4. 金属共暴露

空气监测显示，55%的高暴露工人ID中可检测到超过20种金属。生物监测显示，17%的工人血液中有11-15种金属的浓度超过对照组P95水平。对于14种在生物样本中显著升高的金属，常见的共暴露组合包括In与W、In与Te、Pb与Sb等。

3.5. 空气与生物监测的相关性

Pb、Sb、In、Te、Y等金属在空气（ID）中的浓度与其在血液或尿液中的浓度呈显著正相关，进一步支持了吸入是这些金属主要暴露途径的结论。

本研究得出结论：瑞典金属回收行业的工作场所通常粉尘弥漫，相当一部分工人暴露于过量的可吸入粉尘。回收工人体内多种具有已知毒性（如Pb、Hg、Sb）或毒性认知有限（如Y、Lu、In、Ga、W、Te）的金属水平显著升高，并且存在复杂的金属共暴露模式。废物类型和工作任务是金属暴露的关键决定因素。吸入是Pb、Sb、Y、In和Te等金属的主要暴露途径。然而，对于W和Ga等金属，其生物标志物水平与空气浓度的相关性较弱，提示需要结合环境和生物监测进行综合评估。讨论部分强调，在大多数工作场所，粉尘控制不足、呼吸防护装备使用率低且不正确、卫生规程不健全。这突出表明该行业亟需采取预防措施改善工作环境，并需要对已知和新兴金属暴露进行持续监测，尤其是在循环经济和绿色转型推动下，对关键原材料回收需求增长的背景下。研究结果已反馈给参与公司，并提出了基于控制层级原则的改进建议。未来的研究（如INTERCAMBIO项目）将跟进这些措施的实施效果。这项研究为政策制定、职业暴露限值的修订以及保护这一重要劳动力群体的健康提供了关键的科学证据。