电子废弃物回收职业暴露评估:铬、镉、汞和铅的生物监测与工业卫生研究

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Environmental Research 7.7

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  本研究针对电子废弃物(e-waste)回收过程中工人暴露于铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)和铅(Pb)的健康风险,通过多中心生物监测(HBM)和工业卫生采样,揭示了铅暴露的普遍性及现有防护措施的不足。结果显示,铅电池回收工人血铅中位数达185 μg/L,远超欧盟建议限值(150 μg/L),且外部与内部暴露标志物呈强相关性(rs 0.7),凸显行业防护亟待改进。研究为欧洲循环经济行动下的职业健康管理提供了关键数据。

  

论文解读

研究背景:电子废弃物回收的隐形危机

电子废弃物(e-waste)是全球增长最快的废物流,欧洲每年产生超5000万吨,其中含有限制使用的有害物质如六价铬(Cr(VI))、镉(Cd)、汞(Hg)和铅(Pb)。尽管《RoHS指令》和《WEEE指令》限制了这些物质的使用,但回收过程中的职业暴露风险仍缺乏系统评估。现有研究表明,低剂量铅暴露即可导致神经毒性,而镉和汞的长期积累可能引发肾损伤和生殖危害。然而,欧洲关于e-waste回收工人暴露的实证数据极少,仅有三项生物监测研究。在此背景下,欧洲八国联合开展了一项跨学科研究,旨在填补这一空白。

研究方法:多中心协同与多矩阵分析

研究由比利时、芬兰等八国机构合作,采用统一标准操作程序(SOPs),收集195名e-waste回收工人和73名对照组的生物样本(尿液、血液、头发)及工业卫生数据(空气、手部擦拭、沉降粉尘)。关键方法包括:

  1. 生物监测:ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)检测尿液中总Cr、Cd、Hg、Pb,石墨炉原子吸收光谱(GFAAS)分析血Cd/Pb及红细胞Cr(VI);
  2. 暴露评估:个人空气采样(IOM采样器与Higgins旋风器)测定可吸入/可呼吸颗粒,SKC擦拭布量化皮肤暴露;
  3. 统计模型:Spearman相关性分析(rs
    )评估内外暴露关联性,非参数检验比较组间差异。

研究结果:铅暴露成最大隐患

  1. 铅的全面渗透
  • 生物标志物:铅电池工人血铅中位数达185 μg/L(P95:413 μg/L),远超欧盟新BLV(150 μg/L);尿铅与血铅强相关(rs
    =0.81),提示尿液或可作为补充监测矩阵。
  • 空气暴露:铅电池工人可吸入铅中位数144 μg/m3
    ,是ECHA未来OEL(3 μg/m3
    )的48倍,且与手部污染呈中度相关(rs
    =0.53),暗示吸入与皮肤接触双重暴露途径。
  1. 镉与汞的局部风险
  • 镉的吸烟混杂:吸烟工人血镉中位数1.12 μg/L显著高于非吸烟者(0.22 μg/L),但职业暴露贡献仍需区分(图6)。
  • 汞的饮食干扰:棕色家电(电视/灯泡)工人尿汞P95达6.74 μg/g肌酐,可能与荧光粉处理相关,但海鲜摄入(3-4次/周)亦显著影响基线(p=0.019)。
  1. 铬的低暴露与采样局限
    空气总铬(含Cr(III))在铅电池工人中较高(6.7 μg/m3
    ),但尿铬中位数仅0.21 μg/g肌酐,反映Cr(VI)转化率低或防护有效。

结论与意义:推动行业防护升级

研究表明,当前e-waste回收行业的工程控制与个人防护装备(PPE)未能有效阻隔铅暴露,尤其在铅电池和金属塑料处理环节。ECHA即将实施的OEL/BLV下调(2026年生效)将使更多工人面临超标风险,需紧急改进局部排风(LEV)和定期生物监测。此外,镉的职业-吸烟交互作用及汞的基质选择(头发受膳食干扰)为未来研究指明方向。

本研究的创新性在于首次通过多国协同揭示e-waste回收的化学暴露图谱,其数据直接支撑欧盟《循环经济行动计划》的可持续实践。后续可扩展至锂、钴等新兴电池金属的暴露评估,为全球快速增长的回收产业提供健康基准。

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