综述：金合欢、桉树和松树木尘健康影响的系统评价：对南非职业接触限值的启示

本综述系统评价了金合欢、桉树和松树木尘的职业健康风险，揭示了其致敏性（DSEN/RSEN）及呼吸/皮肤毒性。作者基于67篇文献，发现暴露浓度常超现有OELs（如南非RHCA 2021的5 mg/m3），并提议对这三种南非主要商业树种设定2 mg/m3的吸入性8小时时间加权平均-OEL-最大限值（含致敏标注），为完善职业健康防护标准提供了关键证据。

　　

摘要

南非商业种植林木主要来自非本地属种——金合欢（Acacia）、桉树（Eucalyptus）和松树（Pinus）。这些树种因生长快速、耐受性强且商业利润高而被广泛种植。木材加工过程中，工人可能通过吸入或皮肤接触暴露于木尘。职业接触限值（OELs）旨在保护工人免受过度暴露于木尘带来的不良健康影响。南非2021年《有害化学制剂条例》（RHCA 2021）列出了橡木、山毛榉、桦木、红木、柚木和胡桃木的吸入性OEL-最大限值（ML）为2 mg/m3，其他树种的OEL-限制限值（RL）为5 mg/m3，但未提及金合欢、桉树或松树。由于这些树种在南非商业种植林中占主导地位，可能对木材加工工人构成职业健康风险。本系统评价调查了与职业暴露于金合欢、桉树和松树木尘相关的健康影响，并讨论了对南非OELs的启示。

引言

南非林业部门贡献了该国农业国内生产总值的近25%。每年，商业种植林生产1500至1800万吨木材，用于家具、结构材、纸浆和木片。其中，99.6%的商业种植林木来自金合欢、桉树和松树三个属，分别占比7%、43%和49%。这些非本地树种因生长快、抗逆性强和商业利润高而被选用。优选物种包括一种金合欢（Acacia mearnsii）、三种松树（Pinus patula、P. elliottii和P. radiata）和五种桉树（Eucalyptus grandis、E. nitens、E. macarthurii、E. smithii和E. dunnii）。

木材及其加工产生的木尘根据来源分为硬木和软木。软木来自裸子植物（如松树、云杉、雪松），硬木来自被子植物（如金合欢、山毛榉、桉树）。软木通常含33–42%纤维素、22–40%半纤维素和27–32%木质素，而硬木含38–51%纤维素、17–38%半纤维素和21–31%木质素。

在剥皮、切割、铣削、锯切、路由、成型和打磨等加工操作中，可能产生潜在有害的可吸入木尘气溶胶。木尘（锯末）是主要由植物材料（木纤维、树脂、油脂）组成的复杂混合物，但也可能含有其他有机（松香、花粉、昆虫、动物皮屑、微生物）和无机（土壤、盐分、化学品）成分，具体取决于活动、任务和树种。工人吸入木尘可能导致职业性疾病，包括皮炎、肺功能流量降低、高发性呼吸道症状（如慢性支气管炎、干咳、眼鼻刺激）、哮喘和鼻癌（胡桃木、橡木和山毛榉）。

OELs旨在保护工人免受有害化学制剂（HCAs）包括木尘的伤害。然而，南非RHCA 2021仅列出了几种树种的OEL，而金合欢、桉树和松树占该国商业木材的99.6%。因此，本文旨在系统评价Acacia、Eucalyptus和Pinus木尘的健康影响，并总结全球木尘OELs的监管现状。基于证据，作者认为南非需要为这些树种制定木尘OEL。

方法

搜索策略

使用Covidence在线软件管理评价过程，包括记录导入、去重、标题和摘要筛选、全文审查和数据提取。在2024年4月至9月期间，通过EBSCO Academic Search Complete (ASC)、PubMed Central、ScienceDirect、Scopus和Web of Science等学术数据库进行综合文献检索。Google Scholar被排除，因其无法系统搜索且结果不可重现。关键词用于搜索标题、摘要和/或关键词，具体取决于数据库功能。结果限于个案报告、病例系列、流行病学和暴露研究以及短讯。排除综述文章、迷你综述、书籍或章节、会议摘要、百科全书、杂志、报告、论文和非英语记录。

筛选与选择

数据库搜索后，去除重复记录，筛选剩余记录的标题和摘要以评估相关性。尽力获取全文，无法获取的记录被排除。其余文章根据纳入标准评估 eligibility：必须报告Acacia、Eucalyptus或Pinus树种木尘的健康影响；或报告这些树种特定过敏原（如松香、萜烯或油脂）的健康影响；或报告致敏频率；或是暴露研究报告这些树种的木尘暴露浓度。在全文评估过程中，还搜索了这些文章的参考文献列表，并将额外记录纳入筛选步骤。符合纳入标准的记录被纳入系统评价。提取数据包括作者、国家、树种、暴露类型、木尘成分、健康影响和暴露浓度。本评价聚焦职业暴露，但相关非职业暴露研究也被纳入。

尽管木尘 technically 是生物（细菌、真菌、霉菌、内毒素、霉菌毒素）和化学（松香、单萜）成分的混合物，但南非立法将木尘归类为有害化学制剂。因此，本系统评价聚焦木尘作为化学危害。关于微生物及其毒素以及其他潜在环境污染物在混合物中的研究被排除。

立法与法规

单独文献搜索了来自不同国家（如澳大利亚、加拿大、欧盟、英国、美国）和有关职业健康与安全机构（如ACGIH、HSE、NIOSH、OSHA）的木尘OEL立法和监管文件。使用纳入研究的结果确定金合欢、桉树和松树木尘是否对木材加工工人构成潜在职业健康风险。基于报告的健康影响、暴露浓度和推荐暴露限值，提出南非需要为这些树种制定OEL。OEL并非计算得出，而是基于国家和国际OEL设定组织的指南及科学证据（即个案报告、暴露评估、职业流行病学数据和毒理学研究）来决策 proposed OEL。

结果

搜索结果

搜索生成4045篇参考文献，去除2800篇重复后，筛选1245篇记录的标题和摘要。寻求165篇记录的全文，仅获取151篇全文文档。67篇文章符合 eligibility 标准并被纳入本系统评价。

纳入研究特征

67项纳入研究发表于1976年至2024年，大部分在2000年至2009年（n=23）。研究发表在22个国家， mainly 丹麦（n=11）、芬兰（n=9）和澳大利亚（n=8）。研究设计包括个案报告、描述性横断面研究和暴露研究。这些研究报告健康影响（n=49）、木尘暴露浓度（n=10）或两者兼有（n=8）。松树（72%）木尘最常被研究， followed by 桉树（21%）和金合欢（7%）。总共10个树种被纳入系统评价：一种Acacia（A. melanoxylon）、三种Eucalyptus（E. cinerea、E. pulverulenta、E. saligna）和六种Pinus（P. brutia、P. monticola、P. radiata、P. roxburghii、P. sylvestris、P. thunbergii）。

金合欢、桉树和松树的健康影响

基于57项研究健康影响的研究，与金合欢、桉树或松树木尘暴露相关的皮肤（46%）和呼吸（37%）影响最为常见。无研究报告致癌效应。部分研究评估了木尘的毒理学效应（16%）。所有健康影响总结如表2。

皮肤影响

26项研究描述了与暴露于金合欢、桉树或松树木尘过敏原（包括木碎片、松香、油脂、树叶和茎）相关的皮肤影响。皮肤影响包括皮肤致敏、接触性皮炎、皮肤敏感、可触知红斑和色素脱失（白斑病和白癜风）。

皮肤致敏

仅一项研究报告皮肤致敏。Mauro等（2018）调查了1996年至2016年意大利东北部职业暴露于松香的接触过敏，在27381名患者（18531名女性和8850名男性）中，致敏率为1.67%，职业可能在其中起作用。

接触性皮炎

接触性皮炎是最普遍的皮肤影响（n=21），主要与松树木尘暴露相关，特别是P. radiata和P. sylvestris。其他松树种也与接触性皮炎相关。Nakamura（1986）描述了一名65岁患者暴露于日本黑松（P. thunbergii）后患急性接触性皮炎。Mackey和Marks（1992）描述了一名65岁橱柜制造者暴露于西部白松（P. monticola）后面部、颈部和手部出现过敏性接触性皮炎。Mahajan和Sharma（2011）报道了首例职业性空气传播接触性皮炎由P. roxburghii锯末引起。

两项研究将过敏性接触性皮炎归因于松树松香。Castiglioni等（1992）报道了一名园艺师在移植幼松树时未戴手套而出现接触性皮炎，由于花粉和常见吸入物 prick 测试阴性，症状归因于松香。Watsky（1997）描述了 three cases of non-occupational airborne allergic contact dermatitis。

对于桉树，接触性皮炎通常与处理树叶或茎材相关，尤其是在花店工作者中。相关症状包括手部和面部湿疹、鼻结膜炎、 burning and stinging facial erythema 和瘙痒性红斑。在大多数这些研究中，患者对Eucalyptus皮肤斑贴试验呈阳性。

此外，还有与桉树油相关的过敏性接触性皮炎病例，包括手臂和上躯干湿疹，以及芳香疗法中暴露于桉树油导致的面部和颈部皮炎。

两项研究描述了因暴露于金合欢木尘引起的接触性皮炎。Tilsley（1990）描述了 three cases of non-occupational dermatitis from exposure to A. melanoxylon (Australian blackwood)。Correia等（1992）报道了一名48岁葡萄牙细木工因暴露于黑木和 sapelli mahogany 而患职业性空气传播接触性皮炎。

皮肤敏感、可触知红斑和色素脱失

仅少数研究（n=4）报告了除致敏或接触性皮炎外的皮肤影响。Rudzki等（1976）显示，在评估 essential oil 敏感的200名患者中，1.5%对桉树油表现出皮肤敏感。Dharmagunawardena等（2002）报道了一名51岁英国专业芳香疗法师出现可触知红斑。此外，两项研究描述了色素脱失，包括一名萨摩亚木机械师暴露于松树相关过敏原后出现白斑病，以及一名42岁南非橱柜制造者诊断为职业性白癜风 after exposure to Australian blackwood dust。

呼吸影响

22项研究描述了与暴露于金合欢、桉树或松树木尘成分相关的呼吸影响。木尘暴露的呼吸影响包括致敏、肺功能参数下降、气道炎症反应、过敏性肺泡炎、职业性哮喘、呼吸道疾病生物标志物增加，以及体外毒理学效应如氧化应激、DNA损伤和细胞毒性。有趣的是，还描述了一例罕见的非免疫性声带功能障碍 following exposure to eucalyptus leaves。值得注意的是，健康影响主要见于松木锯木厂和家具行业工人。

呼吸致敏

工人中致敏率从2.6%到9.3%不等，波兰锯木厂加工松树的工人最高。Dutkiewicz等（2001）发现，致敏频率随反应严重程度增加而降低，暴露后20分钟、8小时和24小时对松树木尘呈强阳性反应的工人较少。几项丹麦研究 consistently found similar sensitization frequencies for woodworkers from Viborg County, Denmark。Skovsted等（2003）调查了有呼吸症状的木工中松树过敏频率，发现4.2%的松树工人致敏。作者结论，致敏可能解释研究中报告的少部分呼吸症状。Kespohl等（2010） determined the prevalence of sensitization to beech and pine wood dust in workers from a furniture factory，约2.6%的701名工人有特异性免疫球蛋白E抗体 to pine wood dust。Schlünssen等（2011） determined that 2.7% of the 479 currently exposed woodworkers were sensitized to pine wood dust。这些丹麦研究的发现与先前一项加拿大研究一致，该研究调查了加拿大魁北克锯木厂工人的呼吸健康。皮肤 prick 测试显示2.7%的111名工人对松树呈阳性反应。

肺功能

几项研究 consistently showed that exposure to wood dust causes a decrease in key lung function indicators，包括用力肺活量（FVC）、一秒用力呼气容积（FEV₁）和峰值呼气流速（PEF）。Douwes等（2006）调查了锯木厂工人中P. radiata木尘暴露与肺功能的关联，发现暴露于高浓度绿木和干木尘的工人FVC、FEV₁和PEF显著降低。类似地，Whitehead等（1981a）发现暴露于高浓度松树木尘与木工中低肺流量的较高 prevalence statistically significantly associated。尽管瑞典加工苏格兰松（P. sylvestris）的细木工工人肺功能参数（FVC和FEV₁）无急性变化，但工人 pre-shift 肺功能值显著降低。Schlünssen等（2002）进行了一项横断面研究调查丹麦木工的呼吸症状和肺功能，肺功能测试显示使用松木的工人 shift后 FEV₁下降，且木尘暴露与哮喘症状之间存在剂量-反应关系。同一作者 later study also found an association between exposure to wood dust and cross-shift decline in FEV₁ among nonsmoking woodworkers, specifically those processing pine。

呼吸症状与疾病

几项研究显示加工松树的木工经历各种呼吸症状。Dahlqvist等（1996）证明，健康志愿者暴露于锯木厂加工苏格兰松（P. sylvestris）的空气污染物中，尽管使用呼吸防护装备减少尘暴露，仍经历了上气道炎症反应。一项芬兰研究中，一名57岁患者因爱好木工被诊断为因松树木尘暴露导致的过敏性肺泡炎。Douwes等（2001）在新西兰一家锯木厂的772名木工中进行问卷调查评估呼吸症状，该锯木厂 exclusively processed P. radiata。暴露于松树木尘和其他松树过敏原与高发性哮喘、咳嗽以及眼鼻刺激相关。Kespohl等（2012）描述了一名25岁木匠在工作时出现过敏性呼吸症状，并显示 specific inhalation challenge with pine wood dust caused burning of the eyes, lacrimation, rhinorrhea, sneezing, and shortness of breath。Süt?ü和Semerci（2019）调查了土耳其加工红松（P. brutia）的锯木厂工人健康，发现27.4%和30.5%的工人经历眼灼烧和发红，以及呼吸短促。

职业性哮喘

职业性哮喘归因于暴露于A. melanoxylon木尘和松树松香。Wood-Baker和Markos（1997）描述了 three Tasmanian woodworkers who experienced coughing, wheezing, breathlessness, and rhinitis。所有三名患者表现出轻度至显著支气管高反应性，并在吸入黑木锯末15分钟后出现即时至迟发支气管收缩反应。另一项研究中，一名哮喘木工暴露于金合欢60分钟后出现双相 prolonged bronchospasms。因松香暴露导致的职业性哮喘在松香被加热的行业（如焊接和涂漆）中常见。然而，Hanon等（2014）描述了一例罕见因未加热松香导致的职业性哮喘 in a violinist。

疾病生物标志物

一项研究调查了呼吸道疾病生物标志物，以确定暴露于松木尘是否会引起气道细胞炎症反应和血细胞变化。Gripenb?ck等（2005）将11名健康志愿者暴露于全身舱室中的松木尘（5 mg/m3，总尘）一小时，暴露后志愿者支气管肺泡灌洗液中T淋巴细胞和嗜酸性粒细胞浓度增加，这可能与 developing respiratory diseases 风险增加相关。

毒理学效应

除个案报告和流行病学研究的皮肤和呼吸症状外，系统评价发现9项毒理学研究报告健康影响。Tian等（2007）使用计算流体动力学显示吸入的松木尘沉积在鼻腔，且沉积效率高于橡木尘。其余8项研究调查了木尘的体外和/或体内气道炎症、氧化应激、遗传毒性和细胞毒性。所有这些研究都是关于松树。Naarala等（2003）发现暴露于松尘（1–100 μg/mL）引起小鼠巨噬细胞和人多形核白细胞（PMNL）中浓度依赖性活性氧（ROS）产生，而暴露于较高浓度松尘（500 μg/mL和1000 μg/mL）对PMNL细胞有细胞毒性。类似地，Pylkk?nen等（2009）报道暴露于松木尘显著诱导人支气管上皮细胞（BEAS-2B）中ROS产生（50 μg/mL）并导致细胞毒性（500 μg/mL）。Antognelli等（2014）发现暴露于松木尘抑制了BEAS-2B细胞中抗氧化酶活性，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶。M??tt?等（2006）证明各种硬木和软木（包括松树）的木尘诱导免疫系统信号蛋白的体外表达。Long等（2004）显示暴露于松木尘诱导大鼠肺泡巨噬细胞炎症反应并增加ROS。Tátrai等（1995）证明单剂量可呼吸松木尘和纤维素引起雄性Sprague-Dawley大鼠纤维化肺泡支气管炎。Bornholdt等（2007）调查了七种木尘在人肺上皮细胞中的炎症反应和遗传毒性，暴露于所有尘诱导细胞因子反应，且五种木尘（包括松树）显著引起DNA损伤。类似地，Staffolani等（2015）发现暴露于Pinus木尘对BEAS-2B细胞有细胞遗传毒性并诱导氧化DNA损伤。

工作场所暴露

两项研究量化了木工中桉树木尘的暴露浓度。Alwis等（1999）测量了澳大利亚新南威尔士州伐木、锯木厂和木片工人的个人木尘暴露，可吸入桉树木尘浓度在伐木、锯木厂和木片加工点分别为0.38至0.84 mg/m3、0.25至74.05 mg/m3和1.80至5.66 mg/m3。Asgedom等（2019）报道了更高暴露浓度，埃塞俄比亚刨花板工人呼吸区可吸入尘浓度范围为0.47至184 mg/m3。除Alwis等（1999）外，这些作者还调查了呼吸症状 prevalence 并测量了与桉树工作的工人肺功能， exposed workers had a higher prevalence of wheezing (45%), cough (39%), cough with sputum production (31%), phlegm (27%), and shortness of breath (24%)。两项研究报告的浓度均超过了英国（3 mg/m3）、欧盟（2 mg/m3）、澳大利亚（1 mg/m3）和南非《矿山健康与安全法》（MHSA）（1 mg/m3，可吸入）的硬木可吸入木尘暴露限值。

其余暴露研究是关于松树， specifically P. radiata、P. sylvestris和P. brutia。总体而言，P. sylvestris的可吸入木尘浓度（0.1至12 mg/m3）略高于P. radiata（0.02至4.5 mg/m3）和P. brutia（0.86至9.09 mg/m3）。

Hursthouse等（2004）测量了英国技术学院木工设施中加工松树时产生的木尘个人暴露，可吸入松树木尘浓度范围为2.5至45 mg/m3，最大浓度几乎是丹麦家具厂主要使用松树的木工暴露浓度（0.17至9.78 mg/m3）的五倍。两项研究中，可吸入暴露限值5 mg/m3（澳大利亚和南非MHSA的软木）被 exceeded。

总体而言，芬兰加工松树的锯木厂中单萜浓度高于丹麦锯木厂。Rosenberg等（2002）报道单萜浓度为61至138 mg/m3，而Welling等（2001）发现松树锯切时总萜烯浓度为160至250 mg/m3，比云杉锯切排放高十倍。Hagstr?m等（2012）调查了17家丹麦松木家具厂的工人单萜暴露，发现所有工厂总单萜浓度范围为2.6至77 mg/m3。

推荐OELs与指导值

木尘OELs旨在保护木材相关行业工人健康。然而，由于软木和硬木树种均可诱导致敏，木材类型不一定能指示相对毒性， prefer OELs indicated per species rather than wood type。尽管常见木材类型的健康影响已知，但许多国际设定的OELs仅区分硬木和软木，而非不同树种。区分特定类型木尘OELs的国家参考西部红柏、橡木、山毛榉木、桦木、红木、柚木或胡桃木，无一提及金合欢、桉树或松树。当前不同国家使用的木尘OELs和指导值列于表4。大多数国家和/或机构对软木尘OEL为5 mg/m3， except 西部红柏（ also a softwood）OEL为0.5 mg/m3。硬木尘OEL通常为1至2 mg/m3。

美国

在美国，容许暴露限值（PELs）由OSHA根据1970年《职业安全与健康（OSH）法案》制定。PELs是法定限值，描述员工8小时内可暴露于有害物质的最大上限。许多PELs列于OSHA标准29 CFR《一般工业：1910.1000 Subpart Z——有毒有害物质》中， adopted from the Walsh-Healy Public Contracts Act based on the 1968 ACGIH Threshold Limit Values (TLVs^?)。然而，许多PELs自1971年以来未更新，OSHA承认这些PELs过时且不足以确保工人健康保护。尽管如此，OSHA的强制性PELs在Z表中仍然有效。在标准29 CFR 1910.1000中，木尘未按名称指定，但作为“未另作规定的颗粒物”（PNOR）进行监管，总尘和呼吸性尘的TWA-PEL分别为15 mg/m3和5 mg/m3。

相比之下，TLVs由独立机构ACGIH设定作为保护工人免受HCAs暴露的指南。TLVs仅是推荐限值，并非 developed as legal standards，但可能被监管机构采纳。TLVs是基于职业卫生、毒理学、职业医学和流行病学已发表和同行评审文献的健康基础值。1972年设定的初始木尘TWA-TLV为5 mg/m3，但1981年至1996年间区分了软木和硬木，某些硬木的TWA-TLV降至1 mg/m3，而软木保持5 mg/m3。2000年代初，ACGIH进一步区分了致敏和非致敏树种，TWA-TLVs分别为0.5 mg/m3和1 mg/m3。目前，西部红柏可吸入 fraction 的8小时TWA-TLV为0.5 mg/m3，而所有其他树种的吸入性TWA-TLV为1 mg/m3。西部红柏 classified as a DSEN and RSEN but not a human carcinogen。橡木和山毛榉木尘是 confirmed human carcinogens (A1)，而桦木、红木、柚木和胡桃木是 suspected carcinogens (A2)。

南非

在南非，OELs通过将TLVs加倍而采用。这种方法考虑了“合理可行最低”（ALARP）暴露控制原则，包括健康风险和社会经济影响。在南非1995年《有害化学物质条例》（HCSR）中，硬木尘OEL为5 mg/m3。然而，当这些条例在2021年修订为RHCA时，区分了木材 species rather than wood type（软木 versus 硬木）。RHCA 2021还区分了OEL–最大限值（ML）和OEL–限制限值（RL），这是南非特有的。前者是空气传播剂的时间加权平均浓度参考期间上限，工人可能通过吸入暴露。后者是空气传播剂的时间加权平均浓度，根据当前知识，如果工人日复一日通过吸入暴露于该浓度，没有 adverse health effects 证据。因此，当有证据表明试剂导致严重 adverse effects on worker health（即致癌性、致敏性、致畸性或致突变性）时， assign an OEL-ML。还必须应用控制充分性原则以确保工人保护。根据RHCA 2021条例11，雇主必须采取一切合理预防措施，确保暴露于具有OEL-ML的HCA保持在合理可行远低于OEL-ML的水平。因此， exposure must be kept as low as possible for control to be considered adequate。雇主还必须确保暴露于具有OEL-RL的HCA降至OEL-RL以下， control to be considered adequate。

源自橡木、山毛榉木、桦木、红木、柚木和胡桃木的吸入性木尘8小时TWA-OEL-ML为2 mg/m3，而所有其他树种的8小时TWA-OEL-RL为5 mg/m3。在RHCA 2021和 draft RHCA 2024中，所有类型木尘均被指定为致癌物和具有产生呼吸致敏潜力的化合物。然而，RHCA 2021仅适用于一般行业，因此，南非《矿山健康与安全法》（1996年第29号法案）（MHSA），2006年由矿产能源部修订，用于采矿业。MHSA区分了可吸入软木（5 mg/m3）和硬木（1 mg/m3）尘的OEL，未提及特定树种