加拿大全国成人生物监测调查中职业因素对血清全氟及多氟烷基物质浓度的预测作用

《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》:Occupational predictors of serum per- and polyfluoroalkyl substance concentrations in a national biomonitoring survey of adults in Canada

【字体: 时间:2026年06月08日 来源:Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology 4.1

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  全氟及多氟烷基物质(PFAS, per- and polyfluoroalkyl substances)是一类广泛应用于工业生产和消费产品的化学品,已与多种不良健康结局包括癌症相关联。全面识别高暴露职业人群十分必要。本研究旨在以加拿大健康测量调查(Canadi

  
全氟及多氟烷基物质(PFAS, per- and polyfluoroalkyl substances)是一类广泛应用于工业生产和消费产品的化学品,已与多种不良健康结局包括癌症相关联。全面识别高暴露职业人群十分必要。本研究旨在以加拿大健康测量调查(Canadian Health Measures Survey, CHMS)这一全国性横断面调查的成人样本为基础,检验不同职业、行业从业人员及其他暴露决定因素的血清PFAS浓度差异。研究检测了CHMS四个周期(2007–2019年)共计5956名20–79岁参与者血清中的六种PFAS化合物,包括全氟辛烷磺酸(PFOA, perfluorooctanoic acid)、全氟辛烷磺酸盐(PFOS, programul-sulfonate)、全氟己烷磺酸盐(PFHxS, perfluidi-sulfonate)、全氟壬酸(PFNA, perfloacid)、全氟癸酸(PFDA, perflooric acid)及全氟十一烷酸(PFUnA, perflu酸)。采用多变量线性回归模型预测几何均数(GM),并对人口学、膳食及环境决定因素进行调整。估计了各暴露决定因素与其参照组相比的调整几何均数比(GMR)及95%置信区间(CI),以及152个职业或行业组与其他所有参与者相比的相应指标,并进行总体及分性别分析。结果显示,PFAS浓度随时间显著下降,在年龄较大、男性及东亚/东南亚裔参与者中升高。医疗卫生、装配制造业及农业等职业的多种PFAS的GMR升高。总体而言,制造业劳动者的PFOA、PFOS和PFHxS血清GM浓度高21–25%,服装制造业从业者的PFOS (GMR=2.39, 95%CI: 1.53–3.73)和PFHxS (2.12, 1.18–3.82)浓度则升高两倍。一线公共防护职业女性的PFOA升高(1.56, 0.99–2.46),工业、电气及建筑行业女性的PFHxS升高87%。研究表明,PFAS暴露在有已知或可能职业暴露来源的多个职业和行业中升高,且存在重要的性别差异。需进一步开展针对性评估以识别并降低高暴露人群的暴露水平。
本研究发表于《Journal of Exposure Science》,基于加拿大全国性生物监测数据,系统探讨了职业与行业因素对血清PFAS浓度的影响,并首次在大规模人群研究中进行了性别分层分析。

研究背景方面,PFAS因其独特的疏水、疏油及耐腐蚀等化学性质,被广泛应用于不粘锅涂层、食品包装、清洁产品、防污纺织品、消防泡沫以及胶粘剂、建筑材料、电子产品、医疗器械等众多工业领域。然而,PFAS具有极强的环境持久性和生物累积性,长链PFAS如PFOA和PFOS在人体内的半衰期可达1–5年及3–5年。加拿大自2006年起逐步将PFOS、PFOA等列为有毒物质并加以限制,但98.5%的加拿大人体内仍可检出PFAS。尽管PFAS与癌症等多种健康风险相关,除氟化工厂工人和消防员等特定职业外,更广泛职业人群的暴露证据有限,女性劳动者尤为缺乏研究。因此,亟需在代表性人群样本中全面识别高暴露职业,为职业健康防护和癌症预防提供依据。

研究人员开展的这项研究利用了加拿大健康测量调查(CHMS)的数据,该调查采用与美国国家健康与营养检查调查(NHANES)相似的设计,每两年进行一次,通过多阶段整群抽样覆盖96%的3–79岁加拿大人群(本研究限定为20–79岁成年人)。研究纳入了CHMS第1周期(2007–2009)、第2周期(2009–2011)、第5周期(2016–2017)和第6周期(2018–2019)中5956名具有至少一项血清PFAS检测数据、职业或行业编码且无缺失协变量的参与者。血清样本由魁北克国家公共卫生研究所(INSPQ)分析检测,第1、2、5、6周期检测PFOA、PFOS和PFHxS,第2、5、6周期增设PFNA、PFDA和PFUnA。职业和行业信息基于参与者报告的在最近12个月内的当前或最长工作,分别按国家职业分类标准(NOC)2016的1–2位码和北美行业分类系统(NAICS)2017的2–3位码进行编码。统计分析中,对检测频率≥60%的PFAS,低于检测限(LOD)的值以周期特异性LOD的一半进行插补;对48.4%低于LOD的PFUnA,则以最高LOD(0.12 μg/L)进行二分分类。采用多变量线性回归模型分析ln转换后的PFAS浓度,预测GM并计算GMR及其95%CI。模型调整变量包括年龄、性别、调查年份、家庭收入五分位数、种族、家庭水源、城乡居住状况、乳制品和肉类摄入频次四分位数及海鲜摄入频次(0次、>0且≤1次、>1次/周),通过有向无环图(DAG)先验识别混杂因素。研究预先决定不使用调查权重,结果仅解释为CHMS研究人群而非加拿大总体人群的发现。

研究结果显示,参与者主要来自CHMS第1周期(48%),中位年龄47岁,81%为白人,86%使用市政供水,85%居住于人口普查都会区(CMA),31%失业或退休。

在人口学和生活方式因素方面,所有PFAS化合物的GMR随年龄增加而升高,男性高于女性,随调查年份增加而下降。东亚/东南亚裔参与者的各类PFAS的GMR升高12–176%(PFHxS除外,以白人为最高)。家庭收入与大多数PFAS浓度呈适度正相关。非市政水源与PFNA、PFDA和PFUnA的GM浓度高10–23%相关。每周海鲜摄入>1次与PFAS水平升高相关。居住于农村地区(非CMA)与PFOA和PFHxS水平较低相关。性别分层后结果基本保持一致,但女性年龄相关GMR更高。

职业因素分析结果显示,与在职者相比,失业或退休人员的PFAS水平较低(GMR<1)。加工和制造业劳动者的PFOA、PFOS和PFHxS的GM浓度高21–25%,PFNA和PFDA高180%(后者基于<15名工人,精确性较差)。装配工的PFHxS GMR为1.58(95%CI: 1.21–2.06),PFOS高23%,PFDA高29%。性别分层后,装配工和劳动者的GMR在男性中更高。女性中,PFHxS与制造业主管和中央控制操作员职业最相关(GMR=2.03, 95%CI: 0.96–4.27),PFOA和PFOS浓度亦适度高27–38%但结果不够精确。女性机器操作员及相关生产工人的PFOS、PFHxS和PFDA浓度适度升高,而男性相应GMR≤1。医疗卫生职业中,辅助类(包括牙科和实验室助理、护士助理、护工等)的PFOA、PFNA和PFDA的GM浓度高24–34%;技术类卫生职位的PFNA和PFDA高21–31%;非护理专业类卫生职位的PFNA和PFDA高19–24%。女性分层中,技术类卫生职位的GMR更高,非护理专业类和辅助类则有所减弱,但辅助类PFOA最高(GMR=1.27, 95%CI: 1.10–1.47)。男性分层中,非护理专业类和辅助类的GMR较高,技术类则接近无效。自然资源职业(农业、采矿、油气及林业相关)中,主管职位(PFHxS、PFNA、PFDA)、工人职位(PFOS、PFNA)和劳动者职位(PFHxS、PFDA)均呈正关联。在样本量允许的条件下,自然资源工人中的PFOA、PFOS和PFHxS的GMR在女性中高于男性;而男性中工人职位的PFNA及劳动者职位的PFOS、PFNA和PFDA更高。一线公共防护职业(包括消防员和警察)的PFOA的GM浓度高17%,但性别分层后仅女性PFOA (1.56, 0.99–2.46)和PFOS (1.31, 0.77–2.21)升高,估计基于较少数工人。工业、电气和建筑行业分层中,男性GMR接近1,女性PFOA (1.20, 0.76–1.90)、PFOS (1.45, 0.86–2.46)和PFHxS (1.87, 0.95–3.68)的GMR较高,但基于较少数女性工人。PFUnA检测概率在男性和女性的自然资源、农业及相关生产职业中最高,失业退休男性的检测概率亦较高。

行业因素分析结果显示,服装制造业是PFOS (GMR=2.39, 95%CI: 1.53–3.73)、PFHxS (2.12, 1.18–3.82)和PFDA (1.41, 0.81–2.46)的高暴露行业之一,但基于较少数工人。化学制造业PFNA的GM浓度高>40%;电气设备、器具及元件制造业的PFOA和PFNA高>40%;木材产品制造业的PFHxS高>40%;运输设备制造业的PFHxS高>40%;杂项制造业的PFNA高>40%。化学制造业、金属制品制造业、电气设备制造业中多种PFAS浓度升高≥10%。专业贸易承包商的PFHxS升高≥20%;饮料和烟草制造业、运输设备制造业的PFOS和PFHxS升高≥20%;杂项制造业的所有PFAS升高≥20%;航空运输业的PFOS和PFHxS升高≥20%;出版业的PFHxS升高≥20%;护理和住宿护理机构的PFNA和PFDA升高≥20%。部分建筑施工业的PFOS和PFDA、重型和土木工程建筑的PFOS、PFHxS和PFDA,以及医疗卫生行业包括门诊服务(PFOA、PFNA、PFDA)和医院(PFNA、PFDA)的升高幅度较为适度(10–20%)。医疗卫生行业中,男性门诊服务的PFOA和PFDA高27–30%,医院行业的PFNA和PFDA高35–39%,护理和住宿护理机构的所有PFAS高11–77%(PFDA的GMR=2.06, 95%CI: 1.39–3.05)。女性门诊服务的PFHxS的GMR=1.24(95%CI: 1.04–1.47),其他医疗卫生相关行业的GMR≤1.17。女性专业贸易承包商的所有PFAS的GM浓度高10–34%。多数制造业结果因女性样本量低而无法展示;男性结果与全队列相似,部分估计略有减弱。PFUnA检测概率男性在房地产租赁业最高,女性在采矿、采石、油气开采业最高。

讨论部分,研究人员指出本研究 advance了对职业性PFAS暴露的认识,识别了多个具有验证性血清PFAS浓度升高的新职业群体,包括医疗卫生、电气和建筑行业、制造业劳动者和装配工、服装制造业、电气元件制造业,以及更为公认的化学制造业和一线公共防护职业。在女性这一历史上研究不足的人群中,一线公共防护、工业/电气/建筑行业、制造业主管和操作员、专业贸易承包商等职业观察到PFAS水平升高。需要指出的是,样本主要来自较早的CHMS周期,由于PFAS浓度随时间下降,研究结果可能更能代表较早时期的职业暴露情况。

服装制造业PFOS和PFHxS显著升高与PFAS在防水服装和纺织品制造中的广泛应用一致,全球约35%的氟聚合物用于纺织工业。化学制造业的高暴露与涂料、胶粘剂等产品中PFAS降低表面张力的用途相关,但浓度远低于专门氟化工厂工人研究,可能反映加拿大氟化学制造业有限、行业内部岗位差异或时序变化。金属制品制造业的升高可能与电镀工艺中PFAS用于减少铬烟雾有关。电气制造业的暴露则与焊接、清洁及防水防油用途相关。制造业中劳动者和装配工通常高于主管或机器操作员,反映了行业内部的暴露变异。

女性一线公共防护职业的PFOA和PFOS适度升高可能与不合身的消防防护装备增加泡沫等外部来源暴露有关,但也不能排除装备本身PFAS的影响。医疗卫生职业的暴露可能来自牙科产品、X光胶片、医疗设备、防护服或外科口罩等,其中女性技术类卫生职位的PFNA和PFDA、辅助类职位的PFOA升高为首次报告。建筑相关职业女性的PFOS、PFHxS和PFNA升高与PFAS在混凝土、底漆、涂料等建筑材料中的存在一致。农业及相关职业结果不一,可能与农药中PFAS使用增加稳定性有关。

性别差异方面,研究结果提示除女性特有排泄途径(月经、分娩、哺乳)外,职业暴露二分也可能是性别差异的重要原因,男女可能从事不同行业或岗位任务。此外,东亚/东南亚裔、高龄者PFAS水平较高,与NHANES发现一致;PFAS随时间下降、与家庭收入正相关等趋势也与前人研究相符。

研究的主要优势在于采用血清生物标志物直接评估内剂量,而非仅反映单一暴露途径的外部测量;并且调整了膳食因素,有助于分离工作场所暴露的贡献。局限性包括:CHMS设计面向一般人群,部分职业群体样本量小、统计精确性不足,无法更精细分层或考察某些特定群体;忽略调查设计复杂性(整群和权重)可能导致标准误低估和统计显著性高估;单次测量虽因PFAS长半衰期(2–5年)可反映持续暴露,但重复测量更优;随时间下降的PFAS浓度可能影响结果对当前职业暴露的代表性。尽管存在局限,研究仍为既往未识别的职业PFAS暴露提供了新见解。

研究结论指出,由于PFAS在工业和商业中的广泛用途,许多尚未识别的职业人群正受到职业性暴露的影响。在调整了其他潜在暴露来源后,研究确认医疗卫生、电气和建筑行业、制造业劳动者和装配工、服装制造业、电气元件制造业工作者以及化学制造业和一线公共防护等更成熟的高暴露群体中PFAS水平升高,且存在显著的性别差异。尽管加拿大已实施新法规,PFAS仍然普遍存在,因此识别使用PFAS的职业和行业及其对工人的影响仍至关重要。需要进一步研究识别这些职业和行业中的暴露来源,以及高暴露就业对癌症等负面健康结局风险的影响。
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