Personlig støveksponering og dets determinanter blandt arbejdere i primær kaffebehandling i Etiopien

Abstrakt baggrund:Kaffeforarbejdning har vist sig at give høj støveksponering blandt arbejderne, men der er få undersøgelser fra primær forarbejdning afkaffe, og ingen af ​​dem er fra Etiopien. Formålet med denne undersøgelse var at vurdere støveksponering og dets determinanter blandt arbejdere i primærskolenkaffeforarbejdningsfabrikker i Etiopien.

Harmløs Cistanche-kaffe til personlig støveksponering

Metoder:I alt 360 personlige 'totale' støvprøver blev indsamlet fra arbejdernes vejrtrækningszone i 12 primærekaffeforarbejdningsfabrikker i Etiopien. Støvprøvetagning blev udført med 25-mm tredelte ledende kassetter med celluloseacetatfiltre fastgjort til pumper med flowhastighed på 2 l min−1 i en gennemsnitlig prøveudtagningsvarighed på 410 min. Støvprøverne blev analyseret gravimetrisk under anvendelse af en standard mikrobalanceskala. En observationstjekliste blev brugt til at indsamle information om mulige determinanter for støveksponering i arbejdsmiljøet. Lineære blandet effekt regressionsmodeller blev brugt til at identificere signifikante determinanter for total støveksponering.

Resultater:Personlige samlede støveksponeringsniveauer varierede mellem de tre hovedjobgrupper med et geometrisk gennemsnit (GM) på 12,54 mg m−3 for maskinrumsarbejdere, 12,30 mg m−3 for transportarbejdere og 1,08 mg m−3 for håndplukkere . I disse tre grupper overskred 84,6 procent, 84,1 procent og 2,6 procent af prøverne den erhvervsmæssige eksponeringsgrænse for organisk totalstøv på henholdsvis 5 mg m−3. Modellen med blandede effekter for maskinrumsarbejdere forklarede 21 procent af den samlede varians i total støveksponering og viste, at kraftig udhældningkaffefra faldhøjde var forbundet med en ca. to gange øget eksponering. For transportarbejderne er mixed-effects-modellen, der inkluderede hældemetode forkaffebønner, antallet af afskalningsmaskine i rummet, blanding af kaffe og fodertragt forklarede 32 procent af den samlede forskel i personlig total støveksponering.

Konklusion:Omkring 84 procent af støvprøverne blandt maskinrums- og transportarbejdere på primære kaffefabrikker var over den erhvervsmæssige eksponeringsgrænseværdi for organisk støv. Korrekte kontrolforanstaltninger er nødvendige for at reducere eksponeringen.

Nøgleord:kaffe støv; kaffe Etiopien; eksponeringsdeterminanter; personlig eksponering; primær kaffefabrik

IntroduktionEtiopien er en stor producent af kaffe i Afrika ved at producere omkring 500 000 tons hvert år (Amamo, 2014). Etiopien menes at være fødestedet forKaffe arab ica, som fik sit navn fra Kaffa, hvor kaffe først blev opdaget i Etiopiens sydvestlige højland (Wiersumet al., 2008). Kaffe bidrager til omkring 10 procent af det etiopiske vækst indenlandske produkt og tegner sig for mere end 25 procent af udenlandsk valutaindkomst (Chauhanet al., 2015; Gebreyesus, 2015). I Etiopien er omkring 15 millioner mennesker afhængige af kaffeproduktion direkte eller indirekte for deres liv (Grået al., 2013). Etiopien producerer udelukkende Arabica Coffee, som dyrkes i tre regionale stater: Oromia, Southern Nation's Nationalities and People's Region (SNNPR) og Gambella. Omkring 99 procent af kaffeproduktionen kommer fra Oromia- og SNNPR-regionerne (Musebeet al., 2007). Mere end 90 procent af kaffen produceres af småbønder, der i gennemsnit ejer omkring 0,5 hektar jord (Mekuriaet al., 2004). Primær kaffebearbejdning refererer til mekanisk rensning af snavs fra pergamentkaffe fra gårdene og omfatter skralning, sortering, håndplukning og pakning af grønne kaffebønner. Organisk støv stammer fra forskellige stadier af denne produktionslinje. Undersøgelser udført på primære kaffeforarbejdningsfabrikker i Papua Ny Guinea, Uganda og Tanzania har vist niveauer af total støveksponering i området {{0}}.7-10 mg m-3, 1-58 mg m-3, og henholdsvis 0,24-36 mg m-3 (Smithet al., 1985; Sekimpiet al., 1996; Sakwariet al., 2012). Et større antal undersøgelser i Kroatien, USA, Storbritannien, Italien og Tyskland har målt støveksponering i sekundære kaffeforarbejdningsfabrikker, hvor polering, ristning og formaling finder sted (Zuskinet al., 1979; Thomaset al., 1991; Lareseet al., 1998; Oldenburget al., 2009). Undersøgelser i primære kaffeforarbejdningsfabrikker i Uganda og Sri Lanka indikerede, at eksponering for kaffestøv er forbundet med akutte luftvejssymptomer (Uragoda, 1988; Sekimpiet al., 1996), hvorimod en øget forekomst af kroniske luftvejssymptomer blev rapporteret blandt primære kaffefabriksarbejdere i Tanzania og Papua Ny Guinea (Smithet al., 1985; Sakwariet al., 2011). En nylig undersøgelse på en sekundær kaffeforarbejdningsfabrik i USA viste, at arbejderne kan være i risiko for at udvikle obliterativ bronchiolitis (Baileyet al., 2015). Denne sygdom var imidlertid forbundet med eksponering for diacetyl og 2,3-pentandion frigivet under kafferistningsprocessen (Dagliaet al., 2007). Støveksponering i primære forarbejdningsfabrikker varierer med processer, opgaver, ventilationssystem, kaffetype og forbehandlingsmetode på gården (Smithet al., 1985; Sekimpiet al., 1996; Sakwariet al., 2012). For eksempel indikerede en undersøgelse i Tanzania, at personlig støveksponering var højere ved håndtering af tør forbehandlet kaffe end våd forbehandlet kaffe. Tør forbehandling på kaffefarmen refererer til en metode, hvor upulperede kirsebær får lov til at tørre i solen under naturlig tilstand efter høst. I den våde forbehandlingsmetode pulpes høstede kirsebær umiddelbart efter høst, efterfulgt af gæring og vask med rent vand for at fjerne slimdækning. Både tørre og våde forbehandlingsmetoder bruges i Etiopien.

Ved forberedende feltbesøg ved primærskolenkaffeforarbejdningsfabrikker i Etiopien, observerede vi, at mere støv syntes at blive genereret fra gamle forarbejdningsmaskiner sammenlignet med nye maskiner, og at støvniveauerne syntes at være lavere ikaffefabrikker med mekanisk ventilation og god naturlig ventilation sammenlignet med fabrikker uden sådan ventilation. Eksponeringsniveauerne er dog ikke dokumenteret, da der hidtil ikke er foretaget nogen undersøgelse i Etiopien. Desuden er faktorer, der kan have indflydelse på eksponeringsniveauer for kaffestøv, ikke blevet undersøgt. Det primærekaffeforarbejdningsfabrikker i Etiopien er forskellige fra analoge fabrikker i Tanzania, Uganda og Papua Ny Guinea, hvor tidligere støveksponeringsmålinger blev udført. Selvom Tanzania, Uganda og Papua Ny Guinea dyrker både arabisk og Robustakaffetyper producerer Etiopien kun arabiskkaffe.Også forbehandlingsmetoden på gårdene i Etiopien er forskellig fra disse lande. For eksempel i Tanzania, Arabicakaffeer for det meste våd forbehandlet, mens Robustakaffeer tørt forbehandlet. I Etiopien, Arabicakaffeer forbehandlet som tør eller våd forbehandlet baseret på den enkelte landmands interesse. Da kaffetyper og forarbejdningsmetode er forskellige fra land til land, repræsenterer resultaterne fra tidligere undersøgelser muligvis ikke støveksponeringsniveauet i primærkaffe forarbejdningsfabrikker i Etiopien. Derfor var formålet med denne undersøgelse at vurdere personlig støveksponering og at evaluere determinanter for støveksponering i primærkaffeforarbejdningsfabrikker i Etiopien.

MetoderStudieområdeDenne undersøgelse blev udført fra maj til oktober 2016. Tolv primære kaffeforarbejdningsfabrikker blev inkluderet, fire fabrikker fra hver af de tre regioner: Addis Abeba (fabrikker A, B, C, D); Oromia (E, F, G, H); og SNNPR (I, J, K, L).StøvprøvetagningsstrategiDe tre hovedjobgrupper (håndplukkere, transportører og maskinrumsarbejdere) havde forskellige karakteristika med hensyn til udførte opgaver og blev antaget at udgøre tre lignende eksponeringsgrupper (SEG'er). Antallet af personlige støvprøver er beregnet ud fraRappaport og Kupper (2008)som foreslog gentagne prøver fra 5 til 10 tilfældigt udvalgte individer pr. SEG. På hver fabrik blev fem kaffearbejdere tilfældigt udvalgt til støvprøvetagning fra hver af de tre hovedjobgrupper. Der var således 15 personer involveret fra hver fabrik, og da der blev foretaget prøveudtagning to på hinanden følgende dage for hver arbejder, blev der udtaget i alt 360 støvprøver på de 12 fabrikker. Maskinrumsjobgruppen omfattede fire opgaver: maskinoperatør – overvågning af processerne; mekanisk arbejde – sikre en jævn drift af maskinerne; rengøring – rengør maskinen og maskinområdet; og fodertragt - fodring af tratten, der er placeret inde i maskinrummet. Transportjobgruppen omfattede tre opgaver: lastning og losning - manuel transport af kaffebønner; blanding—blanding afvise kaffe gebyr; fodring af kaffe - fodertragt uden for maskinrummet. Håndplukning jobgruppe omfattede hovedsageligt kvinder involveret i manuel sortering og fjernelse af defekte og misfarvede kaffebønner. Nogle af disse kvinder sidder inde i maskinrummet og plukker kaffen fra sorteringsbordene eller båndene, mens andre sidder på gulvet uden bord og tålmodigt plukker bunker af grøn kaffe igennem. På grund af prøveudtagningsfejl blev 15 støvprøver ikke inkluderet i analysen: 2 prøver på grund af pumpesvigt, 2 prøver blev taget fra en person, der er opført som transportør, men som i dag praktiserede som supervisor, 6 prøver blev bevidst udsat for støv af arbejderne, og 5 prøver blev beskadiget under prøvetagningen.Støvprøvetagning og analysePersonlige støvprøver blev taget i arbejdernes åndedrætszone ved hjælp af 25-mm tredelte, lukkede ledende kassetter (Millipore MAWP 025 AC) med et celluloseacetatfilter (Millipore AAWP02500) fastgjort til Side Kick Casella-pumper med en strømningshastighed på 2 l min−1 (Arbejdstilsynet, 2014). Dette prøveudtagningshoved har samme geometri (bortset fra kassettediameteren) og åbningsdiameter som den 37 mm tredelte kassette, der bruges til 'total' støvprøvetagning, og det er også blevet antaget at prøve 'totalt' støv ved en strømningshastighed på 2 l min−1 (Skaugsetet al., 2013). Pumperne blev sat på pause i frokostpauserne. Eksponeringsmålinger i fuld skift blev udført på tilfældigt udvalgte ugedage, og gentagne prøveudtagninger blev udført den næste dag. Dataindsamlingen tog 4-6 dage på hver fabrik. Den gennemsnitlige prøveudtagningstid var 41 0 min. med standardafvigelse 43 min. og et område på 246-494 min. Specifik opgavevarighed blev ikke registreret. Under prøveudtagningen blev pumperne kontrolleret hver anden time. Feltemner blev brugt til at korrigere for eventuelle vægtændringer under prøvetagning. Efter prøveudtagning blev kassetterne lukket og transporteret som håndbagage med fly til laboratoriet i en kasse, der var egnet til at forhindre skade eller forstyrrelse. Støvprøverne blev analyseret gravimetrisk ved hjælp af en standard mikrobalanceskala AT261 Mettler Toledo med en detektionsgrænse på 0,01 mg m−3 i det akkrediterede laboratorium SINTEF MOLAB i Norge. Resultaterne opnået i dette arbejde blev sammenlignet med den norske faglige eksponeringsgrænse (OEL) for organisk totalstøv på 5 mg m−3 (Den norske arbejdstilsyn, 2015).

Determinanter for eksponeringEn observationstjekliste til at indsamle oplysninger om mulige determinanter for støveksponering blev udfyldt af hovedundersøgeren i løbet af prøveudtagningsdagene. Tjeklisten omfattede opgaverelaterede determinanter for maskinrumsarbejdere (maskinførerarbejde, mekanikerarbejde, foderbeholder og rengøring) og for transportarbejdere (af- og pålæsning, blanding af kaffe og fodring af kaffe). Den større jobopgave udført af de respektive arbejdere blev registreret i løbet af prøveudtagningsdagen for at blive forbundet med den tilhørende støvprøve. Tjeklisten omfattede også fabriksrelaterede, opdelte determinanter, såsom design af maskinerne; tragt, huller og gradere (åben eller lukket top); produktionshastigheden (mindre eller mere end 50 tons pr. dag); type forbehandlingsmetode, der var blevet brugt, før kaffen kom ind på fabrikken (tør eller våd forbehandlingsmetode); mekanisk ventilationssystem (tilstede eller fraværende); hældemetode (hældning af kaffe i tragten eller jorden (kraftig hældning af kaffe fra en faldhøjde eller gradvis hældning fra kort højde) og naturlig ventilation [tilstrækkelig ventilation med vinduerne og åbningsarealet større end eller lig med 10 procent af gulvarealet af maskinrummet eller utilstrækkelig ventilation med vinduer og åbningsareal mindre end 10 procent af maskinrummets gulvareal (Nemerowet al., 2009)]. Statistisk analyseFordelingen af ​​støveksponeringsniveauer var skæv og derfor ln-transformeret før analyse. Resultaterne blev beskrevet ved hjælp af aritmetisk middelværdi, geometrisk middelværdi (GM) og geometrisk standardafvigelse. Uafhængigttest blev brugt til at teste forskelle inden for de potentielle dikotome eksponeringsdeterminanter. En envejs ANOVA blev udført for at sammenligne GM for personligt samlet støveksponeringsniveau mellem hovedjobgrupper og mellem opgaver. Tukey ærlige, signifikante forskelstest blev brugt til at udforske forskellen mellem hver jobgruppe og Games-Howellpost hoctest blev brugt til opgaver, hvor antagelsen om lige varianser ikke var opfyldt. To separate lineære mixed effect regressionsmodeller blev udviklet for at identificere signifikante determinanter for personlig total støveksponering blandt henholdsvis maskinrumsarbejdere og transportarbejdere. Vi udviklede separate modeller for disse jobgrupper, fordi de primært arbejdede i forskellige lokaler/områder. I de tilfældige og blandede effekter modellerne blev det ln transformerede personlige totale støveksponeringsniveau brugt som den afhængige variabel. I den tilfældige model blev medarbejder og fabrik indtastet som tilfældige effekter. I mixed-effect modellen, mulige fabriks- og opgaverelaterede determinanter (Det) med signifikansværdiPMindre end eller lig med 0.2 i forberedende univariat analyse blev indtastet som faste effekter, og medarbejder og fabrik blev indtastet som tilfældige effekter. Opgaven maskinførerarbejde var referencekategorien i modellen for maskinrumsarbejdere, mens lastning og losning var referenceopgavekategorien for transportarbejderne. Den endelige model indeholdt kun bestemmer medP-værdi Mindre end eller lig med 0.05. Den lineære blandede model er givet som (van Tongerenet al., 2000; Rappaport og Kupper, 2008) Y ln X Det fi il ijifjkifjkiflifjklf= ( )=plus plus plus plus plus i µ ε ==1 p ∑ tili = 1, ..., gbetegner gruppe;f = 1, ..., Fangiver fabrik (samme antal fabrikker for hver gruppe);j = 1, ..., ni fbetegner arbejder i gruppen*OG*fabrik;k = 1, ..., ni fkangiver målinger inden for arbejder (og inden for gruppe/fabrik), hvorni fker 1 eller 2;l = 1, ..., pbetegner determinant;µi repræsenterer det sande underliggende gennemsnit af log-transformeret eksponeringsniveau for gruppei; Deti flrep ærgrer sig overldeterminanter iigruppe iffabrik; il hvis l Detrepræsentere de faste virkninger af determina sp nnts; p l=1 ∑ i fjer den tilfældige effekt af arbejderen inden for gruppe og fabrik og i fer den tilfældige virkning af fabrikken;Ɛi f j k er den tilfældige fejl afjarbejderen iigruppe iffabrik påkmålinger. Xi fjkrepræsenterer eksponeringsniveauet påkmål forjarbejderen iigruppe iffabrik ogYi fjker den naturlige logaritme for de enkelte målingerXi fjk. Varianskomponentstruktur blev brugt i modellen. Forklaret inden for arbejderen (wwδ), mellemarbejder (bwδ), og mellem fabrikker (bfδ) varianser blev beregnet som den procentvise ændring i de respektive varianser mellem de tilfældige og blandede effekter modellerne. Samlet varians forklaret af de faste effekter blev beregnet som den procentvise ændring i summen af ​​de tre varianskomponenter mellem den tilfældige og blandede effektmodellen. Effekterne af de signifikante faste faktorer i de blandede modeller blev beregnet som f.eks , hvor er regressionskoefficienten. Design af huller korrelerede signifikant med design af grader, så design af grader blev udeladt fra analysen. Analysen blev udført ved hjælp af SPSS version 22 (IBM, 2013).

Etiske overvejelser

Undersøgelsen blev godkendt af Institutional Review Board for College of Health Sciences ved Addis Abeba University og den nationale etiske komité under det føderale ministerium for videnskab og teknologi i Etiopien. Tilladelse til at udføre undersøgelsen blev indhentet fra fabrikslederne. Der blev indhentet skriftligt informeret samtykke fra hver deltager, og deltagelse i undersøgelsen var frivillig. Fortrolighed blev sikret ved ikke at bruge navnene på arbejderne i nogen rapporter.

Support:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950