Tình trạng tiếp xúc styren qua sản phẩm chuyển hóa axít mandelic và axít phenylglyoxylic

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong 25 năm qua, với ưu thế ngày càng được thừa nhận, nhựa composite được sử dụng ngày càng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, từ các sản phẩm dân dụng đến những công trình phục vụ công nghiệp, quốc phòng thu hút một lượng lớn người lao động tham gia trong lĩnh vực này, mức tăng trưởng bình quân 20 % đã mang lại việc làm cho hàng ngàn lao động với mức thu nhập cao hơn so với sản xuất truyền thống. Do đặc thù sử dụng các loại chất dẻo có chứa styrene do đó người lao động phải tiếp xúc trực tiếp hơi styrene trong suốt ca làm việc, nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động.

Styren là là một chất độc hại khi uống phải, hít thở và hấp thu qua da, gây kích ứng cho da và mắt. Năm 2011, báo cáo của Chương trình Nghiên cứu Chất độc Quốc gia Mỹ (NTP) cũng đã bổ sung styrene vào danh sách các chất có thể gây ung thư ở người. Tác dụng gây độc cấp tính thần kinh chủ yếu được thấy ở những người lao động tiếp xúc với liều styrene trên 100 ppm/phút, các tác động quan sát được trên hệ thần kinh trung ương (CNS) bao gồm các triệu chứng như buồn ngủ, chóng mặt, nhức đầu và mệt mỏi (Rueff, 2009) [1]. Một số nghiên cứu cho thấy tiếp xúc nghề nghiệp với styrene, thậm chí ở mức bình thường, có thể dẫn đến bệnh của não với các hiệu ứng như thay đổi nhân cách, mất kỹ năng vận động, mất trí nhớ và tập trung khó khăn. Tác động với hệ thống thính giác, styrene là một chất hoá học gây ra mất thính giác. Kolstad (1994) [2] nghiên cứu sự xuất hiện của bệnh không ác tính và ung thư trong công nhân tiếp xúc với styrene trong ngành công nghiệp nhựa composite gia cường tại Đan Mạch. Cơ quan Nghiên cứu Quốc tế về Ung thư (IARC), phân loại styrene như là có thể gây ung thư cho con người (Nhóm 2B).

Khi hít vào hoặc hấp thu vào cơ thể, styrene chuyển đổi hình thức sinh học, một phần nhỏ tích lủy trong các mô mỡ, gan. Khi hít styren mức phản ứng chuyển hóa được nhanh chóng, do đó, các sản phẩm được nhanh chóng đào thải ra khỏi cơ thể qua nước tiểu.

Tiếp xúc với dung môi được đánh giá thông qua đo nồng độ dung môi trong không khí xung quanh, tuy nhiên thực tế trong những năm gần đây giám sát sinh học (trong máu hoặc nước tiểu) cho kết quả chính xác hơn về tiếp xúc. Tiếp xúc nghề nghiệp với styrene xảy ra chủ yếu qua việc hít phải hơi và ở mức độ thấp hơn qua tiếp xúc với chất lỏng styrene, khoảng 3% lượng khí styrene bị hấp thụ sẽ không bị thay đổi và khoảng 90% được chuyển thành axít mandelic (MA) và phenylglyoxylic axít (PGA) và bài tiết ra trong nước tiểu [1].

Các chất chuyển hóa trong nước tiểu MA and PGA, được đo tại thời điểm kết thúc ca làm việc và trước khi vào ca làm việc là những chỉ số được sử dụng nhiều nhất ​​để giám sát sinh học [3]. Nồng độ styrene trong máu tĩnh mạch cũng đã được đề xuất như một chỉ thị sinh học vì tính đặc thù của nó (F. Brugnone  và cộng sự (1993) [4];   MA and PGA cũng có thể chuyển hoá từ các chất khác do đó sẽ không chính xác nếu các cá nhân được lấy mẫu có sử dụng rượu, ma túy và nhiễm các hơi dung môi khác.

Các phương pháp sinh học để theo dõi việc tiếp xúc với styrene đã được đề xuất bởi Guillemin & Berode, 1988 [5]. Sử dụng phương pháp giám sát sinh học sinh học, chỉ số giám sát sinh học qua sản phẩm bài tiết của styren trong nước tiểu là axít Mandelic và axít phenylglyoxylic trong nước tiểu và styrene trong máu. Hội nghị các nhà vệ sinh công nghiệp của Chính phủ Hoa Kỳ (ACGIH), 2011 cũng đã đề xuất chỉ số giám sát sinh học là tổng nồng độ MA + PGA trong nước tiểu với nồng độ cho phép là ≤400 mg/g creatine, thời gian thu mẫu vào cuối ca làm việc. Hiện nay, các nghiên cứu đều lấy chỉ số giám sát và giới hạn cho phép theo ACGIH làm cơ sở đánh giá phơi nhiễm styren của NLĐ

Phương pháp sắc ký khí (GC) được sử dụng để định lượng axít Mandelic và axít phenylglyoxylic trong nước tiểu sau khi chiết axít và các dẫn xuất bằng sắc khí khí mao quản (GC-FID) trên cột nhồi hoặc cột mao quản (Guillemin & Bauer, 1976) [6]. Sắc ký lỏng hiệu năng cao được sử dụng rộng rãi để xác định các chất chuyển hóa này.

Ikeda và cộng sự (1982) [7] tìm thấy mối tương quan cao với hệ số tương quan 0,88 giữa nồng độ styren trong không khí bằng lấy mẫu cá nhân và kết hợp các phép đo axít mandelic và phenylglyoxylic đã được chuẩn bằng creatinine khi nghiên cứu trên ở 96 người đàn ông làm việc trong nhà máy sản xuất thuyền sợi thủy tinh.

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng: Người lao động tiếp xúc trực tiếp với styren làm việc tại 5 bộ phận: pha chế; đánh nhựa lên sợi; đóng rắn, lắp ráp; sửa lỗi của 03 cơ sở sản xuất sản phẩm nhựa composite tại 3 tỉnh miền Trung:

– Tiêu chuẩn lựa chọn:

+ Người lao động tiếp xúc trực tiếp với styrene

+ Sức khỏe bình thường

+ Tuổi đời: > 18 tuổi

+ Tuổi nghề: > 1 năm

– Tiêu chuẩn loại trừ:

+ NLĐ không tiếp xúc trực tiếp với styren trong môi trường lao động

+ Có sức khỏe lao động bình thường

+ Không sử dụng các chất kích thích như hút thuốc, uống rượu bia, sử dụng thuốc kích thích, chất có cồn, chất kích thích, ma túy, …………..

– Khảo sát 100 lao động tại 3 cơ sở có tuổi đời trung bình 36,44 (cơ sở 1), 35,87 (cơ sở 2) và 43,33 (cơ sở 3), trong đó số lượng lao động nữ chiếm khoảng 10% tổng số lao động được khảo sát. Công nhân được chọn thu mẫu là những người làm việc liên tục trong ca làm việc, người có tuổi nghề cao nhất là 10 năm và thấp nhất là 1 năm.

1. Phương pháp nghiên cứu

      • Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu

Chọn 03 cơ sở sản xuất có số lượng lao động ổn định. Trong đó, cơ sở 1 tại Quảng Nam (40 lao động), cơ sở 2 tại Đà Nẵng (24 lao động) và cơ sở 3 tại Thừa thiên Huế (36 lao động), tổng số lao động được khảo sát: 100 lao động.

      •  Phương pháp thu mẫu

+ Lấy mẫu môi trường không khí cá nhân: Sử dụng bơm hút Sibata tốc độ 0,01 – 0,2 lít/phút; ống hấp phụ than hoạt tính có chứa hai phần than hoạt tính (phần trước: 100mg, phần sau: 50 mg, được ngăn cách bởi 2 mm xốp urethane). Ống than được đặt trong vùng thở của NLĐ cố định bằng kẹp chắc chắn nối với dây dẫn đến máy bơm đeo cố định vào thắt lưng NLĐ, trong quá trình di chuyển và làm việc NLĐ luôn đeo mẫu, kể cả thời gian nghỉ giữa ca. Thay mẫu định kì giữa ca (4 tiếng/lần).

+ Phương pháp lấy mẫu nước tiểu: Mẫu nước tiểu được lấy cuối ca làm việc, lấy vào cốc giấy sau đo chắt sang ống nhựa chuyên dụng để đựng mẫu, thể tích 15ml có nắp vặn, bảo quản lạnh và chuyển về phòng thí nghiệm. 

Tại phòng thí nghiệm bảo quản mẫu trong tủ âm sâu – 80⁰C đến khi phân tích. Mẫu đã lấy ra phân tích không bảo quản lại.

      •  Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm:

+ Phân tích mẫu đo môi trường: Mẫu được phân tích trên máy sắc ký khí GC/FID phát hiện tổng Styren. Phương pháp phân tích theo NIOSH Method 1501.

+ Phân tích mẫu giám sát sinh học MA +PGA: Sắc ký lỏng khối phổ, theo Phương pháp của CDC (Centers for Disease Control), thiết bị phân tích: LC/MS Ngưỡng phát hiện ppb, sai số ± 10%.

– Phương pháp xử lý phân tích số liệu: sử dụng phần mềm SPSS, Excel và vẽ đồ thị.

– Tiêu chuẩn đánh giá: Nồng độ MA+PGA trong nước tiểu < 400 mg/g creatine; Nồng độ styren ≤ 85 mg/m³

3. KẾT QUẢ

Số liệu về tuổi đời trung bình của lao động nam, lao động nữ, tỷ lệ giới tính ở các cơ sở sản xuất composite được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Số liệu tuổi đời người lao động của các cơ sở sản xuất vật liệu composite

Đánh giá sản phẩm chuyển hóa sinh học của styrene được thực hiện bằng cách xác định đồng thời hai sản phẩm chuyển hóa trong nước tiểu, PGA và MA, bằng phương pháp Sắc ký lỏng khối phổ. Kết quả phân tích nồng độ PA+PGA của người lao động trong bảng sau.

Bảng 3.2: Kết quả phân tích nồng độ PA+PGA của người lao động

Kết quả phân tích nồng độ MA + PGA (mg/g creatinine) niệu người lao động cho thấy có 7% số mẫu vượt nồng độ cho phép (400 mg/g creatinine), trong đó có trường hợp nồng độ MA + PGA cao gấp 2,5 lần giá trị cho phép. Một số trường hợp (13 lao động chiếm 13%) không phát hiện sản phẩm chuyển hóa MA + PGA trong nước tiểu, những lao động này chủ yếu ở cơ sở 3 có công suất sản xuất thấp hơn so với 2 cơ sở còn lại và chủ yếu ở bộ phận sửa lỗi (cắt, mài các phần lỗi), lắp ráp sau khi sản phẩm đã hoàn thiện, công đoạn này nhựa đã đóng rắn hoàn chỉnh do đó nồng độ styren thấp (nồng độ styren đo được từ 2,5 – 23,1 mg/m³), tại các vị trí này thời gian tiếp xúc với nhựa polyester của lao động thấp hơn các bộ phận khác.

Đa số người lao động trong các cơ sở nhựa composite có tổng nồng độ MA + PGA trong nước tiểu ≤ 400 mg/g creatinine (chiếm tỷ lệ 93%). Tại thời điểm khảo sát vào mùa mưa, đây không phải là mùa sản xuất cao điểm của ngành vật liệu composite, công suất sản xuất của các nhà máy chỉ chiếm khoảng 30-50% sản lượng trung bình cả năm do đó đa số mẫu có nồng độ MA + PGA ≤ 400 mg/g creatinine là dấu hiệu bình thường.

So sánh giữa các bộ phận sản xuất bao gồm bộ phận pha chế hóa chất, bộ phận đánh nhựa lên sợi, đóng rắn, lắp ráp, sửa lỗi cho thấy bộ phận đánh nhựa lên sợi có tỷ lệ mẫu niệu với các chỉ số MA + PGA cao hơn so với các bộ phận sản xuất khác.

Kết quả xét nghiệm cho thấy người lao động 2 bộ phận đánh nhựa lên sợi và bộ phận lắp ráp có nồng độ MA + PGA trong nước tiểu > 400 mg/g creatinine, trong đó, đa số là ở bộ phận đánh nhựa lên sợi (6 trường hợp) và bộ phận lắp ráp có 1 trường hợp.

Đặc điểm công việc ở các bộ phận này người lao động phải tiếp xúc với styren do quá trình bay hơi từ chất dẻo có chứa styren trong quá trình làm việc, kết quả này cũng phù hợp với kết quả phân tích mẫu styren cá nhân người lao động. Ở các bộ phận pha chế, đóng rắn, sửa lỗi, người lao động tiếp xúc với styren từng đợt trong thời gian ngắn hoặc tiếp xúc trong giai đoạn sắp hoàn thiện nên có thể nồng độ styren chưa đủ để tích lũy gây ảnh hưởng sức khỏe.

Nồng độ MA + PGA cá nhân trung bình tại các công đoạn sản xuất tại cơ sở của 3 miền Trung cho thấy công đoạn pha chế và đánh nhựa lên sợi người lao động tiếp xúc styren cao hơn các công đoạn còn lại. Cả hai công đoạn này người lao động thao tác trực tiếp với nhựa Polyester có chứa styren ở dạng lỏng, khi thực hiện các thao tác khuấy trộn hoặc đắp các lớp nhựa lên sợi bằng con lăn tốc độ hóa hơi styren vào không khí diễn ra thuận lợi hơn do áp suất hơi (867 Pa ở 25 ºC) và mật độ hơi tương đối không khí cao (mật độ hơi tương đối không khí =1).

Bảng 3. Nồng độ MA + PGA (mg/g creatinine) trung bình tại các bộ phận sản xuất của 3 cơ sở

So sánh kết giám sát sản phẩm chuyển hóa trong nước tiểu người lao động 3 cơ sở sản xuất nhựa cho thấy trong số 40 mẫu niệu thu thập tại cơ sở 1 có 3 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép; 3/24 mẫu tại cơ sở 2 cao hơn mức cho phép và 1/36 mẫu cơ sở 3 lớn hơn 400mg/g creatinine. Trong số các mẫu vượt, có 2/100 mẫu ở lao động nữ vượt tiêu chuẩn cho phép

Một số trường hợp, nồng độ styren cá nhân đo được cao hơn tiêu chuẩn cho phép (bảng 3.1) tuy nhiên kết quả xét nghiệm MA + PGA vẫn nằm trong giới hạn cho phép, vấn đề này có thể do cơ địa của họ mà quá trình chuyển hóa và bài tiết sản phẩm styren chậm hơn hoặc sự hấp thu vào các bộ phận của cơ thể cao hơn.

Để đánh giá tương quan nồng độ styren cá nhân và sản phẩm chuyển hóa là axit mandelic và axit phenylglyoxylic, nghiên cứu sử dụng hàm Correlation trong Data Analysic để tính toán hệ số tương quan Pearson giữa hai biến nồng độ styrene và tổng MA + PGA; trong đó input là nồng độ styrene (mg/m³) và tổng MA + PGA trên hàm lượng creatinine trong nước tiểu.

Với những trường hợp có kết quả tổng MA + PGA trên hàm lượng creatinine trong nước tiểu là KPH thì sẽ được loại bỏ trong đánh giá tương quan để đảm bảo tính đồng nhất về mặt số liệu.

Kết quả đánh giá cho thấy, nồng độ styrene trong các mẫu cá nhân thu được và tổng MA + PGA trên hàm lượng creatinine trong nước tiểu có mối quan hệ tỷ lệ thuận với nhau. Và với r = 0,931 cho thấy  giữa nồng độ styrene trong các mẫu cá nhân thu được và tổng MA + PGA trên hàm lượng creatinine trong nước tiểu có mối tương quan chặt chẽ, ở mức rất cao. Kết quả này cũng tương đồng với kết quả nghiên cứu của Mária Poláková và cộng sự (2012) [8] với r=0,92 .

4. KẾT LUẬN

Kết quả phân tích sản phẩm chuyển hóa styren qua con đường sinh học của 100 mẫu niệu thu được từ 100 lao động có nồng độ MA + PGA trong nước tiểu có 93% mẫu  ≤ 400 mg/g creatinine, 7% số mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép.

Trong các công đoạn sản xuất, nồng độ MA + PGA cá nhân trung bình của người lao động tại cơ sở của 3 miền Trung tại công đoạn pha chế và đánh nhựa lên sợi cao hơn các công đoạn còn lại;

Kết quả đánh tương quan cho thấy, nồng độ styrene trong các mẫu cá nhân thu được và tổng MA + PGA trên hàm lượng creatinine trong nước tiểu có mối quan hệ tỷ lệ thuận với nhau.

Tài liệu tham khảo

1. Rueff J., Teixeira J.P., Santos L.S. and Gaspar J.F.: 2009; Genetic effects and biotoxicity monitoring of occupational styrene exposure; Clininca Chimica Acta., 2009:399, pp. 8-23
2. Kolstad, H.A, Lynge, E., Olsen, J. & Breum, N. (1994) Do styrene exposed workers have an increased risk of Iymphohaematopoietic malignancies? Scand. J Work Environ. Health (in press)
3. Bartolucci, G.B., De Rosa, E., Gori, G.P., Chiesura Corona, P., Perbellini, L. & Brugnone, F. (1986) Biomonitoring of occupational exposure to styrene. Appl. ind. Hyg., 1, 125–131
4. Brugnone, F., Perbellini, L., Wang, G.Z., Maranelli, G., Raineri, E., De Rosa, E., Saletti, C., Soave, C. & Romeo, L. (1993) Blood styrene concentrations in a ‘normal’ population and in exposed workers 16 hours after the end of the workshift. Int. Arch. occup. environ. Health, 65, 125–130
5. Guillemin, M.P. & Berode, M. (1988) Biological monitoring of styrene: A review. Am. ind. Hyg. Assoc. J., 49, 497–505
6. Guillemin, M.P. & Bauer, D. (1976) Human exposure to styrene. II. Quantitative and specific gas chromatographic analysis of urinary mandelic and phenylglyoxylic acids as an index of styrene exposure. Int. Arch. occup. environ. Health, 37, 57–64
7. Ikeda, M., Koizumi, A., Miyasaka, M. & Watanabe, T. (1982) Styrene exposure and biologic monitoring in FRP boat production plants. Int. Arch. occup. environ. Health, 49, 325–339
8. Mária Poláková, Zdenka Krajčovičová, Vladimír Meluš, Mária Štefkovičová, Margaréta Šulcová (2012). Study of Urinary concentrations of Mandelic axít in employees exposed to styren. Cent Eur J Public Health 2012; 20 (3): 226–232

ThS. Lê Quang Công, BS. Trần Lê Hà Giang

Phân viện Khoa học An Toàn Vệ sinh lao động và Bảo vệ môi trường Miền Trung

(Nguồn tin: Vnniosh.vn)