今年早些时候,妮可·戴维斯来到她在德克萨斯州圣安东尼奥市的听力诊所办公室,准备接待当天的病人。但戴维斯说,一进办公室,她就很快注意到一股像油漆稀释剂的难闻气味。她的眼睛开始灼痛。到中午,她感到恶心和眩晕,灼痛感蔓延到鼻子和喉咙。她的嘴唇也麻木了。大楼里的同事告诉戴维斯,他们也感到不适。她说,到了晚上,她开始呕吐。
两天后,戴维斯收到了一封来自一家建筑公司员工的电子邮件,该公司当周正在大楼附近街道下方的市政管道上施工。该员工在电子邮件中为戴维斯的“近期经历”表示歉意,并附上了一份技术文件,描述了管道项目中用于制造塑料的材料相关的危害和健康风险。电子邮件和附件均未说明该工程导致了气味或戴维斯的反应。
该公司正在使用一种广泛且日益普及的技术——原位固化管道——翻新地下 канализаціонных 管道。一种毡制或复合套筒通常浸渍聚酯或乙烯基酯树脂。工人们将套筒穿过地下管道,然后充气并加热,通常使用蒸汽或热水。套筒硬化后,在旧管道内壁形成连续的塑料衬里。与完全更换旧 канализаціонных 系统管道和雨水涵洞相比,该技术成本更低,耗时更少。
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戴维斯已经从她所说的医生告知的化学物质暴露引起的神经系统影响中恢复过来。但她说,她没有收到任何关于工程、相关气味或潜在危害的预先通知,并认为她应该得到通知。她说,当她向当地和地区公共卫生部门咨询技术文件中提到的健康风险以及她可能需要的治疗时,她在当地和地区公共卫生部门碰了壁。建筑公司没有回复《大众科学》为撰写这篇报道而多次尝试获取评论的请求。
戴维斯的经历部分反映了关于原位固化管道(CIPP)方法相关潜在风险的可靠、行业独立研究和公共卫生建议的匮乏。根据 BCC Research 2017 年的市场报告,在过去的二十年中,这种做法稳步增长,全球已安装超过 35,000 英里的衬里。CIPP 是一组管道翻新技术中最受欢迎的方法,与挖掘旧管道并更换相比,它需要的挖掘量最少。在美国,仅用于修复老化管道的资金每年就花费和借贷数十亿美元,低成本翻新方法的市场预计在未来几年仍将保持强劲。
许多居民表示,他们在 CIPP 工地出现之前会收到通知,但有些人表示他们没有收到通知。通知通常声明这项工作是无害的。但越来越多的证据对这些说法提出了质疑。新兴证据表明,在许多情况下,公众收到的关于与 CIPP 排放相关的潜在健康风险的信息是不完整、不正确或缺乏科学依据的。
土木和环境工程师安德鲁·惠尔顿及其普渡大学的同事收集了100 多起事件的详细信息,这些事件发生在过去 15 年的 29 个美国州,人们对 CIPP 的气味和排放物提出担忧或致电消防部门。在 100 多起案件中,有十多起新闻报道和其他报告中提到了儿童,包括 9 月份纽约州塞内卡福尔斯发生的事件,据报道,一所中学的学生因距离教室数百英尺的 CIPP 工程而感到不适。在某些情况下,症状持续存在,居民搬迁。弗吉尼亚州塞勒姆的南希·霍巴克说,去年在声称暴露于距离她家约 700 码(640 米)以上的管道内衬工程排放物后,她花了数周时间才感觉好转。她说她经历了粘膜灼痛、头痛、头晕、吞咽困难和呼吸急促。
令人担忧的暴露
过去几年发表的同行评审研究开始阐明 CIPP 排放问题的复杂性。惠尔顿小组的研究表明,在研究地点的工程中,安装人员使用蒸汽硬化树脂,释放出混合物,包括气化和液态的有机化合物和水滴,以及部分硬化的树脂颗粒,进入空气中。这些化合物包括苯乙烯和二氯甲烷等有害空气污染物,以及邻苯二甲酸二丁酯,一些研究已将其确定为内分泌干扰物。但其他排放的化合物各不相同,可能取决于使用的树脂类型和其他操作差异。苯乙烯会导致神经系统影响,美国国家毒理学规划署将其归类为“合理预期为人类致癌物”。二氯甲烷被各联邦机构认为是潜在的、可能的或合理预期的人类致癌物。
少数其他独立研究——包括美国联邦机构国家职业安全与健康研究所1 月份发表的一项研究,该机构开展研究并提出安全建议以预防工人受伤和疾病——已经确定 CIPP 工作场所的空气中苯乙烯水平超过了美国职业安全与健康管理局设定的工人安全阈值。
两年前,一名工人在使用 CIPP 翻新的地下管道内工作中死亡。本文作者看到的一份尸检报告称,死因是溺水,但苯乙烯中毒是促成因素。该事件促使职业安全与健康管理局展开调查。结果,该公司支付了$55,000 美元的罚款,部分原因是让员工暴露于空气中苯乙烯水平超过该机构工人安全限制的环境中。许多照片显示,CIPP 工人没有使用可以保护他们免受吸入排放物的呼吸器,这引发了人们对工作场所安全文化的质疑。
保护公众
旨在保护工人的措施对公众成员的关联性有限。不做这项工作的人通常离排放源更远。有些人身处房屋、学校或工作场所等建筑物中,这听起来更安全。但是,正如环境和职业健康专家詹姆斯·莫里森在 2004 年底发现的那样,空气中的排放物会直接进入建筑物。当时,他在威斯康星州卫生与家庭服务部工作,并受联邦毒物与疾病登记署 (ATSDR) 的委托,查明密尔沃基一栋原为啤酒厂的办公楼中的办公室工作人员生病的原因。莫里森及其同事的报告称,附近 CIPP 工程的排放物通过建筑物地基的裂缝进入室内,刺激了工作人员,以至于他们疏散了。该报告称最初的暴露为公共卫生危害。在最近几周的电话采访中,莫里森证实了该事件和报告的细节。
莫里森说,公众的化学物质暴露安全标准比工人的标准更严格,主要有两个原因。首先,暴露的工人可以确保在工作日结束后和周末有恢复期,而公众的暴露可能会持续 24 小时。此外,工人安全标准旨在保护假定健康的成年工人人群,而公共安全标准旨在更进一步,保护儿童、老年人和其他可能更容易受到化学物质暴露的医疗弱势群体,莫里森说。他补充说,承包商和雇用他们的人员应制定计划,将感到不适的人员转介给公共卫生部门。
惠尔顿小组确定的数十种化学物质中的一些物质在 CIPP 工地空气中的居民暴露阈值由 ATSDR 以及环境保护署设定。但这些阈值不是公共卫生法规。它们旨在作为医疗保健工作者或其他评估引起他们注意的病例的人员的参考信息。
毒理学研究
今年夏天,首批深入研究 CIPP 排放物暴露对人类健康影响的研究结果发表在《吸入毒理学》杂志上。结果来自一项对实验室培养的小鼠细胞的研究,研究人员经常使用这些细胞来确定是否应该对人类细胞进行测试,然后再对实验动物进行测试。该研究的资深作者乔纳森·沙纳汉是一位毒理学家,也是普渡大学惠尔顿研究团队的成员,他将肺部免疫细胞和组织细胞暴露于在三个不同的 CIPP 工作场所收集的冷凝排放物中。目的是查看哪些细胞死亡以及死亡多少,但结果因工作场所和排放物浓度而异,沙纳汉说。同样,该团队在暴露的细胞中发现了基因表达和蛋白质生产的改变,其中一些与癌症、炎症和损伤或器官功能异常的变化有关。同样,结果因地点、暴露的细胞类型以及检查的基因和蛋白质而异。
沙纳汉说,研究结果表明人类可能受到不利健康影响。然而,联系的细节仍然模糊不清。“这与每个 CIPP 工作场所都有关吗?我们不知道。这与其中大多数有关吗?我们不知道,”他说。这些排放物对人的影响也可能因基因图谱、年龄和潜在健康状况而异,包括免疫系统的强度。
CIPP 和其他管道维修方法的行业组织——美国下水道服务公司协会 (NASSCO) 也已采取措施研究工人和公众的空气排放物安全性。去年,它委托路易斯安那理工大学的研究人员在多个安装地点收集、测量和模拟不同天气条件下苯乙烯和其他化学物质排放物的扩散距离。该组织的技术主管林恩·奥斯本说,结果定于 12 月 17 日在网络研讨会上公布。“在 NASSCO,我们通常强调安全。安全始终是首要任务,”他说,并补充说,该组织计划在研究完成后根据研究结果更新安全指南。
沙纳汉和惠尔顿现在并没有因 CIPP 工程的差异而受阻,而是正在建立一个用于受控实验的实验室环境——一个腔室,他们将在其中使用两种常用类型的树脂制造原位固化管道,然后识别并测量排放物如何变化。稍后,他们将寻找暴露于腔室排放物的雄性和雌性小鼠的肝脏和肺部炎症和应激标志物,以及其他血液化学物质。该项目的目标之一——该项目由美国国立卫生研究院资助——是为任何未来的措施提供信息,这些措施可以确保以安全有效的方式制造原位固化管道,同时保护公众健康。
到目前为止,科学证据可能无法明确证明 CIPP 工作对公众构成风险。但是,涉及对排放物提出担忧或感到不适的人员的案件数量,加上普渡大学团队早期的毒理学结果,使得该主题值得更多关注。
“我们正处于与此相关的健康危害调查的非常初步阶段。但问题是,‘那么,你如何让更多人从事与此相关的科学研究呢?’”沙纳汉说。“有时,需要的只是人们被告知这件事。”