Резюме

Нафталенът е полицикличен ароматен въглеводород, който често се среща в закрити и външни среди. Нараства осведомеността относно рисковете за здравето на околната среда, свързани с излагането на вдишване на нафталин в затворената среда. Въпреки че има многобройни потенциални източници на нафталин на закрито, употребата на нафталин може да допринесе значително за околната концентрация. Тази прегледна статия описва повтарящи се и възникващи екологични здравни проблеми, свързани с нафталин, съдържащ нафталин. Преразглеждат се токсикологичните и здравните ефекти на експозицията на нафталин, като се обсъждат високорисковите популации и стратегиите за намаляване на риска. Специалистите по екологично здраве трябва да са наясно с употребата на мофтал в дома и да разпознават рисковете, свързани с случайно излагане и неправилна употреба.

възникващи

Въведение

Нафталенът е полицикличен ароматен въглеводород, който често се среща в закрити и външни среди. Това бициклично съединение съществува предимно като пара при налягане на околната среда поради високото си налягане на парите. Нафталенът има силна, характерна миризма с нисък праг на миризма от приблизително 0,44 mg/m 3 (0,084 ppm) във въздуха [1]. В околната среда има многобройни източници на нафталин. Той е компонент на суровия петрол и е продукт на естествено изгаряне. Счита се, че значителен източник на непрофесионална експозиция в жилищни условия е от употребата на продукти на основата на нафтален, особено нафтал [2].

Мотфалите, съдържащи нафталин, са широко достъпни за потребителите по целия свят. В Съединените щати има девет продукта за отблъскване на насекоми, съдържащи нафталин, които са регистрирани за употреба от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ. Те включват продукти, предназначени да убиват молци в херметически затворени пространства и да отблъскват вредителите от гръбначни животни в таваните и празните пространства на стените. Нафталеновият нафтал съдържа 99,9% нафтален [3] и може да варира от 0,5 g до 5 g [4]. Случайните експозиции и злоупотребата с нафталенов нафтал преди са били свързани със случаи на сериозна заболеваемост при деца и възрастни [4,5].

Обществото често злоупотребява с нафтал в нарушение на етикета за пестициди. През 2006 г. Националният информационен център за пестициди получи 769 съобщения за инциденти, свързани с излагане на нафтали, и 60% от тези съобщения бяха свързани с неправилно приложение на продукта [6]. Често срещан начин на злоупотреба е разпределението на нафтали във въздуховоди или други зони като обхождащи пространства, където парите могат да попаднат или да бъдат разпределени в цялата вътрешна среда. След като нафталините се прилагат по този начин, може да бъде трудно да бъдат извлечени. Друг фактор, който може да увеличи риска от случайно педиатрично излагане на нафтал, е малкият размер и наличието на оцветители, които могат да привлекат вниманието на малки деца и деца [7].

Целта на тази рецензионна статия е да опише някои от повтарящите се и възникващи проблеми, свързани с нафталин, съдържащ нафталин. Ще бъде обсъден относителният принос на нафталин към нивата на нафталин във въздуха в помещенията, както и текущите познания за високорисковите популации и неблагоприятните въздействия върху здравето от излагането на околната среда. Ще бъдат представени и нововъзникващи проблеми, свързани с умишлената злоупотреба с нафталенов нафтал, с акцент върху неблагоприятните въздействия върху здравето и нуждата от по-голяма осведоменост сред здравните специалисти по околната среда и медицинските специалисти.

Излагане на нафталин

По-голямата част от излагането на нафталин в околната среда се случва чрез вдишване, докато други пътища включват кожен контакт и поглъщане на продукти, съдържащи нафтален. Нафталенът може да се вдишва след изпускането му във въздуха в помещенията чрез пушене на цигари, изгаряне на дърва, електрически отоплителни системи, готвене и използване на нафталин или други репеленти против насекоми, които съдържат нафталин [1,8,9]. Нафталенът се среща при по-ниски концентрации във външния въздух. Източниците на нафталин във външния въздух включват отработени газове от автомобила и изгаряне на дървесина и изкопаеми горива [1,9].

Излагането на кожата може да възникне при директен контакт с нафтали, както и предмети, съхранявани в затворени помещения с нафталин-съдържащи нафтали [1]. Съобщава се за инциденти със сериозни медицински резултати, включително остра хемолитична анемия, във връзка с дермална експозиция при новородени на памперси и одеяла, съхранявани в нафтали [10,11].

Публикувани са множество доклади от случаи и поредици от случаи, описващи сериозна заболеваемост и смъртност от случайно и умишлено поглъщане на нафталин, съдържащ нафталин. Една от последователните констатации в тези доклади е забавяне между поглъщането и появата на сериозни признаци и симптоми. 17-годишен мъж почина 5 дни след поглъщането на неизвестно количество нафтал [12]. По същия начин тридесетгодишна жена почина пет дни след умишлено поглъщане на нафтал. [13]. По време на аутопсията от стомаха й бяха извадени двадесет и пет нафтали.

Нафталин във външния и вътрешния въздух

Като продукт от изгарянето, нафталенът обикновено се открива във външния въздух. Средната концентрация на нафталин е 0,94 μg/m 3 (0,0002 ppm) в градски и крайградски проби от въздух, взети от 11 американски града [1]. По-високи концентрации са измерени в близост до промишлени източници [1,14]. Средните концентрации на нафталин във въздуха в местата около съоръжението за обработка на дървесина варират от 0,4 до 12,9 μg/m 3 (0,00008 до 0,00246 ppm) за период от 24 часа [15]. Концентрации до 25,6 μg/m 3 (0,00488 ppm) бяха измерени в краткосрочни (1-3 часа) проби, събрани в това проучване.

В затворената среда употребата на тютюн, готвенето, отоплението и употребата на нафталин и други потребителски продукти са преобладаващи източници на нафталин [1]. В едно разследване средната концентрация на нафталин в непушачите в градските домове е била 0,851 μg/m 3 (0,00016 ppm) и съхранението на нафталин е определено като значителен емисионен фактор [8]. По-високи концентрации на нафталин (2.190 - 2.3 μg/m 3, или 0.00042 - 0.00044 ppm) са измерени в домове с пушачи [16,17].

Изчислено е, че една кутия нафталин, съдържаща 396 g нафталин, отделена в закрита жилищна среда, може да повиши концентрацията на въздуха в помещенията до средно около 200 μg/m 3 за период от една година [3] . Неотдавнашно проучване, проведено в Китай, съобщава данни, оценяващи относителния принос на нафталиновия нафтал в концентрациите на въздуха в помещенията в местата за пушене и непушачи [18]. В това изследване нафталинът е ПАУ, открит при най-високи концентрации (в диапазона от 0,258 до 35,4 μg/m 3), и той представлява по-голямата част от общите измервани ПАУ. Резултатите от множествен регресионен анализ установиха, че емисиите на нафтабол представляват 71,5% от общите PAH, които са измерени във въздуха на закрито на непушачи.

Агенцията за регистър на токсичните вещества и болести (ATSDR) е установила минимално ниво на риск (MRL) от 0,0007 части на милион (ppm) или 0,004 mg/m 3 за хронична инхалационна експозиция на нафтален [1]. Администрацията по безопасност и здраве при работа (OSHA) в Съединените щати установи допустима граница на експозиция (PEL) от 10 ppm за нафталин. Националният институт по безопасност и здраве при работа (NIOSH) установи непосредствено опасна за живота или здравето (IDLH) стойност на 250 ppm за нафталин.

Нафталенова токсикология и здравни ефекти

Нафталенът претърпява чернодробен метаболизъм и се окислява до алфа-нафтол и други метаболити. Наскоро беше съобщено, че някои ензими на цитохром Р450, които са силно експресирани в дихателните пътища на човека (2A13), също могат да катализират тези реакции на метаболитна трансформация [19]. Метаболитите на нафталина предизвикват оксидативен стрес, което води до образуването на метхемоглобинемия и окисляването на хемоглобина [20]. Оксидираният хемоглобин може да стане денатуриран, което води до образуване на видими тела на Хайнц и повишена чувствителност на червените кръвни клетки (RBC) към хемолиза. Хемолиза на червените кръвни клетки може да възникне след излагане на нафталин по всички начини на експозиция.

Когато настъпи хемолиза или метхемоглобинемия, появата на свързани признаци и симптоми обикновено настъпва 1-2 дни след излагане поради бавната скорост на метаболизма на нафталина до неговите окислителни метаболити. Анемията от хемолиза на червените кръвни клетки често отнема 3-5 дни след излагане, за да достигне своя връх. Признаците и симптомите на хемолиза и метхемоглобинемия включват слабост, тахикардия, задух и променен психически статус. Метхемоглобинемията предизвиква цианоза, докато хемолизата води до жълтеница и бледност [20].

Нафталин и рак

Потенциалът експозицията на нафталин в околната среда да доведе до рак е слабо разбрана. Въпреки широкото разпространение и разпространението на нафталин, съществуват малко епидемиологични проучвания и остават многобройни предизвикателства при интерпретацията на биологичните тестове върху животни. Понастоящем нафталенът е класифициран като канцероген за гризачи, за който „разумно се очаква“, че е човешки канцероген от Международната агенция за изследване на рака [27] и като възможен канцероген от EPA [28].

През 1992 и 2000 г. Националната програма по токсикология провежда биоанализи на цели животни, за да изясни ролята на нафталина в образуването на тумори [29,30]. Наскоро тези изследвания бяха прегледани за тяхното значение за човешките ефекти [31]. Доброкачествени белодробни алвеоларни/бронхиоларни аденоми са открити при дози, които вероятно са били индуцирани от цитотоксични ефекти, предположение, подкрепено от други, които правят извод за цитотоксичен механизъм за нафталин [32, 33]. Наблюдаваните цитотоксични ефекти се проявяват при дози, които са с порядъци по-високи от очакваните от хронично вдишване на околните вътрешни нива на нафтален. Разликите в анатомията, физиологията и чувствителността на носната кухина сред видовете гризачи и между гризачите и хората са предизвикателства при оценката на външната валидност на тези данни за рака на човека.

Нафталенова токсикология: популации с висок риск

Има генетични фактори и фактори за развитие, които могат да повишат чувствителността на индивида към ефектите на нафталина. При нормални обстоятелства в червените кръвни клетки има множество механизми за предотвратяване на токсичност от оксидативен стрес. Най-важният защитен ефект е чрез генерирането на редуциран никотин аденин динуклеотид фосфат (NADPH) от хексозо монофосфатния шънт. NADPH се използва за поддържане на адекватни запаси от намален глутатион за предотвратяване на хемолиза от оксидативен стрес.

Хората, които имат дефицит на глюкоза-6-фосфат (G6PD), не произвеждат толкова много NADPH. Такива индивиди имат по-ниски нива на глутатион и впоследствие са изложени на много по-висок риск от хемолиза и метхемоглобинемия след излагане на нафталин [34,35]. Тъй като генът, кодиращ G6PD, е X-свързан, мъжете са по-често засегнати от жените. Разпространението на G6PD е най-високо сред индивиди от африкански, азиатски, средиземноморски и близкоизточен произход [36]. В ретроспективен преглед на 24 афро-американски деца с G6PD, които са хоспитализирани с остра хемолитична анемия, се съобщава, че 14 са били изложени на нафталенсъдържащи нафталин [35]. Интересно е, че тази серия от случаи отбелязва, че нафталиновият нафтал често се използва в тези среди за свеж аромат, а не за репелентни цели по начин, съобразен с техните инструкции за етикетиране.

Новородените са по-податливи на ефектите на оксидативен стрес от нафталин, тъй като имат по-тънка кожа и намалени запаси от редуциран глутатион [4,10]. Съществуват също доказателства, че нафталенът и неговите метаболити са способни да преминават през плацентата, което води до перинатална токсичност. Доклад за случай описва афро-американска жена с метхемоглобинемия и хемолитична анемия с неизвестен произход, която е родила бебе с фетален дистрес и цианоза [37]. Метхемоглобинемия и хемолиза се наблюдават при новороденото, което се възстановява след обменна трансфузия. При този инцидент цяла кутия от люспи от молци, съдържащи нафталин, беше разлята в отоплителния отвор у дома през седмицата преди доставката. Вътреутробната експозиция на нафталин също е от значение, като се имат предвид съобщения за пика при майката и хронично поглъщане на нафталин по време на бременност [38].

Възникващ проблем: Мотфали и злоупотреба с инхаланти

Злоупотребата с инхаланти с летливи химикали е важен, но вероятно недостатъчно признат източник на значителна заболеваемост и смъртност сред децата в училищна и юношеска възраст [39]. През последните 10 години няколко случая описват умишлената злоупотреба с нафтил като инхаланти. Feuillet et al. съобщава за близнаци 18-годишни сестри, които са „торбували“ (вдишвали изпарения от нафталий) ежедневно в продължение на четири до шест месеца [40]. Те бяха насърчавани от съученици да използват нафтал като развлекателен наркотик.

Друг доклад за случая описва 26-годишна жена с анамнеза за злоупотреба с полисубстанции, която признава, че ежедневно в продължение на няколко години е вдишвала хронично вдишване на мотболни пари [41]. Тя беше анемична и имаше необичайни тестове за чернодробна функция. Авторите стигат до заключението, че нейното клинично представяне съответства на токсичността от хронично вдишване на нафталенов нафтал. Други съобщават за хронично злоупотреба с инхалатори и поглъщане на нафтал при 54-годишна жена за период от четири десетилетия, със сериозни медицински усложнения, включително анемия и хронична бъбречна недостатъчност [42]. Тези доклади предполагат, че възрастните, както и децата, са изложени на риск от усложнения от злоупотреба с инхалатори с нафтил и че е необходимо по-голямо признание от здравните специалисти.

Нафталин: тенденции в инцидентите в Съединените щати

Излаганията на хора на нафталин, съдържащи нафталин, често се съобщават на Центровете за контрол на отравянията. През 2008 г. в Националната система за данни за отровите (NPDS) в Съединените щати са докладвани 1445 случая на излагане на хора на нафталенови репеленти [43]. Броят на инцидентите е сравнително съпоставен с това, което е съобщено през 2007 и 2008 г. (съответно 1504 и 1617 инцидента) [44,45].

Прегледът на докладите на NPDS относно експозицията на хора на нафталин през 2006-2008 г. разкрива, че по-голямата част от инцидентите с експозиция са настъпили сред деца на възраст под шест години. Приблизително 20% от тези инциденти на излагане са довели до жертва на медицинска помощ. Няма съобщения за смъртни случаи или големи медицински резултати през 2008 г., свързани с инциденти с нафталин. През двете предходни години не се съобщава за смъртни случаи, но две експозиции доведоха до големи медицински резултати.

Като част от прегледа за пререгистрация на нафталенови репеленти, Американското СИП направи преглед на инцидентите с експозиция на хора, настъпили през 1993 - 2005 г. [46]. Резултатите от анализа показаха, че инцидентите с експозиция на хора, включващи нафталин, са непропорционално високи в сравнение с експозицията на други активни съставки на пестициди през този период от време. Повечето експозиции на нафталин са резултат от продукти за вътрешна употреба. В сравнение с други видове пестициди, има значителен дял от инцидентите при педиатрична експозиция, повечето от които се случват чрез поглъщане на нафтал.

Мерки за намаляване на риска

Нафталенът е класифициран с най-висок приоритет за замърсителите на въздуха в помещенията в Европейския съюз [47]. Препоръчва се ограничителна стойност за дългосрочна експозиция от 10 микрограма/m 3 за нафталин във въздуха в помещенията въз основа на данните, подкрепящи здравните крайни точки на дразнене на дихателните пътища, възпаление и хиперплазия. Предложената опция за управление е ограничаването на продукти от нафталин, съдържащи нафталин [47].

Американското СИП изисква няколко нови ограничения въз основа на неотдавнашния им преглед на пререгистрацията на нафталеновите репеленти [46]. Стратегиите за намаляване на риска включват нови изисквания за опаковане и предпазни етикети, за да се предпазят малките деца и децата от поглъщане на нафталий. Приемливите опаковки включват сашета, устойчиви на разкъсване и влага, и пластмасови контейнери, които позволяват изпаряване, но без директен контакт с нафталина. Тези мерки за опаковане трябва да бъдат приложени до 2013 г. Езикът на етикета, необходим от 2009 г., включва предупреждения към потребителите за възможния риск от поглъщане за деца и да се пазят продуктите на недостъпно за деца място. Някои държави са приели по-ограничителни разпоредби, включително отмяна на употребата на нафтален като пестицид. Калифорния не разрешава регистрацията на нафталин като активна съставка от 1992 г. насам.

Заключения

Въпреки че има многобройни източници на излагане на нафталин в околната среда, прегледът на скорошната литература показа, че продуктите от нафталин могат да допринесат значително за нивата на околната среда в затворената среда. Токсикологичните ефекти на нафталина върху еритроцитите са добре разбрани и неотдавнашните разследвания дадоха допълнителна представа за механизмите на увреждане на дихателните пътища. Тъй като някои популации са по-податливи на въздействието на нафталина, специалистите по здравеопазване в околната среда трябва да са наясно с употребата на нафталин в дома. Особено внимание трябва да се обърне на оценката на правилната употреба (по начин, съобразен с етикета на продукта), и намаляване на рисковете от случайно детско излагане. По-новите доклади за умишлено злоупотреба с нафтил предизвикват допълнителни опасения относно безопасността на тези потребителски продукти и възможността за злоупотреба. Наскоро бяха предложени и приети няколко различни стратегии за намаляване на риска, за да се намалят рисковете за здравето на околната среда, свързани с нафталина. Има няколко източника на данни за инциденти с експозиция, включително NPDS, които трябва да се използват за оценка на въздействието на тези интервенции върху експозицията на хора.

Благодарности

Авторите (D.L.S. и D.L.S.) получават безвъзмездна подкрепа от Националния институт по екологични здравни науки (P42 ES016465, Програма за изследвания на суперфондове) и Американската агенция за опазване на околната среда (X8-83238701, Национален информационен център за пестициди).

Бележки под линия

Принос на автора

Всеки от авторите направи значителен интелектуален принос за концепцията, анализа, изготвянето и редактирането на тази рецензионна статия. Всички автори прочетоха и одобриха окончателния ръкопис.

Конкуриращи се интереси

Авторите заявяват, че нямат конкуриращи се интереси.