การผันแปรตามฤดูกาลของโลหะหนัก (ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู และโครเมียม) ในฝุ่นและการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพในพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนขยะอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย

Abstract

This study aims to investigate the seasonal variations of heavy metals (lead, cadmium, arsenic and chromium) in indoor and road dust sampled from an e-waste contaminated area in Thailand and to assess the associated health risks from exposure to lead, cadmium, arsenic and chromium. Dust samples were collected from bedrooms, living rooms and roads of all 19 individual households during the summer, rainy and winter seasons using vacuum cleaners. Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) was employed for measuring concentrations of the selected heavy metals in the collected samples. The data were analyzed descriptively using percentage, mean, and standard deviation (SD). Examining the significant differences in abundance of the heavy metals under different seasons by using one-way analysis of variance (ANOVA) and least significant difference (LSD). Moreover, the correlated health risks from heavy metal exposure via dust ingestion were assessed by calculating a hazard quotient (HQ) for individual metals, a cumulative hazard index (HI) for all metals, and an excess lifetime cancer risk (ELCR) for individual carcinogenic metals.The results suggested that the highest lead level in indoor and road dust was both observed in summer, with an average of 192.44 mg/kg and 79.58 mg/kg, respectively. The ANOVA statistical analysis showed significant seasonal variations of lead, cadmium, and chromium contamination in indoor dust. In addition, the LSD indicated significant differences in abundance of lead, cadmium and chromium between summer and rainy season, and rainy and winter season. For road dust, significant differences in chromium contents were found between summer and rainy season, while those in cadmium levels were seen between rainy and winter season. Health risk assessment of indoor dust ingestion revealed that the average HQ values for all heavy metals in male children, female children, male adults and female adults were well within the acceptable level of risk to people exposed to the studied metals (HQ?1). Nevertheless, the assessment of 19 individual houses demonstrated that male and female children were exposed above the acceptable risk values for lead (HQ>1), indicating a health risk of lead exposure (HI>1). According to the ELCR calculated for individual carcinogenic metals, male (4.02x10-4) and female children (4.53x10-4) were exposed above the acceptable cancer risk values for chromium (>10-4), implying a cancer risk of chromium exposure. Weather and climate conditions (i.e. temperature, relative humidity, wind direction, wind speed and rainfall) influencing heavy metal pollution in different seasons, should be considered in the effective measures to minimize the health risk of heavy metals in e-waste contaminated areas. Other risk reducing measures include promotion of self-protective behaviors and health risk management strategies focus on special monitoring and surveillance systems for children who are particularly vulnerable to heavy metal exposure via dust ingestion.

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผันแปรตามฤดูกาลของโลหะหนัก (ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู และโครเมียม) ในฝุ่นพื้นและฝุ่นถนนจากพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนขยะอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย รวมถึงการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพจากการสัมผัสโลหะหนัก เก็บตัวอย่างฝุ่นจากห้องนอน ห้องนั่งเล่น และถนนหน้าบ้าน จำนวน 19 หลังคาเรือน ในช่วงฤดูร้อน ฤดูฝน และฤดูหนาว โดยใช้เครื่องดูดฝุ่น วิเคราะห์ค่าความเข้มข้นของโลหะหนักแต่ละชนิดด้วยเครื่อง ICP-OES วิเคราะห์ข้อมูลด้วยสถิติร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ทดสอบความผันแปรตามฤดูกาลด้วยสถิติ ANOVA และเปรียบเทียบความแตกต่างด้วยวิธี LSD ประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพการสัมผัสโลหะหนักที่มนุษย์รับเข้าสู่ร่างกายโดยช่องทางการกลืนกิน แบบ 1 สาร จาก 1 เส้นทางการรับสัมผัส (HQ) คำนวณผลรวมค่าความเสี่ยงของสารแต่ละชนิด (HI) และความเสี่ยงสำหรับสารก่อมะเร็ง (ELCR) ผลการศึกษาพบว่า ตะกั่วในฤดูร้อนของฝุ่นพื้นมีค่าความเข้มข้นเฉลี่ยสูงสุด เท่ากับ 192.44 mg/kg สำหรับฝุ่นถนน ตะกั่วมีค่าเฉลี่ยสูงที่สุดในฤดูร้อน เท่ากับ 79.58 mg/kg การทดสอบความผันแปรตามฤดูกาล พบว่า ค่าความเข้มข้นของตะกั่ว, แคดเมียม และโครเมียม ในฝุ่นพื้นแต่ละฤดูกาลมีความแตกต่างกัน โดย ค่าตะกั่วฤดูร้อนกับฤดูฝน และฤดูฝนกับฤดูหนาว ค่าแคดเมียมฤดูร้อนกับฤดูฝน และ ฤดูฝนกับฤดูหนาว และค่าโครเมียมฤดูร้อนกับฤดูฝน และ ฤดูฝนกับฤดูหนาว มีความแตกต่างกัน ส่วนความผันแปรตามฤดูกาลของฝุ่นถนน พบว่า ค่าความเข้มข้นเฉลี่ยของโครเมียมแต่ละฤดูกาลมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยค่าโครเมียมฤดูร้อนกับฤดูฝน และค่าแคดเมียมฤดูฝนกับฤดูหนาว มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ผลการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพ พบว่า ค่า HQ เฉลี่ยของโลหะหนักทุกชนิดในกลุ่มเด็กผู้ชาย เด็กผู้หญิง ผู้ใหญ่ผู้ชาย และผู้ใหญ่ผู้หญิง มีค่าความเสี่ยงที่ยอมรับได้ (HQ1) ส่วนค่า HI เด็กผู้ชาย และเด็กผู้หญิง มีภาวะเสี่ยงต่อสุขภาพจากการสัมผัสสาร (HI>1) ผลการประเมินการสัมผัสโครเมียม เด็กผู้ชายและเด็กผู้หญิง มีค่าความเสี่ยงการเกิดมะเร็ง เท่ากับ 4.02x10-4 และ 4.53x10-4 เป็นค่าความเสี่ยงที่ไม่สามารถยอมรับได้สำหรับมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการลดความเสี่ยงของการได้รับโลหะหนักในพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนขยะอิเล็กทรอนิกส์นั้นจะต้องคำนึงถึงสภาพอากาศและภูมิอากาศตามฤดูกาล เช่น อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ ทิศทางลม ความเร็วลม และปริมาณน้ำฝน ซึ่งปัจจัยเหล่านี้ส่งผลให้การปนเปื้อนของโลหะหนักแตกต่างกันในแต่ละฤดูกาล นอกจากนี้มาตรการอื่นๆ ได้แก่ การส่งเสริมพฤติกรรมการป้องกันตนเอง และกลยุทธ์การจัดการความเสี่ยงต่อสุขภาพที่เน้นระบบการติดตามเฝ้าระวังเป็นพิเศษในกลุ่มเด็กซึ่งเป็นกลุ่มเปราะบางในการได้รับโลหะหนักเข้าสู่ร่างกายโดยช่องทางการกลืนกินฝุ่น