$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
على الصعيد العالمي ، يعد التعرض لتلوث الهواء المنزلي (HAP) ، ومعظمهم من الطهي بالوقود الصلب ، سببا رئيسيا للمراضة والوفيات1،2،3. ينتشر الطهي والتدفئة بالوقود الصلب (الكتلة الحيوية - مثل الخشب والروث وبقايا المحاصيل والفحم) على نطاق واسع في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل (LMICs) ، مما يطرح العديد من القضايا الصحية والبيئية والاقتصادية. PM2.5 هو "قاتل صامت" ، يحدث في الداخل والخارج 4,5. غالبا ما تكون جودة الهواء الداخلي في الهند أسوأ بكثير من جودة الهواء الخارجي ، وقد اكتسبت اهتماما كافيا لاعتبارها خطرا صحيا بيئيا كبيرا4. وقد أعاقت ندرة بيانات التعرض الكمي القائمة على القياس تقييمات العبء العالمي للأمراض (GBD) المرتبطة بHAP 6,7.
غالبا ما تتجاهل الأبحاث الحالية أن قياس التعرض ل HAP معقد ويختلف اعتمادا على العديد من العوامل ، بما في ذلك نوع الوقود ونوع الموقد والاستخدام المختلط للعديد من المواقد النظيفة وغير النظيفة ، وهي ظاهرة تعرف باسم "تكديس الموقد". تشمل التأثيرات الأخرى على التعرض كمية الوقود المستهلكة ، ومستويات تهوية المطبخ ، وطول الوقت الذي يقضيه بالقرب من موقد الطهي ، والعمر ، والجنس8. المؤشر الأكثر قياسا على نطاق واسع ويمكن القول إنه أفضل مؤشر للتعرض ل HAP هو PM2.5. ومع ذلك ، نظرا لعدم وجود أجهزة ميسورة التكلفة وسهلة الاستخدام وموثوقة ، كان قياس الجسيمات الدقيقة (PM2.5) صعبا بشكل خاص.
أفادت دراسات مختلفة بقياس مستوى ملوثات الهواء الفردية أو المتعددة باستخدام طرق مختلفة8،9،10،11،12. في السنوات الأخيرة ، ظهرت أجهزة استشعار منخفضة التكلفة نسبيا قادرة على قياس هذه الملوثات في البيئات الداخلية والمحيطة. ومع ذلك ، ليست كل هذه المستشعرات قابلة للتطبيق للعمل الميداني لأسباب مختلفة ، بما في ذلك تكاليف الصيانة ، وتحديات النشر ، وقضايا المقارنة مع طرق القياس التقليدية ، والموارد البشرية المحدودة للتحقق من صحة هذه المستشعرات مقابل الطرق المرجعية ، وصعوبة فحوصات جودة البيانات المنتظمة (من خلال السحابة) ، ومرافق استكشاف الأخطاء وإصلاحها اللامركزية المحدودة أو المنعدمة. وقد استخدمتها العديد من الدراسات التي تحتوي على هذه الأنواع من القياسات كبديل للتعرض أو من خلال الجمع بين القياسات البيئية وإعادة بناء التعرض باستخدام تقييمات النشاط الزمني8،9،12،13،14.
قد تلتقط المراقبة الشخصية - التي يتم فيها تشغيل الشاشة أو بواسطة فرد عبر المكان والزمان - التعرض الكلي "الحقيقي" بشكل أفضل. غالبا ما تنقل الدراسات التي تقيس التعرض الشخصي بروتوكولاتها الدقيقة لفترة وجيزة فقط ، غالبا في مواد تكميلية للمخطوطات العلمية9،12،13،14،15. على الرغم من أن التقنيات المفصلة في هذه الدراسات توفر إحساسا عاما قويا بمنهجية أخذ العينات ، إلا أنه غالبا ما يكون هناك غياب لتفاصيل مراحل جمع البيانات الميدانية12،16.
يمكن رصد العديد من الخصائص الإضافية ، بالإضافة إلى تركيزات الملوثات ، في هذه المساكن. تعد مراقبة استخدام الموقد ، وهي طريقة لتقييم وقت وكثافة استخدام أجهزة الطاقة المنزلية ، جزءا رئيسيا من العديد من تقييمات التأثير والتعرض الحديثة16،17،18،19. تركز العديد من هذه الشاشات على قياس درجة الحرارة عند نقطة الاحتراق أو بالقرب منها على مواقد الطهي. أثناء استخدام المزدوجات الحرارية والثرمستورات ، هناك نقص في بروتوكولات التشغيل للشاشات ، بما في ذلك أفضل طريقة لوضعها على مواقد الطهي لالتقاط التباين في أنماط استخدام الموقد.
وبالمثل ، فإن الرصد البيولوجي هو أداة فعالة لتقييم التعرضات البيئية ، على الرغم من أن هناك عدة عوامل تؤثر على اختيار المصفوفة البيولوجية المثلى20. في ظل الظروف المثالية ، يجب أن يكون جمع العينات غير جراحي أو الحد الأدنى. يجب أن تضمن الأساليب المستخدمة سهولة المناولة ، والشحن والتخزين غير التقييديين ، وتطابق جيد بين العلامة الحيوية المقترحة والمصفوفة البيولوجية ، وتكلفة منخفضة نسبيا ، وعدم وجود مخاوف أخلاقية.
جمع عينات البول له بعض المزايا الرئيسية للمراقبة الحيوية. كما هو الحال مع تقنيات جمع العينات الأخرى ، توجد مجموعة من الطرق المحتملة. يمكن أن يكون جمع البول الفارغ على مدار 24 ساعة مرهقا للمشاركين ، مما يؤدي إلى عدم الالتزام بجمع العينات20,21. في مثل هذه الحالات ، يوصى باستخدام عينات موضعية أو فراغات في الصباح الأول أو عينات أخرى "مريحة". يمكن أن يكون حجم البول الذي تم جمعه عيبا كبيرا عند جمع عينات موضعية ، مما يؤدي إلى تباين في تركيزات المواد الكيميائية الداخلية والخارجية. في هذه الحالة ، يعد التعديل باستخدام تركيزات الكرياتينين في البول طريقة شائعة الاستخدام لتصحيحات التخفيف22.
عينة حيوية أخرى يتم جمعها بشكل شائع هي الدم الوريدي. غالبا ما يصعب الحصول على عينات الدم الوريدي للمراقبة البيولوجية. إنها تدخلية ومثيرة للخوف وتتطلب معالجة العينات وتخزينها ونقلها بشكل مناسب. يمكن أن يكون النهج البديل باستخدام بقع الدم المجففة (DBSs) مفيدا لجمع العينات لدى البالغين والأطفال للمراقبة الحيوية23.
توجد فجوة كبيرة في الأدبيات بين الوصف البسيط للطرق الميدانية ونشر تعليمات مفصلة وقابلة للتكرار حول استخدام الشاشة ونشرها والتي تعكس التعقيد الحقيقي لجمع البيانات الميدانية للعينات المضمونة الجودة24,25. حددت بعض الدراسات إجراءات التشغيل القياسية (SOP) لقياس ملوثات الهواء (الداخلية والمحيطة) ومراقبة استخدام الموقد.
ومع ذلك ، نادرا ما يتم وصف الخطوات الأساسية وراء القياس الميداني والدعم المختبري ونقل أدوات وعينات المراقبة8،11،25. ويمكن التقاط التحديات والقيود التي تواجه الرصد الميداني في كل من البيئات ذات الموارد العالية والمنخفضة على نحو سليم من خلال الفيديو، مما يمكن أن يكمل إجراءات التشغيل المكتوبة ويوفر طريقة أكثر مباشرة لإظهار كيفية أداء الأجهزة وتقنيات أخذ العينات والتحليل.
في تجربة شبكة التدخل في تلوث الهواء المنزلي (HAPIN) العشوائية ذات الشواهد ، استخدمنا بروتوكولات الفيديو والمكتوبة لوصف إجراءات قياس ثلاثة ملوثات (PM2.5 و CO و BC) ، لمراقبة استخدام الموقد وجمع العينات الحيوية. يتضمن HAPIN استخدام بروتوكولات منسقة تتطلب الالتزام الصارم بإجراءات التشغيل الموحدة لزيادة جودة البيانات من العينات التي تم جمعها عبر نقاط زمنية متعددة في أربعة مواقع دراسة (في بيرو ورواندا وغواتيمالا والهند).
تم وصف معايير تصميم الدراسة واختيار الموقع والتوظيف في وقت سابق24,26. أجريت تجربة HAPIN في أربعة بلدان. وصف Clasen et al. إعدادات الدراسة بالتفصيل26. قام كل موقع دراسة بتجنيد 800 أسرة (400 تدخل و 400 عنصر ضابط) مع نساء حوامل تتراوح أعمارهن بين 18 و 35 عاما ، واللائي تتراوح أعمارهن بين 9 و 20 أسبوعا من الحمل ، ويستخدمن الكتلة الحيوية للطهي في المنزل ، وغير مدخنات. في مجموعة فرعية من هذه الأسر (~ 120 لكل بلد) ، تم تسجيل نساء بالغات أخريات أيضا في هذه الدراسة.
وبعد التوظيف، تم القيام بما مجموعه ثماني زيارات. الأول ، عند خط الأساس (BL) ، حدث قبل التوزيع العشوائي. تم تقسيم السبعة التالية قبل الولادة (في 24-28 أسبوعا من الحمل [P1] ، 32-36 أسبوعا من الحمل [P2]) ، عند الولادة (B0) ، وبعد الولادة (3 أشهر [B1] ، 6 أشهر [B2] ، 9 أشهر [B3] ، و 12 شهرا [B4]). وبالنسبة ل M، أجريت ثلاثة تقييمات (BL و P1 و P2) ، وبالنسبة ل OAWs ، تم إجراء ستة تقييمات (BL و P1 و P2 و B1 و B2 و B4) ، وبالنسبة ل C ، تم إجراء أربعة تقييمات (B0 و B1 و B2 و B4). في B0 ، تم إجراء العلامات الحيوية والتقييمات الصحية ، بينما تم إجراء التقييمات الصحية فقط في زيارة B3.
اتبعت البلدان الأربعة بروتوكولات متطابقة. في هذه المخطوطة ، نصف الخطوات المتبعة في الهند. أجريت الدراسة في موقعين في تاميل نادو: كالاكوريتشي (KK) وناغاباتينام (NP). تقع هذه المواقع بين 250 و 500 كيلومتر من منشأة الأبحاث الأساسية في قسم هندسة الصحة البيئية في معهد سري راماشاندرا للتعليم العالي والبحث (SRIHER) في تشيناي ، الهند. ويتطلب تعقد بروتوكولات جمع البيانات الميدانية نشر العديد من الموظفين ذوي المستويات المختلفة من المهارات والخلفيات.
نقدم تصويرا مكتوبا ومرئيا للخطوات المتبعة في تقدير عينات التعرض البيئية الدقيقة والشخصية لدى الأمهات الحوامل (M) والنساء البالغات الأخريات / الأكبر سنا (OAW) والأطفال (C) للجسيمات الدقيقة وأول أكسيد الكربون (CO) والكربون الأسود (BC). كما يتم تقديم بروتوكولات ميدانية من أجل (1) مراقبة جودة الهواء المحيط باستخدام شاشات من الدرجة المرجعية وأجهزة استشعار منخفضة التكلفة ، (2) مراقبة استخدام المواقد على المدى الطويل على مواقد غاز البترول التقليدية والمسالة ، و (3) جمع العينات البيولوجية (البول و DBSs) للمراقبة البيولوجية. ويشمل ذلك طرق نقل العينات البيئية والبيولوجية وتخزينها وأرشفتها.