可视化印度家庭空气污染干预网络试验中暴露与生物标志物评估的现场数据收集流程

我们针对家庭空气污染暴露对健康影响的环境与生物标志物采样方案，可在全球范围内资源匮乏且偏远地区的脆弱人群中实施。这些技术经过定制，可用于评估个体长期接触多种空气污染物的情况，而非依赖于大规模人群研究中的替代指标。在生命关键发育期（如孕期及儿童出生后第一年）进行暴露评估，有助于为低出生体重和儿童肺炎等重要健康结局制定预防策略。

这些方法适用于在许多中低收入国家的农村和城市人群中开展空气污染与健康效应的研究，特别是在评估干预措施的背景下。关于暴露和生物标志物评估的现场及实验室操作规程，往往缺乏针对具体情境的培训，或未能定期进行强化。研究人员必须充分投入此类培训工作。

书面的标准操作流程通常未包含在研究方案稿件中。此外，若缺乏可视化演示，研究人员往往难以在不同环境中可靠地重复野外研究方案。首先，使用透射光箱检查滤膜是否有任何损伤，并将其置于空调房间内的洁净滤膜保存盒中，静置24小时。

条件处理后，取出滤膜并静置10秒以去离子。然后小心地将滤膜放置在微量天平的称量盘上，记录此时的重量作为病例报告表中的重量一。随后取下滤膜，将其放回滤膜保存盒或培养皿中。

进行个人监测时，将仪器放置于背心中；进行微环境监测时，将仪器放置在适当位置的金属支架上。在监测区域完成五分钟的巡视后，在相应的病例报告表中记录所有监测仪器的开始和结束时间。

在取样当天，用铝箔纸包裹仪器，并将其放入可密封的保护套中，运送到现场办公室。使用浸有70%异丙醇的棉签清洁所有增强型儿童MicroPEM部件，然后通过MicroPEM软件启动采样器。设置校准装置后，按下启动按钮，等待五分钟使其稳定。

然后将流速调节至0.3升/分钟的±5%范围内，并在相应的病例报告表中记录该信息。接下来，将HEPA滤膜直接连接至增强型儿童MicroPEM的进样口。调节浊度计的零点偏移，直至读数为0.0，并如前所示，在相应的病例报告表中记录该读数。

在软件中将程序设置为24小时，然后点击“提交校准值”按钮。在病例报告表H48中记录采样后流量后，下载并保存增强型儿童MicroPEM数据。为测量透射仪中的黑碳，请确保空白和样品槽中均装有滤芯。

然后使用指定 ID 的中性密度滤光片和空白滤光片进行扫描。完成空白滤光片扫描后，将实验室空白滤膜放入样品漫射器上方的样品盒插槽中，并将其插入仪器的二号位置。随后取出实验室空白滤膜，继续对测试滤膜和样品滤膜进行扫描。扫描完成后，取出滤膜并将其归还至滤膜保存装置中。

接下来，选择扫描的数据，点击“接受并保存”。使用软件将一氧化碳数据记录仪的采样间隔设置为一分钟。采样结束后，打开数据记录仪，按“停止”以断开USB数据记录仪连接，并保存已下载的数据。

接下来，将一氧化碳记录仪放入校准箱中，使传感器的进气口朝向校准箱的进气口。以每分钟两升的流速通入零级空气或室内空气，持续五分钟，并记录开始和结束时间。然后将气流降低至每分钟一升，持续另外五分钟，并再次记录开始和结束时间。

对于时间和位置记录仪，请连接充满电的移动电源，以确保记录仪正常工作。对于时间和位置监测器，请将 CR 2032 电池插入 O 型号 TLM 监测器中，然后按压软盖，听到咔嗒声并看到绿色指示灯闪烁，表明监测器已启动并正在传输信号。

采样后，从记录仪SD卡的启动驱动器中下载数据，以复制并保存文件。对于炉灶使用监测，将热电偶探头放置在炊具炉灶的笨重区域附近。然后打开Geocene应用程序，输入所需信息，然后按“开始新任务”。

通过应用程序每两周下载一次数据。对于环境监测，在安装好的环境PM 2.5仪器中，通过菜单选项将采样间隔设置为五分钟。记录开始时间后，使用空白滤膜进行流量校准，并保存实时数据。

接下来，取下先前安装的空白滤膜，将已预先称重的滤膜放入洁净的滤膜夹中。采样24小时后停止采样，并保存实时数据。然后将用铝箔包裹的滤膜放入可密封袋中，用于冷链运输。

将收集的尿液样本解冻，分装至不同的冻存管中，每管加入不同体积的样本，并于-20摄氏度保存备用。对于干血斑样本，将采血针保持水平位置，在皮肤穿刺部位进行穿刺。穿刺后，用无菌棉纱布擦去第一滴血液。

然后立即将采集到的充满血液的毛细管置于蛋白保存卡的圆圈内。有效的血斑要求血液体积充足，且至少占据圆圈面积的50%。将样本在室温下静置过夜自然干燥，随后于-20摄氏度保存。

借助本研究中所述的环境监测仪器和数据采集程序，可以获得更可靠的结果。例如，在三次访视中，从孕妇身上成功采集到有效干血斑的比例分别为基线期100%，妊娠随访一阶段93%，妊娠随访二阶段83%。现场实验室与中心实验室所测尿液比重之间的相关性分析显示结果具有良好一致性。

除了这些技术步骤外，研究过程中还需定期加强参与者的配合，这对于有效数据的收集至关重要。此处所述的步骤仅适用于 ECM、Geocene Dots、E-Sampler 和 OP-21 BC 监测仪。使用其他监测仪时，除监测仪的放置和滤膜称重外，均需遵循制造商的说明书。

该方法可用于下一代多污染物监测设备。