$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
בעולם, חשיפה לזיהום אוויר ביתי (HAP), בעיקר מבישול דלק מוצק, היא גורם עיקרי לתחלואה ולתמותה 1,2,3. בישול וחימום עם דלקים מוצקים (ביומסה - כגון עץ, גללים, שאריות יבול ופחם) נפוץ במדינות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית (LMICs), ומציב בעיות בריאותיות, סביבתיות וכלכליות שונות. PM 2.5 הוא 'רוצח שקט', המתרחש הן בתוך הבית והן בחוץ 4,5. איכות האוויר בתוך מבנים בהודו היא לעתים קרובות גרועה בהרבה מאיכות האוויר בחוץ, והיא זכתה לתשומת לב מספקת כדי להיחשב כמפגע בריאותי סביבתי עיקרי4. מיעוט נתוני חשיפה כמותיים מבוססי מדידה פגע בהערכות נטל המחלה העולמי (GBD) הקשורות ל- HAP 6,7.
המחקר הנוכחי מתעלם לעתים קרובות מכך שמדידת החשיפות ל-HAP היא מסובכת ומשתנה בהתאם לגורמים רבים, כולל סוג הדלק, סוג הכיריים ושימוש מעורב בתנורים נקיים ולא נקיים רבים, תופעה המכונה "ערימת תנורים". השפעות נוספות על החשיפה כוללות את כמות הדלק הנצרכת, רמות אוורור המטבח, משך השהייה בקרבת הכיריים, גיל ומין8. המדד הנמדד ביותר וככל הנראה הטוב ביותר לחשיפה ל-HAP הוא PM2.5; עם זאת, בשל היעדר מכשור זול, ידידותי למשתמש ואמין, מדידת חלקיקים עדינים (PM2.5) הייתה קשה במיוחד.
מחקרים שונים דיווחו על מדידת רמתם של מזהמי אוויר בודדים או מרובים בשיטות שונות 8,9,10,11,12. בשנים האחרונות צצים חיישנים זולים יחסית המסוגלים למדוד את המזהמים הללו בסביבות פנימיות וסביבתיות. עם זאת, לא כל החיישנים הללו ישימים לעבודת שטח מסיבות שונות, כולל עלויות תחזוקה, אתגרי פריסה, בעיות של יכולת השוואה לשיטות מדידה קונבנציונליות, משאבי אנוש מוגבלים לאימות חיישנים אלה מול שיטות ייחוס, הקושי של בדיקות איכות נתונים רגילות (דרך הענן), ומתקני פתרון בעיות מבוזרים מוגבלים או ללא מתקני פתרון בעיות מבוזרים. רבים מהמחקרים עם מדידות מסוג זה השתמשו בהם כפרוקסי לחשיפה או על ידי שילוב מדידות סביבתיות עם שחזור חשיפה באמצעות הערכות פעילות זמן 8,9,12,13,14.
ניטור אישי - שבו מוניטור מופעל או על ידי אדם דרך מרחב וזמן - עשוי ללכוד טוב יותר את החשיפה הכוללת "האמיתית" שלהם. מחקרים המודדים חשיפה אישית מתקשרים לעתים קרובות רק בקצרה את הפרוטוקולים המדויקים שלהם, לעתים קרובות בחומרים משלימים לכתבי יד מדעיים 9,12,13,14,15. למרות שהטכניקות המפורטות במחקרים אלה מספקות תחושה כללית מוצקה של מתודולוגיית הדגימה, לעתים קרובות חסרים הפרטים של שלבי איסוף נתוני השטח12,16.
ניתן לעקוב אחר מאפיינים רבים נוספים, בנוסף לריכוזי המזהמים, בבתי מגורים אלה. ניטור השימוש בתנורים, שיטה להערכת זמן ועוצמת השימוש במכשירי אנרגיה ביתיים, הוא חלק מרכזי בהערכות השפעה וחשיפה רבות שנערכו לאחרונה 16,17,18,19. רבים מהצגים הללו מתמקדים במדידת הטמפרטורה בנקודת הבעירה או בסמוך לה בתנורי בישול. בעוד thermocouples ותרמיסטורים מועסקים, יש מחסור בפרוטוקולי הפעלה עבור הצגים, כולל איך הכי טוב לשים אותם על תנורי בישול כדי ללכוד שונות בדפוסי השימוש בתנור.
ניטור ביולוגי, באופן דומה, הוא כלי יעיל להערכת חשיפות סביבתיות, אם כי מספר גורמים משפיעים על הבחירה של מטריצה ביולוגית אופטימלית20. בנסיבות אידיאליות, איסוף הדגימות חייב להיות לא פולשני או זעיר פולשני. השיטות הננקטות אמורות להבטיח קלות טיפול, משלוח ואחסון לא מגבילים, התאמה טובה בין הסמן הביולוגי המוצע לבין המטריצה הביולוגית, עלות נמוכה יחסית, וללא חששות אתיים.
לאיסוף דגימות שתן יש כמה יתרונות עיקריים לניטור ביולוגי. כמו בטכניקות איסוף דגימות אחרות, קיים מגוון שיטות פוטנציאליות. איסוף שתן ריק 24 שעות יכול להיות מסורבל עבור המשתתפים, מה שמוביל לאי היצמדות לאיסוף דגימות20,21. במקרים כאלה מומלץ לבצע דגימות נקודתיות, חללים ראשונים בבוקר או דגימות 'נוחות' אחרות. נפח השתן שנאסף יכול להוות חסרון משמעותי בעת איסוף דגימות נקודתיות, מה שמוביל לשונות בריכוזים של כימיקלים אנדוגניים ואקסוגניים. במקרה זה, התאמה באמצעות ריכוזי קריאטינין בשתן היא שיטה נפוצה לתיקוני דילול22.
דגימה ביולוגית נפוצה נוספת היא דם ורידי. לעתים קרובות קשה להשיג דגימות דם ורידיים לצורך ניטור ביולוגי; הם פולשניים, מעוררי פחד, ודורשים טיפול דגימה, אחסון והובלה נאותים. גישה חלופית באמצעות כתמי דם מיובשים (DBSs) יכולה להיות שימושית לאיסוף דגימות במבוגרים ובילדים לניטור ביולוגי23.
קיים פער ספרותי משמעותי בין התיאור הפשוט של שיטות השטח לבין פרסום הוראות מפורטות וניתנות לשכפול על השימוש בצג ופריסתו, המשקפות את המורכבות האמיתית של איסוף נתוני שטח של דגימות מובטחות איכות24,25. חלק מהמחקרים התוו נהלי הפעלה סטנדרטיים (SOP) למדידת מזהמי אוויר (פנימיים וסביבתיים) ולניטור השימוש בתנורים.
עם זאת, הצעדים החיוניים מאחורי מדידת השדה, תמיכת מעבדה והובלה של מכשירי ניטור ודגימות מתוארים לעתים רחוקות מאוד 8,11,25. האתגרים והמגבלות של ניטור מבוסס שדה בסביבות בעלות משאבים גבוהים ונמוכים עשויים להילכד כראוי באמצעות וידאו, אשר יכול להשלים נהלי הפעלה כתובים ולספק שיטה ישירה יותר להראות כיצד מכשירים וטכניקות דגימה וניתוח מבוצעים.
בניסוי אקראי ומבוקר של רשת ההתערבות בזיהום אוויר ביתי (HAPIN), השתמשנו בפרוטוקולים כתובים בווידיאו כדי לתאר את ההליכים למדידת שלושה מזהמים (PM2.5, CO ו-BC), לניטור שימוש בתנורים ולאיסוף דגימות ביולוגיות. HAPIN כרוך בשימוש בפרוטוקולים הרמוניים הדורשים הקפדה על SOPs כדי למקסם את איכות הנתונים מדגימות שנאספו על פני נקודות זמן מרובות בארבעה אתרי מחקר (בפרו, רואנדה, גואטמלה והודו).
הקריטריונים לעיצוב המחקר, בחירת האתר והגיוס מתוארים קודם לכן24,26. ניסוי HAPIN נערך בארבע מדינות; Clasen et al. תיארו את הגדרות המחקר בפירוט26. כל אתר מחקר גייס 800 משקי בית (400 התערבות ו-400 בקרה) עם נשים הרות בגילאי 18 עד 35, שנמצאות בשבועות 9 עד 20 להריון, משתמשות בביומסה לבישול בבית ואינן מעשנות. בתת-קבוצה של משקי בית אלה (~120 בכל מדינה), נשים בוגרות אחרות נרשמו גם הן למחקר זה.
לאחר הגיוס נערכו בסך הכל שמונה ביקורים. הראשונה, בתחילת המחקר (BL), התרחשה לפני האקראיות. שבעת הבאים חולקו לפני הלידה (בשבועות 24-28 להריון [P1], 32-36 שבועות הריון [P2]), בלידה (B0), ולאחר הלידה (3 חודשים [B1], 6 חודשים [B2], 9 חודשים [B3] ו-12 חודשים [B4]). עבור M בוצעו שלוש הערכות (BL, P1 ו-P2), עבור OAWs בוצעו שש הערכות (BL, P1, P2, B1, B2 ו-B4), ועבור C בוצעו ארבע הערכות (B0, B1, B2 ו-B4). ב-B0 בוצעו סמנים ביולוגיים והערכות בריאות, בעוד שבביקור B3 בוצעו רק הערכות בריאות.
כל ארבע המדינות פעלו לפי פרוטוקולים זהים. בכתב יד זה אנו מתארים את הצעדים שננקטו בהודו. המחקר בוצע בשני מקומות בטאמיל נאדו: Kallakurichi (KK) ו- Nagapattinam (NP). אתרים אלה ממוקמים בין 250 ל -500 ק"מ ממתקן המחקר המרכזי במחלקה להנדסת בריאות וסביבה במכון סרי רמצ'נדרה להשכלה גבוהה ומחקר (SRIHER) בצ'נאי, הודו. המורכבות של פרוטוקולי איסוף נתוני שטח דורשת פריסה של כוח אדם רב עם רמות שונות של מיומנויות ורקע.
אנו מציגים תיאור כתוב וחזותי של השלבים הכרוכים בהערכת דגימות חשיפה מיקרו-סביבתיות ואישיות אצל אמהות הרות (M), נשים אחרות/מבוגרות (OAW) וילדים (C) לחומר חלקיקי עדין, פחמן חד חמצני (CO) ופחמן שחור (BC). פרוטוקולי שדה עבור (1) ניטור איכות האוויר בסביבה עם צגים ברמת ייחוס וחיישנים בעלות נמוכה, (2) ניטור שימוש ארוך טווח בכיריים על תנורי גז פחמימני קונבנציונלי ומעובה, ו (3) איסוף דגימות ביולוגיות (שתן DBS) עבור ניטור ביולוגי מוצגים גם. זה כולל שיטות להובלה, אחסון ואחסון בארכיון של דגימות סביבתיות וביולוגיות.