格林纳达农民使用农用化学品与健康风险相关的社会特征

摘要

背景:据世界卫生组织称，尽管农用化学品对人类健康有害，但在全球广泛使用。在加勒比地区进行了很少的研究来评估暴露于农用化学品．格林纳达以前没有进行过研究，以调查可能影响农用化学品使用水平的因素。在美国，农民的健康问题被发现与接触特定的农用化学品有关。

方法:采用美国农业健康研究的算法在格林纳达进行相关横断面研究，调查2012年格林纳达农业普查中8868名农民的特征与农用化学品使用频率之间的关系。

结果:在性别、年龄、教育程度、农场组织成员资格和是否使用过农用化学品之间发现了统计学上显著的关系。完成职业教育的农民与完成小学教育的农民相比，曾经使用过农用化学品的几率也具有统计学意义上的显著性(OR 1.945, 95 CI: 1.028- 3.679, p=0.041)。没有农场组织成员资格的农民，其优势比为>2，在农场组织成员资格与一年内使用除草剂≥12次之间也存在显著关系。

结论:结果表明，在职业学校完成教育的农民更有可能经历健康问题，如过敏性和非过敏性喘息、类风湿关节炎、睡眠呼吸暂停，以及与使用农用化学品相关的DNA甲基化降低。没有农场组织成员的农民更有可能经历帕金森病和终末期肾病。作为一项公共卫生措施，有必要对格林纳达农民使用农用化学品进行管制和监测。

简介

根据世界卫生组织(卫生组织)的资料，世界各地普遍使用农用化学品，对人类健康构成威胁[1］．农药、除草剂、杀虫剂和杀菌剂等农用化学品在作物生产中的使用也越来越普遍[2］．低收入国家的人口接触这些化学品的风险较高，原因是对这些化学品的危险性质缺乏了解，利用更安全做法的吸收能力有限，采用替代技术的资源不足，以及缺乏促进监测和控制这些化学品的政策[3.-5］．

由于农业部门仍然是该区域经济的重要组成部分，农业化学品的使用在加勒比地区很普遍，该部门对国内生产总值的贡献在一些国家为3%，在其他国家为35% [6］．格林纳达是该地区最小的岛屿之一，人口为10.5万，位于加勒比海南部。2017年，格林纳达农业部门对GDP的贡献约为8% [6］．在2012年农业普查期间和之前，格林纳达农民经常使用的农用化学品中，有效成分包括草甘膦、百草枯和西威威[7］．百草枯被世界卫生组织列为中度危险[8］．根据国际癌症研究机构(IARC)的调查结果，草甘膦被列为对人类可能致癌的物质[9］．虽然国际癌症研究机构没有将西维利列为致癌物，但据报道，这种化学物质与若干健康问题有关，并建议优先审查[10］．

农业健康研究从1993年起在美国爱荷华州和北卡罗来纳州开展，调查对象是89 000多名私营和商业农用化学品施施者及其配偶[11，12］．这项研究是为数不多的大型前瞻性流行病学研究之一，旨在调查暴露于农用化学品中特定活性成分对健康的影响。在AHS中，发现接触西巴威与农民出现睡眠呼吸暂停有关[13]， LINE-I DNA甲基化降低[14]、类风湿性关节炎[15]，以及过敏性喘息[16];研究发现，接触百草枯与农民LINE-I DNA甲基化减少有关[14];研究发现，接触草甘膦与农民出现过敏性和非过敏性喘息有关[16];研究发现，接触百草枯与患有帕金森病的农民有关[17]和终末期肾脏疾病[18］．

具体到加勒比区域，很少有研究调查与使用农用化学品有关的风险[19，20.］．Forde和Dewailly在一份出版物中强调了研究和农用化学品暴露概况的必要性，报告称孕妇尿液中代谢物的中等至高水平是暴露于各种农用化学品的一个指标[21］．在目前这项研究之前，格林纳达没有开展研究，以调查可能使当地农民因接触农用化学品而容易出现特定健康问题的因素。因此，这项研究首次调查了参与格林纳达2012年农业普查的农民的社会和经济特征与农用化学品使用频率之间的关系。变量之间的关系表明格林纳达农民也可能遇到AHS中发现的健康问题。研究结果可能对农业实践、卫生保健规定、卫生监测以及采购和使用农用化学品的法律规定产生影响。

方法

研究问题

使用二手数据进行了一项相关横断面研究，以调查参加格林纳达2012年农业普查的农民的特征与农用化学品使用频率之间的关系，这些频率被发现对人类健康构成风险。研究中提出了两个研究问题。

本研究的第一个研究问题是:2012年格林纳达农业普查中农民的特征与每年可能导致农民经历睡眠呼吸暂停、类风湿关节炎、LINE-I DNA甲基化降低以及过敏性和非过敏性喘息的农药使用频率之间的关系是什么?第二个研究问题是:2012年格林纳达农业普查中农民的特征与可能导致农民经历ESRD和帕金森病的累积强度风险暴露之间的关系是什么?

目标人群

2012年的农业普查是在格林纳达州对符合农场所有权责任标准的农民进行的:1头或以上的牛，5只或以上的绵羊、山羊和猪(组合)，育种绵羊、山羊或猪，25只或以上的家禽，25棵或以上的水果、坚果或香料树(组合)，1 / 4英亩(10,000平方英尺)用于园艺作物(临时蔬菜、根茎作物、草药、瓜、菠萝、花卉等)的土地，农产品年销售额为2,500加元或以上[22］．

数据收集

分析使用了2012年农业普查的数据。人口普查于2012年10月至11月在格林纳达州的每个家庭进行，即在大陆和两个附属岛屿卡里亚库岛和小马提尼克岛[23］．经过训练的人口普查人员在全港287个人口普查区进行调查，并填写一份简短问卷，以找出符合目标人口标准的农户家庭。在符合标准的家庭中，长期农场问卷被分配给一个农民——负责农场的个人。当一个农场由多个人负责时，农民被认为是在拥有、租赁或没有合法所有权的农场上工作时间最长的人。如果两个或两个以上的人在农场工作的时间相等，年龄最大的人被认为是回答问题的农民[22］．通过面对面访谈收集数据，并在问卷上填写答案。2012年农业普查数据集包含9295名农民的回复。

自变量和因变量

本研究调查的社会自变量为:年龄、性别、完成教育的最高水平、家庭规模和农场组织成员。在第一个研究问题(RQ1)中，农用化学品的使用频率是因变量，分为曾经使用过农用化学品和从未使用过农用化学品。在AHS中，在RQ 1中发现，曾经使用农用化学品-西维威、草甘膦和百草枯-与农民遭遇健康问题有关[13-16］．

对于第二个研究问题(RQ2)，因变量为每年使用除草剂≥12次。在本研究中应用了AHS中使用的算法，以量化暴露，并确定格林纳达农民遇到特定健康问题的可能性。帕金森病被发现与一生中至少25天使用百草枯(一种除草剂)有关[17］．报告在普查年度使用农药≥12次的农民在2.5年的时间内可能使用农药25个生命日。终末期肾脏疾病(ESRD)与百草枯强度加权风险≥2087相关[18，24，25］．这一分数是通过在11年之后每年使用除草剂≥12次来实现的。表1而且2显示累积强度加权暴露日数和失效期的计算结果，表明农民遭受RQ2中所述健康问题的潜在暴露期。计算得分时考虑了田间活动、混合和施用农药时使用的防护设备以及施用/使用农药的频率。

表1。平均工作日风险暴露的计算。

表2。累积强度加权风险暴露评分和失效期的计算。

数据分析

使用IBM SPSS统计软件(版本24)进行描述性和推断性分析。对代码进行筛选，必要时对数据进行分类和/或重新编码以进行分析。描述性分析包括交叉制表以观察细胞计数(结果中未显示)，计数<10的细胞被组合以产生更大的计数，适合进行二项回归分析[26］．采用二项回归分析，考察自变量与因变量之间的统计学显著性关系。回归分析也产生优势比;也就是说，在给定特定特征的情况下，某个结果发生的可能性。优势比也提供了一个特征和结果之间的关联强度的指示。各自变量对因变量影响的统计学意义以α 0.05为分界点进行解释。优势比结果以95%的置信水平进行解释。

这项研究的伦理批准

这项研究得到了美国瓦尔登大学IRB和格林纳达圣乔治大学IRB的批准。

结果

描述性分析

研究中的回答:在数据集中的9295名农民中，95.4% (N=8868)仅参与作物生产或在作物生产和畜牧业。这些农民被纳入分析。没有报告参与作物生产的农民不包括在分析中。共有11.9% (n=1059)的农民报告他们在过去12个月(人口普查年)使用了农用化学品。

农民性别、年龄、教育程度:男性占71.5% (n=6343)，女性占28.5% (n=2525)。农民以中老年为主;35-44 (18.1%, n = 1608), 45 - 54 (26.2%, n = 2324), 55 - 64 (19.1%, n = 1694)、和65 - 74 (12.7%,n = 1127)。一半以上的农民完成了中等教育(56.9%，n=5044)，四分之一的农民完成了职业学校(25.1%，n=2226)。最少的农民完成了最低水平的教育——小学(0.8%，n=70)和大学(2.6%，n=230)。表3显示了农民的性别、年龄和教育程度的频率和百分比统计。

农户户数:农户以1-4人家庭为主(74.8%，n=6633)。约四分之一的农户拥有5-9人的大家庭(23.7%，n=2101)。只有不到2%的农民拥有10名或更多的家庭成员。表3显示农户规模的频率和百分比统计。

表3。性别、年龄和教育的频率和百分比统计。

农民在农场组织中的成员资格:这些农民被问及是否属于任何农场组织，包括公平贸易、格林纳达可可协会(GCA)、格林纳达合作肉豆蔻协会(GCNA)、农场观察、卡里亚库农民协会或其他农场组织。超过一半的农民没有农场组织的成员(67.8%，n=6013)。

统计分析

RQ1:四个独立的社会变量与RQ1中的因变量(普查年农用化学品的使用)有显著的统计学关系:性别(p<0.001)、年龄(p<0.01)、教育程度(p<0.01)和农场组织成员(p<0.01)。农户家庭规模与因变量之间的关系不显著(p=0.168)。

与初级参照组相比，在完成教育的所有其他级别中，曾经使用过农用化学品的几率为>1。但类别间差异无统计学意义，只有完成小学教育的农民与完成职业教育的农民的比例存在差异(OR 1.945, 95 CI: 1.028-3.679, p=0.041)。与完成初级教育的农民相比，完成职业学校教育的农民更有可能曾经使用过农用化学品，并可能遇到RQ1中所述的健康问题。表4显示了二项回归分析的结果与教育完成水平和农用化学品的使用频率。

表4。人口普查年份和教育中农药使用频率的Logistic回归分析。

RQ2:在RQ2中，农场组织的成员资格是唯一一个与因变量有统计学显著关系的独立社会变量(p<0.05)。

与有农场组织成员的农民相比，非农场组织成员的农民在普查年度使用除草剂≥12次的几率至少是前者的两倍，具有统计学意义(OR 2.481, 95%CI: 1.039-5.926, p=0.041)。结果表明，不属于农场组织的农民更有可能在普查年度使用除草剂≥12次。因此，参加农场组织的农民更有可能在11年后患上ESRD，在2.5年后患上帕金森病。表5以农场组织成员数和除草剂使用次数≥12次/年为条件，显示logistic回归分析方程中的变量。

表5所示。以普查年使用除草剂≥12次和农场组织成员为条件进行Logistic回归分析。

讨论

这项研究是格林纳达首次调查农民特征与使用农药频率之间的关系，以前的研究发现农药的使用水平对人类健康构成风险。这项研究的独特之处在于两个主要原因。首先，本研究借鉴了美国一项大型前瞻性队列研究的技术特点，以得出关于加勒比小国潜在公共卫生风险的结果。AHS中使用的算法被用于计算格林纳达农民接触危险化学品的情况。其次，虽然AHS和其他研究的结果出版物经常包括年龄、性别、教育和健康结果之间关系的信息，但这项研究还调查了其他两个社会变量之间的关系——农场组织的成员资格和家庭规模。这些附加变量的加入为其他国家的研究中可能会调查的其他因素的影响提供了见解。

2012年农业普查的数据只包含少量与农用化学品使用和农民接触化学品的可能性有关的信息。大约12%的农民报告说他们在人口普查年度使用了农药。二手数据显示，含有草甘膦、西威利和百草枯活性成分的农用化学品在普查年度以及普查前至少15年和普查后5年在格林纳达普遍使用[27］．因此，这项研究的一个假设是，这三种化学物质中的一种或多种以人口普查中报告的频率被使用。但是，未来的农业普查应包括关于具体耕作和卫生做法的其他问题，以便更全面和深入地评估接触农用化学品的潜在健康风险。

年龄、教育程度、性别和农场组织成员等变量与格林纳达农民曾经使用过农用化学品有统计学上的显著关系。了解这三个因素对农用化学品使用的影响，为进一步审查可能确定该国农民健康问题普遍程度的条件奠定了基础。Alexander等人发现百草枯和西威利与终生接触剂量最高的参与者的LINE-1 DNA甲基化降低和某些癌症风险显著相关[14］．Tanner等人发现使用百草枯至少25个生命日与帕金森病之间的关系[17］．Hoppin等人还发现草甘膦的使用与过敏性和非过敏性喘息之间的关系，特别是在50岁以下的年轻农民中[16］．有趣的是，除了在小学和职业学校完成学业的农民之间存在差异外，不同类别农民使用过农药的差异不具有统计学意义。这一发现可能表明，在与使用农用化学品的健康风险和益处有关的认识、决策和获取信息方面存在差异。

O’donnell等人报道，在尼加拉瓜农民中，农药暴露与肾小球滤过率(eGFR) <60 mL/min/1.73 m2 (OR 1.85, 95% CI¼0.84-4.07)的低病例呈正相关[28］．虽然O 'Donnell等人没有指出参与者接触的具体化学物质，但结果对一个潜在因素——教育——提供了有用的见解，这可能是农用化学品接触的决定因素。在尼加拉瓜的研究中，低肾小球滤过率(eGFR) <60 mL/min/1.73 m2(肾脏问题的一个指标)的病例在上学的个体中不太可能出现[28］．格林纳达的研究结果，关于教育对农用化学品接触的影响，可能与O 'Donnell等人在农民没有参加或完成的情况下的研究结果一致初等教育在进入职业院校之前。因此，在职业水平上，个人可能被认为教育水平较低。另一方面，完成中学学业的人也可以进入职业机构接受技能培训。在这种情况下，格林纳达的结果可能并不表明受教育程度最低的农民使用过农药的几率更大，而是表明那些完成学业的水平略高(职业学校水平)的农民使用过农药的几率更大。但是，还需要进一步研究，以确定职业教育可能产生何种影响农业在格林纳达的做法。尽管在格林纳达和尼加拉瓜的调查结果可能表明，不同教育水平的农民在接触农用化学品和健康风险方面存在差异，但Semple [29亨利和费奥拉[19他们发现教育程度并不是使用个人防护装备的决定因素。因此，还需要进一步研究，以确定多年来教育和个人防护装备使用之间的关系是否发生了变化。

格林纳达的研究结果也显示，在人口普查年度，拥有和未拥有成员资格的农民使用除草剂(如百草枯)≥12次的差异具有统计学意义农场组织．农场组织的成员资格可能有助于更多地获得有关特定化学品危险性质的信息，从而减少成员使用化学品的可能性。格林纳达农民组织的成员也可能有更多机会参与土地清理的农业劳动力计划，减少对除草剂使用的需求。结果显示，没有农场组织成员的农民在普查年度使用除草剂(推定为百草枯)的可能性至少为2倍，≥12次。因此，这些农民罹患终末期肾病和帕金森病的风险也更大。在未来的研究中应用健康信念模型的原则可能有助于更好地理解直觉与心理加工如何影响农民使用农用化学品。然而，在格林纳达进行的研究结果表明，农场组织的成员资格可能是农业做法的一个重要决定因素，也是提供教育和服务以减少接触危险农用化学品的途径。

《格林纳达宪法》规定保护所有公民。因此，政府有责任确保维护《宪法》，以保护公民的健康和福祉。1975年，格林纳达成为《世界人权宣言》的签署国，该宣言规定“公正和有利的工作条件”[30.］．1991年，格林纳达还成为1976年《经济、社会、文化权利国际公约》的签署国，该公约第12条规定:“本公约缔约国确认人人有权享有能达到的最高标准的身心健康心理健康“(31］．格林纳达农业部门没有收集流行病学监测数据。尽管这些信息对估计是有用的疾病负担在该行业，没有政策或法律义务来汇编信息。另一个挑战在于记录患者的职业史。通常，医生不寻求探索职业和疾病之间的联系，因此，职业史没有记录。如果不采取干预措施尽量减少农民和其他居民接触危险化学品，格林纳达就违反了这些公约。

格林纳达早在1973年就通过了《管制、销售、储存和使用农药［32］．该法令及其条例是处理农药使用问题的主要法律框架，规定制定条例;设立除害剂管制局，以规管及监察除害剂的进口及使用;检查据信涉及销售、储存、制造及使用除害剂的土地及处所;检查文件以确保合规;并查获非法样品。此后，几乎每届政府都为修订该法作出贡献，以改进保护居民健康的规定。目前，该法案正在审查，农药和有毒化学品控制法草案正在进一步修订，然后提交议会批准和颁布。目前的法案草案除其他外，涉及与使用化学品有关的进口、制造、储存、销售、许可、记录保存、检验、医疗检查和处罚有毒化学物质和杀虫剂。不过，该条例草案确实规定提高有关使用除害剂安全的知识。因此，根据培训成本效益的证据，研究和知识开发可纳入农药管制委员会或农业部的法律责任。格林纳达各国政府试图修订和颁布法律的历史可被视为其愿意解决公共卫生问题的迹象。

农民的健康状况对生产、粮食安全和健康都有影响营养无论是家庭层面还是国家层面。尽管农业人口老龄化，但世界卫生组织的建议对当地农业的可持续性至关重要。世卫组织敦促公共卫生从业人员和卫生保健当局确定和解决健康的上游决定因素，作为实现健康公平和改善社区社会条件的三个关键步骤之一。因此，根据这项研究的结果，公共卫生从业人员应考虑以下问题:

1.是否需要解决格林纳达使用的农用化学品类型问题;

2.是否需要解决与个人保护有关的农业做法;

3.是否需要修改职业病监测制度。

需要一个积极的方法来解决更高的经历几率健康问题格林纳达的农民。2018年8月加州Dewayne Johnson案的结果可能是一个例子，说明由于缺乏信息或未能根据信息采取行动保护公共健康，工人可能面临健康后果。本研究中确定的疾病发病率的增加可能对农民和家庭成员造成危险，并对当地造成负担卫生保健系统。

要回应这项研究的发现，有两项措施可能是最关键的。首先，应在农业人口中推广公共卫生实践的基本原则——预防。在格林纳达，预防健康问题应是与使用农用化学品有关的任何政策或干预措施的主要目标。第二，采取预防原则。应该让农民意识到这种风险，并鼓励他们保持谨慎，为自己的健康负责。在制定其他长期干预措施的同时，预防和预防在短期内是有效的战略。

使用二手数据进行研究存在一些局限性。人口普查中没有报告农民使用的具体农药。因此，本研究的结果就格林纳达农民报告的接触特定农用化学品的频率所造成的潜在健康问题提供了一般性指示。应进行其他研究，以提供具体的信息来回答研究问题。本研究结果可作为比较未来研究结果的基准，并为进一步研究的需要提供一些方向。

该研究的另一个局限性是在个人防护装备(PPE)使用数据收集方面存在差距。这些数据对于计算累积强度风险暴露评分至关重要。在一项研究中，有迹象表明格林纳达很少使用个人防护装备，除了胶靴[29］．没有提及使用防化学手套、呼吸器、工作服和其他个人防护装备来防止接触农用化学品。

大多数AHS研究是在白人男性中进行的，而格林纳达的人口普查是在黑人男性和女性农民中进行的。这项研究没有考虑农用化学品如何影响种族和性别群体的差异。这项研究没有关注健康问题发展的途径。这项研究仅限于调查健康问题和社会经济因素之间的关系。然而，地理、社会、经济背景可能是造成AHS和格林纳达研究结果差异的原因。这项研究可作为比较其他研究结果的基准，并为更全面的研究提供基础。

鸣谢

作者感谢格林纳达农业部常务秘书为本研究提供数据集。特别感谢Lavern Mapp女士和Imi Chitterman先生对我进行这项研究的一贯支持。感谢Ronald Hudak博士和Timothy McIndoo博士对本研究的贡献和指导。

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