Heavy metal concentration in classroom dust samples and its relationship with childhood asthma: a study from Islamic Republic of Iran

East Mediterr Health J. 2020 May 21;26(5):594-601. doi: 10.26719/emhj.19.072.

Abstract

Background: Classrooms are an important environment for young children as this is where they spend a large part of their time.

Aims: This study was designed to quantify the levels of heavy metals in classroom dusts in Shiraz, a city southwestern Iran. The potential association between heavy metal levels and childhood asthma was also investigated.

Methods: We selected 32 schools for collecting classroom dust samples during September-November 2016. The concentration of 10 heavy metals was measured in these dust samples by optical emission spectrometry. The diagnosis of childhood asthma was made using both the medical chart of each student and examination by an allergist. The data were analysed using SPSS, version 21.0.

Results: The concentration of heavy metals in classroom dust samples ranged from 7559 to 53 723.0 mg/kg (mean: 16 945.5 mg/kg) for Fe, 169.0 to 952.0 mg/kg (mean 288.9 mg/kg) for Mn, and 9.0 to 971.0 mg/kg (mean 258.8 mg/kg) for Pb. We found no correlation between heavy metals in classroom dust and childhood asthma.

Conclusion: In comparison with studies reported elsewhere, the maximum levels of lead in our study were greater. A potential explanation for the lack of correlation with childhood asthma is the large mass of the particles, preventing them from reaching the lower airways. Nevertheless, special attention should be paid to reducing high levels of heavy metals in classroom dust in this area.

تركز المعادن الثقيلة في العينات الترابية في الفصول الدراسية وعلاقتها بربوْ الطفولة: دراسة من جمهورية إيران الإسلامية.

مزكان مقتدري، محمد علي أشرف، طاهرة مقتدري، سعيد حسيني تشنيزي، سيد حسام الدين نبوي زاده.

الخلفية: تشكل الفصول الدراسية بيئة مهمة للأطفال الصغار حيث يمضون جزءا كبيرا من أوقاتهم فيها.

الأهداف: صُمّمت هذه الدراسة من أجل تحديد مستويات المعادن الثقيلة بصورة كمية في الأتربة المأخوذة من الفصول الدراسية في مدينة شيراز التي تقع جنوب غربي جمهورية إيران الإسلامية. كما درس الباحثون العلاقة المحتملة بين مستويات المعادن الثقيلة والإصابة بالربو في مرحلة الطفولة.

طرق البحث: اختار الباحثون 32 مدرسة لجمع عينات من أتربة الفصول الدراسية خلال الفترة من سبتمبر/أيلول وحتى ديسمبر/كانون الأول 2016. وقيس تركيز 10 معادن ثقيلة في تلك العينات الترابية بواسطة المقياس البصري للطيف المنبعث. وتم التوصل إلى تشخيص الإصابة بربو الطفولة من خلال مراجعة الملف الطبي لكل طالب على حدة وفحصه على يد اختصاصي تحسُّس. واسْتُخدمت برمجية SPSS، الإصدارة 21.0، لتحليل البيانات.

النتائج: تراوح تركيز المعادن الثقيلة في عينات أتربة الفصول الدراسية بين 7559 وحتى 53723.0 ميلليجرام/كيلوجرام (المتوسط: 16945.5 ميلليجرام/كيلوجرام) كيلوجرام(للحديد، و169.0 إلى 952.0 ميلليجرام/كيلوجرام (متوسط: 288.9 ميلليجرام/كيلوجرام) للمنجنيز، و9.0 إلى 971.0 ميلليجرام/كيلوجرام (متوسط 258.8 ميلليجرام/كيلوجرام) للرصاص. لم يجد الباحثون علاقة ارتباطية بين المعادن الثقيلة في أتربة الفصول الدراسية وبين الإصابة بربو الطفولة.

الاستنتاج: بالمقارنة مع الدراسات التي أُجريت في أماكن أخرى، كانت المستويات القُصوى للرصاص في هذه الدراسة أعلى بكثير. ويمكن أن يُعزى عدم وجود ارتباط بربو الطفولة إلى الكتلة الكبيرة للجسيمات، ما يعوق وصولها إلى مجاري الهواء السفلية. وبالرغم من ذلك، ينبغي إيلاء تركيز خاص إلى الحد من المستويات المرتفعة للمعادن الثقيلة في أتربة الفصول الدراسية في تلك المنطقة.

Concentration en métaux lourds dans des échantillons de poussière prélevés dans des salles de classe et lien avec lʹasthme infantile : étude en République islamique dʹIran.

Contexte: Les salles de classe constituent un environnement important pour les jeunes enfants, étant donné qu’ils passent une grande partie de leur temps dans ce lieu.

Objectifs: La présente étude a été réalisée pour quantifier les niveaux de métaux lourds présents dans les poussières de salle de classe à Shiraz, ville du sud-ouest de la République islamique d’Iran. Le lien potentiel entre les concentrations de métaux lourds et l’asthme infantile a également été examiné.

Méthodes: Nous avons sélectionné 32 écoles pour y prélever des échantillons de poussière dans les classes entre septembre et novembre 2016. La concentration en dix métaux lourds dans ces échantillons a été mesurée par spectrométrie d’émission optique. Le diagnostic d’asthme infantile a été posé à la fois sur la base du dossier médical de chaque élève et d’un examen réalisé par un allergologue. Les données ont été analysées à l’aide du logiciel SPSS, version 21.0.

Résultats: La concentration en métaux lourds dans les échantillons de poussière des salles de classe variait de 7 559 à 53 723,0 mg/kg (moyenne : 16 945,5 mg/kg) pour Fe, de 169,0 à 952,0 mg/kg (moyenne : 288,9 mg/kg) pour Mn et de 9,0 à 971,0 mg/kg (moyenne : 258,8 mg/kg) pour Pb. Nous n’avons établi aucune corrélation entre les métaux lourds présents dans la poussière des salles de classe et l’asthme infantile.

Conclusion: Comparativement aux études menées ailleurs, les niveaux maximaux de plomb étaient supérieurs dans notre étude. L’absence de corrélation avec l’asthme infantile pourrait s’expliquer par la masse élevée des particules, qui pourrait les empêcher d’atteindre les voies respiratoires basses. Néanmoins, une attention particulière doit être portée à la réduction des hauts niveaux de métaux lourds présents dans les salles de classe de cette région.

Keywords: asthma; dust; environment; heavy metals; schoolchildren.

MeSH terms

  • Adolescent
  • Asthma / etiology*
  • Asthma / immunology
  • Child
  • Dust / analysis*
  • Humans
  • Iran / epidemiology
  • Metals, Heavy / adverse effects
  • Metals, Heavy / analysis
  • Metals, Heavy / immunology*
  • Schools*
  • Spectrum Analysis

Substances

  • Dust
  • Metals, Heavy