| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Undersøgelse af effekten af intervention på børns eksponering for bly

3 Materialer og metode

3.1 Valg af undersøgelsespopulation

Gennem kontakt til Miljøkontrollen i Københavns Kommune planlagdes kontakt til 3 børnehaver. Miljøkontrollen i Købenavns Kommune har gennem de seneste år systematisk gennemført måling af bly og andre forureningsstoffer i jord fra samtlige børneinstitutioner i kommunen. Prioritering af oprydning og renovering af legeområder baseres på graden af jordforurening. Børnehaverne til dette projekt skulle oprindeligt være beliggende i områder med nedenstående verificerede og forskellige jordforureningsgrader:

Det viste sig imidlertid ikke muligt at finde en børnehave i Københavns Kommune, der alene havde et problem med højt blyindhold i jorden (~ 300 mg bly/kg jord), idet der ofte forekom parallel forurening med polyaromatiske kulbrinter. Forespørgsel til amterne via Amternes Videncenter for Jordforurening med henblik på kontakt til en børnehave andetsteds i Danmark med høj jordbly som dominerende jordforureningsproblem gav ikke noget resultat. Derfor inkluderedes en kontrolbørnehave med en lav bly-belastning samt to børnehaver med en middel-belastning, alle beliggende i Københavns Kommune.

Børnehaverne skulle have en almindelig legeplads, således at mindst 5-10 % af arealet var bar jord tilgængelig for børn. Fra hver børnehave planlagdes deltagelse af 10 drenge og 10 piger, repræsenterende børn i alderen 3-5 år. Der valgtes både drenge og piger for at muliggøre observation af eventuelle kønsbetingede forskelle i mængden af jord på hænderne efter udeleg. Idet undersøgelsens formål var en sammenligning mellem eksponeringen på tre børnehaver med forskellig blybelastning samt en sammenligning før og efter intervention på to børnehaver, var børnenes alder ikke afgørende, blot den var sammenlignelig mellem de deltagende børnehaver.

3.2 Studiedesign

Projektet er et studie af børns blyeksponering som følge af udeleg og effekten af intervention i form af legepladsrenovering. Eksponeringen vurderes på baggrund af gentagne målinger af bly i jord opsamlet på børnenes hænder efter udeleg. Metoden er tidligere beskrevet, valideret, og afrapporteret til Miljøstyrelsen i projektet ’Måling af børns blyeksponering fra jord’ (MST j.nr.3252-0085). De deltagende børn skal før og efter udeleg på børnehavens legeområde have aftørret hænderne med papirserviet. Denne procedure gentages én gang om dagen i 3 dage før og efter legepladsrenovering. Deltagelse vurderes ikke som belastende, og det tilstræbes, at der ikke sker nogen ændring af lege- eller eksponeringsforhold i forhold børnenes normale dagligdag. Da der er tale om en ren eksponerings-undersøgelse, er personlige data om børnene ikke registrerede, og alene køn noteres. Alderen vil variere fra 3 til 5 år. Vejrliget beskrives for hver måleperiode. Projektet blev designet med en primær prøveindsamling i maj 2002, en intervention på 2 børnehaver i løbet af sommeren 2002, efterfulgt af den afsluttende prøveindsamling i september/oktober 2002.

3.3 Rekruttering af deltagende børn

Projektet er gennemført i et tæt samarbejde mellem deltagende børnehaver, børn, forældre, ansatte samt projektledelse. Der er tilbudt informationsmøder på de deltagende børnehaver, ligesom der er uddelt informationsbreve med samtykkeerklæring til forældrene. Projektet har været forelagt og er godkendt af den Videnskabs-Etiske Komité. Det enkelte barns medvirken var betinget af skriftlig informeret samtykke fra forælder/værge.

3.4 Styrkeberegning

Der ønskes et antal prøver, der sikrer, at man kan detektere en signifikant eksponeringsforskel mellem børn fra børnehave med mellemforurenet jord (~150 mg/kg) og børn fra børnehave med lavt forurenet jord (under 40 mg/kg). Endvidere vil man gerne kunne observere eventuelle forskelle i eksponeringsniveauer betinget af intervention.

For at kunne beregne dimensioneringen (styrken) af forsøgsdesignet er det nødvendigt med kendskab til fordelingen af måleresultaterne, samt spredningen på dem. Det antages, at resultaterne er log-normalfordelte. Dette er den fordeling, der typisk forventes af denne art målinger, jf arbejdshygiejniske eksponeringsmålinger (Rappaport, 1991). Der haves på forhånd ingen konkret viden om den forventede spredning om disse målinger, men for arbejdshygiejniske målinger ses variationskoefficenter på typisk 100 % (RSD = 1). Med hensyn til de forventede blyniveauer indikerer pilotforsøget ca. 0 µg Pb (lavt niveau, ca. 20 mg Pb/kg jord) og 30 µg Pb (middel niveau, ca. 200 mg Pb/kg jord). Dimensioneringen undersøges derfor under de nævnte betingelser, samt under mere ekstreme forhold inklusive større variation og mindre forskel på niveauerne.

Anvendte symboler:

Symbol	Betydning
α	Signifikanniveau
β	Sandsynligheden for at begå en type 2 fejl
σL	Spredning af logaritmerede måleresultater
µc (µc1, µc2)	Middelværdien af måleresultaterne (for børnehave 1 og 2)
µL (µL1, µL2)	Middelværdien af logaritmerede måleresultater (for børnehave 1 og 2)
RSD	Relativ spredning af måleresultaterne
RSDW	Relativ spredning af måleresultater for samme barn (mellem børn).
(RSDB);	Den totale relative spredning beregnes efter formlen:
RSDT
∆L	Numerisk forskel mellem µL1 og µL2
up	Fraktiler i U-fordelingen n(0,1). P(U≤up)=p.
tp(df)	Fraktiler i t-fordelingen t(df). P(t≤tp)=p.

For at omregne mellem normal- og logaritmisk skala benyttes følgende sammenhænge (Rappaport, 1991):

Der kan opstilles en række scenarier med hensyn til måleresultaternes niveauer og spredning (tabel 1). To forskellige niveauer for den relative standardafvigelse undersøges: Normal spredning (scenarie A og C) og stor spredning (scenarie B og D). Dette kombineres med to mulige forskelle på niveauerne, nemlig forventet forskel (scenarie A og B) og lille forskel (scenarie C og D). Forskellen i logaritmisk skala er under alle omstændigheder 2.3 for de første fire scenarier. Idet der også gennemføres intervention på to børnehaver, hvor effekten ikke på forhånd kan forventes at være helt så stor, gennemføres også en styrkeberegning (scenarie E) for en situation med en forventet reduktion af eksponeringen til en tredjedel.

Tabel 1.
Teoretiske scenarier med hensyn til måleresultater og spredninger.

Scenarie	µc1 (µg)	µc2(µg)	RSDW	RSDB	RSDT	σL2	µL1	µL2	∆L
A	3	30	1	1	1.4	1.1	0.55	2.85	2.3
B	3	30	2	2	2.8	2.2	0.00	2.30	2.3
C	1	10	1	1	1.4	1.1	÷0.55	1.75	2.3
D	1	10	2	2	2.8	2.2	÷1.10	1.20	2.3
E	10	30	2	2	2.8	2.2	1.20	2.30	1.1

3.4.1 Dimensionering

Til at beregne antallet af prøver (N) anvendes følgende iterative formel (Brøndum og Monrad, 1989) for en ensidet t-test:

og for en tosidet t-test:

I begge udtryk er antallet af frihedsgrader df = 2N-2. Iterationen foregår ved, at der vælges en initiel værdi for N til brug for frihedsgradsantallet i udtrykket. På denne basis beregnes en ny værdi for N, der bruges til at revidere frihedsgradsantallet, osv. Ved beregningerne er anvendt α=0.05 og β =0.05. Dimensioneringen er beregnet for ∆L=2.3 for scenarierne A-D samt for for ∆L=1.1 for scenarie E (jf. tabel 1).

Klik på billedet for at se html-version af: ‘Tabel 2‘

Styrkeberegningerne viser, at der i den mest ekstreme situation, med en lille forskel mellem de to børnehaver mht. blyindhold på hænderne, og en stor variation mellem måleresultaterne, kræves ca. 12 prøver fra hver børnehave til at finde en statistisk sikker forskel (scenarie D, ∆L=2.3). Idet effekten af intervention på de mellem-forurenede børnehaver ikke på forhånd var kendt, men potentielt kunne være mindre end ovenstående forudsætninger om forskel mellem børnehaver med mellem og lavt forurenet jord, gennemførtes beregninger svarende til scenarie E. Styrkeberegningen indikerer således, at man på de to institutioner, hvor der gennemføres intervention, skal øge dimensioneringen for at tage højde for en mulig mere begrænset eksponeringsforskel før og efter intervention. Der sigtes derfor efter et antal på omkring 50 prøver fra børn fra hver børnehave.

3.5 Intervention i børnehaver

En af undersøgelsens to problemstillinger var at belyse, i hvilket omfang en implementering af det offentliges (Miljøstyrelsens) vejledninger omkring begrænsning af eksponering til jord faktuelt reducerede børnehavebørns eksponering til bly. Nedenfor beskrives i kort form forholdene samt interventionen på de tre institutioner. En mere detaljeret beskrivelse findes i udbudsmaterialet udarbejdet af det rådgivende ingeniørfirma NIRAS (bilag 1). De gennemførte interventioner er sket efter samtaler med børnehavernes ansatte med henblik på at fokusere indsatsen på de legearealer, som børnene bruger mest intensivt, og hvor den direkte kontakt til jord er mest udtalt. Fra Københavns Kommune forelå overordnet beskrivelse af børnehavernes udearealer samt en række resultater fra målinger af bly i jord på udvalgte steder i børnehaverne. Ved prøveudtagning har kommunen tilstræbt at udtage et sæt prøver fra én position pr 50 m² ubefæstet areal. I kapitel 8 er inkluderet en række billeder fra Stolemagerstien og Møllevænget, der kan tjene til illustration af de to børnehavers legearealer og den gennemførte intervention.

3.5.1 Børnehaven Voldparken

Denne børnehaves udeareal kan beskrives ved følgende af kommunen opmålte/beregnede arealer: 0 m² græs; 364 m² bed/bar jord; 585 m² befæstet areal; 93 m² sandkasser og faldunderlag. Legepladsen er et trekantet areal afgrænset på to sider af bygninger og på den tredje af en mindre befærdet vej. Størstedelen af pladsen er plan og belagt med enten asfalt/fliser eller faldunderlag. På dette område er udlagt et antal sandkasser og legehuse. I den bageste ende af legepladsen er etableret en jordhøj (1½ meter høj), der anvendes en del til leg.

Københavns kommune har udtaget 10 jordprøver i en dybde på op til 20 cm under terræn til måling af bly i jorden. Gennemsnittet for disse prøver var 14 mg/kg med mindste og største værdi på henholdsvis 10 mg/kg og 21 mg/kg. Det fremgår ikke med hvilken baggrund, de 10 målesteder er udvalgt. Der er ikke gennemført nogen intervention på denne børnehaves legeareal.

3.5.2 Stolemagerstiens børnehave

Denne børnehaves udeareal kan beskrives ved følgende af kommunen opmålte/beregnede arealer: 0 m² græs; 243 m² bed/bar jord; 236 m² befæstet areal; 29 m² sandkasser og faldunderlag.

Legearealet er karakteriseret ved et stort centralt asfalt/flisebelagt areal, i forbindelse med hvilket diverse sandkasser og gyngestativer er placeret. De to sider af dette område afgrænses af en naboinstitution samt af børnehavens egen bygning. De andre to sider er bede bevokset med buske og små træer, hvor der er rig mulighed for legeaktivitet.

Københavns kommune har udtaget seks jordprøver i en dybde på op til 20 cm under terræn til måling af bly i jorden. Gennemsnittet var 215 mg/kg med mindste og største værdi på henholdsvis 130 mg/kg og 410 mg/kg. Det fremgår ikke med hvilken baggrund, de seks målesteder er udvalgt. Interventionen bestod i: udlægning af faldunderlag på løbe- og gangveje samt legesteder mellem buske og træer; kantbegrænsning med bøgesveller hvor nødvendigt for at begrænse faldunderlag i at komme ud på fliser/asfalt; udskiftning af sand fra gammel sandkasse nord for bygning.

3.5.3 Møllelængens børnehave

Denne børnehaves udeareal kan beskrives ved følgende af kommunen opmålte/beregnede arealer: 86 m² græs; 449 m² bed/bar jord; 283 m² befæstet areal; 80 m² sandkasser og faldunderlag. Legepladsen er beliggende hen over gammelt bunkersareal, hvorfor der forekommer store højdeforskelle og skråninger. Der er ikke noget større plant og befæstet areal, der muliggør cykling eller lignende. Legearealet afgrænses af trafikerede veje på to sider samt af en vendeplads og en cykel/gangsti. Det kuperede areal giver mange skråninger, som er vanskelige at befæste med græs. Der er megen legeaktivitet op og ned ad disse skråninger. Børnehaven selv er placeret i et lejlighedsbyggeri beliggende på den anden side af ovennævnte vendeplads.

Københavns kommune har udtaget 14 jordprøver i en dybde på op til 20 cm under terræn til måling af bly i jorden. Gennemsnittet for disse prøver var 94 mg/kg med mindste og største værdi på henholdsvis 21 mg/kg og 160 mg/kg. Det fremgår ikke med hvilken baggrund, de 14 målesteder er udvalgt.

Interventionen bestod i: udlægning af muld og tilplantning af bede; udskiftning af faldunderlag; etablering af trin på skråninger vha. bøgesveller, således at udlagt grusmateriale bliver liggende; ny og højere kantbegrænsning med bøgesveller, således at hældning på skråninger nedsættes; renovering af græsareal. Etablering af trin på skråninger skete med det delmål at styre børnenes løbeveje og legeaktivitet til disse renoverede områder, medens andre partier på skråningerne blev beplantet.

3.6 Valg af metode til vurdering af blyeksponering fra jord

3.6.1 Måling af bly i jord

Som et mål for den direkte effekt af interventionen blev blyindholdet i jorden målt. En prøve af overfladejord (<20 cm) blev taget fra ti udvalgte positioner i hver børnehave. Prøvetagningspositionerne blev udvalgt således, at de dækkede hele legearealet og repræsenterede områder, hvor børnene leger/graver meget ifølge pædagogernes/medhjælpernes udsagn. Fra Møllelængen og Stolemagerstien blev taget jordprøver både før og efter interventionen. De samme prøvetagningspositioner blev anvendt før og efter interventionen. Prøverne blev analyseret på et akkrediteret laboratorium (Eurofins, DANAK akkreditering nr. 168) efter følgende principper: Jordprøverne blev tørret og småsten (> 5 mm) sigtet fra. Derefter blev der udtaget en delprøve (5 g), som blev destrueret i mikrobølgeovn med halvkoncentreret salpetersyre efter den danske standard DS 259.

Blyindholdet i opløsningen blev derefter målt med ICP-AES. Metodens detektionsgrænse er 3 mg bly per kg tørstof, og den analytiske variation er 10 %.

3.6.2 Måling af bly i indendørs støv

Der blev målt bly i indendørs støv i alle tre børnehaver før og efter interventionen. Prøver blev taget fra 6 udvalgte områder (gulv eller vindueskarm) i rum, der bruges af børnene, når de er inden døre. Prøvetagningen fulgte standarden ASTM E 1728 for prøvetagning fra overflader vha. aftørring (wipe sampling), og foregik på følgende måde: En papramme med indvendigt areal på 900 cm² blev tapet fast til den udvalgte prøvetagningsposition. Arealet indenfor rammen blev herefter aftørret med én vådserviet. Arealet blev aftørret tre gange, for hver gang blev servietten foldet således, at aftørringen skete med en ren side. Vådservietten blev opbevaret og analyseret på samme måde, som vådservietter anvendt til aftørring af hænder (se næste afsnit). Blyindholdet i indendørsstøv blev udtrykt per areal, idet en undersøgelse har vist, at dette mål forklarer variationen i blodbly hos små børn (12-30 mdr.) bedre end blyindholdet udtrykt per g støv (Lanphear et al., 1995).

3.6.3 Måling af bly på hænder

Aftørring af hud med vådservietter er en metode, der anvendes indenfor arbejdshygiejne til vurdering af dermal eksponering (Ness, 1994. Fenske, 1993). Til måling af børns udsættelse fra bly fra jord blev denne metode foretrukket af etiske og praktiske grunde frem for fx måling af blodbly. Fire personer øvede sig i aftørringsproceduren i fællesskab for at standardisere denne del af prøvetagningen i videst muligt omfang. Alle aftørringer blev foretaget af en person fra denne gruppe. Proceduren var kort beskrevet: Barnets højre hånd blev aftørret med en kommercielt tilgængelig parfumefri vådserviet (Savett Intim. Cederroth, Albertslund) (13.5 cm x 20.5 cm). Hånden blev aftørret til ”renhed”, og der blev viet særlig opmærksomhed til området mellem fingrene og til neglekanterne. Hænderne blev aftørret, før børnene gik ud for at lege på legepladsen (som regel ved frokosttid) og efter 1-1½ timers leg på legepladsen. Hver børnehave blev besøgt 3-4 gange før interventionen og 3-4 gange efter interventionen. Ved hvert besøg blev vejret noteret, særligt om det var ”tørt” eller ”vådt”. Denne subjektive vurdering afspejlede, hvorvidt sand/jord var fugtigt (fx efter regnvejr) og derfor klæbede ekstra godt til hænderne.

Servietterne blev opbevaret i 40 ml plastikflasker med tætsluttende skruelåg indtil den kemiske analyse. Servietterne blev destrueret efter en modifikation af NIOSH Method 7105 (Lead by GFAAS) og NIOSH Method 7300 (Elements by ICP): Servietten blev placeret i en 100 mL Erlenmeyer kolbe og tilført 18.0 mL koncentreret HNO₃. Herefter blev kolben dækket med et urglas og placeret på en varmeplade. Servietten blev herefter kogt i 2 timer (ca 100°C). Efter afkøling blev der tilsat 5.0 mL H₂O₂, og opløsningerne blev opvarmet langsomt til kogning (ca 125°C), kogt i 1 time og inddampet til tørhed. Destruktionsresten blev genopløst i 5 % HNO₃, overført til 25 mL målekolbe. Efter opfyldning til 25.0 mL blev opløsningen filtreret ned i en plastflaske og analyseret med ICP-AES. Genfindingen blev dokumenteret ved at destruere og analysere afvejede mængder af det certificerede referencemateriale NIST SRM 1648 (Urban Particulate Matter). Den gennemsnitlige genfinding (± SD) for prøver før interventionen var 87 (±5.8) % (n = 17), og for prøver taget efter interventionen 89.1 (±5.3)% (n=13). Den analytiske detektionsgrænse (LOD = 3.3 x SD) blev bestemt ved at måle en blindprøve 10 gange under repeterbarhedsbetingelser. Detektionsgrænsen blev fundet til 0.05 µg bly. Som blindprøver blev anvendt rene servietter. Destruktion og måling af disse gav et blyindhold på (gennemsnit ± 95% CI) 0.53 (±0.72) µg bly for prøver analyseret før interventionen, og 0.23 (±0.36) µg bly for prøver analyseret efter interventionen.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |