מערכות לטיפול בפסולת מסוגים שונים התרחבו והתפתחו בשנים האחרונות והשימוש בהן הולך וגובר. בד בבד חלה התרחבות בחקיקה מתאימה ובמערך ההסברתי בקרב הציבור להגברת המודעות לטיפול ומיחזור פסולת. הצמיחה המואצת בענף זה מונעת בעיקר ע"י האיחוד האירופי, אשר הציב כיעד למחזר 50% מהפסולת הביתית באירופה עד 2020 (עד 2018 מוחזרו כבר 42.5%). בשנת 2014 נאספו באיחוד האירופי 189 מיליון טון רטוב של פסולת עירונית ו- 133 מיליון טון רטוב של פסולת תעשייתית ומסחרית. בבריטניה מוערכת ההשקעה בענף המיחזור בכ – 12 ביליון פאונד בשנה, הענף מעסיק 200,000 עובדים והוא בצמיחה של 3% -4% בשנה (Douglas et al, 2017; Poole and Basu, 2017; Williams et al, 2018 ;2019 ,Schlosser) הפסולת, אשר מגיעה לאתרים השונים, עוברת מיון והפרדה של הפסולת המוצקה מהחומר האורגני וזה האחרון עובר לטיפול במתקני קומפוסט.
תהליך הקומפוסטציה, בו מתפרק החומר האורגני, כולל שלבים אירוביים ואנאירובים בטמפרטורות גבוהות ולחות רבה. התהליך מהווה מצע מצוין להתפתחות של מיקרואורגניזמים שונים שחלקם פעילים בתהליך עצמו ותועלתיים. מאידך, משחרר התהליך אנדוטוקסינים ומרכיבים רעילים נוספים, לרבות תרכובות אורגניות נדיפות, שעלולות ליצור סיכון בריאותי. מיקרואורגניזמים הנישאים באוויר נקראים ביוארוסולים והם כוללים מיקרואורגניזמים חיים ומתים ותוצרים הקשורים בהם. במהלך שני העשורים האחרונים, גברה ההתעניינות והורחבו המחקרים בנושא הביוארוסולים, מתוך חשש למעורבותם במחלות תעסוקתיות שונות כגון: אלרגיות, בעיות נשימה ובעיות בעיכול. יצירת הקומפוסט גורמת להפצה נרחבת של ביוארוסולים ישירות לסביבה הקרובה. ההפצה מתרחשת בעיקר בשלבים בהם משנעים ומניעים את הזבל ו/או הקומפוסט, כגון מיון, היפוך וסינון. מיקרואורגניזמים אלו ותוצריהם עלולים להוות מקור חשיפה וסיכון בריאותי לעובדי המתקן, לאוכלוסיה המתגוררת מסביב למתקן ולמבקרים במקום (Bonifait, 2017מ;Schlosser; 2019).ך
על אף הרחבת המחקר בתחום הנדון אין להתעלם מכך שיש מספר תחומים בהם המידע מוגבל או חסר. המגבלות והחסר מקשים על השוואת תוצאות של מחקרים שונים ונובעים ממספר גורמים וסיבות:
- קושי באיפיון אורגניזמים המשתחררים בתהליך הקומפוסטציה - בידוד, זיהוי וכימות שלהם.
- הבדלים בשיטות הדגימה של ביוארוסולים במחקרים שונים.
- גורמים הקשורים בגורם האנושי במתקני קומפוסט.
נרחיב את הדיון בגורמים הנ"ל.
חוקרים מתבססים בעיקר על שיטות בהן מגדלים דגימות אשר נלקחו מהאוויר על מצעי מזון מתאימים ובוחנים את האורגניזמים אשר התפתחו עליהם בשיטות שונות כגון מיקרוסקופ אלקטרוני, עמידות/רגישות לאנטיביוטיקה ומבחנים כימוטוקסים. בשיטות אלה קשה לאבחן זנים ומינים אשר אינם גדלים בתנאי מעבדה וזנים שנמצאים באוויר בכמות קטנה יחסית. כמו כן יש קושי בזיהוי גורמים שאינם חיים ולא יבואו לידי ביטוי בעת גידול במעבדה, אך עלולים להיות משמעותיים לבריאות האדם. נוצר מצב בו המחקר אינו משקף נכוחה את מגוון הביוארוסולים הקיימים בשטח שעלולים לגרום לבעיות בריאות. במגמה לשפר את יכולת הזיהוי של המיקרואורגניזמים השונים בתערובת הביוארוסולים שנדגמה בשטח, נעשה שימוש בכלים רגישים בתחום הביולוגיה המולקולרית (שיטות כגון qPCR ופיענוח מתקדם של רצפי DNA)מ (Robertson et al, 2019 Mubareka et al, 2019). דוגמא לאבחון כזה, היא הגברה וזיהוי של ה-RNAr מהגן 16S בתערובות של מיקרואורגניזמים אשר גדלו על מצע במעבדה. שיטה זו מגדילה את יכולת הזיהוי של פרטים בתערובת, אך לרוב לא "עוקפת" את הצורך בגידול המיקרואורגניזמים על מצע גידול ספציפי (Duquenne, 2017). שיפור יכולת הזיהוי וה"כימות" של הביוארוסולים השונים באתר הקומפוסט מאפשר פיתוח של אינדיקטורים לרמת החשיפה. אם רוצים לבדוק את פיזור הביוארוסולים באתר וסביבתו ניתן לבחון נוכחות של Saccharopolyspora .Sp ו- Thermoactinomycetaceae, ואילו לבחינת השפעה על בריאות האוכלוסייה באתר וסביבתו כדאי לבחון את התפוצה של הביוארוסולים אשר ידועים כפוגעים בבריאות כגון Aspergillus fumigatus) fumigatusנ.A). פיתוח שיטות מולקולריות רגישות ומדויקות אמנם משפר את יכולת הזיהוי, אך מאידך, עלולות השיטות להוביל לעליה בתוצאות רקע בגלל עודף רגישות. שיטות אלו טובות לבידוד וזיהוי מיקרואורגניזמים ספציפיים בתוך הכלל ולמעקב אחריהם (Schlosser, 2019).
תהליך הדגימה הינו גורם חשוב ובסיסי במחקר, אך קיים הבדל בשיטות הדגימה של ביוארוסולים בין מחקרים שונים. הבדל זה גורם לכך שבסיס הנתונים שנוצר אינו מותאם להשוואת ממצאים בין המחקרים ומקשה על יצירת מודל לפיזור והפצה של ביוארוסולים. בעיות נוספות אשר עולות משיטות המחקר בהן משתמשים במחקרים הן העדר דגימת רקע (דגימה ללא נוכחות ביוארוסולים שמקורם בקומפוסטציה), מדגמים קטנים והעדר מעקב ארוך טווח באתר. מסקנה מרכזית העולה לאחר בחינת מאמרים שונים, היא הצורך ליצור פרוטוקול עבודה אחיד ומעודכן של שיטות הבדיקה החדשות, על פיו יערכו מחקרים בעתיד. פרוטוקול זה יציג אינדיקטורים לזיהוי (על פי הנושא הנחקר), שיטה לאיסוף דגימות, דרך לשימור דגימות, שינוע וביצוע הבדיקות וכיצד לבצע דגימת רקע. כמו כן יש לפתח אמצעי ניטור רציפים בזמן אמת, אשר יאפשרו מעקב לטווח ארוך. יצויין שבשנים האחרונות השתפרו התשתיות באתרי קומפוסט ויש שיפור באמצעי הדגימה (Schlosser, 2019; Robertson et al, 2019 ;Mubareka, 2019). דוגמא ליישום מדדים מתקדמים באה לביטוי במחקר נרחב אשר בחן את תפוצת הפטריה A. fumigatus בין השנים 2005 ל- 2014 ב- 217 אתרי קומפוסט בגודל בינוני, באנגליה. במחקר זה בנו מודל אשר בוחן את האתר וסביבתו עד מרחק של 4 ק"מ תוך התחשבות בתנאי מזג האוויר (כגון מהירות וכיוון הרוח והטמפרטורות). למודל התפוצה של ה- A. fumigatus הוכנסו הנתונים המטאורולוגים ברצף הזמן של תבנית הפיזור בהתחשב במרחק מהאתר. ה- A. fumigatus מהווה ביוארוסול נפוץ הגורם להשפעות בריאותיות שליליות, לכן השימוש בו להערכת חשיפה בעזרת מודל הפצה הינו חשוב ונכון. במחקר נמצא שריכוז הפטרייה באוויר יורד בצורה חדה ככל שמתרחקים מהאתר ומגיע לריכוזים שווי ערך לריכוז הרקע לאחר כשני קילומטר. הריכוז הגבוה ביותר נמצא בחודש יולי והנמוך ביותר בפברואר ובמרץ. ממצא חשוב נוסף היה קיומה של השפעה בתפוצת הביוארוסולים בין אתרים סמוכים זה לזה , לכן בעת שבוחנים את ההפצה של ביוארוסולים יש לבדוק גם את האתרים הנוספים הקיימים בסביבה בכדי לאפיין השפעה הדדית ביניהם (2019 ,Williams).
זיהוי הביוארוסולים ובחינת תפוצתם מהווים מרכיב עיקרי במחקרים הבוחנים חשיפה תעסוקתית אליהם ואת מידת ההשפעה שלהם על בריאות העובדים באתר ועל הגרים בסביבתו. מציאת היחס "חשיפה – תגובה" הקשור בביוארוסולים הינו מורכב בכל הקשור לעובדים במתקני הקומפוסט ובמרבית המחקרים התוצאות אינן חד משמעיות. זאת, בניגוד לעובדים בחקלאות שם נמצא קשר ברור. העדר חד-משמעיות גורם גם להעדר תקינה משמעותית בנושא. הקושי בהגדרת יחס "מנה-תגובה" נובע, בנוסף לגורם הזיהוי והתפוצה, גם ממאפיינים של הגורם האנושי באתרי קומפוסט. מאפיינים אלה קשורים בנתוני עובדים במתקני הקומפוסט, במאפייני תחלואת עובדים בעלת חשד לקשר סיבתי, ובפער הקיים בין ממצאי דגימות סביבתיות אישיות של עובדים לבין ממצאי דגימות שטח. לרוב יועסקו במתקן עובדים גברים בריאים והדבר עלול ליצור הטיה בתוצאות (אפקט העובד הבריא). כמו כן, מחלות הקשורות בביוארוסולים מתפתחות לרוב לאט ולא תמיד יש התאמה בין ציר הזמן של העבודה במתקן לבין ציר הזמן של התפתחות המחלה. עובדה נוספת שמקשה היא היות הסימפטומים בלתי ספציפיים לביוארוסולים ולכן לא תמיד ניתן לבסס קשר בינם לבין החשיפה. בנוסף, התגובה לביוארוסולים הינה אינדיבידואלית וקשה לעקוב בצורה שווה אחרי כל העובדים (מרבית המחקרים התמקדו בבעיות נשימה ופחות בבעיות של מערכת הדם והעיכול). בחלק מהמחקרים המדגמים קטנים מדי ו/או המחקרים קצרים ואינם נותנים את הפרספקטיבה של חשיפה לטווח ארוך. מחקרים רבים מבוססים על דיווח אישי בלבד ולכן קשה להעריך את מצבם הבריאותי של העובדים ללא בדיקות בריאותיות (2019 ,Schlosser ;Robertson et al, 2019) גורם משמעותי נוסף במשתני הגורם האנושי הינו קיומם של אפקטים בריאותיים המושפעים משילוב של מספר גורמים, לדוגמה, ידוע היום ש - A. fumigatus מהווה נשא לגורמים ביולוגיים מזיקים. יתכן אפקט משולב של ביוארוסולים, כגון אנדוטוקסינים, וחומרים אורגנים נדיפים. השפעתם של ביוארוסולים רבים עדין אינה ברורה וגם בתחום זה יש להרחיב את המחקר (B(Bonifait, 2017; Schlosser, 2019
כיצד ניתן לשפר את המחקרים בכדי להצליח וליצר מודל "חשיפה-תגובה" מהימן וכן לקבוע רמה מרבית מותרת לחשיפה? יש להגדיל את המדגם, לגוון את האוכלוסייה הנבדקת, לבצע בדיקות בריאותיות כתוספת לתשאול העובדים, לערוך מחקרים ארוכים ולשפר את יכולות הדיגום והאנליזה. כמו כן, יש לבצע כימות של ה"רקע" מאזורים לא מושפעים, להוסיף נתונים דמוגרפים ולבחון האם יש אפקט סינרגטי או אינטראקטיבי של חשיפה משולבת לביוארוסולים ולטמפרטורות שונות כמו גם חומרים אורגנים נדיפים (2019 ,Schlosser ;Robertson et al, 2019) אחד המחקרים הבודדים שנערך לאורך זמן, הוא מחקר עוקבה שכלל 74 עובדים במתקני קומפוסט ו– 37 עובדים בקבוצת ביקורת, לאורך 13 שנים. העובדים במחקר מילאו שאלון אישי בכל פרק זמן נבחר ונבדקו אצלם נוגדנים כנגד עובש ותפקודי ריאות תוך הקפדה על שימוש באותו מיכשור לאורך השנים. כמו כן נבנה מודל להערכת חשיפה. במחקר זה נמצא שוותק עבודה מעל 5 שנים מגדיל את הסיכון לשיעול ב- 28% ולשיעול עם ליחה ב- 32%. הוסק שהעבודה עלולה להגדיל את הסיכון לחלות בברונכיט כרונית, אך בהשוואה לביקורת לא נמצאה ירידה בתפקודי הריאה. שיפור באמצעי המיגון לאורך השנים ולאפקט "העובד הבריא" כנראה השפיעו על תוצאות מחקר זה (2016 ,Van Kampen).
נושא אמצעי ההגנה האישית לעובדים הינו חשוב ביותר בסביבה בה קיים חשש לחשיפה לביואירוסולים. על אף שהממצאים בנוגע לסכנות הנובעות מחשיפה תעסוקתית בענף הקומפוסט אינם חד משמעיים ולא בוצעו מחקרים אשר בוחנים את השפעת אמצעי המגן על הגנת העובדים במתקני קומפוסט, ניתן להסיק אילו אמצעי הגנה נדרשים על פי מחקרים בענפים אחרים וכן על פי ממצאי חשיפה בעת ביצוע מטלות שונות באתר. יש לתכנן את אתר הקומפוסט והפעילות בו בצורה נכונה בכדי לצמצם את מספר העובדים החשופים לתהליכים בהם יש פיזור רחב יותר של ביוארוסולים. לדוגמא, יש למקם את הערמות, אשר נמצאות בתהליכי הבשלה ועוברות היפוך בתדירות גבוהה באזור מבודד יחסית אשר רחוק מהמשרדים ואזורי האוכל והשרות. יש למגן את העובדים ואת כלי הרכב בהם הם עובדים באמצעים המתאימים לחשיפה לאבק אורגני וביוארוסולים. כדוגמה לאמצעי מיגון לרכב אפשר לציין התקנת מסננים מתאימים בתא הנהג בטרקטורים. יש להדריך את העובדים על הסיכונים בעבודה בקומפוסט ובשימוש נכון בציוד המגן (2019 ,Schlosser).
לסיכום, בכדי ליצור מערך בטוח של עבודה ובקרת חשיפה באתרי הקומפוסט ובסביבתם יש לבצע את הדברים הבאים:
- קביעת רמת החשיפה המרבית המותרת עבור הביוארוסולים השונים, תוך מציאת אינדיקטורים אשר יאפשרו זיהוי של רמת החשיפה וקביעת דרגות מותרות לסף עליון.
- קביעת שיטות להערכה וסטנדרטיזציה להפצה כמותית בכדי ליצר מדריך אמין על ההשפעה של הביוארוסולים על הבריאות.
- ביצוע סטנדרטיזציה בשיטות הדיגום והמדידה בהתחשב גם ברקע ובתנאי מזג האוויר וקביעת יחסי "חשיפה - השפעה" בהתאם לממצאים.
- בחינה של האינטראקציה בין ביוארוסולים לכימיקלים מזהמים ותנאי סביבה אחרים והשפעתם על בריאות העובדים וכן מציאת הגורמים המשפיעים על החשיפה במקום העבודה.
- שיפור המחקרים הבוחנים את בריאות העובדים, בעזרת קבוצות של מתנדבים אשר יסכימו לקחת חלק במחקרים.
- פיתוח אינדיקטורים רלוונטים למחקרים על חשיפה ומצב בריאותי וביצוע הערכה אמינה מפורטת של החשיפה האישית של העובדים במתקן.
- בחינת התרומה של אמצעי המגן למניעת החשיפה.
- תיכנון מחקרים אפדימיולוגים ארוכי טווח שיתמקדו בסיכונים לבריאות.
- אימות המודלים אשר חוזים הפצה וריכוז הביוארוסולים סביב מתקני הקומפוסט.
- פיתוח מערך הסברתי המתבסס על המידע שנאסף ויהיה מיועד לעובדים, למתגוררים בסביבת המתקן ולמבקרים בו, תוך הקפדה על העברת המידע לאוכלוסיות בסיכון גבוה להיפגע (לדוגמא, אנשים בעלי מערכת חיסון מוחלשת) (2019 ,Schlosser).
- תחום נוסף שיש להרחיב את הידע בו הוא הקשר בין ביוארוסולים למחלת הסרטן.
מקורות ספרות
Bonifait, L., Marchand, G., Veillette, M., M'Bareche, H., Dubuis, M. E., Pépin, C., Duchaine, C. (2017). Workers' exposure to bioaerosols from three different types of composting facilities. Journal of occupational and environmental hygiene, 14(10), 815-822.
Duquenne, P. (2017). On the identification of culturable microorganisms for the assessment of biodiversity in bioaerosols. Annals of work exposures and health, 62(2), 139-146.
Mubareka, S., Groulx, N., Savory, E., Cutts, T., Theriault, S., Scott, J. A., Kirychuk, S. (2019). Bioaerosols and transmission, a diverse and growing community of practice. Frontiers in public health, 7.
Poole, C. J. M., & Basu, S. (2017). Systematic review: occupational illness in the waste and recycling sector. Occupational Medicine, 67(8), 626-636.
Robertson, S., Douglas, P., Jarvis, D., & Marczylo, E. (2019). Bioaerosol exposure from composting facilities and health outcomes in workers and in the community: A systematic review update. International journal of hygiene and environmental health.
Schlosser, O. (2019). BIOAEROSOLS AND HEALTH: CURRENT KNOWLEDGE AND GAPS IN THE FIELD OF WASTE MANAGEMENT. Detritus / Volume 05 - 2019 / pages 111-125.
Van Kampen, V., Hoffmeyer, F., Deckert, A., Kendzia, B., Casjens, S., Neumann, H. D., Brüning, T. (2016). Effects of bioaerosol exposure on respiratory health in compost workers: a 13-year follow-up study. Occup Environ Med, 73(12), 829-837.
Williams, B., Douglas, P., Barcelo, A. R., Hansell, A. L., & Hayes, E. (2019). Estimating Aspergillus fumigatus exposure from outdoor composting activities in England between 2005 and 14. Waste Management, 84, 235-244.