Criteria Document for Swedish Occupational Standards : Inorganic lead an update 1991 2004

Abstract

Lead (Pb) is certainly the most extensively studied toxic agent. Occupational exposure occurs in a wide variety of settings. However, the exposure levels have decreased considerably in the last decades. There is also exposure in the general environment. For many years, the US ATSDR (1999) has considered Pb to be the toxicant that poses the greatest risk. After the ban of Pb addition to petrol, there has been a dramatic decrease of the exposure in several parts of the world. From an international perspective, Swedes have a low exposure. Exposure to Pb is most often assessed by biological monitoring, mainly often by determination of B-Pb. This index has limitations, especially since there is saturation at high exposure. P-Pb has advantages, but the experience is too meagre yet. Pb is accumulated in the skeleton, where the concentration reflects long-term uptake, and where it may be determined by in vivo methods. At Pb exposure, there are toxic effects on the CNS and PNS, the blood (including inhibition of heme synthesis, which will also affect all other cells), the kidney, the cardiovascular, endocrine, immune systems and the GI tract. There are also effects on male reproduction (sperm quality). Pb passes the placenta barrier and may cause toxic effects on the nervous system of fetuses. Slight (but adverse) effects on the mental development of infants have repeatedly been reported at a mean B-Pb of 0.5 µmol/L, or even less, in the pregnant woman. As Pb is accumulated in the skeleton, mobilized during pregnancy and lactation, and is transferred to the fetus/infant, premenopausal women are a group of great concern. Epidemiological studies of exposure-response relationships for slight toxic effects of Pb suffer methodological problems, eg, in terms of selection bias and confounding. However, they permit conclusions on the relationships between different effects and B-Pb. The current average B-Pb in adult Swedish males is about 0.2 µmol/L, lower in women, adolescents and children. Effects on the heme synthesis occur at the B-Pbs in general populations with low exposure. There are indications of slight effects on the blood pressure right down to a mean B-Pb of about 0.4 µmol/L. On a population basis, this may mean an increased risk of coronary heart and cerebrovascular diseases. There is evidence for slight effects on the kidney at a mean B-Pb of 1.5 µmol/L, which is a level often present in Pb workers, as well as in the general population in some areas of the world with high Pb exposure. Adverse effects on the nervous and male reproduction may also occur at a mean B-Pb of 1.5 µmol/L. There is some evidence of mutagenicity (clastogenicity) and effects on the endocrine and immune systems at a mean B-Pb of 1.5-2.0 µmol/L. Adverse effects on blood formation seem to start at about 2.0-2.5, on the GI tract at about 3 µmol/L. The average worker would just not reach 1.5 µmol/L if exposed to 200 µg/m3 of Pb with low solubility (sulphide, dust from crystal glass, etc), or to about 30 µg/m3 with high (sulphate, nitrate, etc), assuming small particle sizes. Pb is carcinogenic in animal experiments, but there is only limited evidence for carcinogenicity in humans.

Av alla toxiska substanser är bly utan tvekan den mest undersökta. Yrkesmässig exponering för bly förekommer i många olika arbetsmiljöer. Exponeringsnivåerna har emellertid minskat väsentligt det senaste årtiondet. Exponering förekommer även i omgivningsmiljön. I många år ansåg amerikanska myndigheter att bly var den toxiska substans som utgjorde den största risken för hälsan (US ASTDR 1999). Efter det att blytillsatser i bensin förbjöds, har det i stora delar av världen skett en dramatisk minskning av exponeringen för bly. I ett internationellt perspektiv har vi i Sverige låga exponeringsnivåer för bly. Blyexponering uppskattas oftast med biologisk exponeringsmätning, vanligast är att mäta halten bly i blodet. Emellertid har detta mått begränsningar, bl.a. mättas blodbly vid högre exponeringar. Att i stället mäta bly i plasma har vissa fördelar men erfarenheten av detta exponeringsmått är än så länge begränsad. Bly ackumuleras i skelettet och skeletthalten som kan mätas med in vivo-metoder speglar långtidsexponeringen. Blyexponering kan orsaka effekter på centrala och perifera nervsystemet, blodet (inkluderat hämning av hemsyntesen vilket också påverkar alla celler i kroppen), njurarna, mag-tarm-kanalen, hjärt-kärl- och immunsystemet samt det endokrina systemet. Effekter ses också på det manliga fortplantningssystemet (spermie kvalitén). Bly passerar placentabarriären och kan skada nervsystemet hos fostret. Lätta, men ändock skadliga, effekter på den mentala utvecklingen hos barn har rapporterats i ett flertal studier när modern under graviditeten haft en medelhalt av blodbly på 0,5 µmol/L, kanske även t.o.m. lägre. Eftersom bly ackumuleras i ben, frigörs under graviditet och amning och transporteras till fostret/det diande spädbarnet, utgör flickor och fertila kvinnor en grupp som är speciellt viktig att ta hänsyn till med tanke på effekter på avkomman. Epidemiologiska studier av dos-responssamband för lätta toxiska effekter av bly är behäftade med metodologiska problem, t.ex. selektionsbias och confounding. Det går dock att dra slutsatser om förhållandet mellan blodblyhalt och olika effekter. Hos svenska män är för närvarande medelvärdet för blodbly ca 0,2 µmol/L. Medelvärdet är lägre hos kvinnor, ungdomar och barn. Hemsyntesen påverkas vid halter av blodbly som förekommer vid låg exponering i den allmänna befolkningen. Det finns tecken på att blodtrycket påverkas vid medelblodblyhalter ända ner till 0,4 µmol/L. På populationsbasis kan detta innebära en ökad risk för hjärt-kärlsjukdom. Det finns belägg för att lätta effekter på njurarna uppträder vid en medelblodblyhalt på 1,5 µmol/L. Detta är en blodblynivå man ofta finner hos blyarbetare och i den allmänna befolkningen i områden av världen med hög blyexponering. Skadliga effekter på nervsystemet och manlig fortplantningsförmåga uppträder också vid en blyblodhalt på 1,5 µmol/L. Det finns en del belägg för att bly är mutagent (klastogent) och att effekter på det endokrina systemet och immunsystemet uppträder vid en medelblodblyhalt på 1,5-2,0 µmol/L. Skadliga effekter på blodbildningen och på mag-tarmkanalen verkar börja uppträda vid en blodblyhalt på 2,0-2,5 respektive 3 µmol/L. Det har uppskattats att personer som är yrkesmässigt exponerade för blyföreningar med liten partikelstorlek (<=1 µm) och låg vattenlöslighet (t.ex. sulfid, damm från kristallglas m.m.) sällan uppnår en blodblyhalt på 1,5 µmol/L vid en luftexponering på 200 µg/m3. Motsvarande luftvärde för blyföreningar med hög vattenlöslighet (t.ex. sulfat, nitrat, etc.) är 30 µg/m3. Bly är carcinogent på försöksdjur, men endast begränsade belägg för carcinogenicitet hos människa föreligger.