Contribution of metals in resuspended dust to indoor and personal inhalation exposures: Relationships between PM10 and settled dust

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dc.contributor.author

Rasmussen, Pat E.

Levesque, Christine

Chénier, Marc

Gardner, David H.

dc.date.accessioned

2024-04-11T17:32:14Z

dc.date.available

2024-04-11T17:32:14Z

dc.date.issued

2018-07-26

dc.description - en

Health Canada is responsible for conducting research in support of risk assessment and risk management of metals under the Chemicals Management Plan. Settled house dust contains hundreds of inorganic and organic metallic compounds released from consumer products, furniture, building materials, coatings, combustion products, tracked-in soil and infiltrated ambient particles. Its ability to accumulate compounds makes house dust an excellent indicator of residential contamination. There is abundant evidence in the literature that re-suspended house dust contributes to indoor airborne particulate matter (PM) and the “personal cloud” (PM in the personal breathing zone). Despite this evidence, usage of dust contaminant concentration data has been generally limited to estimating exposures via the ingestion pathway, and not the inhalation pathway. Results from the present study provide several lines of evidence that support the utility of indoor settled dust concentration data for estimating indoor and personal inhalation exposures. Statistically significant correlations were observed between concentrations in settled house dust and indoor PM10 for Ag, Al, As, B, Cu, Fe, Mn, Pb, U, V and Zn. Five elements ( Ag, Al, As, Mn and Sb) showed significant correlations between personal PM10 and settled dust. Several metals of toxicological concern were shown to be elevated in the inhalable fraction (<10 µm) of settled dust from heavily carpeted homes compared to homes with little or no carpeting. The observation that many contaminants tend to concentrate in the finer fractions available for resuspension makes house dust a promising tool to assist Health Canada in refining estimates of personal and indoor exposures, and for identifying and mitigating indoor and outdoor sources of exposure.

dc.description.abstract - en

This study investigated relationships between element concentrations in settled indoor dust and airborne particulate matter (PM), and characterized element concentrations in fine (PM2.5) and coarse (PM10-2.5) modes of indoor, outdoor and personal microenvironments. Concentrations in settled house dust correlated significantly (99% CI) with concentrations in indoor PM10 for 11 out of 17 studied elements: Ag, Al, As, B, Cu, Fe, Mn, Pb, U, V and Zn. Five elements showed significant correlations between personal PM10 and settled dust, at 99% CI for Ag, Al, and As; and at 95% CI for Mn and Sb. These significant dust- PM10 correlations were observed in non-smokers’ homes in Windsor, Canada, in which PM10-2.5 comprised 55% of personal and indoor PM10 (median values in 2005 and 2006 respectively). Several elements were more concentrated in indoor PM10 compared to the settled dust from which the PM10 was derived, with enrichment factors ranging from 1.3 to 11. Dust fractionation experiments confirmed that most trace elements were enriched in resuspended PM10 compared to the parent dust sample. The <10 μm fraction averaged 50% ± 3.6% (by weight) of the total <80 μm dust samples (range 37–56%; n = 69). Concentrations of many elements in the <10 μm fraction of settled dust were 1.4–2.0 times higher in samples from heavily carpeted homes compared to non-carpeted homes, including Al, As and the transition metals Cd, Cr, Cu, Fe Ni and Zn. The results demonstrate that settled dust concentration data are useful for estimating indoor and personal exposures via the inhalation pathway.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Cette étude a examiné les relations entre les concentrations d'éléments dans la poussière intérieure déposée et les particules en suspension dans l'air (PM), et a caractérisé les concentrations d'éléments en modes fins (PM2,5) et grossiers (PM10-2,5) des microenvironnements intérieurs, extérieurs et personnels. Les concentrations dans la poussière domestique déposée étaient en corrélation significative (IC à 99 %) avec les concentrations dans les PM10 intérieures pour 11 des 17 éléments étudiés : Ag, Al, As, B, Cu, Fe, Mn, Pb, U, V et Zn. Cinq éléments ont montré des corrélations significatives entre les PM10 personnelles et la poussière déposée, à un IC de 99 % pour Ag, Al et As ; et à 95 % IC pour Mn et Sb. Ces corrélations significatives entre poussières et PM10 ont été observées dans des maisons de non-fumeurs à Windsor, au Canada, où les PM10-2,5 représentaient 55 % des PM10 personnelles et intérieures (valeurs médianes en 2005 et 2006 respectivement). Plusieurs éléments étaient plus concentrés dans les PM10 intérieures que dans la poussière déposée à partir de laquelle les PM10 étaient dérivées, avec des facteurs d'enrichissement allant de 1,3 à 11. Les expériences de fractionnement des poussières ont confirmé que la plupart des éléments traces étaient enrichis dans les PM10 remises en suspension par rapport à l'échantillon de poussière d'origine. La fraction <10 μm représentait en moyenne 50 % ± 3,6 % (en poids) du total des échantillons de poussière < 80 μm (plage de 37 à 56 % ; n = 69). Les concentrations de nombreux éléments dans la fraction <10 μm de poussière déposée étaient 1,4 à 2,0 fois plus élevées dans les échantillons provenant de maisons recouvertes de moquette que dans les maisons sans moquette, notamment Al, As et les métaux de transition Cd, Cr, Cu, Fe Ni et Zn. . Les résultats démontrent que les données sur les concentrations de poussières déposées sont utiles pour estimer les expositions intérieures et personnelles par voie d'inhalation.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est responsable de mener des recherches à l'appui de l'évaluation et de la gestion des risques liés aux métaux dans le cadre du Plan de gestion des produits chimiques. La poussière domestique déposée contient des centaines de composés métalliques inorganiques et organiques libérés par les produits de consommation, les meubles, les matériaux de construction, les revêtements, les produits de combustion, le sol accumulé et les particules ambiantes infiltrées. Sa capacité à accumuler des composés fait de la poussière domestique un excellent indicateur de contamination résidentielle. Il existe de nombreuses preuves dans la littérature selon lesquelles la poussière domestique remise en suspension contribue aux particules (PM) en suspension dans l'air intérieur et aux « nuages personnels » (PM dans la zone de respiration personnelle). Malgré ces preuves, l’utilisation des données sur les concentrations de contaminants poussiéreux s’est généralement limitée à l’estimation des expositions par voie d’ingestion, et non par voie d’inhalation. Les résultats de la présente étude fournissent plusieurs éléments de preuve qui soutiennent l’utilité des données sur les concentrations de poussières déposées à l’intérieur pour estimer les expositions par inhalation intérieure et personnelle. Des corrélations statistiquement significatives ont été observées entre les concentrations dans la poussière domestique déposée et les PM10 intérieures pour Ag, Al, As, B, Cu, Fe, Mn, Pb, U, V et Zn. Cinq éléments (Ag, Al, As, Mn et Sb) ont montré des corrélations significatives entre les PM10 personnelles et la poussière déposée. Il a été démontré que plusieurs métaux préoccupants sur le plan toxicologique étaient élevés dans la fraction inhalable (<10 µm) de la poussière déposée dans les maisons recouvertes de moquette par rapport aux maisons avec peu ou pas de moquette. L'observation selon laquelle de nombreux contaminants ont tendance à se concentrer dans les fractions les plus fines disponibles pour la remise en suspension fait de la poussière domestique un outil prometteur pour aider Santé Canada à affiner les estimations des expositions personnelles et intérieures, ainsi qu'à identifier et atténuer les sources d'exposition intérieures et extérieures.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.07.044

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2292

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Contribution of metals in resuspended dust to indoor and personal inhalation exposures: Relationships between PM10 and settled dust

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Article

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