工業(yè)區(qū)居民砷、鉛、鎘的內(nèi)暴露水平及影響因素分析*

李 盛 馮亞莉 李 普 丁延虹 藤鐵楠 吳允萍 王金玉

【提 要】 目的 探討工業(yè)區(qū)居民砷、鉛、鎘的內(nèi)暴露水平及影響因素。方法 采用隨機整群分層方法抽取蘭州市工業(yè)區(qū)常住居民135人進行問卷調(diào)查，尿及血中砷、鉛、鎘的含量檢測。兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗，多組間比較采用Kruskal-Wallis H檢驗；尿、血中重金屬水平相關(guān)性分析采用Spearman等級相關(guān)。結(jié)果 研究對象尿砷、尿鉛、尿鎘的幾何均數(shù)分別為14.17μg/L、0.81μg/L、0.22μg/L；與兒童比較，成人尿鉛、尿鎘水平較高；與不吸煙者比較，吸煙者尿鎘的水平較高(P<0.05)。血砷、血鉛、血鎘幾何均數(shù)分別為0.92μg/L、18.43μg/L、0.49μg/L；與兒童比較，成人血砷、血鉛和血鎘的水平均較高(P<0.05)；與不吸煙者比較，吸煙者血鉛和血鎘的水平均較高(P<0.05)。尿砷和血砷、尿鉛和血鉛、尿鎘和血鎘的水平均呈正相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論 工業(yè)區(qū)居民砷、鉛、鎘的內(nèi)暴露水平存在年齡差異，吸煙也有影響；3種重金屬的尿、血水平呈正相關(guān)。

環(huán)境污染與健康的研究是近年來的熱點問題之一，而健康風(fēng)險評價是將環(huán)境污染與人體健康聯(lián)系起來的有效手段，通過定量描述污染物對人體產(chǎn)生的健康風(fēng)險，有利于明確環(huán)境污染物治理的優(yōu)先順序，為環(huán)境衛(wèi)生管理提供科學(xué)依據(jù)[1]。暴露評估是健康風(fēng)險評價的核心環(huán)節(jié)，有間接法和直接法兩種。間接法是通過測定環(huán)境介質(zhì)中某環(huán)境污染物的濃度或含量，結(jié)合在該環(huán)境中人群接觸特征(如接觸途徑、接觸頻率)等，估算個體的外暴露水平。這種方法操作簡便，效率較高，在一定程度上能反應(yīng)區(qū)域的暴露特征，目前應(yīng)用廣泛[2-3]。但間接法對個體的暴露量估算精確性較低。由此，研究者提出，通過測定特定的生物標(biāo)記物(血液、尿液等)中的污染物或者其代謝產(chǎn)物的含量來確定污染物進入個體的暴露量，這能反應(yīng)不同人群的差異性，更接近個體的內(nèi)暴露水平，使評價結(jié)果更精準(zhǔn)[4]。

在眾多的環(huán)境污染物中，由于具有長期性、累積性、不可逆性等特點，重金屬污染的健康危害研究備受關(guān)注。中國重點控制的重金屬有5種，分別是鉛、鎘、汞、砷和鉻。西固區(qū)是蘭州市老工業(yè)基地，擁有蘭州煉油廠、蘭州化纖廠等一批化工企業(yè)，這些企業(yè)在為蘭州經(jīng)濟發(fā)展做出巨大貢獻的同時，也導(dǎo)致周邊區(qū)域環(huán)境介質(zhì)中累積了大量包括重金屬在內(nèi)的環(huán)境污染物。西固區(qū)大氣PM2.5中重金屬砷、鎘元素的致癌風(fēng)險介于可接受風(fēng)險水平10-6～10-4之間，存在可能的致癌風(fēng)險[5]。進行西固區(qū)重金屬內(nèi)暴露水平研究將有利于更精準(zhǔn)進行該地區(qū)的環(huán)境重金屬健康風(fēng)險評估。然而，目前有關(guān)西固區(qū)人群重金屬生物監(jiān)測工作尚未見報道。因此，本研究對西固區(qū)135名常住居民進行問卷調(diào)查，并采集血、尿樣本進行砷、鉛、鎘3種重金屬含量檢測，探討工業(yè)區(qū)居民重點控制重金屬內(nèi)暴露水平及其影響因素，為工業(yè)區(qū)環(huán)境重點控制重金屬健康風(fēng)險評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

資料與方法

1.研究對象

在西固城區(qū)隨機選擇2個街道，每個街道隨機選擇1個社區(qū)，將該社區(qū)以每30戶為一組進行分組，然后使用隨機數(shù)字選擇3組作為調(diào)查對象。每個社區(qū)調(diào)查對象首先按照兒童和青少年(3～17歲)、成人(18歲以上)的年齡構(gòu)成均衡和性別構(gòu)成均衡原則選取。其次，通過問卷調(diào)查，剔除：(1)現(xiàn)居住地不滿3年者；(2)有職業(yè)砷、鉛、鎘的接觸史者；(3)患肝臟疾病、糖尿病及腫瘤等慢性消耗性疾病者；(4)3個月內(nèi)服用過復(fù)合微量元素類藥物和保健品者。最后共選擇西固區(qū)常住居民135人作為研究對象。研究對象均知情同意后開展研究。

2.問卷調(diào)查

由通過統(tǒng)一培訓(xùn)的調(diào)查員，入戶面詢收集調(diào)查對象的環(huán)境暴露情況及健康基本狀況。年齡較小調(diào)查對象由其監(jiān)護人代為回答。問卷內(nèi)容包括：(1)基本信息：年齡、性別、民族等；(2)重金屬職業(yè)接觸史；(3)生活習(xí)慣：吸煙、飲酒情況等；(4)健康狀況：近半年患病及治療情況、家族史等。

3.健康檢查及判定標(biāo)準(zhǔn)

對135研究對象進行基本健康情況檢查。檢查項目包括身高、體重和血壓。其中，兒童青少年肥胖和超重根據(jù)文獻判定[6]。成人體重過輕、正常、超重、肥胖按照衛(wèi)生部《中國成人超重和肥胖癥預(yù)防的控制指南》推薦的標(biāo)準(zhǔn)[7]。超重、肥胖合并為超重肥胖組。血壓檢查僅包括12歲及以上者(91人)。高血壓診斷參考《中國醫(yī)師協(xié)會關(guān)于我國高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)及降壓目標(biāo)科學(xué)聲明》[8]標(biāo)準(zhǔn)。

4.樣品采集及處理

(1)血樣：12歲及以上者采集空腹靜脈血4管，每管4ml，其中抗凝全血1管。6～12歲兒童采集空腹靜脈血3管，每管4ml，其中抗凝全血1管。6歲以下兒童采集抗凝全血1管，4ml。對6歲及以上研究對象，抗凝全血進行現(xiàn)場檢測血常規(guī)后，剩余按每份1ml分裝；非抗凝全血現(xiàn)場分離血清，至實驗室先分裝0.8ml用于臨床生化檢測，剩余按每份0.5ml分裝。對6歲以下兒童，抗凝全血現(xiàn)場檢測血常規(guī)后，取1.5ml離心分離血漿后用于生化檢測，剩余樣本至實驗室按每份1ml分裝。

(2)尿樣：6歲及以上研究對象采集隨機尿樣，不少于80ml；6歲以下兒童采集隨機尿樣，不少于50ml。采集的尿樣現(xiàn)場應(yīng)用“苦味酸分光光度法”進行尿常規(guī)測定后，根據(jù)檢測需求按照每份10ml分裝。

(3)所有分裝后的樣本通過冷鏈運輸送入專業(yè)機構(gòu)進行重金屬含量檢測。

5.質(zhì)量控制

在研究對象選擇過程中，為滿足樣本性別和年齡均衡需要，每天均進行當(dāng)日調(diào)查對象年齡和性別分布分析，對不同年齡或性別缺少的研究對象進行及時補充。研究對象問卷調(diào)查由經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)的調(diào)查員逐項面詢填寫，年齡較小的調(diào)查對象由其監(jiān)護人代為回答。問卷資料由現(xiàn)場調(diào)查負(fù)責(zé)人及時審核后確定。研究對象基本健康檢查、尿樣和血樣采集由具備資質(zhì)的專業(yè)醫(yī)學(xué)機構(gòu)承擔(dān)。采樣相關(guān)所用器具、容器由蘭州市疾病預(yù)防控制中心統(tǒng)一配發(fā)。樣品分析均由專業(yè)人員按照相關(guān)要求進行，分析過程中設(shè)置空白實驗。

6.統(tǒng)計學(xué)分析

采用Excel 2007建立數(shù)據(jù)庫。使用SPSS 18.0軟件包進行統(tǒng)計學(xué)分析。研究對象尿、血重金屬檢測濃度采用幾何均數(shù)表示。兩組間差異分析采用Mann-Whitney U檢驗；多組間差異分析采用Kruskal-Wallis H檢驗；相關(guān)性分析采用Spearman等級相關(guān)分析；以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。統(tǒng)計過程中原始檢測數(shù)據(jù)低于方法檢出限的數(shù)值以檢出限的1/2替代[9]。

結(jié) 果

1.研究對象基本情況

本次研究共選擇西固區(qū)常住居民135人。其中，男、女性分別占49.63%(67/135)、50.37%(68/135)。年齡在3～72歲之間，P50(P25、P75)為28(9，52)歲；其中3～、6～、12～、19～、40～、60～79歲者分別占15.56%(21/135)、17.03%(23/135)、16.30%(22/135)、17.78%(24/135)、17.03%(23/135)、16.30%(22/135)。體重過輕、正常、超重肥胖者分別占7.41%(10/135)、54.07%(73/135)、38.52%(52/135)。吸煙、不吸煙者分別占17.04%(23/135)、82.96%(112/135)。飲酒、不飲酒者分別占1.48%(2/135)、98.52%(133/135)。高血壓、非高血壓者分別占15.38%(14/91)、84.62%(77/91)。

2.尿中重金屬水平

由表1可見，研究對象尿砷幾何均數(shù)為14.17μg/L，各組對象尿砷水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。尿鉛幾何均數(shù)為0.81μg/L，其中成人尿鉛水平高于兒童青少年(P<0.05)。尿鎘幾何均數(shù)為0.22μg/L，尿鎘水平，成人高于兒童青少年，吸煙者高于不吸煙者(均P<0.05)。

表1 不同特征研究對象尿中重金屬水平(μg/L)

3.血中重金屬水平

由表2可見，研究對象血砷幾何均數(shù)為0.92μg/L，其中成人血砷水平高于兒童青少年(P<0.05)；血鉛幾何均數(shù)為18.43μg/L，血鉛水平，成人高于兒童青少年，吸煙者高于非吸煙者(均P<0.05)；血鎘幾何均數(shù)為0.49μg/L，血鎘水平，成人高于兒童青少年，吸煙者高于非吸煙者(均P<0.05)。

表2 不同特征研究對象血中重金屬水平(μg/L)

4.尿和血中重金屬水平相關(guān)性

Spearman等級相關(guān)分析結(jié)果顯示，研究對象尿砷和血砷、尿鉛和血鉛、尿鎘和血鎘的水平均呈正相關(guān)(rS：0.357，0.294，0.579，均P<0.05)。

討 論

丁春光等[10-11]研究發(fā)現(xiàn)，我國一般人群砷、鉛和鎘的負(fù)荷均存在地區(qū)差異。本次研究對象尿砷、血砷幾何均數(shù)(14.17μg/L，0.92μg/L)均低于我國遼寧省(21.27μg/L、3.68μg/L)[12]、尿砷水平也低于韶關(guān)市(17.19μg/L)[13]。尿鉛、血鉛幾何均數(shù)(0.81μg/L、18.43μg/L)低于我國一般人群水平(1.05μg/L，34.9μg/L)[11]和遼寧省調(diào)查結(jié)果(3.22μg/L，29.04μg/L)[14]，尿鎘幾何均數(shù)(0.22μg/L)也低于我國一般人群水平(0.28μg/L)[11]和遼寧省調(diào)查結(jié)果(0.44μg/L)[15]，說明蘭州市工業(yè)區(qū)這3種重點控制的重金屬內(nèi)暴露水平較低。然而，長時間低濃度的重金屬暴露仍然危害機體健康，增加慢性病的發(fā)生率[16-17]，因此仍建議應(yīng)加強蘭州市工業(yè)區(qū)人群重金屬暴露的防護工作。結(jié)果還顯示，研究對象尿、血中重金屬水平呈正相關(guān)，與文獻報道一致[10-11]，說明血樣和尿樣重金屬含量均可一定程度反映重金屬在體內(nèi)的負(fù)荷情況。

關(guān)于體內(nèi)重金屬內(nèi)暴露水平影響因素的研究結(jié)果存在爭議。例如，我國一般人群和遼寧省的調(diào)查發(fā)現(xiàn)性別、年齡和生活方式均影響體內(nèi)砷的暴露水平[10，12]，而白瑩等[18]發(fā)現(xiàn)無論是砷暴露還是非砷暴露作業(yè)者的尿砷的水平與性別、年齡、工齡、吸煙、飲酒、BMI之間均無關(guān)系。本次研究結(jié)果顯示，成人的尿砷和尿鉛水平、血中3種重金屬水平均顯著高于兒童和青少年，與文獻報道一致[10-15]，這可能與重金屬在體內(nèi)的蓄積作用有關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)，吸煙者血鉛、血鎘的水平顯著高于非吸煙者[11，14-15]，本研究結(jié)果與上述報道一致。說明吸煙對體內(nèi)重金屬負(fù)荷有影響。研究發(fā)現(xiàn)，1支香煙含有0.6～2μg鉛，吸煙時至少吸入其含量的1/10[19]，吸煙和體內(nèi)鉛含量呈正相關(guān)[20-21]；人體每日吸20支香煙，可吸入鎘2～4μg，吸煙可使血鎘水平升高[21-22]。因此，應(yīng)呼吁健康生活方式，積極做好控?zé)煿ぷ?，降低體內(nèi)重金屬負(fù)荷，改善健康。當(dāng)然，本研究的樣本量較少，可能導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)與實際情況有一定偏差，今后還需要進一步擴大樣本量更好的完善、修正研究結(jié)果。