沙潁河沈丘段重金屬污染及居民機(jī)體內(nèi)暴露水平調(diào)查

劉文一，李 巖，巴 月，程學(xué)敏，左其亭，薛玉堂，崔留欣#

1)鄭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教研室 鄭州 450001 2)鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 鄭州450001 3)沈丘縣疾病預(yù)防控制中心流行病科 沈丘 466300

沙潁河沈丘段重金屬污染及居民機(jī)體內(nèi)暴露水平調(diào)查

劉文一1)，李 巖1)，巴 月1)，程學(xué)敏1)，左其亭2)，薛玉堂3)，崔留欣1)#

1)鄭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教研室 鄭州 450001 2)鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 鄭州450001 3)沈丘縣疾病預(yù)防控制中心流行病科 沈丘 466300

#通信作者，男，1955年5月生，本科，教授，研究方向：環(huán)境毒理學(xué)，E-mail:clx@zzu.edu.cn

沙潁河；重金屬；污染；內(nèi)暴露

目的：了解沙潁河重金屬污染水平及居民體內(nèi)負(fù)荷。方法：距沙潁河2 km以內(nèi)和20 km以外各選取1個(gè)自然村作為污染區(qū)和對(duì)照區(qū)，采用直接原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法檢測(cè)環(huán)境介質(zhì)中鉛、汞、鎘含量，采用溶出伏安法測(cè)定人群血超過(guò)清鉛、汞、鎘含量。結(jié)果：污染區(qū)飲用水、土壤、小麥、葉類蔬菜中鉛和鎘含量均高于對(duì)照區(qū)(P均<0.05)。污染區(qū)飲用水、土壤中汞含量亦高于對(duì)照區(qū)(t=4.266、2.246,P均<0.05)。污染區(qū)人群血清中鉛、汞、鎘含量高于對(duì)照區(qū)人群(t=5.466、2.821、10.736,P均<0.05)。結(jié)論：沙潁河沈丘段河水中重金屬通過(guò)水平擴(kuò)散、垂直滲透等方式，污染了居民生活飲用水、土壤、葉類蔬菜、小麥，使居民機(jī)體鉛、汞、鎘內(nèi)暴露水平增高。

沙潁河是淮河流域的最大支流之一，全長(zhǎng)418 km，流域面積34 400 km2。由于未經(jīng)處理的污水肆意排放，水質(zhì)污染嚴(yán)重，多項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)Ⅴ類地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1]，且對(duì)沿岸居民健康造成了一定的危害[2-4]。水質(zhì)污染水平與當(dāng)?shù)鼐用穸喾N惡性腫瘤的發(fā)病率有關(guān)[1]。在沙潁河周邊地下水中檢測(cè)到了多種重金屬，其含量隨距河床距離的增加呈明顯下降的趨勢(shì)；近河岸土壤重金屬含量普遍高于遠(yuǎn)水區(qū)，且表層含量高于下層[5-6]。有鑒于此，作者以豫皖兩省交界處的沈丘縣為調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)定環(huán)境介質(zhì)中及居民血清中重金屬含量，旨在探討沙潁河流域重金屬污染水平，為河流污染防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 調(diào)查現(xiàn)場(chǎng) 依據(jù)疾病和水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[7]，選擇沙潁河豫皖兩省交界處沈丘縣為調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)。在沙潁河槐店閘處設(shè)置采樣斷面，在沈丘縣境內(nèi)上游、下游分別設(shè)置入境斷面和出境斷面。上述3個(gè)采樣點(diǎn)分別代表污染斷面、自凈斷面、清潔(對(duì)照)斷面。在距沙潁河2 km以內(nèi)和20 km以外，各選取1個(gè)自然村作為污染區(qū)和對(duì)照區(qū)；2村人口均在2 000人以上，且經(jīng)濟(jì)水平、自然條件、農(nóng)作物種類、人口構(gòu)成等因素基本均衡。

1.2 調(diào)查內(nèi)容

1.2.1 環(huán)境介質(zhì)重金屬水平 設(shè)置入境斷面、槐店閘斷面、出境斷面3個(gè)采樣斷面，每個(gè)斷面按四分法采集3點(diǎn)水樣，每個(gè)水樣平行測(cè)定3次。分別在2村東、南、西、北、中5個(gè)方位采集飲用水水樣和土壤、產(chǎn)自當(dāng)?shù)氐男←湣⑷~類蔬菜的樣品，每個(gè)方位采集3個(gè)。采用直接原子吸收分光光度法和石墨爐原子吸收分光光度法檢測(cè)鉛、汞、鎘含量。

1.2.2 居民血清重金屬水平 以污染區(qū)和對(duì)照區(qū)全部30～40歲村民為對(duì)象進(jìn)行健康體檢，受檢者應(yīng)符合以下條件：在當(dāng)?shù)爻錾蚓幼? a以上，無(wú)職業(yè)性有害因素暴露，無(wú)不良嗜好，無(wú)慢性肝、腎及免疫系統(tǒng)疾病。在知情同意前提下，采用隨機(jī)數(shù)字表法選擇65名進(jìn)行血清重金屬測(cè)定。抽取空腹靜脈血10.0 mL，分離血清，用溶出伏安法測(cè)定血清中鉛、汞、鎘的含量(極譜儀-797，萬(wàn)通科技有限公司)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。不同斷面水樣中3種重金屬含量的比較采用單因素方差分析，污染區(qū)與對(duì)照區(qū)環(huán)境介質(zhì)及人群血清重金屬含量的比較均采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同斷面水樣鉛、鎘、汞測(cè)定結(jié)果 見(jiàn)表1。

表1 沙潁河沈丘段水樣鉛、鎘、汞測(cè)定結(jié)果(n=12) μg/L

2.2 污染區(qū)與對(duì)照區(qū)環(huán)境介質(zhì)重金屬測(cè)定結(jié)果 見(jiàn)表2、3。

表2 污染區(qū)與對(duì)照區(qū)土壤和飲用水重金屬含量測(cè)定結(jié)果(n=15)

表3 污染區(qū)與對(duì)照區(qū)自產(chǎn)小麥和葉類蔬菜中重金屬含量測(cè)定結(jié)果(n=15) mg/kg

2.3 污染區(qū)與對(duì)照區(qū)人群血清重金屬測(cè)定結(jié)果 見(jiàn)表4。

表4 污染區(qū)與對(duì)照區(qū)人群血清鉛、鎘、汞含量比較

3 討論

調(diào)查結(jié)果顯示，各斷面河水中鉛、汞、鎘含量均較高。污染區(qū)土壤、飲用水、葉類蔬菜、糧食中鉛和鎘含量均高于對(duì)照區(qū)。污染區(qū)飲用水和土壤中汞含量均高于對(duì)照區(qū)；葉類蔬菜、糧食中汞含量與對(duì)照區(qū)相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2000年以來(lái)，淮河污染已得到國(guó)家高度關(guān)注。經(jīng)過(guò)治理，一定程度上提高和改善了淮河水質(zhì)。近幾年來(lái)，淮河污染又呈上升趨勢(shì)，有很多污染物超過(guò)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。資料[7]顯示，污染的河水在平水期和枯水期可垂直滲透，進(jìn)而對(duì)地下水造成污染。由于土層的過(guò)濾作用，地下水中污染物的含量顯著降低，且與距河床的距離呈負(fù)相關(guān)[7-10]。此外，河水中的重金屬可以通過(guò)灌溉、擴(kuò)散進(jìn)入并積累于土壤，然后通過(guò)水平轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致蔬菜、糧食中重金屬含量增高，從而使居民攝入的重金屬增多。

調(diào)查結(jié)果顯示，污染區(qū)居民血清中鉛、鎘、汞含量均高于對(duì)照區(qū)。根據(jù)上述結(jié)果作者認(rèn)為，沙潁河河水中重金屬等有害物質(zhì)污染了當(dāng)?shù)鼐用裆铒嬘盟⒓Z食及葉類蔬菜，從而增加了居民暴露機(jī)會(huì)和內(nèi)暴露水平[10-12]。重金屬進(jìn)入機(jī)體的途徑可能有以下兩條：①河水-土壤-糧菜-人體。②河水-地下水-飲用水-人體。

綜上所述，沙潁河沈丘段水質(zhì)重金屬污染嚴(yán)重，對(duì)居民健康具有一定潛在風(fēng)險(xiǎn)。至于重金屬污染是否為當(dāng)?shù)啬[瘤高發(fā)的危險(xiǎn)因素，有待進(jìn)一步深入研究。

[1]Tian D,Zheng W,Wei X,et al.Eutrophication of water bodies and pollutions of microcystins in water and sediments in X county in the Huai river basin[J].Wei Sheng Yan Jiu,2011,40(2):158

[2]羅毅鑫,黃祺,唐春宇,等.沙潁河鉛污染對(duì)兒童GH-IGF-1軸和體格發(fā)育的影響[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2014,49(1):25

[3]李仕群,朱靜媛,李巖,等.沙潁河流域居民血清鉛、鎘、鋅、銅及金屬硫蛋白的測(cè)定[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2013,48(6):788

[4]Qu GP,Xiu QY,Li B,et al.Arsenic trioxide inhibits the growth of human lung cancer cell lines via cell cycle arrest and induction of apoptosis at both normoxia and hypoxia[J].Toxicol Ind Health,2009,25(8):505

[5]徐小磊.淮河流域(安徽段)地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)與防治對(duì)策研究[J].安徽地質(zhì)，2007,17(2):128

[6]李冬林,金雅琴,張紀(jì)林,等.秦淮河河岸帶典型區(qū)域土壤重金屬污染分析與評(píng)價(jià)[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2008,25(2):228

[7]高紅莉,李洪濤,趙風(fēng)蘭.沙潁河(河南段)水污染的時(shí)空分布規(guī)律[J].水資源保護(hù),2010,26(3):23

[8]張妮.某地區(qū)鎘生態(tài)分布與人群健康影響的初步研究[D].北京:北京交通大學(xué),2014.

[9]張雍.模擬酸雨與Pb、Cd復(fù)合污染對(duì)小白菜的影響研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2013.

[10]董會(huì)軍.水中鉛的形態(tài)分布和非溶解態(tài)鉛的形成機(jī)制研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2013.

[11]顏治,王丙濤,丁晶,等.深圳市售葉類蔬菜中五種重金屬污染調(diào)查及評(píng)價(jià)[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2013,23(9):2162

[12]聶曉玲,程國(guó)霞,王敏娟,等.陜西省2013年蔬菜中鉛、鎘污染現(xiàn)狀及近5年趨勢(shì)分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2014,24(14):2063

(2014-09-01 收稿 責(zé)任編輯姜春霞)

Survey of heavy metal pollution and residents′ internal exposure levels in Shaying river Shenqiu section

LIUWenyi1),LIYan1),BAYue1),CHENGXuemin1),ZUOQiting2),XUEYutang3),CUILiuxin1)

1)DepartmentofEnvironmentalHealth,CollegeofPublicHealth,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001 2)CollegeofWaterResourcesandEnvironment,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001 3)DepartmentofEpidemiology,CenterforDiseaseControlandPreventionofShenqiuCounty,Shenqiu466300

Shaying river; heavy metal; pollution; internal exposure

Aim: To investigate the heavy metal pollution level of Shaying river and the body burden of the residents along the river.Methods: Two villages were chosen respectively as the polluted area and control area. One was located in 2 km from the river and the other was 20 km from the river. The contents of lead(Pb), mercury(Hg), and cadmium(Cd) in the ambient medium were detected by atomic absorption spectrophotometry and graphite furnace atomic absorption spectrophotometry, and the contents of Pb, Hg, and Cd in human serum were detected by voltammetry.Results: The Pb and Cd contents in drinking water, soil, wheat, and leafy vegetables from the polluted area were all higher than those from the control area(P<0.05). The Hg contents in drinking water and soil from the polluted area were higher than those from the control area(t=4.266，2.246,P<0.05). The contents of Pb, Hg, and Cd in human serum from residents living in the polluted area were higher than those in the control area(t=5.466,2.821,10.736,P<0.05).Conclusion: The drinking water, soil, leafy vegetables and wheat have been polluted by Shaying river Shenqiu section via horizontal spread and vertical permeability, and then raises the internal exposure levels of Pb, Hg, and Cd in the residents.

10.13705/j.issn.1671-6825.2015.03.027

R123.1