工業區居民砷、鉛、鎘的內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 探討工業區居民砷、鉛、鎘的內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區常住居民135人進行問卷調查，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性分析采用Spearman等級相關。結果 研究對象尿砷、尿鉛、尿鎘的幾何均數分別為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(P<0.05)。結論 工業區居民砷、鉛、鎘的內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。

環境污染與健康的研究是近年來的熱點問題之一，而健康風險評價是將環境污染與人體健康聯系起來的有效手段，通過定量描述污染物對人體產生的健康風險，有利于明確環境污染物治理的優先順序，為環境衛生管理提供科學依據[1]。暴露評估是健康風險評價的核心環節，有間接法和直接法兩種。間接法是通過測定環境介質中某環境污染物的濃度或含量，結合在該環境中人群接觸特征(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區域的暴露特征，目前應用廣泛[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記物(血液、尿液等)中的污染物或者其代謝產物的含量來確定污染物進入個體的暴露量，這能反應不同人群的差異性，更接近個體的內暴露水平，使評價結果更精準[4]。

在眾多的環境污染物中，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。西固區是蘭州市老工業基地，擁有蘭州煉油廠、蘭州化纖廠等一批化工企業，這些企業在為蘭州經濟發展做出巨大貢獻的同時，也導致周邊區域環境介質中累積了大量包括重金屬在內的環境污染物。西固區大氣PM2.5中重金屬砷、鎘元素的致癌風險介于可接受風險水平10-6～10-4之間，存在可能的致癌風險[5]。進行西固區重金屬內暴露水平研究將有利于更精準進行該地區的環境重金屬健康風險評估。然而，目前有關西固區人群重金屬生物監測工作尚未見報道。因此，本研究對西固區135名常住居民進行問卷調查，并采集血、尿樣本進行砷、鉛、鎘3種重金屬含量檢測，探討工業區居民重點控制重金屬內暴露水平及其影響因素，為工業區環境重點控制重金屬健康風險評估提供基礎數據。

資料與方法

1.研究對象

在西固城區隨機選擇2個街道，每個街道隨機選擇1個社區，將該社區以每30戶為一組進行分組，然后使用隨機數字選擇3組作為調查對象。每個社區調查對象首先按照兒童和青少年(3～17歲)、成人(18歲以上)的年齡構成均衡和性別構成均衡原則選取。其次，通過問卷調查，剔除：(1)現居住地不滿3年者；(2)有職業砷、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個月內服用過復合微量元素類藥物和保健品者。最后共選擇西固區常住居民135人作為研究對象。研究對象均知情同意后開展研究。

2.問卷調查

由通過統一培訓的調查員，入戶面詢收集調查對象的環境暴露情況及健康基本狀況。年齡較小調查對象由其監護人代為回答。問卷內容包括：(1)基本信息：年齡、性別、民族等；(2)重金屬職業接觸史；(3)生活習慣：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.健康檢查及判定標準

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文獻判定[6]。成人體重過輕、正常、超重、肥胖按照衛生部《中國成人超重和肥胖癥預防的控制指南》推薦的標準[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《中國醫師協會關于我國高血壓診斷標準及降壓目標科學聲明》[8]標準。

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，抗凝全血進行現場檢測血常規后，剩余按每份1ml分裝；非抗凝全血現場分離血清，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，抗凝全血現場檢測血常規后，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。采集的尿樣現場應用“苦味酸分光光度法”進行尿常規測定后，根據檢測需求按照每份10ml分裝。

(3)所有分裝后的樣本通過冷鏈運輸送入專業機構進行重金屬含量檢測。

5.質量控制

在研究對象選擇過程中，為滿足樣本性別和年齡均衡需要，每天均進行當日調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。研究對象問卷調查由經過統一培訓的調查員逐項面詢填寫，年齡較小的調查對象由其監護人代為回答。問卷資料由現場調查負責人及時審核后確定。研究對象基本健康檢查、尿樣和血樣采集由具備資質的專業醫學機構承擔。采樣相關所用器具、容器由蘭州市疾病預防控制中心統一配發。樣品分析均由專業人員按照相關要求進行，分析過程中設置空白實驗。

6.統計學分析

采用Excel 2007建立數據庫。使用SPSS 18.0軟件包進行統計學分析。研究對象尿、血重金屬檢測濃度采用幾何均數表示。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；相關性分析采用Spearman等級相關分析；以P<0.05為差異有統計學意義。統計過程中原始檢測數據低于方法檢出限的數值以檢出限的1/2替代[9]。

結 果

1.研究對象基本情況

本次研究共選擇西固區常住居民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為14.17μg/L，各組對象尿砷水平比較差異無統計學意義。尿鉛幾何均數為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性

Spearman等級相關分析結果顯示，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(rS：0.357，0.294，0.579，均P<0.05)。

討 論

丁春光等[10-11]研究發現，我國一般人群砷、鉛和鎘的負荷均存在地區差異。本次研究對象尿砷、血砷幾何均數(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市(17.19μg/L)[13]。尿鉛、血鉛幾何均數(0.81μg/L、18.43μg/L)低于我國一般人群水平(1.05μg/L，34.9μg/L)[11]和遼寧省調查結果(3.22μg/L，29.04μg/L)[14]，尿鎘幾何均數(0.22μg/L)也低于我國一般人群水平(0.28μg/L)[11]和遼寧省調查結果(0.44μg/L)[15]，說明蘭州市工業區這3種重點控制的重金屬內暴露水平較低。然而，長時間低濃度的重金屬暴露仍然危害機體健康，增加慢性病的發生率[16-17]，因此仍建議應加強蘭州市工業區人群重金屬暴露的防護工作。結果還顯示，研究對象尿、血中重金屬水平呈正相關，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的負荷情況。

關于體內重金屬內暴露水平影響因素的研究結果存在爭議。例如，我國一般人群和遼寧省的調查發現性別、年齡和生活方式均影響體內砷的暴露水平[10，12]，而白瑩等[18]發現無論是砷暴露還是非砷暴露作業者的尿砷的水平與性別、年齡、工齡、吸煙、飲酒、BMI之間均無關系。本次研究結果顯示，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的蓄積作用有關。研究還發現，吸煙者血鉛、血鎘的水平顯著高于非吸煙者[11，14-15]，本研究結果與上述報道一致。說明吸煙對體內重金屬負荷有影響。研究發現，1支香煙含有0.6～2μg鉛，吸煙時至少吸入其含量的1/10[19]，吸煙和體內鉛含量呈正相關[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，應呼吁健康生活方式，積極做好控煙工作，降低體內重金屬負荷，改善健康。當然，本研究的樣本量較少，可能導致實驗數據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、修正研究結果。