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2014—2020年广西重金属污染地区人群尿铅水平调查

2024-12-03 59 上传者：管理员

摘要：目的了解广西重金属污染重点地区人群的尿铅水平，为重金属污染地区防治工作提供科学数据。方法 2014—2020年在广西某地区典型重金属污染区域选择具有代表性的3个行政村作为污染区；在距离污染区30～50 km的邻近地区，选择与污染区自然条件、经济发展水平、生活习惯相近，且无矿山开采和冶炼企业的1个行政村作为对照区。采用随机抽样的方法抽取居住3年以上、以食用本地自产粮食和蔬菜为主、无重金属相关职业性暴露、年龄在18～70岁的当地居民为调查对象，收集80～100 ml尿液，采用电感耦合等离子体质谱仪测定尿铅水平，计算尿铅水平、检出率和超标率。结果调查对象包括污染区3 529人和对照区1 415人，污染区人群尿铅M（IQR）为3.85（4.11）μg/L,对照区人群尿铅M（IQR）为2.34（2.22）μg/L,两区域尿铅水平差异有统计学意义（Z=18.708,P<0.001）。污染区人群尿铅的检出范围为ND～276.02μg/L,有4人尿铅水平超出标准，尿铅超标率为0.11%;对照区人群尿铅的检出范围为ND～34.22μg/L,无尿铅超标者，尿铅检出率（85.51%）低于污染区（91.16%）,差异有统计学意义（χ2=34.392,P<0.001）。在相同研究区域内，尿铅检出率表现为男性高于女性，吸烟者高于不吸烟者。与对照区相比，污染区人群尿铅水平均高于对照区相应分组的尿铅水平（均P<0.05）;污染区人群尿铅检出率随居住时间的增加而增高（χ■=11.892,P<0.001）;污染区不吸烟者、不饮酒者的人群尿铅检出率均高于对照区（吸烟：χ2=30.670,P<0.001;饮酒：χ2=45.912,P<0.001）;在校正人口学特征后，协方差分析结果显示两区域间人群尿铅水平差异有统计学意义（F=120.444,P<0.001）。结论广西重金属污染区人群铅负荷水平处于相对较低的状态，且存在性别、居住时间和个人习惯的差异；环境铅污染对人群健康依然存在潜在影响。

关键词：
尿铅
广西人群
生物半衰期
重金属
铅暴露
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铅是一种有积蓄毒性的重金属元素，具有毒性强、排出速度慢、生物半衰期较长等特点，对人体的危害要经过长期积累，具有隐蔽性，主要以慢性中毒和远期效应为主，能够累及人体多个系统的功能，引起胃肠道、肝肾和脑的疾病，其潜在危害性很大。广西矿产资源丰富，素有“有色金属之乡”的美誉，长期有色金属矿资源的开采和冶炼，矿区内废石、尾砂堆放已经成为周围居住环境中重金属污染的主要来源。为了解广西区内环境重金属污染地区人群重金属污染现状与人群负荷水平，分析污染状况及可能对人体健康的影响，课题组前期在重金属污染重点防控辖区开展了人群尿液中砷[1]和镉[2-3]的含量测定，但目前尚缺少在该地区人群尿铅负荷水平的相关研究。笔者于2014—2020年按照项目组统一调查方案在重金属污染地区开展了暴露人群铅负荷水平调查，分析性别、区域、个人习惯等对尿铅水平的影响，为重金属污染地区防治工作提供科学数据。现将结果汇报如下。

1、对象与方法

1.1调查对象

根据参考文献[1-3],将调查地区分为污染区和对照区：2014—2020年在广西某地区典型重金属污染区域选择具有代表性的3个行政村作为污染区；由于在调查地区未能找到完全未被污染的地区，在距离污染区30～50 km的邻近地区，选择与污染区自然条件、经济发展水平、生活习惯相近，且无矿山开采和冶炼企业的1个行政村作为对照区。在上述调查区域中采用随机抽样的方法抽取调查对象。纳入标准：在调查区域连续居住3年以上(每年不少于6个月)、以食用本地自产粮食和蔬菜为主、无重金属相关职业性暴露、年龄在18～70岁的当地居民。

1.2调查内容与样品采集

1.2.1问卷调查

由调查员采用统一的健康问卷调查表进行现场问卷调查，内容包括个人基本信息、生活习惯及健康状况等。本项目严格按照《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》要求，所有调查对象或其监护人均签署知情同意书。本调查由广西壮族自治区疾病预防控制中心伦理审查委员会批准。

1.2.2样品的采集、运输和保存

调查人员按照《环境重金属污染健康监测技术指南(试行)》(2010)规定进行人体尿液的采集和保存[4]。采用一次性带盖聚乙烯尿杯收集调查对象80～100 ml中段即时尿进行登记和分装；在用于检测铅含量的尿样中加入硝酸(优级纯)调节尿液pH约为2,混匀后冷链条件运输(不超过3 h),送实验室置于-20℃冰箱保存。

1.2.3样本检测

室温条件下解冻样品并充分摇匀，取1 ml尿液用4%的硝酸溶液稀释10倍，混匀后直接采用Nexion 300D型电感耦合等离子体质谱仪(美国Perkin Elmer公司)测定尿中铅水平，检出限为1μg/L,回收率为99.9%,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为1.97%。

1.3质量控制

采样前，现场工作人员须经过统一培训。现场设立1名采样质控人员，负责现场采样的质控和监督；采样过程中，严格按照国家有关标准执行，实验所用仪器、试剂和标准品均在有效期内。每批样品(100个)采集现场空白样3个，检测结果小于检出限；同时抽取10%的样品进行平行样测定，其测定结果最大值与最小值间的差值应小于相应元素的重复性限值。

1.4评价方法

根据有关参考文献[5-6],我国人体正常尿铅含量<80μg/L(卫防钱字[1965]170号),将尿铅检验结果>80μg/L的定义为尿铅含量超标。

1.5统计学分析

采用Excel 2010建立数据库，尿铅水平为未检出时以检出限的1/2来计算。采用SPSS 25.0软件进行统计学分析，并计算调查对象尿铅水平检出率和超标率。由于人群尿铅含量为非正态分布，采用中位数(mean,M)和四分位间距(inter quartile range,IQR)进行描述，组间差异性比较采用Mann-WhitneyU检验；计数资料采用频数(n)和比例(%)表示，组间率的比较采用χ2检验；由于两区域内调查对象的人口学特征存在差异，选择协方差分析进行不同区域间尿铅水平的比较。检验水准α=0.05。

2、结果

2.1一般情况

本研究共纳入调查对象4 944人，包括污染区3 529人和对照区1 415人。污染区和对照区的研究对象均以女性、40岁以上、居住时间为30～59年不吸烟和不饮酒的人群为主。见表1。

2.2不同调查年份人群的尿铅水平

2014—2020年污染区人群尿铅水平均高于对照区(P<0.05)。2016、2019和2020年污染区人群尿铅检出率均高于对照区，2014年污染区尿铅检出率低于对照区，差异均有统计学意义(P<0.05)。对照区的尿铅检出率有逐年下降趋势(χ2趋势=192.081,P<0.001),而污染区则无明显趋势变化(χ2趋势=0.613,P=0.434)。污染区尿铅超标的4例调查对象中，2014年3例、2018年1例。见表1。

2.3不同性别人群尿铅水平

无论是污染区还是对照区，男性的尿铅检出率均高于女性，差异均有统计学意义(污染区：χ2=9.069,P=0.003;对照区：χ2=13.859,P<0.001);而同性别不同区域比较，均表现为污染区尿铅水平、检出率均高于对照区，差异均有统计学意义(P<0.01)。在尿铅超标的4例调查对象中，女性3例，男性1例。见表1。

2.4不同年龄组人群的尿铅水平

在相同区域内对比，污染区人群尿铅检出率随着年龄的增长呈现增高趋势(χ2趋势=7.045,P=0.008),而对照区则出现小幅度的下降趋势(χ2趋势=5.263,P=0.022)。不同区域间对比，除年龄<30岁人群外，污染区人群尿铅水平均高于对照区(P<0.05);污染区50～59岁和≥60岁年龄组人群尿铅检出率高于对照区中相应分组，差异均有统计学意义(P<0.05)。在尿铅超标的4例调查对象中，30～39岁组有1例，50～59岁组有3例。见表1。

2.5不同居住时间人群的尿铅水平

污染区人群尿铅检出率随着居住时间的增加呈现增高趋势(χ2趋势=11.892,P<0.001),而对照区则无明显趋势变化(χ2趋势=0.141,P=0.707)。不同区域间对比，除居住时间<10年人群以外，污染区人群尿铅水平均高于对照区(P<0.05);污染区中居住时间为20～29、30～39、50～59、≥60年组人群尿铅检出率高于对照区相应分组，差异均有统计学意义(P<0.05)。在尿铅超标的4例调查对象中，居住时间<10、20～29、30～39、50～59年各1例。见表1。

2.6是否吸烟的人群尿铅水平

在相同区域内对比，吸烟的人群尿铅检出率均较不吸烟者高(污染区：χ2=5.850,P=0.016;对照区：χ2=6.364,P=0.012)。不同区域间对比，污染区人群尿铅水平均高于对照区(P<0.05);污染区不吸烟者尿铅检出率高于对照区，差异有统计学意义(P<0.01)。在尿铅超标的4例调查对象中，不抽烟者3例，抽烟者1例。见表1。

2.7是否饮酒的人群尿铅水平

对照区中是否饮酒人群的尿铅检出率差异有统计学意义，而在污染区中差异无统计学意义(污染区：χ2=2.798,P=0.094;对照区：χ2=19.303,P<0.001)。不同区域间对比，污染区人群尿铅水平均高于对照区(P均<0.05);污染区不饮酒者尿铅检出率高于对照区，差异有统计学意义(P<0.01)。尿铅超标的4例调查对象均为不饮酒者，见表1。

2.8不同区域人群的尿铅水平

污染区人群尿铅M(IQR)为3.85(4.11)μg/L,对照区人群尿铅M(IQR)为2.34(2.22)μg/L,Wilcoxon秩和检验结果显示两区域尿铅水平差异有统计学意义(Z=18.708,P<0.001);分别将性别、年龄、居住时间、吸烟和饮酒作为协变量，采用协方差分析对两组调查对象的尿铅水平进行统计分析，结果显示两区域间人群尿铅水平差异有统计学意义(F=120.444,P<0.001)。见表1。

污染区人群尿铅的检出范围为ND～276.02μg/L,检出率为91.16%(3 217/3 529),其中有4人尿铅水平超出标准，尿铅超标率为0.11%;对照区人群尿铅的检出范围为ND～34.22μg/L,检出率为85.51%(1 210/1 415),无尿铅超标者。不同区域人群的尿铅检出率差异有统计学意义(χ2=34.392,P<0.001),而尿铅超标率差异无统计学意义(连续性校正χ2=0.509,P=0.475)。见表1。

表1 2014—2020年广西重金属污染区和对照区不同特征人群尿铅检测结果

3、讨论

随着现代工业的发展，铅污染日趋严重，对生产工人的健康造成极大威胁。铅及其化合物在我国工业生产中广泛存在，主要通过呼吸道和消化道进入人体后经肾脏排泄。尿液中的铅被认为是血浆扩散并通过肾脏排出的，在实际工作中铅测定是大样本人群的铅暴露水平的常用方法，具有无创、方便收样的特点，因此选择尿铅作为衡量铅暴露水平的监测指标[7]。本研究结果显示，污染区人群尿铅水平(3.85μg/L)和检出率(91.16%)均高于对照区尿铅水平(2.34μg/L)和检出率(85.51%),经过对人口学特征的调整，结果仍然表现为污染区人群尿铅水平高于对照区；且本次检出有4人尿铅超过我国正常人群的尿铅水平[5](<80μg/L),最高值达到276.02μg/L,超标率为0.11%。该污染区人群尿铅水平高于辽宁省(3.22μg/L)[8]和陕西省(0.47μg/L)[9]的一般人群尿铅水平，也高于2014年全国八省中西部地区人群尿铅水平(3.22μg/L)[10],这提示广西环境重金属污染区人群尿铅水平虽然未造成明显健康损害，但存在蓄积风险，环境铅污染对人群健康不容忽视。

研究结果显示，污染区人群尿铅检出率随年龄的增长和居住时间的增加而呈现出增高趋势，发现年龄组中50～59岁和≥60岁，以及居住时间为20～29、30～39、50～59、≥60年的人群尿铅水平和检出率均较高，这与李奕等[11]研究结果一致。这可能是因为人体长期吸收的铅分布于各个组织和器官中，随着自身年龄和接铅时间的增长，新陈代谢功能和自身免疫力均有所下降，大量的铅不能及时排出体外，长期在体内累积并损伤多种器官和系统[12-13],同时造成血液和尿液中的铅水平增高[14];对照区尿铅检出率随年龄的增长出现了较小幅度的下降，可能是由本调查的抽样误差引起，具体原因有待进一步查证。其次，污染区中男性的尿铅水平高于女性，吸烟者尿铅水平均高于不吸烟者。有报告[15]显示，2018年我国≥15岁人群吸烟率为26.6%,其中男性吸烟率(50.5%)高于女性(2.1%),而既往研究发现，1支香烟含有0. 6～2μg铅，吸烟时至少吸入其铅含量的1/10[16],长期接触环境中的铅烟或铅尘会引起铅在体内的蓄积并具有一定的相关性[17-18],因此男性尿铅水平较女性高。本研究结果中与对照区相比，污染区中不吸烟、不饮酒人群的尿铅检出率均较高，说明环境中铅污染对区域内居住人群均存在潜在的威胁，其与铅是一种蓄积性毒物，具有较长半衰期和持续低暴露的特点有关。本研究发现有4人尿铅水平超出标准，尿铅超标率为0.11%,该结果远低于接铅作业的工作人员的尿铅水平(5.63%)[19],提示环境中的铅污染对人群健康影响的风险较小，但也不应忽视。

本研究存在一定的局限性，虽然结果显示两个区域中人群均存在一定的尿铅负荷现象，但其是否与研究地区天然环境中铅的背景值含量有直接关系还有待进一步环境调查；该研究结果虽为区域内连续7年的调查结果，但获取研究对象是随机抽样，由于男性常年外出打工和2020年疫情的原因，存在男性和女性样本量构成差别、样本信息偏倚等问题，均可能对研究结果造成影响，后续将进一步开展持续动态研究，以克服样本信息偏倚和数量造成的问题。

综上，铅是一种可通过食物链摄取，也能从被污染的空气中摄取的重金属元素。广西环境重金属污染区人群铅负荷水平处于相对低健康危害风险的状态，提示在监测环境铅污染过程中应重点关注居住时间较长和高年龄人群。

参考文献:

[1]叶秀,蔡嘉旖,曲英莉,等.砷暴露人群尿中7-甲基鸟苷与砷的相关性研究[J].环境与健康杂志,2015,32(3):199-202.

[2]黄林,许露曦,蒋慧,等.环境镉污染重点地区人群尿镉水平调查[J].环境与健康杂志,2016,33(7):600-603.

[3]黄林,钟格梅,蒋慧,等.广西环境镉污染地区人群健康影响评估[J].应用预防医学,2017,23(3):181-186.

[4]中华人民共和国卫生部办公厅.卫生部办公厅关于印发《环境重金属污染健康监测技术指南(试行)》的通知:卫办监督发[2010]188号[EB/OL].(2010-11-29) [2023-03-09]..

[5]俞筱芬.现行尿铅正常值的商榷[J].劳动医学,1984,1(1):60-62.

[6]吴鹏.锦州市中学生尿铅水平及影响因素分析[D].锦州:辽宁医学院,2016.

[8]田昊渊,庞妍,阎波,等.辽宁省一般人群血和尿中铅水平研究[J].中国工业医学杂志,2016,29(1):8-11.

[9]惠晓芬,丁勇,张同军,等.陕西省一般人群全血和尿液中铬､镉和铅负荷水平分析[J].现代预防医学,2020,47(19):3583-3588.

[10]丁春光,潘亚娟,张爱华,等.中国八省份一般人群血和尿液中铅､镉水平及影响因素调查[J].中华预防医学杂志,2014,48(2):91-96.

[11]李奕,漆骏,邢漪,等.2017年玉溪市某钢铁厂炼铁车间工人尿铅水平调查结果[J].职业与健康,2019,35(6):736-739.