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饮水型砷病区井水砷氟含量季节分布特征及相关因素分析

2024-05-20 77 上传者：管理员

摘要：目的探讨内蒙古自治区巴彦淖尔市饮水型砷病区改水前不同季节井水砷氟分布特征及相关因素，为饮水型地方性砷中毒的进一步防控提供基础数据和参考依据。方法采用整群抽样方法，选择内蒙古自治区巴彦淖尔市杭锦后旗某乡改水前A、B、C三社的309例压把井进行监测调查，采用氢化物原子荧光光度法进行水砷含量测定，采用离子选择电极法进行水氟含量测定。对不同季节砷氟含量比较采用秩和检验，对水砷、水氟及相关因素采用Spearman秩相关分析。结果对309例压把井进行水砷、水氟含量及相关因素监测，结果显示，研究地区不同季度的水砷含量、水氟含量、气温、水温、气压、pH值和湿度差异有统计学意义(Z=41.287、18.555、266.880、217.952、264.027、123.552、255.409,P<0.05)。水砷和水氟含量呈正相关(r=0.179,P<0.05)。气温、气压、pH值与水砷含量呈负相关(r=-0.140、-0.150、-0.117,P<0.05)。成井时间、采样季度、湿度、pH值与水氟含量呈正相关(r=0.327、0.153、0.322、0.308,P<0.05)。井深、气温、水温与水氟含量呈负相关(r=-0.625、-0.194、-0.185,P<0.05)。结论内蒙古自治区巴彦淖尔市饮水型砷病区居民水砷含量和水氟含量有明显的季节差异，应根据其季节分布特征及相关因素进行地方性砷中毒的进一步防控。

关键词：
多系统毒性
季节
气温
砷氟含量
饮水型砷病区
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人群砷氟暴露可造成机体广泛的健康效应。慢性砷暴露可对人体造成多系统毒性作用，主要包括生殖发育毒性、神经毒性、免疫毒性和致癌性等[1]。氟的长期暴露亦可引起慢性全身性疾病，主要包括氟斑牙、氟骨症和中枢神经系统损伤、心血管系统损伤等多系统损伤，最终导致全身多器官的慢性病变和功能障碍[2]。研究显示砷氟联合染毒时可致牙齿[3]、骨骼[4]、循环系统[5]、中枢神经系统[6]、生殖系统[7]、泌尿系统[8]等多器官系统损伤。基于砷氟暴露引起的健康损伤，摸清砷氟季节分布规律对于砷中毒的精准防控有重要意义。课题组通过对内蒙古自治区饮水型地方性砷病区的井水进行为期1年的监测，进一步探索饮水型砷病区的不同季节砷氟含量分布及相关因素，为饮水型砷中毒的持续防控及消除提供数据支持和科学依据。

1、对象与方法

1.1研究对象

采用整群抽样方法，选择内蒙古自治区巴彦淖尔市杭锦后旗某乡改水前A、B、C三社的309例压把井作为研究对象，对309例水井进行砷氟含量及相关因素监测。

1.2样品采集和保存

分别于4个季度采集研究区居民的压把井水。聚四氟乙烯采样瓶和瓶盖在采样前需用水样反复冲洗3次，在采样前将采样瓶空放5min,取水样150ml。水样采集与保存采用《生活饮用水卫生标准检验方法》(GB/T 5750—2006)[9],采用氢化物原子荧光光度法进行水砷含量测定，采用离子选择电极法进行水氟含量测定。

1.3统计分析

采用SPSS 25.0软件进行统计分析。因计量资料不符合正态分布，以中位数和四分位数[M(Q1,Q3)]表示，不同季节比较采用多个独立样本的秩和检验(Kruskal-Wallis检验),用Z值表示。采用Spearman秩相关分析对水砷、水氟及相关因素进行相关性分析，用r值表示。以P<0.05为差异有统计学意义。检验水准α=0.05(双侧)。

2、结果

2.1饮水型砷病区水砷季度变化

不同季度的砷含量差异有统计学意义(Z=41.287,P<0.05),与第二季度相比，第一季度、第三季度、第四季度的砷含量均增加，差异均有统计学意义(Z=72.840、-91.629、-62.349,均P<0.05)。不同季度的氟含量差异有统计学意义(Z=18.555,P<0.05),与第二季度相比，第三季度、第四季度的氟含量均增加，差异均有统计学意义(Z=-49.673、-59.476,均P<0.05)。不同季度的气温、水温、气压、pH值和湿度差异有统计学意义(Z=266.880、217.952、264.027、123.552、255.409,P<0.05)。见表1。

2.2饮水型砷病区砷氟含量及相关因素分析

水砷与水氟含量呈正相关，差异有统计学意义(r=0.179,P<0.05)。气温、气压、pH值与水砷含量间呈负相关，差异有统计学意义(r=-0.140、-0.150、-0.117,P<0.05)。成井时间、井深、采样季度、水温、湿度与水砷含量间未发现相关性(r=0.106、0.004、0.074、-0.074、0.083,P>0.05)。成井时间、采样季度、湿度、pH值与水氟含量呈正相关，差异有统计学意义(r=0.327、0.153、0.322、0.308,P<0.05)。井深、气温、水温与水氟含量呈负相关，差异有统计学意义(r=-0.625、-0.194、-0.185,P<0.05)。气压与水氟含量间未发现相关性(r=0.017,P>0.05)。见表2。

表1内蒙古自治区巴彦淖尔市饮水型砷病区砷氟含量及相关因素比较

表2内蒙古自治区巴彦淖尔市饮水型砷病区砷氟含量及相关因素相关性分析(r值)

3、讨论

目前，有相关报道饮水型地方性砷中毒病区居民饮水砷含量分布有季节变化，造成季节变化的主要原因是研究区居民所饮用的高砷水为浅层地下水，其对地表水补给的影响较为敏感。本研究显示，研究区居民饮水砷含量季节变化顺序为秋季>春季>冬季>夏季，夏季水砷含量最低，一方面是由于夏季降雨量大且处于灌溉期，地下水水位上升，地下水中砷含量因稀释而降低[10];另一方面是由于夏季水位上升，导致氧化还原环境改变，不利于砷的还原释放，导致夏季水砷含量最低[11]。张皓月等[12]发现内蒙古自治区河套平原的砷含量的变化与特殊水文地球化学行为有关，推断该区砷含量的变化与此有关。

研究地区地处河套平原的砷氟暴露地区。关于地下水中氟化物的来源在该地区未见报道，但对另一处平原(土默川平原)的砷氟暴露地区(托克托县)发现富含氟的岩石[13]是浅层地下水中氟化物的主要来源，推测研究地区水氟来源与其一致。本研究显示研究区居民饮水氟含量季节变化顺序为冬季>秋季>春季>夏季。造成水氟含量季节变化的主要原因，一方面是由于在夏季，降雨量大，稀释了整体氟化物浓度，而冬季由于含氟岩石的浸出，地下水富含氟[14];另一方面与地下水的pH值、含水层岩性、含氟矿物溶解度高、地下水径流条件和高蒸发条件等有关[15]。

关于砷氟含量相关因素的分析，目前有报道认为偏碱性的地下水环境利于砷氟共富集[16]。康文辉等[17]研究发现高pH值有利于地下水中砷富集，而邢世平等[18]研究发现高pH值对地下水中氟富集有显著的促进作用。课题组通过对砷氟含量分布及相关因素进行相关性分析，结果显示研究地区水氟含量与pH值间呈正相关(r=0.308,P<0.05),而水砷含量与pH值间呈负相关(r=-0.117,P<0.05),可能与沉积环境不同有关。呼和浩特市盆地沉积环境主要受本地大黑河控制，受黄河的影响较小，但河套平原高砷区的沉积环境受黄河和本地河流的共同影响[19]。本研究地区饮水中的砷含量与气温间呈负相关(r=-0.140,P<0.05),可能与气温升高增强了砷的释放和生物转化[20]有关。井深与水氟含量呈负相关(r=-0.625,P<0.05),可能是由于氟主要富集于地表浅层。成井时间与水氟含量呈正相关(r=0.327,P<0.05),可能是由于随着成井时间的减少，井深越来越深，而水氟含量则越来越少，由此可推测成井时间是水氟含量变化的间接因素。该地区气压与水砷含量间呈负相关(r=-0.150,P<0.05),采样季度、湿度与水氟含量呈正相关(r=0.153、0.322,P<0.05),气温、水温与水氟含量呈负相关(r=-0.194、-0.185,P<0.05),虽然相关因素差异均有统计学意义，但相关性较小，有待于进一步探索。

综上，本研究显示内蒙古自治区巴彦淖尔市饮水型砷病区居民水砷含量和水氟含量有明显的季节差异，水砷含量与水氟含量相关，气温、气压、pH值与水砷含量相关，成井时间、井深、采样季度、气温、水温、湿度、pH值与水氟含量相关，提示可以根据砷氟季节分布特征，并结合相关因素，制定针对性措施，进一步精准化防控地方性砷中毒。

利益冲突无

参考文献:

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