沙潁河流域居民血清鉛、鎘、鋅、銅及金屬硫蛋白的測定*

李仕群,朱靜媛,李 巖,王志瑾, 袁 偉, 程學敏,巴 月,崔留欣

鄭州大學公共衛生學院勞動衛生學與環境衛生學教研室 鄭州 450001

淮河作為我國七大水系之一，是沿淮兩岸居民主要的飲用水源，也是兩岸工、農業和生活污水的主要接納體。沙潁河作為淮河的主要支流，接納了沿岸31個縣級以上城鎮的排污，是淮河流域中污染最為嚴重的河流之一。近年來隨著人口的急劇上升、工農業的快速發展，特別是水系沿線城市采礦、皮革、印染、電子、冶煉等行業的迅速崛起，大量未經處理的污水直接排放入河，導致沙潁河水體污染進一步加劇，水質常年處于劣V類[1]，其中水體重金屬污染問題尤為突出。在淮河干流沉積物中鉛的平均含量為29.5 mg/kg,是我國水系沉積物中平均值的1.18倍, 高于長江、黃河、松花江和遼河流域[2]。淮河流域水污染對居民健康的影響，一直是一個全社會關注的重大課題，媒體和民間組織也多次進行報道，但是尚缺少規范的環境流行病學調查，尤其是沙潁河重金屬污染對人群健康的影響未見報道。該研究選取沙潁河附近的兩個村莊，主要針對沙潁河重金屬污染、成人體內重金屬負荷及金屬硫蛋白(metallothionein，MT)進行測定與評價，進一步探討水污染對人群健康的影響。

1 對象與方法

1.1調查對象根據相關衛生與環境部門提供的疾病譜和水質監測數據，結合課題組前期研究結果，將調查現場定于沙潁河出省斷面的沈丘縣境內。分別在距沙潁河河堤5 km以內和20 km以外各隨機選取一個村莊作為污染區和對照區。兩個村莊在生活習慣、經濟水平、自然條件、人口構成方面相似。 選取年齡30～70歲村民共796名作為調查對象。調查對象均簽訂知情同意書。

1.2測定內容及方法

1.2.1 環境中鉛、鎘含量的測定 分別于沙潁河沈丘縣內入境河段、槐店閘(縣城)河段、出境河段設3個采樣斷面。每個斷面采集三點水樣，每個水樣平行測定3次。分別在兩村東、西、南、北、中5個方位采集飲用水樣品、土壤樣品、糧食樣品、蔬菜樣品，每個方位采集3個樣品。樣品中鉛、鎘含量的測定均采用火焰原子吸入法。每個指標平行測定2次。按照《水和廢水監測方法》以及《生活飲用水標準檢驗方法》(GB/T 5750-2006)測定河水及飲用水中鉛、鎘含量。

1.2.2 血清中鉛、鎘、鋅、銅、MT的測定 采取調查對象清晨空腹靜脈血10 mL，靜置0.5 h后離心分離血清， -80 ℃保存，用于測定血清中的鉛、鎘、鋅、銅和MT的含量。測定中避免反復凍融。血清中鉛、鎘、鋅和銅測定采用溶出伏安法，儀器購于瑞士萬通公司。血清中MT采用ELISA法測定，試劑盒購于上海元谷科技有限公司。檢測步驟嚴格按照說明書進行。

1.3統計學處理數據錄入使用EpiDate 3.0，采用雙機雙人錄入，建立數據庫。用SPSS 12.0對數據進行分析，3個斷面中鉛、鎘水平的比較采用單因素方差分析。污染區和對照區和外環境以及人群血清鉛、鎘、鋅、銅、MT含量的比較采用兩獨立樣本的t檢驗，人群血清鉛、鎘、鋅、銅與MT含量的關系采用相關性分析。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1外環境中的鉛、鎘水平見表1、2。污染區飲水、土壤、糧食和蔬菜中金屬鉛、鎘含量均高于對照區。

表1 污染區和對照區飲水、土壤、糧食和蔬菜中鉛、鎘水平的比較

表2 沙潁河3個斷面中鉛、鎘水平的比較

2.2人群血清中鉛、鎘、鋅、銅及MT的水平見表3、4。

表3 污染區和對照區人群血清中鉛、鎘、鋅、銅含量及銅鋅比值的比較

表4 污染區和對照區不同性別人群血清中鉛、鎘、鋅、銅與MT含量的比較

2.3人群血清中鉛、鎘、鋅、銅及MT含量的關系見表5。

表5 污染區和對照區人群血清中鉛、鎘、鋅、銅各指標與MT含量的關系

3 討論

從該研究沙潁河的鉛、鎘暴露情況來看，已觀察不到該流域河水的自凈能力。豐水期和枯水期沙潁河河水中鉛、鎘濃度均嚴重超過地表水Ⅲ類和Ⅳ類的質量標準(GB 3838-2002)。污染區飲用水、土壤、糧食和蔬菜的鉛、鎘含量均高于對照區。沙潁河水中的污染物可能已通過水平擴散、垂直滲透、雨水溶解和灌溉等方式，進入到周邊居民的生活用水及農作物中,使得污染區飲用水及農作物中的鉛、鎘含量超出規定的最高限值(0.05 mg/L)[3-5]。

鉛是有毒金屬，能引起機體幾乎所有器官系統的功能紊亂，尤其是血液和神經系統。鎘攝入量過多則會對肝腎造成損害，引起體內必需微量元素內環境穩態的改變，甚至引起癌癥的發生。鋅是人體必需的微量元素，有研究[6-7]表明在鉛接觸的人和動物中血清鋅與血清鉛呈負相關，補鋅能增強需鋅酶ALA-脫水酶的活性，許多疾病患者出現血清鋅降低[8-9]、血清銅升高、銅/鋅比值升高的現象[10]。該研究結果顯示污染區人群血清中的鉛、鎘、銅含量明顯高于對照區，鋅含量明顯低于對照區，男性血清中鉛鎘含量均高于女性。提示水污染影響污染區人群體內的銅鋅蓄積分布，結合前期研究結果該地區人群的免疫水平也較低，腫瘤死亡率較高[11]，可以考慮將銅/鋅比值列入腫瘤早期診斷指標體系進行研究。

此外該研究結果顯示，兩區人群血清鉛、鎘水平與血清MT含量存在高度的正相關，且隨著血清鉛、鎘含量的增加，MT的含量也隨之增多，說明血清鉛、鎘可以誘導組織中MT的產生。MT對鉛具有阻滯吸收和促排作用,能降低鉛對機體的毒害作用，是體內重金屬的緩沖系統，起著調節體內重金屬元素的平衡的作用[12-13]，且動物實驗[14]也證明組織中的MT與染鉛劑量存在一定的劑量-反應關系。進入體內的鎘主要在肝臟誘導MT的合成并結合形成Cd-MT,從而減輕鎘的毒害作用，MT的表達水平與機體鎘暴露水平相一致，并在一定程度上與機體對鎘的反應性有關。污染區人群MT高表達可能是機體鉛、鎘暴露增加時的一種保護機制。

總之，淮河沙潁河流域污染狀況嚴重，尤其是重金屬污染更為嚴重，亟待環境治理。

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