论文部分内容阅读
砷的环境暴露与健康研究已经成为国际环境健康研究的最热门的领域之一。燃煤型砷中毒是我国特有的砷中毒形式,在贵州和陕西两省境内流行,危害人口数以万计。在燃煤型砷中毒地区,砷主要通过呼吸道和食物进入人体,与世界范围内广泛流行的饮水型砷中毒相比具有一定特殊性。本研究选择位于陕南安康市燃煤型砷中毒病区的几个典型砷暴露村作为调查采样点,采取流行病学调查和实验室分析手段,以“燃煤砷暴露(累积砷暴露量)→砷在人体内的蓄积(发砷)→砷的排泄(尿中砷的代谢产物)”为研究主线,调查了病区燃煤型砷中毒的流行特征和影响因素,分析了砷的累积暴露量、头发中砷的蓄积量和尿砷排泄量与砷中毒之间的剂量-反应关系,探讨了引发砷致皮肤损伤的砷最低累积暴露剂量和煤砷含量阈值,分析了砷的甲基化代谢特征与砷中毒的关系。
(1)砷中毒的流行概况。流行病学调查结果显示,以轻度及其以上的砷致皮肤损伤患者人数计,砷中毒患者检出率为18.6％,根据人口的年龄构成回推砷中毒患病率为12.8%。轻、中、重度砷中毒患者均有检出,其中以轻度和中度中毒为主,占患者人数的87%:皮肤损伤症状以单纯色素脱失或沉着的病例为主,也存在色素沉着和脱失并存的病例,未检出掌趾化和皮肤癌病例,未检出“三联症”病例。年龄对砷中毒患病有影响,高年龄组砷中毒患病风险高于低年龄组。砷中毒患者主要集中在40岁以上人群,占患者总数的98%,符合慢性砷中毒的发病规律。男性的砷中毒检出率显著高于女性,原因可能与男性和女性的社会分工不同导致砷的暴露量差异、男性吸烟和饮茶的习惯以及性别间对砷的甲基化代谢差异等有关。此外,房屋结构等因素均对砷中毒有影响。
(2)煤砷阈值和引发皮损的最低有效累积砷暴露剂量的探讨。将面上及重点村的流行病学调查结果和实验室内测定的发砷、煤砷含量相结合,提出陕南石煤燃烧型砷中毒的煤砷阈值可能在29～39mg/kg,明显低于中国疾控中心在进行地方性砷中毒的流行病学调查时所确定的100mg/kg的煤砷标准。环境砷含量分析显示:陕南病区空气砷依然存在严重的超标现象;部分粮食样品中砷含量超标,可能与储存和干燥过程中受到二次污染有关;蔬菜和水中砷含量在安全值范围内,推测土壤-植物系统和水体未受石煤砷的污染,证实空气砷是人体暴露的主要来源。分别计算居民每日通过饮食和呼吸途径的砷暴露量,结合检出砷中毒患者的最低年龄和次低年龄,估算引发皮肤损伤的最低累积砷暴露剂量,初步认定陕南当地燃煤型砷中毒的最低累积暴露剂量在1675mg左右。
(3)发砷、发硒含量关系研究。与贵州燃煤型砷中毒、内蒙古饮水型砷中毒病区相比,陕南病区的砷暴露人群具有明显的患病率相对低而发砷相对高蓄积的特征。皮损个体的发砷含量显著高于无皮损的个体,发砷含量有随着砷中毒病情加重而呈现升高的趋势,并且无皮损组体内发砷的累积量已经和轻度、中度中毒组人群没有显著著异,表明这部分人群可能处于亚临床状态,砷对人体健康的损害已经发生,提示在今后的研究中,应重视发砷值而不能仅注重临床症状和体征。
陕南病区砷暴露人群的头发中硒也表现出高蓄积性的特征,跟湖北恩施的硒中毒病区发硒值接近却未发现硒中毒病例,可能是砷拮抗了硒的毒性所致。男性和女性的发砷含量差异不显著,而发硒含量男性显著低于女性,这可能是男性砷中毒患病率显著高于女性的原因之一。砷和硒有拮抗作用,发生砷中毒还是硒中毒取决于砷和硒的相对含量。因此本研究选择发硒/发砷比值衡量两种元素在人体内的相对含量,结果表明,陕南病区人群尽管头发中砷和硒的含量都很高,但发硒/发砷值显著低于非砷暴露对照,并且随着砷中毒病情加重而减小,因此,建议将发硒/发砷比值作为陕南燃煤型砷中毒的一个新的生物标志物。
长沙铺村煤砷和人群发砷均显著高于天星村,发硒和发硒/发砷值显著低于天星村,而砷中毒患病率确比天星村低70%,具有一定特殊性。可能与天星村煤氟含量显著高于长沙铺有关。氟和砷有协同作用,能加重彼此的毒性,但是由于本研究关于氟的数据量有限,未做深入分析,在今后的研究中值得深入探讨。
此外,对砷暴露人群头发微量元素的研究发现,除了硒元素和砷元素的关系密切之外,铁和铝元素对砷中毒影响也应该得到重视。
(4)砷的甲基化代谢特征。以长沙铺的高砷暴露人群为研究对象,发现尿砷代谢产物以甲基化形态的砷为主,在慢性高砷暴露条件下仍然具有较高的甲基化代谢能力(DMA∨和MMA∨占总砷含量的75.16%)。皮损患者的尿砷含量显著高于无皮损个体,而甲基化代谢能力显著低于无皮损个体,表明个体对砷致皮肤损伤的易感性差异和砷的甲基化代谢能力的差异有关。女性的尿砷含量高于男性,表明女性体内累积了更多砷,而女性的甲基化能力显著高于男性,这可能是女性砷中毒患病率显著低于男性的原因。尿砷排泄量具有随着年龄增加的趋势,砷甲基化代谢能力有随着年龄降低的趋势。由于砷暴露年限的干扰,不能确认年龄是否影响甲基化代谢能力。