2. 兰州大学基础医学院;
3. 兰州大学第二医院;
4. 兰州大学公共卫生学院
近年我国水环境质量恶化问题日益严峻,黄河等地表水污染严重[1],相关地区人群健康问题凸显[2]。健康风险评价是将环境污染与人体健康联系起来的有效手段,其主要特点是以风险作为评价指标,把环境污染与人体健康联系起来,定量描述污染对人体产生的健康风险。在评价水环境健康风险过程中,除了要监测水中污染物的浓度,还要对人体暴露于水环境污染物的行为和特征的参数进行定量描述。饮水量是饮水暴露参数的重要组成部分[3],饮水量越接近于评价目标人群的实际状况,则相应的健康风险评价的结果也越准确。目前,尽管已有文献报道国内外多地区人群饮水量,但不同地区的调查结果差异较大。例如,我国北方某地区居民直接饮水量为1 027.1 mL / d,比美国、日本分别高出36.0%、54.0%,但又远远低于土耳其(1 878.9 mL/d)[4-5]。如果在饮用水健康风险评价中直接引用其他地区饮水量,则评价结果将出现一定的误差[6]。因此,为减少兰州市饮水健康风险评价误差,对兰州市西固区常住居民饮水量进行了问卷调查,并比较了西固区和中国不同性别人群饮用水污染物暴露剂量。
1 对象与方法 1.1 研究对象本研究选择西固区为研究区域,分别于2017年夏季(7月)和冬季(12月),采用随机整群抽样的方法,在西固区随机选择1个社区,对该社区常住居民以每30户为一组进行分组,然后使用随机数字选择4组作为调查对象。调查对象按(18~24)岁、(25~34)岁、(35~44)岁、(45~54)岁、(55~64)岁、65岁及以上六个年龄段均衡和性别均衡(即构成比相近)原则选取。调查过程中,为满足样本性别和年龄段均衡需要,每天均进行当日调查对象年龄和性别分布分析,对不同年龄段或性别缺少的研究对象进行及时补充。最后,共选择研究对象240人。
1.2 调查内容与方法本研究由经过统一培训的调查员进行入户调查,采用调查问卷和标准量具相结合的方法获得研究资料。问卷内容包括①基本情况:性别、年龄等信息。②直接饮水量:指以开水、瓶装水等以白水形式饮用的水或者以咖啡、茶等形式冲饮的水,不包括牛奶、饮料和啤酒等。调查过程中,由调查员向调查对象出示200和400 mL标准杯,然后估计调查对象日常饮水容器的容量,再根据调查对象的每日饮用杯数,得出每日直接饮水量。③间接饮水量:指以粥、汤、米饭、馒头和面条形式摄入的水。调查过程中,由调查员向调查对象出示200和400 mL标准碗,然后估计调查对象日常进食米饭、面条等主食的容器容量,再根据调查对象的每日进餐次数,得出每日进餐量。最后根据《中国食物成分表》[7]中各种饮食的含水率,计算调查对象的每日间接饮水量。④总饮水量:为直接饮水量和间接饮水量的总和。
1.3 不同性别人群饮用水中污染物的暴露剂量的计算饮用水中污染物的暴露剂量根据公式(1)[6]计算获得:
$ADD = \frac{{C \times IR \times EF \times ED}}{{BW \times AT}} $ | (1) |
式中:ADD —污染物的日平均暴露剂量[mg/(kg ·d)];
C —水中污染物的浓度,mg/mL;
IR —饮水摄入量,mL/d;
EF —暴露频率,d/a;
ED —暴露持续时间,a;
BW —体重,kg;
AT —平均终身暴露时间,d。
在计算过程中,由于AT=EF×ED,因此,公式(1)可简化为公式(2):
$ADD = \frac{{C \times IR}}{{BW}} $ | (2) |
本研究由经过统一培训的调查员进行入户调查,统一填写要求。调查过程中,居民饮水量的调查采用标准杯和标准碗,以保证结果的准确性。对回收的问卷进行严格质量审核,不合格的要求重新填写,并进行电话回访。检查结果在录入计算机时设置逻辑检查,并对部分调查资料进行双录入。
1.5 数据分析采用Excel 2003软件建立数据库,SPSS 18.0软件进行统计学分析。统计描述,身高、年龄采用均数表示,饮水量采用百分位数(P5,P50,P95)表示。分别采用Wilcoxon秩和检验和Kruskal-Wallis秩和检验进行饮水量性别和年龄别分析,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 基本情况本次调查共选择兰州市西固区居民240人,其中男性112人(46.7%);女性128人(53.3%)。(18~44)岁105人(43.8%);(45~64)岁94人(39.2%);65岁及以上41人(17.0%)。体重在(51~160) kg之间,平均体重65.7 Kg。身高在(140~188) cm之间,平均身高166.9 cm。
2.2 总饮水量兰州市西固区居民全年、夏季和冬季的日均总饮水量中位数分别为2 261、2 244和2 282 mL/d,冬、夏季的总饮水量比较无显著性差异。男性全年总饮水量高于女性(Z=-2.431,P < 0.05),但夏季、冬季的总饮水量无显著的性别差异。不同年龄人群全年总饮水量由高到低依次为:(45~64)岁、(18~44)岁、65岁及以上人群,不同年龄人群全年总饮水量比较差异均有统计学意义(χ2=11.402,P < 0.05);但夏季、冬季的总饮水量无显著的年龄差异(表 1)。
mL/d | ||||||||||||
变量 | 分组 | 夏季总饮水量 | 冬季总饮水量 | 全年总饮水量 | ||||||||
P5 | M | P95 | P5 | M | P95 | P5 | M | P95 | ||||
性别 | 男性 | 1 229 | 2 484 | 4 675 | 1 240 | 2 326 | 4 675 | 1 239 | 2 404 | 4 545 | ||
女性 | 962 | 2 143 | 4 137 | 1 026 | 2 147 | 4 137 | 1 028 | 2 143 | 4 127 | |||
年龄/岁 | 18~44 | 1 004 | 2 140 | 4 547 | 1 115 | 2 099 | 4 546 | 1 198 | 2 114 | 4 545 | ||
45~64 | 1 294 | 2 459 | 4 466 | 1 291 | 2 603 | 4 483 | 1 309 | 2 502 | 4 413 | |||
≥65 | 617 | 1 910 | 4 100 | 594 | 1 834 | 3 334 | 617 | 1 910 | 3 342 | |||
合计 | 1 128 | 2 244 | 4 361 | 1 150 | 2 282 | 4 361 | 1 147 | 2 261 | 4 361 |
2.3 直接饮水量
西固区居民全年、夏季、冬季的日均直接饮水量中位数均为1 800 mL/d。男性全年的直接饮水量高于女性(Z=-2.089,P < 0.05),但夏季、冬季的直接饮水量无显著的性别差异。不同年龄人群全年、夏季、冬季的直接饮水量由高到低依次为:(45~64)岁、(18~44)岁、65岁及以上人群,但不同年龄人群直接饮水量比较差异无统计学意义(表 2)。
mL/d | ||||||||||||
变量 | 分组 | 夏季直接饮水量 | 冬季直接饮水量 | 全年直接饮水量 | ||||||||
P5 | M | P95 | P5 | M | P95 | P5 | M | P95 | ||||
性别 | 男性 | 900 | 2 000 | 4 150 | 985 | 2 000 | 4 150 | 965 | 2 000 | 4 000 | ||
女性 | 600 | 1 700 | 3 150 | 600 | 1 700 | 3 150 | 600 | 1 700 | 3 110 | |||
年龄/岁 | 18~44 | 780 | 1 800 | 3 000 | 900 | 1 550 | 3 125 | 930 | 1 600 | 3 000 | ||
45~64 | 1 000 | 1 900 | 4 000 | 1 000 | 2 000 | 4 000 | 1 000 | 2 000 | 4 400 | |||
≥65 | 465 | 1 600 | 3 920 | 460 | 1 500 | 3 190 | 465 | 1 500 | 3 200 | |||
合计 | 730 | 1 800 | 3 500 | 730 | 1 800 | 3 500 | 730 | 1 800 | 3 500 |
2.4 间接饮水量
西固区居民全年、夏季和冬季的日均间接饮水量中位数均为430 mL/d。女性全年、夏季、冬季的间接饮水量略高于男性,但不同性别人群的间接饮水量差异无统计学意义。不同年龄人群全年、夏季、冬季的直接饮水量由高到低依次为:(18~44)岁、65岁及以上和(45~64)岁人群,其中不同年龄人群全年、冬季的间接饮水量比较差异均有统计学意义(χ2值:11.392,8.128,P < 0.05)(表 3)。
mL/d | ||||||||||||
变量 | 分组 | 夏季间接饮水量 | 冬季间接饮水量 | 全年间接饮水量 | ||||||||
P5 | M | P95 | P5 | M | P95 | P5 | M | P95 | ||||
性别 | 男性 | 140 | 423 | 1 314 | 140 | 423 | 1 314 | 140 | 423 | 1 273 | ||
女性 | 70 | 430 | 1 327 | 70 | 430 | 1 327 | 70 | 430 | 1 310 | |||
年龄/岁 | 18~44 | 140 | 430 | 1 427 | 104 | 403 | 1 340 | 140 | 425 | 1 349 | ||
45~64 | 63 | 461 | 1 439 | 70 | 544 | 1 469 | 70 | 521 | 1 349 | |||
≥65 | 94 | 250 | 797 | 93 | 243 | 797 | 94 | 250 | 797 | |||
合计 | 93 | 430 | 1 272 | 93 | 430 | 1 272 | 93 | 430 | 1 272 |
2.5 饮用水暴露参数选择对暴露剂量的影响
兰州市西固区的女性饮用水污染物暴露剂量较男性高10.7%;西固区男、女性的饮用水污染物暴露剂量分别较中国同性别人群高6.5%、20.2%(表 4)。
地区 | 分组 | IR | BW | ADD |
西固区 | 男性 | 2 404 | 73.4 | 32.8 C |
女性 | 2 143 | 59.0 | 36.3 C | |
中国 | 男性 | 2 000 | 65.0 | 30.8 C |
女性 | 1 713 | 56.8 | 30.2 C |
3 讨论
饮水量是饮水健康风险评价中的重要参数,本研究对西固区居民饮水量进行了调查分析。结果显示,西固区居民总饮水量中位数高于我国成人总饮水量中位数(1 850 mL/d)及西南地区(1 500 mL/d)、华南地区(1 650 mL/d)、东北地区(1 275 mL/d)、华东地区(2 025 mL/d)和西北地区(2 100 mL/d)的饮水量,低于华北地区饮水量(2 338 mL/d)[8]。与我国具体的区域调查结果比较,低于河南泌阳县饮水量(2 720.5 mL/d)[4],但高于长沙市(1 575 mL/d)和四川名山县(1 880 mL/d)饮水量[9-10]。说明我国幅员辽阔,不同地区居民的饮水量存在较大差异。
季节分层结果显示,西固区居民夏季和冬季的饮水量无显著差异,这与我国长沙市泌阳县两地区的结果不一致[9, 11]。可能与南北地区气候环境不同有关。南方地区夏季炎热,人体新陈代谢较快,生理消耗量较大,导致夏季饮水量明显增多;而兰州地区是有名的避暑胜地,夏季较少出现高温天气,故而饮水量并未出现较明显的季节差异。另一方面也可能与兰州地区的饮食习惯相关。兰州地区人群夏季喜食烧烤等高脂肪辛辣食物,主要辅以各种饮料,而饮料的摄入量和脂肪等高能量食物的摄入呈正相关[12]。但饮料的摄入量并未计入本次研究的总饮水量,因而可能导致西固区居民夏季和冬季的饮水量并未出现显著差异。性别分层结果显示,西固区男性居民饮水量高于女性,与国内外文献报道一致[4-6, 8-16]。这可能与男性基础消耗量和运动消耗较大相关[16]。尤其是冬季低温环境中,更可能通过米、面、粥、汤等饮食量增加补充消耗,从而使间接饮水量和总饮水量增多。年龄分层结果显示,西固区居民中,以(45~64)岁人群饮水量最高,65岁及以上人群饮水量最低,与国内外大部分文献报道一致[13-17]。这可能由于(45~64)岁人群是社会的骨干力量,社会经济条件较好,受教育水平较高,健康保健意识较强,会有意识主动增加饮水量,以利于达到保障机体健康的需要[12]。而65岁以上人群由于基础代谢较低,运动消耗较小,再加上骨骼肌减少,使饮水量明显下降[18]。
结果还显示,采用西固区男、女性饮水量计算获得的饮用水污染物暴露剂量均高于采用中国同性别人群平均饮水量的暴露剂量。姜登岭等[6]的研究也表明分别选择中国和美国暴露参数计算的暴露剂量不同。因此,在饮用水健康风险评价中引用本地区暴露参数,将极大的提高评价结果的整体精度。结果也显示,西固区的女性暴露剂量高于男性,提示在饮用水健康风险评价中引用本地区暴露参数的同时也要考虑性别影响。
综上所述,西固区居民饮水量与我国其他地区不同,且男性全年总饮水量和直接饮水量高于女性,(45~64)岁人群全年总饮水量和间接饮水量,冬季的间接饮水量高于其它年龄段。西固区居民饮用水的暴露剂量与我国同性别人群不同。因此,在西固区饮水健康风险评价中应引用本地区暴露参数,同时考虑相关影响因素。
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