地方性砷中毒是严重危害人群健康的地方病之一。江苏省从2004—2009年在全省范围内进行了大规模的水砷筛查,确认我省存在37个饮水型高砷村,分布在徐州、宿迁、淮安3个市的5个县,水砷最高值为0.333 mg /L[1]。江苏省于2007-2009年在高砷区连续开展了砷病情调查工作,发现部分可疑病人。2010年对泗洪县高砷村和对照村开展高砷暴露人群和对照人群的尿砷、发砷含量检查,研究砷在人体内蓄积与排泄的情况,为地方性砷中毒监测提供更多科学依据。
1 对象与方法 1.1 对象选择泗洪县饮水砷含量最高的村迎淮村为高砷村,以连续饮用高砷水源的人群为对象。对照村选择水砷含量正常的淮胜村。迎淮村位于泗洪县四河乡南部,全村居民饮用压把井水,共有88户人家饮用水砷含量超标。淮胜村也位于四河乡南部,两村距离约3 km,村里饮用水砷含量不超标。
1.2 方法 1.2.1 尿砷和发砷的采集每个村采集不少于20名30岁以上成年人尿样和发样,测定尿和头发中总砷含量。尿样采集的是及时尿样。发样采集的是枕部发样,即取距发根3 cm之内的样品,大于3 cm的部分弃去,一般取样2~3 g。
1.2.2 仪器与测定方法检测仪器为AFS-930型原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司),用氢化物发生-原子荧光光谱法,测定尿砷、发砷含量。
1.2.3 统计分析采用SPSS 13.0软件进行数据分析。先对数据采用Shapiro-Wilk(W检验)进行正态性检验,P>0.05时数据符合正态分布,采用t检验; P<0.05时数据为非正态分布,采取秩和检验。根据数据呈正态分布或是非正态分布,采用t检验比较高砷村和对照村之间尿砷含量的差异、高砷村男性和女性尿砷含量的差异; 采用秩和检验(Wilcoxon两样本比较法)比较高砷村和对照村之间发砷含量的差异、高砷村男性和女性发砷含量的差异; 采用直线相关分析高砷村尿砷含量与年龄的关系; 采用秩相关分析高砷村发砷含量与年龄的关系。检验水平α = 0.05。
2 结果 2.1 高砷村和对照村调查对象年龄和性别分布本次共调查61人,平均年龄为51.31 ± 11.72岁,其中<40岁的5人,占总人数的8. 20%。40~ 60岁的41人,占总人数的67. 21%。>60岁的15人,占到总人数的24. 59%。其中男性27人,女性34人,男女性别比为0.79: 1.0(表 1)。
2.2 高砷村和对照村尿砷含量、发砷含量比较
高砷村的尿砷含量与对照村比较,差异有统计学意义(t=15. 6,P=0.000)。高砷村的发砷含量与对照村比较,差异有统计学意义(Z=–4.066,P=0.000)。统计表明,迎淮村的尿砷、发砷含量明显高于淮胜村(表 2)。
2.3 高砷村男性和女性尿砷含量、发砷含量比较
高砷村的男性尿砷含量和女性尿砷含量比较,差异无统计学意义(t = 2.018,P = 0.054)。高砷村的男性发砷含量和女性发砷含量比较,差异无统计学意义(Z =-1.893,P = 0.058; 表 3)。
2.4 尿砷含量和发砷含量与年龄的关系
高砷村尿砷含量和年龄之间存在正相关(r = 0.419,P = 0.030)。高砷村发砷含量和年龄之间存在正相关(r = 0.390,P = 0.044; 表 4)。
3 讨论
在中央补助地方公共卫生专项资金的支持下,江苏省于2007-2009年在高砷区连续开展了砷病情调查工作。调查发现,高砷区居民砷中毒的临床体征-掌跖角化、躯干色素沉着和色素脱失斑点,即皮肤三联征表现不是很明显,在高砷区仅发现可疑病人。泗洪县迎淮村有88户水井水砷超标,水砷最高值为0.146 mg /L,但是高砷暴露的人群中并没有发现明显的皮肤体征改变。由于砷在毛发中易蓄积,所以在研究砷化物所致的健康损害时,毛发砷含量已经成为人群早期、敏感的内暴露生物标志物。世界卫生组织(WHO)、美国环保局(EPA)和国际原子能机构(IAEA)推荐头发作为世界范围内环境监测的重要生物指标[2]。肾脏是砷化物排泄的主要器官,所以尿砷测定可以灵敏地反映机体砷负荷水平。一般来说尿砷主要反映近期摄砷情况,发砷反映所采发样生长期间体内砷水平[3]。有关资料表明,尿砷和发砷含量与地砷病发病之间存在着明显的正相关关系[4]。因此对高砷区的居民进行尿砷和发砷的检测,研究当地高砷暴露人群的体内砷负荷情况。
由于外出打工的青壮年很多,40岁以下年龄段的调查对象不太容易找到,且他们自认为身体健康,不愿进行体检,依从性较差。从表 4可以看出,40~ 50岁之间的人数最多。同样可能由于外出打工的原因,留守的男性比女性少,因此男女性别比为0.79:1.0。
本次的调查结果表明,长期暴露于高砷环境的人群,尽管没有任何症状,但是尿砷、发砷含量都要明显高于当地非病区正常值。说明虽然高砷区的暴露人群尚未出现皮肤体征的改变,但是体内砷的蓄积已经超过了当地正常人群。自全国范围水砷浓度基线调查以来,尽管发现许多高砷水井,但暴露人群砷中毒表现却不明显或者完全没有任何症状[3]。有研究表明无明显临床表现的高砷暴露人群发砷含量明显高于正常对照组,与轻度患者组相当,两者无显著性差异[5]。此种结果提示,砷的不良生物学效应的显现是一个漫长过程,慢性砷中毒患者的明显临床表现,尤其是皮肤可视性体征的出现,需要砷在体内积蓄一定时间,没有明显临床表现的高砷区居民可能已有慢性砷中毒存在。
研究表明,地方性砷中毒性别间差异不明显[6-8],但也有调查资料显示,成年男性略高于女性[3, 9]。由于男性活动量大,饮水及进食一般略大于女性。因此性别之间差异可能反映了砷摄入量上的差异。本次调查表明,不同性别间尿砷、发砷含量无明显差异。一方面可能是因为本次调查的高砷村水砷含量不是太高(水砷浓度平均值为0.073 mg/L),因此即使男性的饮水及进食量略大于女性,但总砷摄入量并没有明显的差异,从而导致男性和女性间尿砷、发砷含量无明显差异。另外一方面,本次调查样本较小,对研究结果可能有一定影响。
在砷暴露人群中,患病者年龄范围很大,从幼儿到高龄老人均有病例报告,患病率有随年龄增长而升高的趋势[6-7, 10]。尿砷被认为是反映近期砷暴露的敏感指标,常用于检测环境和职业中的砷暴露[8]。一般研究表明,年龄与尿砷之间无相关关系[11]。但也有研究显示,低年龄组的尿砷含量低于高年龄组[12]。本次研究表明,尿砷和年龄之间存在一定的正相关,随着年龄的增长,尿砷含量也逐渐增加。可能是因为砷在年龄较大者体内蓄积较多,随尿排出也增多。发砷含量和年龄之间存在正相关。说明随着年龄增长,机体累积砷含量增高。我国推荐的尿砷正常参考值是0.09 mg/L,发砷正常参考值是0.6 mg/kg。本次调查的高砷区高砷暴露人群,虽然并未出现砷中毒的皮肤改变,但是其尿砷浓度均数超过国家推荐的尿砷正常参考值标准,部分人群的发砷浓度超过发砷正常参考值标准。提示在尚未出现砷中毒临床症状时,应注意人群尿砷、发砷含量的监测,做好疾病的早期预防。
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