镉是一种常见的环境污染物，存在于人们日常生活经常接触到的水体、土壤、食品中。众多的研究表明，长期低剂量的镉暴露会导致多种人体健康损害的发生^[1]。肾脏是镉对人体造成慢性损伤的主要靶器官，其早期的损伤部位是近曲小管。镉的积累可导致尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)以及尿β₂微球蛋白(β₂MG)释放量的改变，因此尿NAG及尿β₂MG可以作为镉导致肾功能损害的早期监测指标^[2-4]。另外镉的半衰期较长，污染区内50岁及以上常住居民(长期接触镉暴露的人群)已经接触暴露45~60年，他们体内的镉含量趋于稳定状态^[5]，其体内镉负荷状态及尿镉可接受阈值水平可能与低年龄组人群有所差异，故对此展开调查。

近期我国广东地区有数起关于镉污染事件的报导，可见镉污染已经对当地居民的生活造成了一定的困扰。为此本课题组选址广东省已有报导的某典型污染区，在该地区流域附近展开现场调查，真实掌握该地区的镉污染状况以及当地人群的镉负荷水平。利用美国环保署推荐的基准计量法对其进行阈值水平的估算，为我国制定镉接触水平限值提供必要的数据支持。本文将对广东省某地区镉污染状况及人群镉负荷水平进行分析。

1 对象与方法 1.1 采样地点和调查对象

采样地点为广东省某农村地区，该地区采矿业发达，采矿过程中产生的废水中带有大量重金属，因而该地区流域附近居民易受到重金属污染。近年来已有数起关于该地区污染的报导^[6]，成为我国典型的重金属污染区。本研究于该地区受污染河流流域附近(距离受污染河流20 km内)村落展开现场调查。

通过随机抽样的方式抽取长期居住于当地的居民作为调查对象，并进行简单的调查问卷采集信息。要求调查对象均满足以下条件，长期居住于当地，以当地粮食为主要食品来源，无职业镉接触历史，无肾脏疾病。处于妊娠期及月经期的女性均排除在调查对象之外。最终获得有效调查对象共872人，其中，男性375人，女性497人，年龄介于3~89岁。由于已有调查表明吸烟状态并不影响肾功能指标的水平^[7-8]，因此本研究不对吸烟者及非吸烟者进行区别处理。

1.2 样品采集和检测

采集一次性中段尿50~150 mL于带盖广口塑料瓶(男性)或带盖敞口塑料饭盒或采样杯中(女性)，4℃保存不超过24 h(现场检测样品)，-20℃保存直至使用(带回实验室检测样品)。尿样混匀后，尿NAG采用分光光度计比色法测定，尿β₂MG采用放射免疫分析法测定，尿镉使用石墨炉原子吸收光谱法测定^[9-10]；尿肌酐采用碱性苦味酸法测定^[11]。具体操作均严格按照《职业性镉中毒诊断标准》^[12]中规范性引用文件进行。

1.3 质量控制

所有样品检测均采用平行样检测，样品平行检测值小于5%；采用国家标准物质进行质量控制，每50份样品带1份各类标准物质，标准物质真值与检测值的误差小于5%。

1.4 统计分析

本研究中所有样本的尿镉、尿NAG及尿β₂MG含量均使用尿肌酐校正，尿镉和尿β₂MG表示为μg/g肌酐，尿NAG表示为U/g肌酐。采用SPSS 20.0统计软件进行统计分析及假设检验。由于尿镉、尿NAG、尿β₂MG均不符合正态分布(呈近似对数正态分布)，故以几何均值表示上述指标的集中趋势，并采用秩和检验对不同年龄段人群的数据进行比较，以P < 0.05为差异有统计学意义。以年龄、尿镉为自变量，对两个效应指标进行逐步线性回归分析。

根据已有研究及本课题组前期工作成果^[13-14]，将样本按不同的尿镉水平(0~2，2~5，5~10，10~)分为4组。以环境镉污染健康危害区判定标准^[15]尿NAG > 17 U/g肌酐及尿β₂MG > 1 000 μg/g肌酐作为肾脏早期功能异常的判断标准，计算每一分组的肾功能异常发生率。利用美国环保署BMDS软件(version 2.4.1，U.S.EPA)计算不同年龄段人群的尿镉基准计量值BMD及其95%下限BMDL值。

2 结果 2.1 人群尿镉及两个肾功能效应指标的结果与比较

低年龄组人群( < 50岁)尿镉、尿NAG的几何均值分别为3.7 μg/g肌酐，6.8 U/g肌酐；高年龄组人群(≥50岁)则为4.1 μg/g肌酐，6.6 U/g肌酐。上述两个指标在不同年龄组人群中无统计学差异(秩和检验Z=-0.890，P > 0.05；Z=-0.243，P > 0.05)。但高年龄组人群尿β₂MG水平显著高于低年龄组人群(Z=-2.020，P < 0.05；表 1)。

2.2 不同年龄段人群尿镉、尿NAG、尿β₂MG分布情况

两个年龄段人群尿NAG的P₉₀均大于17 U/g肌酐，尿β₂MG的P₇₅均大于1 000 μg/g肌酐，表明已有多于10%的人群尿NAG超过现有限值标准，多于25%的人群尿β₂MG超过现有标准。其次，比较两个年龄组人群的百分位数，高年龄组人群相应指标的百分位数值几乎均大于低年龄组相同百分位数值(表 2)。

2.3 人群尿NAG、尿β₂MG影响因素分析

从表 3可见，尿镉分别与两个效应指标有线性回归关系(P < 0.001)，即随着尿镉水平的改变，尿NAG、尿β₂MG均呈线性变化。而年龄则被剔除在线性回归方程之外，表明尿NAG、尿β₂MG均不随着年龄变化而呈线性变化。

2.4 不同尿镉水平与肾功能损害发生率的关系

按尿镉水平分组，以环境镉污染健康危害区判定标准值为早期肾功能异常发生的判定依据，超标记为“+”，未超标记为“-”，计算每一组的异常发生率，作线性趋势检验。结果表明，不同尿镉水平与尿NAG、尿β₂MG异常发生率之间呈线性递增关系，经线性趋势卡方检验具有统计学意义(P < 0.001；表 4)。

2.5 尿镉基准剂量计算结果

使用BMDS软件中二分类数据常用的Log-logistic模型进行基准剂量估算。设置BMR为10%，计算不同年龄段人群BMD值及其95%下限BMDL值。以尿NAG为效应指标的BMDL值为低年龄组4.25 μg/g肌酐，高年龄组4.05 μg/g肌酐；以尿β₂MG为效应指标的BMDL值为低年龄组1.70 μg/g肌酐，高年龄组1.58 μg/g肌酐(表 5)。

3 讨论

近年来我国镉污染事件时有发生，尤其广东地区的数起镉污染事件报道^[6]已经引起社会各界关注。在镉污染健康风险评价中，不同年龄、性别人群的镉负荷水平以及可接受阈值水平的评估是环境流行病学的研究重点。本研究对广东某地区开展镉污染现场调查，能有助于环保部门摸清该地区状况，为镉污染健康风险评价提供基础依据。

本研究发现，两个年龄组人群的尿镉水平并无统计学差异(P > 0.05)，但高年龄组人群尿β₂MG水平显著高于低年龄组人群(P < 0.05)。可能是经过长期的镉暴露，高年龄组人群尿镉水平已处于稳定状态，但长期的镉负荷已经造成了一定的肾功能损害，从而引起了高年龄组人群尿β₂MG水平显著升高。人群尿β₂MG的P₇₅大于1 000 μg/g肌酐，表明明该地区有超过25%的人群尿β₂MG已超过现有标准限值，他们可能已经受到了早期镉致健康损害，从而出现尿β₂MG释放量增加的症状。另外结合表 3、表 4可以发现，尿NAG、尿β₂MG不随年龄发生线性变化，而随尿镉水平的增加呈然线性变化。表明尿β₂MG、尿NAG可以作为镉污染健康风险评价中的效应指标，可以较为有效的评价镉致肾功能损害的状况。

在对两个年龄段人群的尿镉基准剂量进行估算时均发现，以尿β₂MG作为效应指标时的尿镉BMDL值小于尿NAG为效应指标时的计算结果。与此前本课题组对沈阳地区做尿镉基准剂量评估的计算结果相一致^[14]。此外，赵焕虎等^[16]的调查研究也同样得到尿β₂MG较为灵敏的结果。曾艳艺等^[17]提出，镉引发的早期肾功能病变为肾小管功能紊乱，会引起尿β₂MG含量的增加，并且尿β₂MG是最常用的生物标记物。而我国《职业性镉中毒诊断标准》也优先以尿β₂MG作为慢性轻度镉中毒的诊断指标。因此在镉污染健康风险评价中，尿β₂MG可能比尿NAG更为敏感，其灵敏的反应镉污染导致的肾功能损害，是确定尿液中镉含量阈值水平更可靠的基础依据。但需作进一步研究，尿NAG是否可以作为慢性镉中毒的补充诊断指标。

最后，在进行尿镉基准剂量评估时发现，两个效应指标计算结果均显示，高年龄组人群的尿镉BMDL值小于低年龄组人群，表明在长期的镉暴露状况下，高年龄组人群的尿镉可接受阈值水平要低于低年龄组人群。可能的原因是高年龄组人群尿NAG、尿β₂MG的释放量更容易受尿镉水平影响，他们面临着较高的肾功能损害风险，更易受到镉污染健康损害，应该采取措施加以干预、保护。