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1、中国辐射防护研究院 硕士学位论文 某市环境砷污染健康危害数据库的建立与分析 姓名：武晓燕 申请学位级别：硕士 专业：劳动卫生与环境卫生 指导教师：高增林;王彤 20020501 中国辐射防护研究院 2 0 0 2 届硕士学位论文 菜市环境砷污染健康危害数据库的建立与分析 研究生：武晓燕 导师：高增林研究员 王彤教授 中文摘要 本文的目的是( 1 ) 为某市砷污染区环境监测及病人资料建立数 据库：( 2 ) 以1 9 8 8 年的流行病学调查资料探讨砷暴露与人体健康效 应间的剂量反应关系；( 3 ) 对1 9 8 8 年调查及1 9 9 6 年复查的病人病 情进行比较，以评估8 年后患者病情的发
2、展趋势。 本研究以某市有色金属冶炼厂、化肥厂周围常年主导风向下风侧烟 气波及地带为调查区，包括鄢棚村及鸡街荫个污染区( 见示意图1 、2 、 3 ) 。全部为农业人口，以鸡街区以东l S K m 处的革坝为对照区。1 9 8 8 年对两污染区及对照区环境介质中砷含量进行了测定；从距鸡街污 染源不同的五个居民点和对照区随机抽取1 0 户，进行五日膳食调查， 计算人均每日摄砷量。对各调查点进行了以皮肤损害为主的健康检 查，同时测定了居民发、尿砷含量。1 9 9 6 年随访病人3 1 2 例，分析 8 年后慢性砷中毒患者病情的发展变化。 主要结果： 环境及剂量反应关系分析结果：( 1 ) 环境介质(
3、 T K 、土壤、大气) 的砷含量：鄢棚、鸡街饮用水水质良好，部分灌溉水污染严重，水砷 中国辐射防护研究院 2 0 0 2 届硕士学位论文 平均含量超过地面水水砷卫生标准( 4 0ug L ) 3 2 8 3 8 1 2 2 倍；耕作 层土壤砷含量，两污染区显著高于对照区( p 2 0 年 饮酒史共饮( 年) 饮酒量：l 、大量，2 中等，3 偶尔 其它 士 生育史：妊娠次数，其中活产次数。活产中正常产次、畸形产次、痴呆产次。死产次数， 北产中早产次数、死胎次数、畸胎次数。是否不孕及不孕原因：l 男缺陷，2 女缺陷。是否 近亲? 配偶姓名，接砷( 年) 土 既往病史：肝炎、脑血管意外、贫血、皮
4、肤病 0 家族病史：癌症、患者触砷史、白化症、畸形。癌症患者生存情况。 主诉：乏力、头晕、头痛、睡眠障碍、记忆力减退、食欲不振、恶心、腹胀、腹痛、便泌、 l 腹泻、口中金属味、齿龈出盘、魍喉干蜥、彝衄、关节绱、手足麻术、手足终痛、皮肤搔 J 痒、蚁走感。 O 中国辐射防护研究院 2 0 0 2 届硕士学位论文 临床检验：眼睑浮肿、结膜炎、齿龈金属线、手舌震颤、鼻粘膜充血、粘膜瘢痕、粘膜溃 疡、中隔穿孔、毛发脱落、皮疹( 部位：l 头颈，2 躯干，3 四肢) 。脱屑( 部位：l 头颈， 2 躯干，3 四肢) 。色素沉着斑( 部位：1 头颈，2 躯干，3 四肢：大小( f r i l l ) ：1
5、 ，2 ，4 ，8 ； 数鼍( 个) ：L 、 2 0 ，3 、无数) 。角化过度( 部位：1 掌，2 踱，3 四肢4 躯干；性 状：L 弥漫性，2 鸡眼样，3 凹澜样) 。疣( 部位：1 头颈，2 躯干，3 四肢：大小( m m ) l ， 2 4 8 ；数量( 个) ：l 、 2 0 ，3 无数) 。指甲白色横纹、四肢触觉( 1 上肢，2 下肢) 、 四肢痛觉( 1 上肢2F 肢) 、膝反射、皮肤癌( 部位：l 头颈，2 躯干，3 四肢；大小( c m ) ： 1 、 0 0 5 ) 。 垂i盗星堡主壁盒量f ! g 丛2 3 1 3 2 耕作层土壤中砷含量见表4 ，各污染区土壤砷含量显著
6、 高于对照区( p O 0 5 ) 。 中国辐射防护研究院2 0 0 2 届硕士学位论文 表1 3 某市砷污染区各调查点居民砷吸收和慢性砷中毒患病率 调查区调查砷吸收率慢性砷中 毒患病率 期二期及以上合计 人数例数例数 例数 例数 小邑蕉6 0 33 4 75 75 51 0 0 1 6 5 820 3 31 0 21 69 2 兴业察a 6 74 l8 7 85 81 24 2 2O 4 3 6 0t 2 8 5 峭、岳4 0 2 4 1 1 0 2 04 91 21 93 0 7 55 21 29 4 鸡街5 2 74 58 5 42 547 4 2O 3 82 751 2 新沙甸3 2
7、71 95 8 l2 679 5 10 3 12 782 6 老沙甸4 0 63 68 8 71 22 9 6 00 0 01 2 29 6 金川5 9 71 83 0 22 4 40 20 O 0 02 440 2 三道沟2 2 51 5 6 6 7835 60 00 08 3 5 6 棚旧1 0 665 6 6 1 51 41 51O9 4 1 61 5 0 9 尔方红I7 61 26 8 21 2 68 221 1 4 1 479 5 冲坡哨 7 9 22 5 34 50 60O 0 04 50 6 L 旦一! i ! ：j ! ：! ! ：! ! ! ：! ! _ 篇车。主曼坚耋壹翟望
8、銎匿量塑查盛星垦至垦丝型堡生壁主童璺疸奎 凋查区 男性 女性合。钎一。丐而i i 面画雨塑童丛妻堕堕耋! 。墅 塑堕塑堕型塑墅卫至丕薹三豆麴 墅 邻棚村3 7 84 41 I 6 44 6 04 6 1 00 08 3 89 0 一而7 4 _ 丽 小包蕉2 7 13 21 1 8 13 3 27 02 l0 8 6 0 31 0 2 1 6 9 21 73 5 兴业寨2 0 73 4 6 4 32 6 0 2 61 00 04 6 76 0 1 28 51 38 1 峭、岳1 7 21 91 10 52 3 03 31 4 3 5 4 0 25 2 I29 4136 7 玛街【7 595 1
9、 4 3 5 2185 1 15 2 72 7 51 246 2 柳沙刨9 61 01 0 4 22 3 I1 77 - 3 6 3 2 72 78 2 6 9 5 6 右沙甸1 2 l54 1 42 8 57 2 4 64 0 61 2 29 625 5 金川2 0 I1 25 9 5 3 9 61 230 35 9 72 4 4 0 242 0 二= 道沟7 822 5 61 4 7640 8 2 2 5835 650 1 硼 H5 31 12 0 7 55 35 9 4 31 0 61 6 150 961 7 自、方红3 70O 0 0 I3 9 1 41 00 71 7 61 4 7
10、9 53 6 8 冲坡哨3 425 8 84 5244 4 7 94 50 61 02 0 L 立L 兰4 _ 一! ! ：! !i ! ：唑 ! ：! ：! ! ：! 1 3 4 3 2 慢性砷中毒患者的年龄分布见表1 5 ，患病率随年龄的 增加而增加，( 相关系数r = O 9 4 ，p 2 0 m g L y e a r 者，局部缺血性心脏病的发病危险度分别为2 。5 、 4 0 、6 5 。此外，黑脚病患者局部缺血性心脏病的死亡率明显增高， 其死亡危险性是非黑脚病患者的2 5 倍旧7 | 。 有研究认为与砷有关的局部缺血性心脏病的发病机理不同于与砷 暴露无关的局部缺血性心脏病。3 引。
11、H s u e h 等 3 剐在探讨砷致局部缺血 性心脏病与血浆抗氧化微量元素的关系时，对台湾高砷病区年龄大 于3 0 岁的居民进行社区健康检查，通过问卷获得居民饮用泉水的年 限，并快速采取了血样，用心电图法及R o s e 问卷随访共查出7 4 名 局部缺血性心脏病患者，选取1 9 3 名性别、年龄匹配的正常人做为 对照，结果局部缺血性心脏病与饮用高砷泉水年限间有明显的生物 学梯度，还与高血压及人体指数有关，与脂质量及吸烟、饮酒无关。 除此之外，血管性病变也是高砷病区的一种高发病，最典型的 是我国台湾高砷病区的黑脚病。砷作为黑脚病的危险因素，已有过不 少记载，这种病以手脚麻木发冷开始，以受影
12、响的肢端坏疽或自动截 肢结束。黑脚病的病理类型动脉硬化占7 0 ，血栓性脉管炎占3 0 。 这种饮用高砷水致末稍血管病在墨西哥、智利及我国的新疆也有报 导。 E n g e lR R 等 3 9 利用生态研究的方法，对美国3 0 个村，饮水平均 含砷5 4 9 1 5ug L 的居民1 9 6 8 1 9 8 4 年间血管性疾病的死亡率进 行了调查，表明水砷浓度大于2 0ug h 的村，动脉、小动脉、毛细血 管疾病的标准化死亡比女性为1 9 ，男性为1 6 ；动脉硬化、大动脉 瘤、及其它血管、毛细血管病都有增高的倾向。先天性心脏病及循 环系统疾病的标准化死亡率也有升高的倾向。 C h i o
13、uH Y 等 4 0 对台湾东北部地区L a n y a n g 盆地的研究还发现， 脑血管疾病的患病率与井水砷暴露间存在着剂量反应关系。共调查 8 1 2 0 人，对其它因素如年龄、性别、高血压、糖尿病、吸烟、饮酒 等因素进行调整后，脑梗塞的生物梯度表现的更加明显，饮用井水 中国辐射舫护研究院 2 0 0 2 届硕士学位论 含砷量0 、0 卜5 0 0 、5 0 卜2 9 9 9 及大于3 0 0 ug L 者，脑梗塞的Z 病的比值比分别为1 0 、3 4 、4 5 、6 9 。 砷致脑血管病的机理还不清楚，可能机理为：无机砷直接引起 动脉粥样硬化或者是通过引发脑血管病的危险因素如高血压、糖
14、羼 病。这方面还需要进一步研究无机砷对动脉硬化过程中的脂质代谢 血管内皮损伤及诱导平滑肌细胞单克隆扩增方面是否有直接作 n 引。流行病研究结果显示，砷和乙稀基氯化物单体在各种不同陲 血管损伤( 包括血管肉瘤、动脉硬化斑) 中具有特殊的功能。因此 细胞突变及细胞增殖在动脉粥样硬化过程中可能具有重要作用一- 。 通过模拟磷酸盐及干扰动脉硬化过程中含- S - S - 蛋白质的功能发扮 作用H0 I 。通过降低内皮细胞内一氧化氮的合成，从而引起外周血 管功能紊乱H 1 J 。 4 3 5 内分泌系统 有人报导台湾高砷地区糖尿病的发病率明显高于一般人群，为谤 一步证实这一观点，T s e n g 等H
15、 23 研究了该地区无机砷与非胰素依耪 性糖尿病的关系，发现无机砷在体内的蓄积量与糖尿病的发生有关， 每年砷摄入量大于i 7 m g 者与小于1 7 m g 者相比，前者的发病率为后 者的2 1 倍：对于3 5 4 4 、4 5 5 4 、5 5 6 4 、6 5 7 4 年龄组来说，地砷 病村糖尿病的发病密度分别为非地砷村的3 6 、2 3 、4 3 、5 5 倍。 为证实饮水砷中毒与糖尿病的关系，R a h m a nM 等m 1 对孟加拉斟 西部地砷病区1 6 3 名角化病患者( 暴露组) 及8 5 4 名非暴露患者( 无 角化) 进行研究，暴露者中糖尿病的粗患病率为4 4 ( 9 5
16、C I = 2 5 7 7 ) ，对年龄、性别及人体指数进行调整后，患病率及9 5 的C 1 分 别为5 2 、2 5 1 0 5 。将水砷分为成 1 O m g L , 三个 组后，对8 5 4 名非暴露者糖尿病的分布情况进行研究，结果，低中 高三个暴露组，糖尿病的M H - P R ( M a n t a l h a e n s z e lw e i g h tp r e v a l e n c e r a t i o ) 分别为2 6 、3 9 、8 8 ；9 5 C 1 分别为1 2 5 7 、1 8 - 8 2 、 2 7 2 8 4 ( p O 0 0 1 ) 。二者存在着明显的剂量反应关系。 职业性砷接触引发的糖尿病也有不
