电子垃圾拆解区新生儿多溴联苯醚(PBDEs)暴露与不良出生结局及相关影响因素

摘要

研究背景：
　　 随着全球电子电器产品技术的飞速发展，价格的持续下滑，使产品使用寿命大大降低，导致了电子废弃物的全球爆炸性增长。这些淘汰的电子电器产品也称为电子垃圾（e-waste ），如果不能妥善处理将成为一种严重污染源从而对环境和人类造成具大威胁。中国汕头市贵屿镇是全球最大的电子垃圾拆解地之一，有着二十多年的电子垃圾处理历史。持久性有毒物质如多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers, PBDEs ）会在原始处理过程中向环境中大量释放，并最终通过食物链的生物累积与生物放大作用进入人体。这种无序而危险的电子垃圾回收处理方式导致贵屿空气、水体以及土壤的严重污染，并可能对当地民众健康造成严重威胁。
　　 PBDEs 是一组含溴的同系物，由于良好的阻燃性能和低廉的价格因素，被用作溴化阻燃剂（brominated flame retardants, BFRs ）有着几十年的历史，挽救了大量的生命和减少财产损失。
　　 但除了它的社会价值之外，动物试验证实PBDEs 有着各种生物毒性，如免疫毒性、生殖毒性、内分泌毒性、神经发育毒性甚至致癌等，且添加型的PBDEs 极易从产品中溢出，因此PBDEs可能会对生态环境和人体健康造成损害。目前，有关PBDEs的毒理数据都是基于动物试验基础之上，人体健康研究仍然很少。人体样本如血清、血浆、母乳以及脂肪组织被广泛应用于人体PBDEs 暴露水平的评估。但到目前为止，这些研究绝大部分来自于欧洲及北美。在中国的电子垃圾集中拆解地区仍没有有关新生儿脐带血PBDEs 暴露水平及其健康效应的有关研究报道。
　　 研究目的：
　　 本研究旨在通过对广东贵屿以及对照的潮南地区开展新生儿脐带血PBDEs 暴露水平的检测、相关影响因素调查以及开展新生儿健康检查，以评价电子垃圾拆解区新生儿PBDEs 暴露水平及其对新生儿健康的可能影响。
　　 材料与方法：
　　 于2007年5 至7 月间，在上述两个地区采用现况调查方法，对167 名健康孕妇进行了调查，其中108 名来自于电子垃圾拆解区贵屿镇，另外59 名来自于非电子垃圾拆解区汕头潮南区作为对照，征得她们同意在分娩后采集新生儿脐带血。此项研究经过了汕头大学医学院伦理委员会同意，并与每位受试者签订了知情同意书。采用自制调查表收集了PBDEs 暴露的可能途径，一般人口学特征以及孕妇健康状况等信息。并在出生后检查新生儿的健康状况、Apgar评分及可见的畸形发生等。在孕妇分娩后立即采集新生儿脐带血并离心成血清备用。通过液-液萃取的方式提取血清脂肪，并干燥器恒重。脂肪经正已烷溶解、硫酸净化、酸性硅胶管柱净化后，用配有自动进样器和化学源（chemical ionization, CI ）的Agilent 7890A/5975C 气质联用仪（gaschromatograph-mass spectrometer, GC/MS ）进行脐带血PBDEs含量检测。检测在NCI(NegativeChemical Ionization)模式下以选择性离子监测（Selective ion monitoring, SIM ）的方式进行。对于低溴同系物，使用的是DB-5 MS 弱极性毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm I.d., 0.25 μ m filmthickness, J&W Scientific)，以氦气为载气、甲烷为反应气，离子源、四极杆、接口温度分别为200、150与28 0 ℃；对于BDE-209 使用的是DB-5 HT 高温柱(15 m×0.25 mm I.d., 0.1 μ m filmthickness)，其它条件相同。按照标准溶液建立了各同系物的保留时间。低溴同系物的监测离子为m/z 79、81 ；BDE-209的监测离子为m/z 79、81、486.7、488.7。低溴同系物的升温程度为：80 ℃(1min)→20 ℃/min →310 ℃(10min)；BDE-209 升温程序为：110 ℃(1min)→20 ℃/min →310 ℃(5min)。在仪器检测过程中，每进8个样品运行一次溶剂空白和程序空白以排除干扰和污染。
　　 PBDEs检测数据按脂肪重量进行了校正，并以中位数和上下限范围表示。检测了8种PBDE 同系物BDE-28, 47, 99, 100, 153, 154, 183 及209, 并以∑PBDE 作为体内这8种PBDE同系物的总含量。在摩尔浓度的基础上计算了每种同系物对∑PBDE 水平的贡献率。由于各样本PBDEs含量的非正态分布特征，采用了Mann-Whitney U检验来比较两组的差别，采用Kruskal Wallis H检验来比较多组之间的差别。Spearman 相关及多元线性逐步回归被用来探索PBDEs 水平与各因素的相关性及最终新生儿脐带血PBDEs 暴露水平的影响因素。采用二分类的Logistic 回归分析探索影响新生儿不良出生结局的危险因素。所有数据在Microsoft Exel2003中进行了整理并以SPSS 13.0 统计学软件（SPSS Inc., Chicago, IL, USA ）进行统计分析。显著性水平设为双侧0.05。
　　 结果：
　　 对其中102 名来自贵屿及51 名来自潮南的孕妇在分娩后采集了新生儿脐带血。来自贵屿的脐带血样本中∑PBDE 浓度（中位数:13.84; 范围1.14～504.97 ng g -1 lipid ）要高于对照组(中位数: 5.23; 范围0.29~363.70 ng g -1 lipid)(P<0.05)。另外，除了BDE-209 之外，贵屿组脐带血样本中每种PBDE 同系物的水平均要高于对照地区脐带血样本(P<0.05)。在贵屿与潮南的所有脐带血样本中均检测出了BDE-28、47 及183的存在，其它同系物如BDE-99、100、153 及154的检出率，同样除了BDE-209（检出率分别为57.84%与 56.86%, P=0.908 ）之外，贵屿组（99.02%, 88.24%, 95.10%, 72.55%）均要高于潮南组（70.59%, 72.55%, 82.35%, 35.29%），P值均小于0.05。虽然BDE-209 对∑PBDE 浓度贡献较大，BDE-47 仍为主要的同系物，接下来依次为BDE-28, BDE-153, BDE-183与BDE-99。
　　 母亲从事电子垃圾拆解工作的新生儿脐带血PBDE 各同系物水平明显高于对照组。我们还发现对于居所同时为电子垃圾拆解作坊的孕妇，其新生儿脐带血某些PBDE 同系物如BDE-28、47、99与100的负荷也明显增加。多元线性回归显示孕妇在贵屿镇长时间居住、孕妇及其丈夫从事电子垃圾拆解工作，以及居所同时为电子垃圾拆解作坊是新生儿脐带血PBDEs含量增高的主要危险因素。
　　 脐带血PBDEs 水平对新生儿性别及分娩方式并无影响（P>0.05 ）。研究组及对照组新生儿在身长、体重、胎龄、分娩方式、性别或早产的发生率方面并无差别（p值均>0.05 ），但研究组新生儿的Apgar 评分要低于对照组(P<0.05)。在贵屿108例新生儿中，有8例死胎与1例无脑畸形。正常出生的新生儿与不良出生结局新生儿（含早产、低体重儿及死胎）进行对比后发现，后者体内有着更高的PBDEs 暴露，其脐带血∑PBDE 及BDE-28、47、99、153及183 水平均显著增高(P<0.05)。Logistic 回归分析发现，BDE-99(OR=3.33; 95%CI: 1.22~9.08)及BDE-153(OR=1.42; 95%CI: 1.09~1.85)是发生不良出生结局的危险因素。
　　 结论：
　　 （1)本研究采用了人群流行病学调查、人体标本PBDEs 水平实验室检测、以及孕妇与新生儿的健康检查等手段，首次开展了对电子垃圾拆解区新生儿脐带血PBDEs 暴露及其健康效应关系的研究。来自电子垃圾拆解区贵屿的新生儿人群处于PBDEs的暴露之下。在所检测的贵屿新生儿脐带血样本中，∑PBDE 浓度要高于对照组；除了BDE-209 之外，7种不同PBDE 同系物单体的暴露水平及检出率均要高于对照组。
　　 （2)电子垃圾拆解区新生儿脐带血样本PBDEs 各同系物的分布特征：BDE-209 在部分样品中含量较高，但检出率较低；除BDE-209 之外，BDE-47 是主要的同系物，接下依次为BDE-28、BDE-153 及BDE-183。
　　 （3)在我们所研究的样本中新生儿脐带血PBDEs含量增高的主要危险因素，与孕妇在贵屿居住时间、居住环境、是否从事电子垃圾拆解工作以及配偶也从事相关工作密切相关。
　　 （4)在这项研究中检测到的新生儿脐带血PBDEs 暴露水平可能已经影响到新生儿健康及其生长发育，并产生不良出生结局。通过对电子垃圾拆解区新生儿出生前PBDEs 暴露、不良出生结局及相关影响因素分析，为PBDEs 对人群健康潜在的危害提供了一些研究线索，并为降低新生儿出生缺陷率和提高人口素质提供了科学依据。但PBDEs的具体生物学作用及人群潜在健康效应仍需更大样本量的随机流行病学研究来证实和评估。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：本文缩略语

声明

第一章绪 论

第二章 新生儿脐带血清PBDEs 检测分析方法的建立研究

第三章 电子垃圾拆解区新生儿脐带血PBDEs 暴露水平研究

第四章 电子垃圾拆解区新生儿PBDEs 暴露途径及健康影响效应研究

第五章全文结论、创新与展望

参考文献：

综述:持久性有毒物质PBDEs的环境分布

攻读博士期间发表及待发表论文

攻读博士期间参加课题

致 谢

後 記