铜矿冶炼厂不同工种工人尿中砷化物水平及其影响因素分析

摘要

目的：
　　砷在自然界广泛存在，是重要的环境污染物和工业毒物，已被国际肿瘤研究机构(IARC)确定为人类致癌物。长期高砷暴露可导致皮肤损伤及皮肤癌，且与全身多组织器官的肿瘤、心血管疾病、糖尿病及儿童智力损伤的发生密切相关。有文献报道，金属矿、含砷杀虫制剂、玻璃器皿、半导体等多种产业存在职业性砷暴露。由于职业性砷暴露可以引发多种健康问题，尤其是癌症，因此，职业性砷暴露引起了广泛关注。
　　砷被人体吸收后经尿排泄，尿砷含量的检测被公认为评价机体近期砷暴露的生物标记物，它被广泛用于人群环境砷暴露和职业性砷暴露的研究。无机砷(iAs)在人体内发生以甲基化为主的生物转化，可产生多种具有不同毒性的砷代谢产物，如一甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)。尿中各种砷化物的分布通常为:iAs10-30％，MMA10-20％，DMA60-80％。
　　我国有关职业性砷暴露人群尿砷甲基化代谢模式的报道很少。铜矿的开采和冶炼过程中，矿石中的砷可释放到空气中造成环境污染，导致工人职业性砷暴露。因此，本研究对铜矿和钢铁冶炼厂工人尿中各种砷化物进行对比分析，了解两个工厂工人的砷暴露情况;分析不同工种工人的尿砷水平，筛选砷暴露的风险工种;并通过问卷调查，分析工龄、吸烟、饮酒、海产品摄入等因素对砷代谢水平的影响。研究结果为铜矿冶炼工人职业健康防护、健康行为指导提供基础数据。
　　方法：
　　一、现场流行病学调查
　　1、调查对象
　　根据研究目的，结合实际情况，选取辽宁省某铜矿冶炼厂和钢铁冶炼厂工人作为研究对象。
　　2、调查方法
　　安排培训合格的调查员，使用专门设计的问卷调查表，直接询问铜矿冶炼厂和钢铁冶炼厂的工人，调查员现场填写问卷信息。
　　3、调查内容
　　(1)一般情况:性别、年龄、工厂、工种、联系方式等;
　　(2)生活习惯:吸烟、饮酒、蔬果摄入、海产品摄入、疾病史等;
　　(3)饮水情况:水井类型。
　　4、体格检查和砷中毒体征检查
　　体格检查由培训过的人员按统一规范进行操作，检查项目包括身高、体重、血压等，同时，安排经验丰富的医学教授依据《中国砷中毒诊断标准》(WS/T211-2001)对所有的研究对象进行慢性砷中毒皮肤体征检查。
　　5、尿样收集
　　现场收集工人即时尿液15ml于塑料瓶（塑料瓶经5％硝酸预处理，去离子水冲洗干净）中，封好，迅速置于0-4℃冰盒中，待调查结束后，将所有尿样运送回实验室，保存于-80℃冰箱中，待用。
　　二、尿中砷化物和肌酐检测
　　1、尿形态砷检测
　　解冻尿样，将尿液样品与2 mol/L NaOH等体积混合，于100℃恒温消化3h，使用冷阱捕集氢化物发生原子吸收分光光度计测定待测样品中iAs、MMA、DMA等砷化物的含量。该方法测定3种形态砷化物检测限均为1 ng，变异系数＜5％。标准物质为日本环境研究所提供。
　　2、尿肌酐检测
　　用尿肌酐测定试剂盒（苦味酸法）对尿液样本Cr浓度进行测定。尿液样本用蒸馏水作1∶200稀释，取稀释尿样1.6 ml加入苦味酸溶液0.5 ml和浓度为0.75mol/L的氢氧化钠溶液0.5 ml。把各种试剂混合均匀，37℃水浴10 min，取出后以流水冷却，于1 cm光径，510 nm波长，测定各管吸光度值，用空白管调零。
　　三、统计分析
　　用SPSS17.0对数据进行统计分析。对服从正态分布或转换后服从正态分布的数据，进行参数检验:用单因素方差分析比较5个工种之间各指标的差异，随后用LSD或Dunnett T3分别进行两个工种之间的比较;采用t检验比较2工厂间数值变量是否具有统计学差异。对非正态分布的数据，进行非参数检验。采用R×C的X2检验分析计数资料。应用二分类多元logistic回归对不同工种尿总砷TAs≤50μg/g Cr和尿TAs＞50μg/g Cr进行尿砷超标风险进行评估。统计学上的显著性水平规定为α=0.05。正态分布数据用均数±标准差表示（(x)±S），非正态分布数据用中位数（四分位数）(M，25％-75％)表示。
　　结果：
　　1、铜矿和钢铁冶炼厂工人砷暴露情况分析
　　铜矿冶炼厂工人尿中iAs、MMA、DMA和TAs含量均高于钢铁冶炼厂工人，提示铜矿冶炼厂工人与钢铁冶炼厂工人比较存在较高的砷暴露风险。本研究按照美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)规定的50μg/g Cr作为本研究的尿总砷含量限值，进行了工人尿砷超标率的计算。结果显示铜矿冶炼厂工人尿TAs超标率显著高于钢铁冶炼厂。我们选择了工厂、年龄、工龄、吸烟、饮酒、BMI、近3日摄入海产品和牛黄解毒片等因素进行了logistic回归分析，发现工作在铜矿冶炼厂、工龄大于15年和近3日有海产品摄入能够增加工人尿总砷TAs＞50μg/g Cr的风险。铜矿冶炼厂工人尿中iAs％、MMA％均高于钢铁冶炼厂工人，而DMA％显著低于钢铁冶炼厂工人。说明铜矿冶炼厂工人砷甲基化能力降低。
　　2、铜矿冶炼厂不同工种工人尿砷暴露情况的比较分析
　　熔炼和电解工种工人尿中iAs、MMA、DMA和TAs水平均显著高于管理和地下开采工人。熔炼工种工人尿中DMA和TAs水平也显著高于选矿破碎工种工人，而选矿破碎工种工人尿中DMA和TAs水平又高于地下开采工人。不同工种的工人尿总砷超标率有显著性差异，其中，熔炼工人尿砷超标率最高，显著高于管理、地下开采和选矿破碎工人，电解工人尿砷超标率也较高，也显著高于管理、地下开采和选矿破碎工人。在五种工种中，尿中iAs％最高的工种是电解工种，显著高于选矿破碎工种;尿中MMA％最高的工种是地下开采工，显著高于管理工人。而尿中DMA％在各工种之间无统计学差异。熔炼工种工人尿总砷TAs＞50μg/g Cr发生的危险度与管理工种相比显著升高，而其他工种与管理工种比较，未见显著性差异。
　　3、铜矿冶炼厂工人不同特征和行为因素对尿中各种砷化物和甲基化能力的影响
　　各种特征和行为因素对工人尿中砷化物的含量无显著影响，只是近3天有海产品摄入的工人尿中DMA水平显著高于无海产品摄入的工人，而近3天饮酒的工人尿中MMA水平低于未饮酒的工人。不同特征和行为因素对甲基化能力的影响较大。年龄大于50岁，工龄≥15年的工人MMA％显著降低;近3天食用海产品的工人与未吃海产品的工人相比MMA％显著降低，而DMA％显著升高;近3天饮酒的工人与未饮酒的工人相比，MMA％显著降低，而DMA％显著升高。说明饮酒和摄入海产品可促进砷的二甲基化代谢。
　　结论：
　　1、与钢铁冶炼厂比较，铜矿冶炼厂存在较高的砷暴露，工人尿砷水平增高，砷甲基化能力下降。
　　2、在铜矿开采和冶炼过程中，以熔炼工人尿砷水平最高，其次为电解工人。
　　3、对铜矿冶炼厂工人尿砷影响因素分析显示，不同工种是影响工人尿砷水平的主要因素，此外，近3日海产品摄入能够增加尿中DMA水平和DMA％。

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结论

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综述 慢性砷中毒的研究进展

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