沈陽市環(huán)境鉛污染對(duì)兒童健康的影響

鉛是城市環(huán)境中最重要的重金屬污染之一。在中國城市環(huán)境中，鉛污染尤其是兒童鉛中毒，這是非常嚴(yán)重的。城市兒童血鉛含量達(dá)到20.67，g，l，血鉛含量達(dá)到10.g/l，這將影響神經(jīng)行為的毒性。作為一個(gè)工業(yè)城市，沈陽擁有眾多的工廠、發(fā)達(dá)的交通和無限的鉛污染。g.g.l.根據(jù)中國國情調(diào)查中心和其他組織，對(duì)沈陽兒童的鉛污染進(jìn)行了調(diào)查。在幾乎40%的兒童身上測(cè)試鉛污染。沈陽是中國受鉛污染影響最大的城市之一。20世紀(jì)60年代和80年代，一些科學(xué)家從藥理學(xué)的角度研究了沈陽市的鉛污染對(duì)兒童健康的影響，但從環(huán)境的角度來看，關(guān)于硫污染的報(bào)道很少。本文從環(huán)境角度系統(tǒng)研究了沈市多段中的鉛污染對(duì)兒童健康的影響，為有效管理和控制城市鉛污染提供了依據(jù)。1氣候條件分析沈陽市位于中國東北地區(qū)南部,遼寧省中部,地理坐標(biāo)為122°25′9″～123°48′24″E、41°11′51″～43°2′13″W之間.市區(qū)面積是217km2,市區(qū)人口為485.0萬人,是東北地區(qū)的交通樞紐.沈陽市區(qū)大部分位于渾河北岸,以平原為主,地勢(shì)平坦,平均海拔50m左右.沈陽市氣候?qū)儆诒睖貛芗撅L(fēng)影響的半濕潤大陸性氣候,四季分明:冬季寒冷,干燥漫長,氣候穩(wěn)定,逆溫出現(xiàn)的頻率高,不利于污染物的擴(kuò)散;夏季高溫多雨.年平均降水量742.1mm.土壤類型主要有棕壤、草甸土、水稻土.沈陽作為一個(gè)老的重工業(yè)基地,工業(yè)技術(shù)裝備基礎(chǔ)雄厚,門類齊全,有一套較為完整的工業(yè)體系和格局,機(jī)械、化學(xué)、冶金、食品、紡織等5個(gè)工業(yè)部門已成為沈陽工業(yè)的支柱,其中機(jī)械工業(yè)占全部工業(yè)總產(chǎn)值的50%.隨著工農(nóng)業(yè)快速的發(fā)展,人口的增加,環(huán)境污染已是越來越嚴(yán)重.1988年,世界衛(wèi)生組織(WHO)把沈陽列為世界十大空氣污染城市之一(排在第二位),環(huán)境污染已經(jīng)影響了居民的健康.2樣品及測(cè)試方法按照布點(diǎn)采樣的原則,自2001年1月到11月,采集大氣、土壤、灰塵樣品.血液樣品由沈陽市兒童醫(yī)院和婦幼保健所普查兒童血鉛含量時(shí)采集.按照兒童所在幼兒園位置采集大氣樣品20個(gè),土壤、灰塵樣品各54個(gè).采樣地點(diǎn)如圖1.大氣采樣使用KC-120H型中流量TSP采樣器,流量范圍:70～125L/min,流量精度為2.5級(jí),玻璃纖維濾膜孔徑為0.45μm,直徑為90mm.土壤樣品主要采自沈陽市0～10cm表土.灰塵和土壤樣點(diǎn)同步,一般采自街道兩旁不透水路面.血鉛樣品由市兒童醫(yī)院和沈陽市婦幼保健所的專業(yè)醫(yī)生先取末梢血2μL,進(jìn)行鋅原卟啉(ZPP)值測(cè)定,大于2.3μmol/L的再采集靜脈血20μL.樣品經(jīng)過硝解后,血鉛、大氣鉛用石墨爐無火焰原子吸收光譜法測(cè)定,血樣測(cè)定檢出限為0.5μg/L,靈敏度為1.8×10-3μg鉛/1%吸收,樣品回收率在95%～102%之間;大氣樣品的分析方法嚴(yán)格按照空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法進(jìn)行,方法的靈敏感度為5×10-3μg鉛/1%吸收.土壤鉛和灰塵鉛則采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定(日產(chǎn)Z-8000日立牌偏光塞曼原子吸收分光光度計(jì)).同時(shí)嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制,最低檢測(cè)限是0.5μg/L,回收率是95%～105%.另外,2001年5月于市環(huán)保局收集了沈陽市1996～2000年的大氣鉛濃度資料.數(shù)據(jù)處理是在Excel2000、SPSS10.0、Origin8.0、Arcview3.1a、arc/info8.01和Surfer7.1平臺(tái)下操作完成.3結(jié)果與討論3.100年.9年鉛污染空間分布格局沈陽市大氣、土壤、灰塵中鉛含量見表1.空氣中Pb的濃度范圍是0.345～5.330μg/m3,41%的鉛濃度值超過居住區(qū)大氣中鉛的日均最高允許濃度1.5μg/m3.土壤和灰塵中鉛含量分別為22～2910.6mg/kg和19.58～2809.9mg/kg,土壤鉛濃度平均值是199.72mg/kg,是沈陽市土壤背景值22.15mg/kg的9.02倍,鉛污染較嚴(yán)重.沈陽市鉛污染的空間分異大,從市中心到郊區(qū)鉛污染由重到輕,局部污染十分嚴(yán)重.大氣、土壤、灰塵中鉛含量已經(jīng)形成鐵西工業(yè)區(qū)、大東工業(yè)區(qū)、和平商業(yè)區(qū)和崇山小區(qū)等4個(gè)高濃度中心(圖2、3).不同功能區(qū)鉛濃度也不相同:工業(yè)區(qū)>商業(yè)區(qū)>二類混合區(qū)>一類混合區(qū)≈居民文教區(qū)>對(duì)照區(qū)(圖4).空氣鉛濃度有明顯的時(shí)間變化.一天內(nèi)鉛含量和交通量的變化規(guī)律是:小時(shí)變化曲線呈雙峰型,在08:00～09:00,17:00～18:00時(shí)間段出現(xiàn)高峰(圖5),即在以汽車尾氣污染為主的地方,大氣鉛含量和交通量是正相關(guān)的(r2=0.839,p<0.01).1996～2000年沈陽市鉛濃度季節(jié)變化規(guī)律是冬季>秋季>春季>夏季(圖6).冬季鉛濃度最高,為1.371μg/m3;夏季鉛濃度最低,為0.861μg/m3.采暖期大氣鉛平均含量(1.371μg/m3)>非采暖期大氣鉛平均含量(1.078μg/m3).1996～2000年鉛濃度年際變化規(guī)律是:1996年最高(4.61μg/m3),2000年是最低(0.45μg/m3),自1996年以來總體是降低趨勢(shì)(圖7),說明沈陽市大氣鉛污染在好轉(zhuǎn).3.2環(huán)境中污染的健康影響3.2.1血鉛的性別、年齡分布情況2000年1月,沈陽市開始對(duì)9區(qū)4縣的全部孕婦和35萬多名7歲以下兒童鉛污染現(xiàn)狀進(jìn)行大規(guī)模普查.結(jié)果表明,沈陽兒童中約有50%為鉛污染的高危人群(ZPP>2.3μmol/L的兒童),在接受確診的人中約有80%的兒童血鉛水平超過正常標(biāo)準(zhǔn).在對(duì)其中216例隨機(jī)血鉛(ZPP>2.3μmol/L)統(tǒng)計(jì)中(表2),0～10歲兒童血鉛范圍是10.98～511.2μg/L,平均值是135.59μg/L,中值126.45μg/L.血鉛濃度有性別差異.所有樣本中,男、女性樣本數(shù)是124個(gè)和94個(gè),血鉛濃度分別是138.51μg/L和131.73μg/L(圖8),男性高于女性5.14%.白松恩等認(rèn)為非職業(yè)接觸鉛人群中,男性的血鉛水平高于女性,這是由于人體血液中的鉛,主要與血紅蛋白分子結(jié)合而存在于紅細(xì)胞中,紅細(xì)胞中的鉛約占血液的94%,而男性紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白均高于女性,所以男性血鉛高于女性.再者是因?yàn)槟泻⒁话惚扰⒄{(diào)皮多動(dòng),接觸和攝入鉛污染物的機(jī)會(huì)比女孩多.不同行政區(qū)血鉛濃度變化是鐵西區(qū)>和平區(qū)>于洪區(qū)>沈河區(qū)>皇姑區(qū)>東陵區(qū)>大東區(qū)(圖9),其中鐵西區(qū)鉛濃度值最高達(dá)154.042μg/L,超過界值(100μg/L)54.04%.大東區(qū)血鉛水平最低是104.7μg/L,超過界值水平4.7%.3.2.2防止兒童鉛中毒將血鉛與土壤、灰塵、大氣進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)系數(shù)分別是0.825,0.724,0.634(p<0.05).可見,大氣鉛與血鉛相關(guān)系數(shù)最大,即大氣鉛暴露對(duì)人體內(nèi)鉛負(fù)荷的影響最大,兒童主要是通過呼吸吸收鉛,其次是土壤和灰塵.使用無鉛汽油后大氣中懸浮態(tài)鉛及其化合態(tài)顆粒物濃度出現(xiàn)降低趨勢(shì),但土壤中鉛在土壤中有機(jī)質(zhì)和粘土礦物的吸附作用下,不斷在地表積累,加之脫落的油漆、涂料以及“三廢”對(duì)土壤中鉛的貢獻(xiàn),都會(huì)導(dǎo)致街道和家庭灰塵以及土壤鉛含量的增加.土壤成為潛在的鉛污染源,通過污染地下水、地表水,以及通過揚(yáng)塵污染大氣,且不會(huì)在短期消失,將會(huì)長期影響人體健康.因而,防止兒童鉛中毒仍然是沈陽市以及其它地區(qū)應(yīng)該引起重視的一個(gè)社會(huì)問題.3.2.3血鉛檢測(cè)指標(biāo)任何濃度的鉛暴露都會(huì)對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)造成負(fù)效應(yīng).一定劑量的鉛中毒可使肌體各器官、各系統(tǒng)均受到不同程度的傷害,特別是導(dǎo)致兒童不可逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)毒性作用,造成智力遲滯,并且這種影響沒有明顯的臨床癥狀,具有很強(qiáng)的隱蔽性,阻礙兒童智力發(fā)育.在人體內(nèi)鉛負(fù)荷的各生物指標(biāo)中,ZPP和BPb是非常重要的兩大生物指標(biāo).ZPP可用于早期鉛中毒的檢測(cè)指標(biāo)之一.但具體到ZPP的正常值上限,各國各地區(qū)又有不同的規(guī)定,美國一般采用100μg/dL作為上限.不過美國疾病防治中心(CDC)建議對(duì)兒童鉛中毒篩檢時(shí),如Pb濃度為10～19μg/dL時(shí)即應(yīng)做血鉛測(cè)定.把血鉛濃度在100μg/L及以上的定為鉛中毒.血鉛水平分級(jí)和根據(jù)劑量-效應(yīng)關(guān)系,劃分各血鉛濃度的級(jí)別如表3.其中,Ⅰ級(jí)水平的占28.2%,其余的71.8%需要用藥驅(qū)鉛.Ⅱ級(jí)所占比重最大為58.8%,其中A級(jí)水平占42.1%;而Ⅳ和Ⅴ級(jí)的則占很小比重.沈陽高危人群血鉛頻數(shù)分布如圖10所示,其擬合方程是:王金達(dá)等做的長春市血鉛頻數(shù)分布趨勢(shì)線呈偏正態(tài)分布.由于沈陽市統(tǒng)計(jì)的血鉛值僅限于高危人群,所以看其最大值的右側(cè)接近正態(tài)分布的一部分,可見規(guī)律是相似的.4大氣鉛的變化綜上所述,沈陽市鉛的主要來源是工業(yè)污染、汽車尾氣和燃煤.環(huán)境介質(zhì)中鉛污染較嚴(yán)重.鉛濃度的空間分異大,從市中心到郊區(qū)鉛污染由重到輕,局部污染十分嚴(yán)重.各功能區(qū)鉛的含量特征是:工業(yè)區(qū)>商業(yè)區(qū)>二類混合區(qū)>一類混合區(qū)≈居民文教區(qū)>對(duì)照區(qū).大氣鉛濃度有明顯的時(shí)間變化,1996～2000年鉛濃度呈