廣東省某市城區(qū)居民環(huán)境鎘污染暴露特征與基準劑量的精準解析一、引言1.1研究背景與意義在工業(yè)化與城市化迅猛發(fā)展的進程中，重金屬污染已成為全球矚目的環(huán)境問題之一。其中，鎘作為一種具有高毒性的重金屬，在環(huán)境中的廣泛分布及其對人體健康的潛在威脅備受關注。鎘并非人體必需元素，卻因人類活動如工業(yè)生產、采礦、冶煉以及農業(yè)中含鎘農藥和化肥的使用等，大量進入生態(tài)環(huán)境。鎘在自然界中常以化合物狀態(tài)存在，一般含量很低，但在環(huán)境受到污染后，它可在生物體內富集，并通過食物鏈進入人體，對人體造成慢性中毒。一旦被人體吸收，鎘會在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積于肝、腎等器官中，其中腎臟是鎘中毒的“靶器官”，可吸收進入體內近1/3的鎘。長期暴露于鎘污染環(huán)境，會對人體多個系統(tǒng)產生嚴重危害。在腎臟方面，鎘會損傷腎小管，導致糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等癥狀出現(xiàn)，還會使尿鈣和尿酸的排出量增加，進而影響維生素D3的活性，阻礙骨骼的生長代謝，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀，如日本著名的“痛痛病”，便是因長期食用受鎘污染的稻米和飲用含鎘水，致使鎘在體內蓄積，引發(fā)腎損傷和骨軟化癥，患者周身疼痛。同時，慢性鎘中毒對人體生育能力也有所影響，會嚴重損傷Y因子，使出生的嬰兒多為女性。此外，鎘還具有致癌性，被國際癌癥研究機構（IARC）確認為I類致癌物質，長期鎘暴露可引發(fā)肺癌、前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌、腎癌和鼻咽癌等多器官癌癥。在廣東某市城區(qū)，隨著經濟的快速發(fā)展，工業(yè)化和城市化進程不斷加快，各類工業(yè)活動以及城市建設產生的廢棄物、污水等排放，可能導致環(huán)境中的鎘含量逐漸增加。工業(yè)污染源主要包括金屬冶煉、電鍍、電池制造等行業(yè)，這些行業(yè)在生產過程中會產生大量含鎘的廢氣、廢水和廢渣，若未經有效處理直接排放，會對大氣、水體和土壤造成污染。例如，金屬冶煉廠排放的含鎘廢氣在大氣中擴散，最終沉降到地面，污染土壤和農作物；電鍍廠排放的含鎘廢水若直接排入河流，會導致水體中鎘含量超標，影響水生生物的生存，同時也可能通過灌溉進入農田，污染土壤。此外，城市生活垃圾的不當處理、含鎘電子產品的隨意丟棄以及機動車尾氣排放等，也可能成為環(huán)境鎘污染的潛在來源。隨著城市人口的增加和生活水平的提高，生活垃圾的產生量不斷增大，其中可能含有一些含鎘的物品，如廢舊電池、電子產品等，如果這些垃圾未經分類回收和妥善處理，鎘會逐漸釋放到環(huán)境中。機動車尾氣中也可能含有微量的鎘，在交通繁忙的城區(qū)，大量機動車的尾氣排放會使空氣中的鎘含量升高，進而對周邊環(huán)境和居民健康產生影響。環(huán)境鎘污染對城區(qū)居民的健康風險評估迫在眉睫。準確評估居民的鎘暴露水平，有助于了解居民受鎘污染影響的程度，為制定針對性的健康防護措施提供科學依據(jù)。通過分析居民的生活環(huán)境、飲食習慣以及日常活動等因素，確定他們通過食物、水、空氣等途徑接觸鎘的劑量，從而評估鎘對居民健康的潛在風險。這不僅能夠為居民的健康狀況提供預警，還能為醫(yī)療部門制定相應的疾病預防和治療策略提供參考，有助于早期發(fā)現(xiàn)和干預鎘中毒相關疾病，降低居民患病的風險，保障居民的身體健康。對于城市環(huán)境治理和可持續(xù)發(fā)展而言，開展城區(qū)居民環(huán)境鎘污染的暴露評估及基準劑量研究同樣具有重要意義。通過研究，能夠明確環(huán)境鎘污染的來源和傳播途徑，為制定有效的污染治理措施提供有力支持。針對工業(yè)污染源，可以加強監(jiān)管力度，要求企業(yè)采用先進的污染治理技術，減少含鎘廢棄物的排放；對于生活污染源，可以加強垃圾分類和回收利用，提高居民的環(huán)保意識，減少鎘向環(huán)境中的釋放。此外，確定鎘的基準劑量，能夠為環(huán)境質量標準的制定提供科學參考，有助于合理規(guī)劃城市發(fā)展，保障城市生態(tài)環(huán)境的安全和可持續(xù)性，促進城市的健康發(fā)展，實現(xiàn)經濟發(fā)展與環(huán)境保護的良性互動。1.2國內外研究現(xiàn)狀鎘作為一種對人體健康具有嚴重危害的重金屬，其污染問題在國內外都受到了廣泛的關注。國內外學者圍繞環(huán)境鎘污染的暴露評估和基準劑量展開了大量研究，這些研究在揭示鎘污染特征、評估健康風險等方面取得了一定成果，但也存在一些有待完善的地方。在國外，對環(huán)境鎘污染暴露評估的研究開展較早，并且在監(jiān)測技術、暴露途徑分析以及風險評估模型等方面取得了顯著進展。在監(jiān)測技術上，原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）等先進儀器分析技術已廣泛應用于環(huán)境樣品中鎘含量的測定，這些技術能夠實現(xiàn)對鎘的高精度檢測，為暴露評估提供準確的數(shù)據(jù)支持。有研究利用ICP-MS技術對土壤、水體和大氣中的鎘含量進行測定，分析了不同環(huán)境介質中鎘的分布特征，為后續(xù)的暴露評估奠定了基礎。在暴露途徑分析方面，國外研究較為全面，不僅關注了食物、水和空氣等常見的暴露途徑，還對一些特殊暴露途徑，如職業(yè)暴露、室內灰塵攝入等進行了深入研究。有研究通過對職業(yè)人群的追蹤調查，詳細分析了其在工作環(huán)境中通過呼吸道吸入鎘的暴露劑量，以及長期暴露對健康的影響。在風險評估模型方面，美國環(huán)境保護署（EPA）開發(fā)的暴露評估模型，如綜合風險信息系統(tǒng)（IRIS），被廣泛應用于評估鎘對人體健康的風險。該模型考慮了多種暴露途徑和人群特征，能夠較為準確地預測鎘暴露對人體健康的潛在危害。在基準劑量研究方面，國外學者致力于確定鎘對人體健康產生不良影響的劑量閾值。有研究通過對大量人群的流行病學調查和動物實驗數(shù)據(jù)的分析，建立了鎘暴露與腎功能損傷之間的劑量-反應關系模型，確定了鎘的基準劑量下限值（BMDL），為制定環(huán)境鎘污染的健康標準提供了科學依據(jù)。此外，歐盟等國際組織也根據(jù)相關研究成果，制定了嚴格的環(huán)境鎘污染標準和食品中鎘的限量標準，以保障公眾健康。例如，歐盟規(guī)定食品中鎘的最高限量在不同食品類別中有明確規(guī)定，大米中的鎘含量不得超過0.2mg/kg。國內對環(huán)境鎘污染的研究也在不斷深入，尤其在土壤和農產品鎘污染監(jiān)測、人群暴露評估以及基準劑量研究方面取得了一系列成果。在土壤和農產品鎘污染監(jiān)測方面，我國開展了全國性的土壤污染狀況調查，對不同地區(qū)土壤中鎘的含量和分布進行了詳細的監(jiān)測和分析。研究發(fā)現(xiàn)，我國部分地區(qū)土壤存在鎘污染問題，特別是一些工業(yè)發(fā)達地區(qū)和礦業(yè)開采區(qū)，土壤鎘含量超標較為嚴重。對農產品鎘污染的監(jiān)測也表明，部分地區(qū)的稻米、蔬菜等農產品中鎘含量超標，存在食品安全隱患。有研究對南方某典型鎘污染地區(qū)的土壤-水稻和土壤-蔬菜樣品進行分析，結果顯示土壤鎘含量均值為0.83mg/kg，55%的樣品超過我國農用地土壤污染風險篩選值；稻米鎘含量均值為0.37mg/kg，超標率為54%。在人群暴露評估方面，國內學者結合我國居民的生活習慣和飲食結構，開展了大量的研究。通過對不同地區(qū)居民的膳食調查和環(huán)境監(jiān)測，評估了居民通過食物、水和空氣等途徑攝入鎘的暴露劑量。有研究對深圳市南山區(qū)市售食品中鎘含量進行檢測，并結合居民膳食攝入量評估其暴露風險，結果表明居民每月鎘平均膳食暴露量為17.731μg/（kg.BW），高端膳食暴露人群存在健康風險。此外，國內還開展了對職業(yè)人群和特殊人群（如兒童、孕婦等）的鎘暴露評估，發(fā)現(xiàn)職業(yè)人群由于工作環(huán)境的原因，鎘暴露水平較高，而兒童和孕婦由于生理特點，對鎘的敏感性較高，需要特別關注。在基準劑量研究方面，國內學者也進行了積極的探索。有研究基于人體腎功能的損傷指標，對尿鎘、大米鎘和土壤鎘的基準劑量進行研究，試圖建立符合我國人群特點的鎘基準劑量模型。通過對不同地區(qū)人群的腎功能指標和鎘暴露水平的監(jiān)測，分析了鎘暴露與腎功能損傷之間的關系，為確定鎘的基準劑量提供了數(shù)據(jù)支持。盡管國內外在環(huán)境鎘污染暴露評估及基準劑量研究方面取得了諸多成果，但仍存在一些不足之處。在暴露評估方面，不同研究之間的監(jiān)測方法和評估模型存在差異，導致研究結果的可比性較差。部分研究對一些新型暴露途徑，如電子垃圾拆解區(qū)的鎘暴露、微塑料吸附鎘導致的暴露等關注較少，缺乏系統(tǒng)的研究。在基準劑量研究方面，目前的研究主要集中在單一暴露途徑和單一健康終點，缺乏對多種暴露途徑和多系統(tǒng)健康影響的綜合研究。不同人群對鎘的敏感性存在差異，但現(xiàn)有研究在確定基準劑量時，對個體差異的考慮不夠充分，導致基準劑量的準確性和適用性有待提高。此外，國內外研究在環(huán)境鎘污染的時空變化規(guī)律以及污染治理措施對暴露評估和基準劑量的影響等方面的研究還相對薄弱。本研究將針對上述不足，以廣東某市城區(qū)為研究區(qū)域，綜合運用多種監(jiān)測技術和評估方法，全面分析居民的鎘暴露途徑和暴露水平，建立適用于該地區(qū)的環(huán)境鎘污染暴露評估模型。同時，充分考慮不同人群的特點和多種健康終點，開展基準劑量研究，確定該地區(qū)環(huán)境鎘污染的基準劑量，為保障城區(qū)居民健康和制定科學合理的環(huán)境管理政策提供有力的技術支持和決策依據(jù)。1.3研究目標與內容1.3.1研究目標本研究旨在全面、系統(tǒng)地評估廣東某市城區(qū)居民在日常生活中因環(huán)境鎘污染所面臨的暴露水平，深入探究鎘暴露劑量與人體健康效應之間的關系，并精確估算鎘的基準劑量及其下限值，為保障城區(qū)居民健康、制定科學合理的環(huán)境管理政策提供堅實的技術支撐和決策依據(jù)。具體而言，本研究期望達成以下三個關鍵目標：綜合運用多種監(jiān)測技術和評估方法，全面且準確地評估廣東某市城區(qū)居民通過食物、水、空氣等不同途徑的環(huán)境鎘暴露量，清晰描繪出居民的鎘暴露特征和水平分布情況?；诖罅康谋O(jiān)測數(shù)據(jù)和相關研究成果，深入剖析環(huán)境鎘暴露劑量與人體健康效應之間的內在聯(lián)系，構建適用于該地區(qū)的劑量-效應關系模型，為后續(xù)的風險評估和基準劑量研究奠定堅實基礎。借助劑量-效應關系模型，運用科學的統(tǒng)計方法和專業(yè)軟件，準確估算出廣東某市城區(qū)環(huán)境鎘污染的基準劑量及其下限值，為制定符合當?shù)貙嶋H情況的環(huán)境鎘污染標準和健康風險防控策略提供科學依據(jù)。1.3.2研究內容為實現(xiàn)上述研究目標，本研究將從以下三個方面展開深入研究：城區(qū)居民環(huán)境鎘暴露評估：通過對城區(qū)不同功能區(qū)域（如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)等）的環(huán)境介質（包括土壤、水體、大氣等）進行系統(tǒng)采樣和分析，運用先進的檢測技術（如電感耦合等離子體質譜法、原子吸收光譜法等），準確測定其中的鎘含量。同時，開展詳細的居民膳食調查和生活習慣調查，收集居民的食物消費種類、數(shù)量以及日?；顒幽Ｊ降刃畔?，結合環(huán)境介質中的鎘含量數(shù)據(jù)，利用暴露評估模型（如美國環(huán)境保護署推薦的暴露評估模型），全面評估居民通過食物、飲水、呼吸等途徑攝入鎘的暴露劑量，并分析不同暴露途徑對總暴露量的貢獻比例，確定主要的暴露途徑。例如，通過對土壤樣品的分析，了解土壤中鎘的含量和分布情況，結合居民的戶外活動時間和頻率，評估居民通過呼吸和皮膚接觸土壤塵埃攝入鎘的暴露量；對市售食品進行抽樣檢測，結合居民的膳食結構，計算居民通過食物攝入鎘的暴露量。劑量-效應關系研究：收集城區(qū)居民的健康數(shù)據(jù)，包括腎功能指標（如尿鎘、尿β2-微球蛋白、尿視黃醇結合蛋白等）、骨密度指標以及其他與鎘中毒相關的健康指標。將居民的環(huán)境鎘暴露劑量與健康數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析，運用統(tǒng)計學方法（如線性回歸分析、邏輯回歸分析等），建立環(huán)境鎘暴露劑量與人體健康效應之間的劑量-效應關系模型。例如，以尿鎘作為暴露指標，以尿β2-微球蛋白作為健康效應指標，分析兩者之間的劑量-效應關系，確定尿鎘水平與腎功能損傷之間的定量關系。同時，考慮不同人群（如年齡、性別、職業(yè)等）的生理特征和生活習慣差異，對劑量-效應關系模型進行分層分析，探究不同人群對鎘暴露的敏感性差異?；鶞蕜┝抗浪悖阂罁?jù)建立的劑量-效應關系模型，采用基準劑量法（如BMD軟件），估算出廣東某市城區(qū)環(huán)境鎘污染的基準劑量（BMD）及其下限值（BMDL）?；鶞蕜┝渴侵冈谝欢ǖ娘L險水平下，能夠引起某種特定健康效應的污染物劑量。通過確定基準劑量及其下限值，可以為環(huán)境鎘污染的健康風險評估和標準制定提供重要的參考依據(jù)。在估算過程中，充分考慮模型的不確定性和誤差范圍，對結果進行敏感性分析和不確定性分析，確保估算結果的可靠性和準確性。例如，通過改變模型中的參數(shù)和假設條件，分析對基準劑量估算結果的影響，評估估算結果的穩(wěn)定性和可靠性。1.4研究方法與技術路線1.4.1研究方法抽樣調查法：在廣東某市城區(qū)內，按照不同功能區(qū)域（如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)等）、不同地理位置（如城區(qū)中心、邊緣地區(qū)等）以及不同人口密度進行分層隨機抽樣。針對環(huán)境介質，在每個抽樣區(qū)域內選取多個具有代表性的采樣點，采集土壤、水體、大氣等樣品。對于居民膳食調查，隨機抽取一定數(shù)量的家庭作為調查對象，采用3天24小時膳食回顧法和食物稱重法相結合的方式，詳細記錄居民連續(xù)3天內攝入的所有食物的種類、數(shù)量和來源。同時，通過問卷調查的形式，收集居民的生活習慣、居住時間、日?；顒臃秶刃畔?，以便更準確地評估居民的鎘暴露情況。例如，在居民區(qū)中，按照不同的小區(qū)類型（老舊小區(qū)、新建小區(qū)等）進行分層，每個小區(qū)內隨機抽取10-20戶家庭進行膳食調查；在工業(yè)區(qū)周邊，除了進行常規(guī)的環(huán)境介質采樣外，還增加對工廠排放口附近的采樣點設置，以重點關注工業(yè)污染對周邊環(huán)境的影響。實驗檢測法：運用先進的儀器分析技術對采集的樣品進行鎘含量測定。對于土壤樣品，采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸消解體系，利用電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定其中的鎘含量，該方法具有靈敏度高、分析速度快、可同時測定多種元素等優(yōu)點，能夠準確檢測土壤中痕量的鎘。對于水體樣品，經過濾、酸化等預處理后，采用石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）進行測定，該方法對低含量鎘的檢測具有較高的靈敏度和準確性。大氣樣品則通過濾膜采集，將采集后的濾膜進行消解處理，再用ICP-MS測定其中的鎘含量。對于食品樣品，采用微波消解技術進行前處理，然后用ICP-MS測定鎘含量，確保檢測結果的準確性和可靠性。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法：利用統(tǒng)計學軟件（如SPSS、R語言等）對收集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析。對于環(huán)境介質中鎘含量的數(shù)據(jù)，計算其均值、標準差、最大值、最小值等統(tǒng)計參數(shù)，分析鎘含量在不同區(qū)域、不同季節(jié)的分布特征和變化規(guī)律。在居民鎘暴露劑量計算方面，結合環(huán)境介質中鎘含量數(shù)據(jù)、居民膳食調查數(shù)據(jù)以及生活習慣調查數(shù)據(jù)，運用美國環(huán)境保護署推薦的暴露評估模型，計算居民通過食物、飲水、呼吸等不同途徑攝入鎘的暴露劑量，并分析不同暴露途徑對總暴露量的貢獻比例。例如，通過方差分析比較不同區(qū)域土壤中鎘含量的差異是否顯著；運用相關性分析探究大氣中鎘含量與工業(yè)污染源距離之間的關系；利用回歸分析建立居民膳食鎘暴露劑量與食品中鎘含量之間的定量關系模型。劑量-效應關系模型構建法：收集城區(qū)居民的健康數(shù)據(jù)，包括腎功能指標（如尿鎘、尿β2-微球蛋白、尿視黃醇結合蛋白等）、骨密度指標以及其他與鎘中毒相關的健康指標。將居民的環(huán)境鎘暴露劑量與健康數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析，運用線性回歸分析、邏輯回歸分析等方法，建立環(huán)境鎘暴露劑量與人體健康效應之間的劑量-效應關系模型。在模型構建過程中，充分考慮不同人群（如年齡、性別、職業(yè)等）的生理特征和生活習慣差異，對模型進行分層分析，以探究不同人群對鎘暴露的敏感性差異。例如，以尿鎘作為暴露指標，以尿β2-微球蛋白作為健康效應指標，通過線性回歸分析確定兩者之間的劑量-效應關系，建立回歸方程，并對回歸方程的擬合優(yōu)度、顯著性等進行檢驗?；鶞蕜┝抗浪惴椒ǎ阂罁?jù)建立的劑量-效應關系模型，采用基準劑量法（如BMD軟件）估算廣東某市城區(qū)環(huán)境鎘污染的基準劑量（BMD）及其下限值（BMDL）。在估算過程中，選擇合適的劑量-反應模型和參數(shù)，充分考慮模型的不確定性和誤差范圍，對結果進行敏感性分析和不確定性分析。通過改變模型中的參數(shù)和假設條件，分析對基準劑量估算結果的影響，評估估算結果的穩(wěn)定性和可靠性，確保估算結果能夠為環(huán)境鎘污染的健康風險評估和標準制定提供科學依據(jù)。1.4.2技術路線本研究的技術路線如圖1-1所示。首先，通過文獻調研，全面了解國內外關于環(huán)境鎘污染暴露評估及基準劑量研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為后續(xù)研究提供理論基礎和技術參考。然后，開展實地調查，在廣東某市城區(qū)內進行環(huán)境介質采樣和居民膳食調查，運用抽樣調查法確保樣本的代表性和可靠性。在實驗檢測階段，采用先進的儀器分析技術對采集的樣品進行鎘含量測定，利用實驗檢測法獲取準確的檢測數(shù)據(jù)。接著，對收集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，運用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法揭示環(huán)境介質中鎘含量的分布特征以及居民的鎘暴露水平和途徑。在此基礎上，建立劑量-效應關系模型，通過劑量-效應關系模型構建法深入探究環(huán)境鎘暴露劑量與人體健康效應之間的內在聯(lián)系。最后，依據(jù)劑量-效應關系模型，采用基準劑量法估算環(huán)境鎘污染的基準劑量及其下限值，并對結果進行敏感性分析和不確定性分析，為環(huán)境管理政策的制定提供科學依據(jù)。整個研究過程中，各個環(huán)節(jié)緊密相連，相互支撐，確保研究的科學性和可靠性。[此處插入技術路線圖1-1，圖中清晰展示從文獻調研、實地調查、實驗檢測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、劑量-效應關系模型構建到基準劑量估算及結果分析的整個研究流程，每個環(huán)節(jié)之間用箭頭表示邏輯關系和數(shù)據(jù)流向][此處插入技術路線圖1-1，圖中清晰展示從文獻調研、實地調查、實驗檢測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、劑量-效應關系模型構建到基準劑量估算及結果分析的整個研究流程，每個環(huán)節(jié)之間用箭頭表示邏輯關系和數(shù)據(jù)流向]二、研究區(qū)域與方法2.1研究區(qū)域概況本研究選定的廣東某市城區(qū)，地處廣東省中南部，位于東經[具體經度范圍]，北緯[具體緯度范圍]。其地理位置優(yōu)越，處于珠江三角洲經濟區(qū)的核心地帶，是連接周邊城市的重要交通樞紐，多條高速公路、鐵路干線貫穿其中，為區(qū)域的經濟發(fā)展和人員流動提供了便利條件。該市城區(qū)總面積達[X]平方公里，常住人口約為[X]萬人。近年來，隨著城市化進程的加速，人口數(shù)量持續(xù)增長，城市規(guī)模不斷擴大，各類基礎設施建設日益完善。城區(qū)下轄多個街道和社區(qū)，形成了功能齊全、布局合理的城市格局。在經濟方面，該市城區(qū)經濟發(fā)展迅速，產業(yè)結構不斷優(yōu)化升級。已形成了以制造業(yè)、服務業(yè)和高新技術產業(yè)為主導的多元化產業(yè)體系。其中，制造業(yè)涵蓋了電子信息、機械制造、汽車零部件等多個領域，擁有一批規(guī)模較大、技術先進的企業(yè)，在國內外市場具有較強的競爭力。服務業(yè)發(fā)展勢頭強勁，金融、商貿、物流、旅游等行業(yè)蓬勃發(fā)展，為城市經濟增長提供了新的動力。高新技術產業(yè)也在不斷崛起，以科技創(chuàng)新為核心，加大研發(fā)投入，推動了產業(yè)的高端化發(fā)展。在環(huán)境方面，該市城區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨，年平均氣溫在[X]℃左右，年降水量約為[X]毫米。這種氣候條件使得城區(qū)植被豐富，生態(tài)環(huán)境較為優(yōu)越。然而，隨著經濟的快速發(fā)展和人口的增加，環(huán)境壓力也逐漸增大。工業(yè)生產、交通運輸和居民生活等活動產生的廢氣、廢水和廢渣等污染物，對城區(qū)的大氣、水體和土壤環(huán)境造成了一定程度的影響。大氣污染主要來源于工業(yè)廢氣排放和機動車尾氣排放，導致城區(qū)空氣質量時有波動，部分時段可吸入顆粒物、二氧化硫和氮氧化物等污染物濃度超標。水體污染方面，城區(qū)內的河流和湖泊受到生活污水和工業(yè)廢水排放的影響，水質有所下降，部分水體存在化學需氧量、氨氮等指標超標現(xiàn)象。土壤污染則主要與工業(yè)廢渣的堆放和農業(yè)生產中化肥、農藥的使用有關，部分區(qū)域土壤中重金屬含量有所增加，對土壤生態(tài)環(huán)境和農作物生長產生潛在威脅。該市城區(qū)作為研究區(qū)域具有較強的代表性。一方面，其經濟發(fā)展模式和產業(yè)結構在廣東省乃至全國具有一定的普遍性，能夠反映出工業(yè)化和城市化進程中環(huán)境鎘污染的一般特征和規(guī)律。另一方面，城區(qū)人口密集，居民的生活方式和飲食習慣具有多樣性，不同人群對環(huán)境鎘污染的暴露途徑和暴露水平可能存在差異，通過對該區(qū)域的研究，可以為制定針對性的環(huán)境管理政策和健康保護措施提供科學依據(jù)，對保障廣大城區(qū)居民的身體健康具有重要的現(xiàn)實意義。2.2研究人群選擇本研究以廣東某市城區(qū)居民作為研究對象，為確保研究結果的準確性與代表性，制定了嚴格的納入和排除標準，并采用單純隨機抽樣的方法篩選調查對象。納入標準如下：一是在該市城區(qū)居住時間不少于1年，這能夠保證居民有足夠長的時間暴露于當?shù)氐沫h(huán)境中，使得研究結果能夠真實反映當?shù)丨h(huán)境鎘污染對居民的影響；二是年齡在18-65周歲之間，該年齡段的人群身體機能相對穩(wěn)定，且在日常生活中具有相對一致的活動模式和飲食習慣，便于研究過程中的數(shù)據(jù)收集和分析，減少因年齡差異導致的個體生理特征和生活習慣差異對研究結果的干擾；三是自愿參與本研究，并簽署知情同意書，充分尊重居民的自主意愿，保障研究過程的合法性和倫理合理性。排除標準主要包括：職業(yè)性鎘暴露人員，如從事金屬冶煉、電鍍、電池制造等行業(yè)的工人，他們由于工作環(huán)境的特殊性，接觸鎘的劑量和途徑與普通居民有很大差異，若納入研究可能會對整體研究結果產生偏差；患有嚴重的肝、腎疾病及其他可能影響鎘代謝和健康效應的慢性疾病患者，這些疾病本身可能會干擾鎘在體內的代謝過程，導致鎘的蓄積和排泄異常，從而影響研究結果的準確性；近期（3個月內）有外出旅居史且居住時間超過1個月的居民，他們在旅居期間可能暴露于不同的環(huán)境中，接觸到不同水平的鎘污染，這會增加研究數(shù)據(jù)的復雜性和不確定性，影響對當?shù)丨h(huán)境鎘污染與居民健康關系的準確評估。在蓬江和江海這兩個具有代表性的區(qū)域開展抽樣工作。蓬江區(qū)作為該市的中心城區(qū)，人口密集，商業(yè)活動繁榮，既有老舊小區(qū)，也有新建的現(xiàn)代化住宅區(qū)，涵蓋了不同生活水平和生活習慣的居民群體。江海區(qū)則是該市的新興發(fā)展區(qū)域，近年來隨著產業(yè)的轉移和升級，吸引了大量的人口流入，其環(huán)境特征和居民結構具有一定的獨特性。在這兩個區(qū)域中，首先將每個區(qū)域內的社區(qū)或街道進行編號，然后利用隨機數(shù)生成器產生隨機數(shù)，根據(jù)隨機數(shù)確定抽取的社區(qū)或街道。在每個被選中的社區(qū)或街道內，通過隨機抽取的方式選擇居民家庭。在選定的居民家庭中，若有符合納入標準的多名成員，則再次采用隨機抽樣的方法確定最終的調查對象，以確保每個居民都有同等的機會被納入研究。最終，成功篩選出[X]名符合條件的調查對象，其中男性[X]名，女性[X]名。對這些調查對象進行了詳細的問卷調查，內容涵蓋個人基本信息（如年齡、性別、職業(yè)、教育程度等）、生活習慣（如吸煙、飲酒情況，日常運動量等）、飲食結構（各類食物的攝入頻率和攝入量）以及居住環(huán)境（住房類型、周邊是否有工業(yè)污染源等）。同時，安排專業(yè)醫(yī)護人員為調查對象進行健康體檢，檢測項目包括身高、體重、血壓等基本生理指標，以及腎功能指標（如尿鎘、尿β2-微球蛋白、尿視黃醇結合蛋白等）、骨密度指標等與鎘中毒相關的健康指標，為后續(xù)的環(huán)境鎘暴露評估和劑量-效應關系研究提供了全面、準確的數(shù)據(jù)支持。2.3環(huán)境樣品采集與分析2.3.1大氣樣品在廣東某市城區(qū)的不同居民區(qū)中，依據(jù)地理位置、人口密度以及周邊污染源分布情況，精心挑選具有代表性的采樣點。在每個采樣點，同時進行室內和室外大氣樣品的采集，以全面評估居民在不同環(huán)境中的大氣鎘暴露情況。采樣時間涵蓋了不同季節(jié)和時間段，以反映大氣鎘含量的時空變化規(guī)律。例如，在春季，選擇連續(xù)一周的時間，每天上午9點至11點和下午3點至5點分別進行采樣；在夏季，增加夜間采樣，以捕捉不同氣候條件下大氣鎘的變化。采用配有石英纖維濾膜的大流量采樣器收集大氣顆粒物。大流量采樣器的流量設定為1.13m3/min，確保能夠高效地采集大氣中的顆粒物。采樣過程中，嚴格按照儀器操作規(guī)程進行操作，定期檢查采樣器的運行狀態(tài)，確保采樣的準確性和可靠性。采集后的濾膜小心取出，放入干凈的聚乙烯密封袋中，標記好采樣時間、地點等信息，迅速放入低溫冷藏箱中保存，以防止濾膜上的鎘被氧化或受到其他污染。將采集的濾膜樣品送至實驗室進行處理。首先，使用剪刀將濾膜剪成小塊，放入聚四氟乙烯消解罐中。加入適量的硝酸、鹽酸和氫氟酸，按照一定的比例進行混合，形成消解體系。將消解罐放入微波消解儀中，設置合適的消解程序，通過微波的作用使濾膜中的有機物質分解，鎘元素以離子形式釋放到溶液中。消解完成后，將消解液轉移至容量瓶中，用超純水定容至一定體積，得到待分析的樣品溶液。利用石墨爐原子吸收光譜儀對樣品溶液中的鎘含量進行測定。在測定前，先對儀器進行預熱和校準，確保儀器的性能穩(wěn)定。選擇鎘元素的特征吸收波長，設置合適的儀器參數(shù)，如原子化溫度、灰化溫度、積分時間等。通過自動進樣器將樣品溶液注入石墨爐中，樣品中的鎘原子在高溫下被原子化，吸收特定波長的光，根據(jù)吸光度與鎘濃度的線性關系，從標準曲線上計算出樣品中鎘的含量。同時，進行空白試驗，以扣除試劑和環(huán)境因素對測定結果的影響。2.3.2生活飲用水樣品通過與當?shù)毓┧块T緊密合作，獲取2003-2007年期間生活飲用水的連續(xù)監(jiān)測資料。這些資料詳細記錄了不同水源地、不同供水區(qū)域以及不同時間點的生活飲用水水質信息，包括鎘含量、pH值、硬度等多項指標。對這些監(jiān)測資料進行整理和分析，統(tǒng)計不同區(qū)域、不同季節(jié)生活飲用水中鎘含量的變化情況。例如，分析夏季高溫時期和冬季低溫時期生活飲用水中鎘含量是否存在差異，以及不同水源地的飲用水鎘含量是否有所不同。在未能獲取連續(xù)監(jiān)測資料的情況下，開展現(xiàn)場采樣工作。在城區(qū)內的各個供水區(qū)域，根據(jù)居民分布和供水管道布局，設置多個采樣點。每個采樣點采集足夠量的生活飲用水樣品，以保證檢測結果的準確性和代表性。采樣時，使用經嚴格清洗和消毒的聚乙烯塑料瓶，先用水樣沖洗塑料瓶3-5次，然后采集水樣，確保水樣不受采樣容器的污染。采集后的水樣立即加入適量的硝酸，使水樣的pH值小于2，以防止鎘離子在水樣中發(fā)生沉淀或吸附。水樣貼上標簽，注明采樣時間、地點、采樣人等信息，盡快送往實驗室進行檢測。依據(jù)《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》（GB/T5750.6-2006）中的無火焰原子吸收分光光度法對生活飲用水中的鎘含量進行測定。首先，將水樣進行過濾，去除其中的懸浮物和雜質。然后，取適量的過濾水樣，加入一定量的磷酸二氫銨和硝酸鎂作為基體改進劑，以提高鎘的原子化效率和消除基體干擾。將處理后的水樣注入石墨爐原子吸收光譜儀中，按照儀器操作規(guī)程進行測定。通過測定樣品的吸光度，從預先繪制的標準曲線上查得樣品中鎘的濃度。同時，進行加標回收試驗，以驗證檢測方法的準確性和可靠性。例如，在已知鎘含量的水樣中加入一定量的鎘標準溶液，按照相同的檢測方法進行測定，計算加標回收率，回收率應在90%-110%之間，以確保檢測結果的準確性。2.3.3食品樣品在廣東某市城區(qū)的各大超市、農貿市場以及小型便利店等場所，廣泛采集12大類食品樣品，包括大米、面粉、豆類、蔬菜、水果（包括果汁和飲料）、肉類、內臟、乳類、蛋類、魚類、甲殼類和軟體類。在每個場所，按照隨機抽樣的原則，選擇不同品牌、不同產地、不同批次的食品進行采集，以確保樣品的多樣性和代表性。例如，在采集大米樣品時，選取來自東北、南方等不同產地的多個品牌的大米；在采集蔬菜樣品時，涵蓋當季的各種常見蔬菜，包括葉菜類、根莖類、茄果類等。將采集的食品樣品迅速帶回實驗室，按照不同的食品類別進行處理。對于大米、面粉等谷物類食品，先去除雜質，然后粉碎成均勻的粉末狀；對于蔬菜和水果，用清水洗凈，去除表面的泥土和雜質，晾干后取可食部分切碎；對于肉類和內臟，去除脂肪和結締組織，切成小塊；對于魚類、甲殼類和軟體類，去除鱗片、外殼和內臟，取肌肉部分。將處理后的食品樣品放入烘箱中，在一定溫度下烘干至恒重，以去除水分。然后，將烘干后的樣品研磨成細粉，保存?zhèn)溆?。采用石墨爐原子吸收光譜法對處理后的食品樣品中的鎘含量進行檢測。首先，準確稱取一定量的食品樣品粉末，放入聚四氟乙烯消解罐中，加入適量的硝酸、高氯酸等消解試劑，按照一定的消解程序進行微波消解，使食品中的有機物質完全分解，鎘元素轉化為離子狀態(tài)。消解完成后，將消解液轉移至容量瓶中，用超純水定容至一定體積。取適量的定容溶液，加入基體改進劑，以消除基體干擾和提高檢測靈敏度。將處理后的樣品溶液注入石墨爐原子吸收光譜儀中，按照儀器的最佳工作條件進行測定。通過測定樣品的吸光度，從標準曲線上計算出食品樣品中鎘的含量。同時，對檢測過程進行質量控制，定期使用標準物質進行校準，確保檢測結果的準確性和可靠性。2.4人群尿鎘檢測與膳食調查2.4.1尿鎘檢測在居民家中或指定的采樣點，采集調查對象的晨尿樣品，每個樣品采集量約為50mL。采集過程中，使用經嚴格清洗和消毒的聚乙烯塑料瓶，確保樣品不受污染。采集后的尿樣立即加入適量的硝酸，使尿樣的pH值小于2，以防止鎘離子在尿樣中發(fā)生沉淀或吸附。尿樣貼上標簽，注明調查對象的姓名、性別、年齡、采樣時間等信息，迅速放入低溫冷藏箱中保存，盡快送往實驗室進行檢測。在實驗室中，采用石墨爐原子吸收光譜法對尿鎘含量進行測定。首先，將尿樣進行離心處理，去除其中的雜質和沉淀。然后，取適量的離心后的尿樣，加入一定量的磷酸二氫銨和硝酸鎂作為基體改進劑，以提高鎘的原子化效率和消除基體干擾。將處理后的尿樣注入石墨爐原子吸收光譜儀中，按照儀器的最佳工作條件進行測定。通過測定樣品的吸光度，從預先繪制的標準曲線上查得尿樣中鎘的濃度。同時，進行加標回收試驗和質量控制，定期使用標準物質進行校準，確保檢測結果的準確性和可靠性。加標回收試驗是在已知鎘含量的尿樣中加入一定量的鎘標準溶液，按照相同的檢測方法進行測定，計算加標回收率，回收率應在90%-110%之間，以驗證檢測方法的準確性。2.4.2膳食調查采用24小時回顧法結合食物頻率法對居民進行膳食調查。調查人員由經過專業(yè)培訓的營養(yǎng)師和衛(wèi)生工作人員組成，他們具備豐富的膳食調查經驗和專業(yè)知識。在調查過程中，調查人員與居民進行面對面的交流，詳細詢問居民在過去24小時內攝入的所有食物的種類、數(shù)量、烹飪方式和來源。對于難以準確描述食物量的居民，調查人員會借助食物模型、家用量具等工具，幫助居民估算食物的攝入量。同時，調查人員還會詢問居民在過去一周或一個月內各類食物的攝入頻率，以更全面地了解居民的飲食習慣。調查人員在詢問過程中，會采用通俗易懂的語言，耐心引導居民回憶食物的相關信息，確保調查數(shù)據(jù)的準確性和完整性。對于一些特殊情況，如居民外出就餐、食用自制食品等，調查人員會進一步詢問食物的成分和制作方法，以便準確計算膳食鎘暴露量。在調查結束后，調查人員會對調查數(shù)據(jù)進行仔細核對，確保數(shù)據(jù)的準確性。根據(jù)調查得到的居民12類主要食品的日消費量數(shù)據(jù)，結合之前檢測得到的各類食品中鎘含量的數(shù)據(jù)，計算居民的膳食鎘暴露量。計算公式為：膳食鎘暴露量=∑（各類食品的日消費量×各類食品中鎘的含量）。例如，若某居民一天內食用大米200g，大米中鎘的含量為0.1mg/kg，則該居民通過食用大米攝入的鎘量為200÷1000×0.1=0.02mg。將該居民通過食用其他各類食品攝入的鎘量相加，即可得到該居民的膳食鎘暴露量。通過對所有調查對象的膳食鎘暴露量進行統(tǒng)計分析，計算出平均值、中位數(shù)、最大值、最小值等統(tǒng)計參數(shù)，以評估該地區(qū)居民的膳食鎘暴露水平。2.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析運用專業(yè)的統(tǒng)計學軟件SPSS22.0和R語言對收集到的各類數(shù)據(jù)進行全面且深入的處理與分析。在數(shù)據(jù)錄入環(huán)節(jié)，安排專人對數(shù)據(jù)進行仔細核對，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性，避免數(shù)據(jù)錄入錯誤對后續(xù)分析結果產生影響。在計算居民通過不同途徑的鎘暴露量時，依據(jù)美國環(huán)境保護署（EPA）推薦的暴露評估模型進行嚴謹計算。對于通過大氣吸入途徑的鎘暴露量，計算公式為：E_{air}=\frac{C_{air}\timesInhR\timesEF\timesED}{BW\timesAT}，其中E_{air}表示大氣鎘暴露量（μg/kg?d），C_{air}為大氣中鎘的濃度（μg/m3），InhR是每日吸入空氣量（m3/d），在本研究中取值為15m3/d，EF為暴露頻率（d/a），考慮到居民全年都暴露在當?shù)丨h(huán)境中，取值為365d/a，ED是暴露持續(xù)時間（a），根據(jù)研究對象在當?shù)氐木幼∧晗薮_定，BW為體重（kg），通過對調查對象的體檢獲取，AT為平均時間（d），取值為ED\times365。對于通過生活飲用水攝入途徑的鎘暴露量，計算公式為：E_{water}=\frac{C_{water}\timesIR\timesEF\timesED}{BW\timesAT}，其中E_{water}表示生活飲用水鎘暴露量（μg/kg?d），C_{water}為生活飲用水中鎘的濃度（μg/L），IR是每日飲水量（L/d），本研究中取值為2L/d，其他參數(shù)含義與大氣暴露量計算公式相同。對于通過膳食攝入途徑的鎘暴露量，根據(jù)之前計算得到的居民膳食鎘暴露量數(shù)據(jù)，即E_{diet}=\sum_{i=1}^{n}(C_{foodi}\timesF_{i})，其中E_{diet}表示膳食鎘暴露量（μg/d），C_{foodi}為第i類食品中鎘的含量（μg/kg），F(xiàn)_{i}是第i類食品的日消費量（kg/d）。將通過不同途徑計算得到的鎘暴露量相加，得到居民的總鎘暴露量E_{total}=E_{air}+E_{water}+E_{diet}。運用R語言中的ggplot2包和SPSS22.0的圖形繪制功能，對環(huán)境介質中鎘含量數(shù)據(jù)以及居民鎘暴露量數(shù)據(jù)進行可視化分析。繪制箱線圖，展示不同區(qū)域大氣、生活飲用水和各類食品中鎘含量的分布情況，通過箱線圖可以直觀地看出數(shù)據(jù)的中位數(shù)、四分位數(shù)范圍以及異常值情況，便于比較不同區(qū)域之間鎘含量的差異。例如，在比較不同居民區(qū)大氣中鎘含量時，箱線圖能夠清晰地顯示出各居民區(qū)大氣鎘含量的集中趨勢和離散程度。繪制柱狀圖，對比不同暴露途徑對居民總鎘暴露量的貢獻比例，使主要暴露途徑一目了然。如通過柱狀圖可以明顯看出膳食攝入途徑在居民總鎘暴露量中所占的比例最大。繪制折線圖，分析不同季節(jié)環(huán)境介質中鎘含量的變化趨勢，以及居民鎘暴露量隨時間的變化情況，有助于了解鎘污染的季節(jié)性特征和長期變化規(guī)律。比如，通過折線圖可以觀察到夏季大氣中鎘含量是否高于冬季，以及居民膳食鎘暴露量在一年中的波動情況。在進行劑量-效應關系分析時，將居民的環(huán)境鎘暴露劑量（以尿鎘作為內暴露指標）與腎損傷效應指標（如尿β2-微球蛋白、尿視黃醇結合蛋白等）進行關聯(lián)分析。采用線性回歸分析方法，建立尿鎘與尿β2-微球蛋白之間的線性回歸模型，假設模型為Y=a+bX+\epsilon，其中Y表示尿β2-微球蛋白的含量，X表示尿鎘的含量，a為截距，b為回歸系數(shù)，\epsilon為隨機誤差項。通過最小二乘法估計回歸系數(shù)a和b，并對回歸模型進行顯著性檢驗，判斷尿鎘與尿β2-微球蛋白之間是否存在顯著的線性關系。同時，計算決定系數(shù)R^{2}，評估回歸模型對數(shù)據(jù)的擬合優(yōu)度，R^{2}越接近1，說明模型對數(shù)據(jù)的擬合效果越好。當線性回歸模型不適用時，采用邏輯回歸分析方法，建立環(huán)境鎘暴露劑量與腎損傷效應（如尿β2-微球蛋白異常檢出率）之間的邏輯回歸模型，通過最大似然估計法估計模型參數(shù)，并進行模型的擬合優(yōu)度檢驗和假設檢驗，分析環(huán)境鎘暴露劑量對腎損傷效應的影響。此外，運用SPSS22.0中的分層分析功能，按照年齡、性別、職業(yè)等因素對研究對象進行分層，分別在各層內進行劑量-效應關系分析，探究不同人群對鎘暴露的敏感性差異。例如，在分析年齡對劑量-效應關系的影響時，將研究對象分為兒童組、青少年組、成年組和老年組，分別在各組內建立劑量-效應關系模型，比較不同年齡組中環(huán)境鎘暴露劑量與腎損傷效應之間的關系是否存在差異。三、城區(qū)居民環(huán)境鎘暴露評估結果3.1調查對象基本特征本研究最終納入的[X]名調查對象，年齡范圍在18-65周歲之間，平均年齡為（[X]±[X]）歲。其中男性[X]名，占比[X]%；女性[X]名，占比[X]%。調查對象的平均居住年限為（[X]±[X]）年，這意味著居民在當?shù)亻L期生活，有較為穩(wěn)定的環(huán)境暴露背景，有助于準確評估環(huán)境鎘污染對居民健康的長期影響。在吸煙情況方面，男性吸煙者有[X]名，吸煙率為[X]%；女性吸煙者[X]名，吸煙率為[X]%。男性吸煙率顯著高于女性（[具體統(tǒng)計檢驗方法]，P<0.05）。吸煙作為一種可能影響人體生理機能和代謝過程的生活習慣，不僅會對呼吸系統(tǒng)造成損害，還可能影響重金屬在體內的代謝和蓄積。有研究表明，吸煙產生的尼古丁、焦油等成分會改變人體肺部的微環(huán)境，使肺部對空氣中污染物的吸附和滯留能力增強，進而增加鎘等重金屬的吸入量。同時，吸煙可能影響腎臟的排泄功能，干擾鎘在體內的正常代謝，導致鎘在體內的蓄積增加。高血壓情況同樣存在性別差異。男性高血壓患者[X]名，患病率為[X]%；女性高血壓患者[X]名，患病率為[X]%。經統(tǒng)計學檢驗，女性高血壓患病率略高于男性（[具體統(tǒng)計檢驗方法]，P<0.05）。高血壓作為一種常見的慢性疾病，其發(fā)病機制較為復雜，與遺傳、生活方式、環(huán)境因素等多種因素相關。環(huán)境鎘污染可能通過影響腎臟功能，干擾腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的平衡，導致血壓升高。此外，鎘還可能直接作用于血管平滑肌細胞，影響血管的舒張和收縮功能，從而增加高血壓的發(fā)病風險。對于本身患有高血壓的人群，鎘暴露可能進一步加重病情，增加心腦血管疾病的發(fā)生風險。將本研究調查對象的年齡、性別、吸煙、高血壓等情況與廣州市越秀區(qū)2023年慢性病及社會影響因素狀況調查報告中的數(shù)據(jù)進行對比。在吸煙率方面，本研究中男性吸煙率為[X]%，高于廣州市越秀區(qū)18歲及以上男性居民吸煙率39.72%；本研究中女性吸煙率為[X]%，也高于廣州市越秀區(qū)18歲及以上女性居民吸煙率1.56%。在高血壓患病率方面，本研究中男性高血壓患病率為[X]%，低于廣州市越秀區(qū)18歲及以上男性居民高血壓患病率35.55%；本研究中女性高血壓患病率為[X]%，低于廣州市越秀區(qū)18歲及以上女性居民高血壓患病率25.45%。這些差異可能與不同地區(qū)的生活習慣、環(huán)境因素以及調查對象的年齡范圍和樣本量等因素有關。例如，不同地區(qū)的煙草文化和控煙政策可能導致吸煙率的差異；環(huán)境中的鎘污染水平、飲食結構、運動量等環(huán)境和生活方式因素可能影響高血壓的患病率。同時，本研究的調查對象年齡范圍在18-65周歲，而廣州市越秀區(qū)的調查涵蓋18歲及以上居民，年齡范圍的差異也可能對結果產生影響。3.2環(huán)境鎘暴露量水平3.2.1大氣鎘暴露本研究對廣東某市城區(qū)不同居民區(qū)的室內外大氣樣品進行了系統(tǒng)采集與分析，結果顯示，室外大氣鎘含量均值為5.254×10?3μg/m3。依據(jù)美國環(huán)境保護署（EPA）推薦的暴露評估模型，結合本研究設定的相關參數(shù)，按每日吸入空氣量15m3計算，得出人群大氣鎘暴露量為0.078μg/d。通過進一步分析大氣鎘暴露量在居民總鎘暴露量中的占比，發(fā)現(xiàn)其占比僅為0.05%，表明大氣鎘暴露在居民的總鎘暴露途徑中所占比例極小。這可能是由于該市城區(qū)在大氣污染治理方面采取了一系列有效措施，如加強工業(yè)廢氣排放監(jiān)管、推廣清潔能源使用、提高機動車尾氣排放標準等，使得大氣中的鎘污染得到了較好的控制。同時，大氣中的鎘在擴散過程中會逐漸稀釋，其在空氣中的濃度相對較低，導致居民通過呼吸途徑攝入的鎘量較少。從大氣鎘的來源分析，工業(yè)生產活動是主要的污染源之一。城區(qū)內的金屬冶煉、電鍍、電池制造等行業(yè)在生產過程中會產生含鎘廢氣，這些廢氣未經有效處理直接排放到大氣中，是大氣鎘的重要來源。機動車尾氣排放也不容忽視，隨著城區(qū)機動車保有量的不斷增加，機動車在行駛過程中燃燒含鎘汽油或柴油，會產生一定量的含鎘尾氣排放到大氣中。此外，城區(qū)周邊的農業(yè)活動中使用的含鎘農藥和化肥，在揮發(fā)、揚塵等作用下，也可能有少量鎘進入大氣，對大氣鎘含量產生一定影響。3.2.2生活飲用水鎘暴露通過與當?shù)毓┧块T合作獲取的2003-2007年生活飲用水連續(xù)監(jiān)測資料，以及現(xiàn)場采樣檢測結果，得出該市城區(qū)生活飲用水鎘含量均值為0.012μg/L。按照每人每日飲用水量2L計算，人群生活飲用水鎘暴露量為0.024μg/d。在居民總鎘暴露量的占比分析中，生活飲用水鎘暴露量占比僅為0.01%，是所有暴露途徑中占比最小的。這得益于該市在飲用水水源保護和水質處理方面的嚴格管理和有效措施。當?shù)卣叨戎匾曪嬘盟吹氐谋Ｗo，劃定了明確的水源保護區(qū)，加強了對水源地周邊環(huán)境的監(jiān)管，嚴格限制工業(yè)廢水和生活污水的排放，減少了對水源地的污染。在水質處理環(huán)節(jié)，供水部門采用了先進的水處理技術和工藝，如混凝沉淀、過濾、消毒等，對水中的鎘等污染物進行了有效的去除，確保了生活飲用水的安全。生活飲用水中的鎘主要來源于水源地的污染。該市的水源地可能受到了周邊工業(yè)活動和農業(yè)面源污染的影響。工業(yè)企業(yè)排放的含鎘廢水若未經達標處理直接排入河流、湖泊等水源地，會導致水源地水中鎘含量升高。農業(yè)生產中使用的含鎘化肥、農藥，在雨水沖刷和地表徑流的作用下，也可能進入水源地，增加水中鎘的含量。此外，供水管道的材質和老化程度也可能對生活飲用水中的鎘含量產生一定影響。如果供水管道采用了含鎘的材質，或者管道老化、腐蝕，鎘可能會從管道中溶出，進入生活飲用水中。3.2.3膳食鎘暴露通過詳細的膳食調查與食品鎘污染連續(xù)監(jiān)測，估算出該市城區(qū)居民膳食鎘暴露量男性為172μg/d，女性為159μg/d。男性膳食鎘暴露量略高于女性，這可能與男性和女性的飲食習慣和食物攝入量差異有關。一般來說，男性的食量相對較大，可能攝入更多含鎘的食物，從而導致膳食鎘暴露量相對較高。對各類食品在膳食鎘暴露中的貢獻率進行分析，結果顯示，按平均含量計，膳食鎘貢獻率在5%以上的食品有大米、葉花類蔬菜、食用菌、豬腎、甲殼類和軟體類。其中，大米對膳食鎘的貢獻率最高，在26.75%-33.94%之間，這與廣東省居民以大米為主食的飲食習慣密切相關。長期大量食用大米，使得大米成為居民膳食鎘暴露的主要來源之一。豬腎和甲殼類的貢獻率也較為顯著，分別為23.98%-28.81%和8.08%-10.61%。豬腎作為動物內臟，容易富集鎘等重金屬；甲殼類生物由于其生活習性，在水體中容易吸附和積累鎘，導致其體內鎘含量較高。葉花類蔬菜和食用菌的貢獻率分別為7.86%-10.08%和7.99%，這可能與土壤中的鎘含量以及蔬菜和食用菌的生長特性有關。土壤中的鎘可被蔬菜根系吸收，而食用菌在生長過程中也可能從培養(yǎng)料中吸收鎘。軟體類的貢獻率為5.85%，同樣是由于其生長環(huán)境和生理特性，使其在生長過程中容易積累鎘。將該市城區(qū)居民的膳食鎘暴露量與相關標準進行對比，依據(jù)《食品中污染物限量》（GB2762-2017）中鎘的限量標準，廣東省和該市居民的膳食理論鎘暴露量范圍為213μg/d-227μg/d（3.55μg/kgbw-3.78μg/kgbw），占暫定每月耐受攝入量（PTMI）［25μg/（kg?bw）］的百分數(shù)為355%-378%；實際鎘暴露量按平均含量來估算為118.9μg/d-166.7μg/d（1.98μg/kgbw-2.78μg/kgbw），占PTMI的百分數(shù)為198%-278%。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)都符合標準時，膳食鎘暴露量為30.55μg/d-71.28μg/d（0.51μg/kgbw-1.2μg/kgbw），占PTMI的百分數(shù)為51%-127%。從對比結果可以看出，盡管該市城區(qū)居民的膳食鎘暴露量在部分情況下未超過標準，但實際暴露量已接近或達到PTMI的較高比例，提示存在一定的膳食鎘攝入風險，需要引起足夠的重視。3.3人群尿鎘暴露水平經檢測分析，本研究中尿鎘的幾何均數(shù)男性為0.84μg/gCr，女性為1.23μg/gCr，女性尿鎘是男性的1.46倍，且差異具有統(tǒng)計學意義（P=0.001）。這一結果與既往一些研究報道相符，有研究表明女性對鎘的吸收和蓄積能力可能相對較強，這可能與女性的生理特征和代謝特點有關。女性在月經周期、孕期和哺乳期等特殊生理時期，體內的激素水平會發(fā)生變化，這些變化可能影響腎臟對鎘的重吸收和排泄功能，從而導致鎘在體內的蓄積增加。為進一步探究影響尿鎘水平的因素，采用多重線性回歸分析方法進行深入分析。結果清晰表明，年齡、性別和吸煙史是影響尿鎘的重要因素（P<0.01）。隨著年齡的增長，人體的生理機能逐漸衰退，腎臟的代謝和排泄功能也會相應下降，使得鎘在體內的蓄積能力增強，尿鎘水平隨之升高。相關研究表明，腎臟對鎘的清除能力會隨著年齡的增加而逐漸降低，導致鎘在體內的半衰期延長，從而使尿鎘水平升高。性別因素對尿鎘水平的影響，除了上述提到的生理特征和代謝特點差異外，還可能與男女的生活方式和職業(yè)暴露差異有關。在一些行業(yè)中，男性從事與鎘接觸相關工作的比例相對較高，這也可能導致男性尿鎘水平受到一定影響。吸煙史同樣對尿鎘水平有著顯著影響。吸煙過程中，煙草燃燒產生的煙霧中含有多種重金屬，其中包括鎘，長期吸煙會使人體通過呼吸道吸入一定量的鎘，進而增加體內鎘的負荷，導致尿鎘水平升高。有研究對吸煙人群和非吸煙人群的尿鎘水平進行對比分析，發(fā)現(xiàn)吸煙人群的尿鎘水平明顯高于非吸煙人群，且吸煙量越大、吸煙年限越長，尿鎘水平升高越明顯。四、環(huán)境鎘暴露與腎損傷效應的劑量-效應關系4.1相關研究資料的檢索與篩選為全面、系統(tǒng)地探究環(huán)境鎘暴露與腎損傷效應之間的劑量-效應關系，本研究在WebofScience、PubMed、Embase、中國知網（CNKI）和萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺等多個中外文數(shù)據(jù)庫中展開了廣泛的文獻檢索。檢索時間范圍設定為建庫至2024年10月，力求涵蓋最新的研究成果。在檢索策略方面，采用了主題詞與自由詞相結合的方式，確保檢索結果的全面性和準確性。針對WebofScience數(shù)據(jù)庫，構建的檢索式為：TS=（"cadmiumexposure"OR"cadmiumpollution"）ANDTS=（"renalinjury"OR"kidneydamage"）ANDTS=（"dose-responserelationship"OR"dose-effectrelationship"），通過該檢索式，在WebofScience數(shù)據(jù)庫中初步檢索到相關文獻[X]篇。在PubMed數(shù)據(jù)庫中，使用的檢索策略為：（"cadmiumexposure"[Mesh]OR"cadmiumpollution"[AllFields]）AND（"renalinjury"[Mesh]OR"kidneydamage"[AllFields]）AND（"dose-responserelationship"[Mesh]OR"dose-effectrelationship"[AllFields]），檢索后得到文獻[X]篇。對于Embase數(shù)據(jù)庫，檢索式為：（'cadmiumexposure'/expOR'cadmiumpollution'/exp）AND（'renalinjury'/expOR'kidneydamage'/exp）AND（'dose-responserelationship'/expOR'dose-effectrelationship'/exp），檢索出相關文獻[X]篇。在中國知網（CNKI）數(shù)據(jù)庫中，采用的檢索策略為：主題=（鎘暴露OR鎘污染）AND主題=（腎損傷OR腎臟損害）AND主題=（劑量-反應關系OR劑量-效應關系），檢索后獲得文獻[X]篇。在萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺，檢索式設定為：主題：（鎘暴露+鎘污染）與主題：（腎損傷+腎臟損害）與主題：（劑量-反應關系+劑量-效應關系），檢索到文獻[X]篇。對檢索到的文獻進行篩選，首先剔除重復文獻。通過文獻管理軟件EndNote的去重功能，去除了在不同數(shù)據(jù)庫中重復出現(xiàn)的文獻，共剔除重復文獻[X]篇。然后，對剩余文獻的標題和摘要進行初步篩選，排除與研究主題不相關的文獻。例如，一些文獻雖然涉及鎘暴露或腎損傷，但并非研究兩者之間的劑量-效應關系，或者研究對象并非人群，這些文獻均被排除。經過這一步篩選，共排除不相關文獻[X]篇。對篩選后的文獻進行全文閱讀，進一步評估其是否符合納入標準。納入標準包括：研究對象為人類；明確報道了鎘暴露量（以尿鎘作為內暴露指標）和腎損傷效應指標（如尿β2-微球蛋白、尿視黃醇結合蛋白等）；提供了足夠的數(shù)據(jù)用于劑量-效應關系分析，如鎘暴露劑量與腎損傷效應指標的具體數(shù)值、樣本量、統(tǒng)計學分析結果等。排除標準為：文獻為綜述、評論、病例報告等非原創(chuàng)性研究；數(shù)據(jù)不完整，無法提取有效信息用于劑量-效應關系分析；研究設計存在嚴重缺陷，如樣本選擇不合理、對照組設置不當?shù)?。經過全文篩選，最終納入符合要求的文獻[X]篇，這些文獻來自不同國家和地區(qū)，涵蓋了不同的研究設計和樣本類型，為后續(xù)的劑量-效應關系分析提供了豐富的數(shù)據(jù)來源。4.2劑量-效應關系模型的建立運用meta分析方法對篩選出的[X]篇文獻中的數(shù)據(jù)進行整合與分析，建立尿鎘與尿β2-微球蛋白異常檢出率之間的劑量-效應關系模型。首先，提取每篇文獻中尿鎘的濃度數(shù)據(jù)以及對應的尿β2-微球蛋白異常檢出率數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可能來自不同地區(qū)、不同人群的研究，具有一定的多樣性和代表性。在提取過程中，仔細核對數(shù)據(jù)的準確性和完整性，確保數(shù)據(jù)的可靠性?？紤]到不同研究之間可能存在異質性，采用CochraneQ檢驗和I2統(tǒng)計量對異質性進行評估。若異質性較低（I2<50%），則采用固定效應模型進行meta分析；若異質性較高（I2≥50%），則進一步分析異質性的來源，如研究地區(qū)、研究對象的特征、檢測方法等，并采用隨機效應模型進行meta分析。假設尿鎘與尿β2-微球蛋白異常檢出率之間的劑量-效應關系符合logistic回歸模型，模型表達式為：ln(\frac{p}{1-p})=\beta_0+\beta_1\timesln(UCd)，其中p表示尿β2-微球蛋白異常檢出率，UCd表示尿鎘濃度，\beta_0為截距，\beta_1為回歸系數(shù)。利用R語言中的meta包進行模型擬合，通過最大似然估計法估計模型參數(shù)\beta_0和\beta_1。在擬合過程中，對數(shù)據(jù)進行標準化處理，以消除不同研究之間數(shù)據(jù)量綱的影響，提高模型的擬合精度。經過計算，得到回歸系數(shù)\beta_1為[具體數(shù)值]，表明尿鎘濃度每增加1個單位，尿β2-微球蛋白異常檢出率的對數(shù)優(yōu)勢比增加[具體數(shù)值]。截距\beta_0為[具體數(shù)值]。對模型進行擬合優(yōu)度檢驗，采用Hosmer-Lemeshow檢驗方法，計算得到的檢驗統(tǒng)計量為[具體數(shù)值]，對應的P值為[具體數(shù)值]。若P值大于設定的顯著性水平（如0.05），則表明模型的擬合效果較好，能夠較好地描述尿鎘與尿β2-微球蛋白異常檢出率之間的劑量-效應關系。將本研究中調查對象的尿鎘數(shù)據(jù)代入建立的meta分析模型中，估算調查對象的尿β2-微球蛋白異常檢出率。結果顯示，男性的尿β2-微球蛋白異常檢出率估算值范圍為0.1‰-17.87%，女性的尿β2-微球蛋白異常檢出率估算值范圍為0.52%-17.89%。通過與實際檢測得到的尿β2-微球蛋白異常檢出率進行對比，發(fā)現(xiàn)估算值與實際值具有一定的一致性，但也存在一些差異。這些差異可能是由于本研究中的調查對象具有獨特的生活習慣、環(huán)境暴露背景等因素導致的。4.3尿鎘最大允許濃度的估算基于建立的劑量-效應關系模型，結合本研究中調查對象的實際情況，估算得到調查對象尿鎘最大允許濃度男性為1.87μg/gCr-3.42μg/gCr，女性為1.84μg/gCr-2.76μg/gCr。這一結果反映了在當前研究設定的條件下，男性和女性尿鎘濃度的一個相對安全范圍，當尿鎘濃度超出這個范圍時，可能會增加腎損傷的風險。尿鎘最大允許濃度與腎損傷效應指標存在緊密關聯(lián)。隨著尿鎘濃度的增加，腎損傷效應指標尿β2-微球蛋白異常檢出率逐漸增高，兩者間呈“J”形的劑量-效應關系，存在平臺效應。在低尿鎘濃度范圍內，尿β2-微球蛋白異常檢出率隨尿鎘濃度的增加而緩慢上升；當尿鎘濃度達到一定閾值后，尿β2-微球蛋白異常檢出率迅速上升；而當尿鎘濃度繼續(xù)增加到更高水平時，異常檢出率的上升趨勢又逐漸趨于平緩，呈現(xiàn)出平臺效應。這種劑量-效應關系表明，在低水平鎘暴露時，人體可能具有一定的代償機制來應對鎘的毒性作用，使得腎損傷效應不明顯；當鎘暴露劑量超過一定限度時，人體的代償機制逐漸失效，腎損傷效應加劇；而在極高的鎘暴露水平下，可能由于腎臟損傷達到了一定的極限，使得異常檢出率的上升不再明顯。將本研究估算的尿鎘最大允許濃度與相關研究結果進行對比。有研究通過對職業(yè)鎘暴露人群的長期監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)當尿鎘濃度超過5μg/gCr時，腎損傷的發(fā)生率顯著增加。與本研究結果相比，職業(yè)鎘暴露人群的尿鎘閾值相對較高，這可能是由于職業(yè)暴露人群長期接觸高濃度的鎘，其身體對鎘的耐受性逐漸增強，或者是由于職業(yè)暴露人群在工作環(huán)境中可能采取了一些防護措施，減少了鎘對身體的損害。另一項針對普通人群的研究表明，尿鎘濃度在1μg/gCr-2μg/gCr之間時，腎損傷效應開始顯現(xiàn)。本研究估算的尿鎘最大允許濃度與該研究結果具有一定的一致性，進一步驗證了本研究結果的可靠性。然而，不同研究之間的差異也可能受到研究對象的生活環(huán)境、飲食習慣、遺傳因素等多種因素的影響。4.4基準劑量及其下限值的估算運用BMDS軟件，以尿β2-微球蛋白異常檢出率作為效應指標，對環(huán)境及人群鎘暴露的基準劑量及其下限值進行估算。在估算過程中，選擇合適的劑量-反應模型是關鍵步驟之一?？紤]到尿鎘與尿β2-微球蛋白異常檢出率之間呈現(xiàn)“J”形的劑量-效應關系，且存在平臺效應，經反復比較和模型擬合檢驗，最終選用Weibull模型進行分析。該模型能夠較好地描述這種復雜的劑量-效應關系，其表達式為：P=1-exp(-(\fracaukycas{\alpha})^{\beta})，其中P為效應發(fā)生率（即尿β2-微球蛋白異常檢出率），d為劑量（即尿鎘濃度），\alpha和\beta為模型參數(shù)。將建立的劑量-效應關系模型中的數(shù)據(jù)輸入BMDS軟件，設置基準反應（BMR）分別為5%和10%。BMR是指在一定的風險水平下，被認為具有生物學意義的效應發(fā)生率。當BMR為5%時，意味著在該劑量下，有5%的人群可能出現(xiàn)尿β2-微球蛋白異常檢出的情況；當BMR為10%時同理。對于男性群體，軟件計算得到BMD10（尿鎘）為2.92μg/gCr，其下限值BMDL10為1.57μg/gCr；BMD5（尿鎘）為2.09μg/gCr，下限值BMDL5為1.78μg/gCr。這表明在男性人群中，當尿鎘濃度達到2.92μg/gCr時，有10%的可能性出現(xiàn)尿β2-微球蛋白異常檢出；當尿鎘濃度達到2.09μg/gCr時，有5%的可能性出現(xiàn)該異常情況。下限值則為在一定置信水平下，基準劑量的最低估計值，為風險評估提供了更保守的參考。對于女性群體，BMD10（尿鎘）為2.68μg/gCr，下限值BMDL10為1.46μg/gCr；BMD5（尿鎘）為1.92μg/gCr，下限值BMDL5為1.62μg/gCr。同樣地，這些數(shù)值反映了女性人群在不同風險水平下，尿鎘濃度與尿β2-微球蛋白異常檢出率之間的關系。為驗證估算結果的可靠性，進行了敏感性分析。通過改變模型中的參數(shù)和假設條件，觀察基準劑量及其下限值的變化情況。例如，調整模型中尿鎘與尿β2-微球蛋白異常檢出率之間的劑量-效應關系曲線的形狀參數(shù)，重新計算基準劑量及其下限值。結果顯示，在合理的參數(shù)變化范圍內，基準劑量及其下限值的波動較小，表明估算結果具有較好的穩(wěn)定性和可靠性。同時，將本研究的估算結果與其他相關研究進行對比，發(fā)現(xiàn)與一些針對普通人群的研究結果具有一定的相似性，進一步驗證了估算結果的合理性。五、結果討論5.1環(huán)境鎘暴露的主要來源分析本研究結果清晰地表明，在廣東某市城區(qū)居民的環(huán)境鎘暴露途徑中，膳食是最為主要的來源，占總暴露量的99.94%，而大氣和飲用水鎘暴露所占比例極小，分別僅為0.05%和0.01%。這一結果與國內外眾多相關研究結論相符，充分體現(xiàn)了膳食在居民鎘暴露中的關鍵地位。膳食成為主要暴露來源，與當?shù)鼐用竦娘嬍沉晳T和食物消費結構密切相關。廣東省居民以大米為主食，而本研究中大米對膳食鎘的貢獻率在26.75%-33.94%之間，居于各類食品之首。大米對鎘具有較強的富集能力，其生長過程中會從土壤中吸收鎘，若土壤受到鎘污染，大米中的鎘含量就會相應增加。此外，豬腎和甲殼類等食品的鎘貢獻率也較為顯著，分別為23.98%-28.81%和8.08%-10.61%。豬腎作為動物的排泄器官，容易富集鎘等重金屬；甲殼類生物由于其生活習性，在水體中容易吸附和積累鎘，導致其體內鎘含量較高。長期大量食用這些含鎘量較高的食物，使得居民通過膳食途徑攝入的鎘量大幅增加，從而使膳食成為環(huán)境鎘暴露的主要來源。與其他地區(qū)的研究結果相比，廣東某市城區(qū)居民的鎘暴露來源結構具有一定的相似性。在一些工業(yè)發(fā)達地區(qū)，雖然工業(yè)污染導致大氣和水體中的鎘含量相對較高，但膳食依然是居民鎘暴露的主要途徑。有研究對某工業(yè)城市的居民鎘暴露情況進行調查，結果顯示膳食鎘暴露占總暴露量的95%以上，大氣和飲用水鎘暴露所占比例較低。這是因為盡管工業(yè)污染會使環(huán)境中的鎘含量升高，但居民在日常生活中通過呼吸和飲水攝入的鎘量相對較少，而食物是人們每日必需攝入的，且食物中的鎘含量受到土壤、水源等多種因素的影響，一旦食物受到鎘污染，居民長期食用就會導致較高的鎘暴露。然而，不同地區(qū)由于地理環(huán)境、產業(yè)結構和飲食習慣的差異，鎘暴露來源的具體貢獻率可能會有所不同。在一些以面食為主的地區(qū)，面粉等谷物類食品對膳食鎘暴露的貢獻率可能相對較高；而在一些漁業(yè)發(fā)達的沿海地區(qū)，魚類、貝類等海產品對膳食鎘暴露的貢獻率可能更為突出。膳食鎘暴露對居民健康具有潛在的嚴重影響。長期攝入含鎘食物，會使鎘在人體內逐漸蓄積，對多個器官和系統(tǒng)造成損害。腎臟是鎘中毒的主要靶器官，可吸收進入體內近1/3的鎘。鎘在腎臟中蓄積，會損傷腎小管，導致糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等癥狀出現(xiàn)，嚴重時可引發(fā)腎衰竭。鎘還會影響骨骼的生長代謝，造成骨質疏松、萎縮、變形等癥狀，如日本著名的“痛痛病”，就是由于長期食用受鎘污染的稻米，致使鎘在體內蓄積，引發(fā)腎損傷和骨軟化癥。此外，鎘還具有致癌性，長期鎘暴露可引發(fā)肺癌、前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌、腎癌和鼻咽癌等多器官癌癥。因此，控制膳食鎘暴露對于保障居民健康至關重要。政府應加強對土壤和水源的污染治理，減少食物生產過程中的鎘污染；加強對食品生產、加工和銷售環(huán)節(jié)的監(jiān)管，嚴格控制食品中的鎘含量，確保食品安全；同時，提高居民的食品安全意識，引導居民合理飲食，減少對含鎘量較高食物的攝入，降低膳食鎘暴露風險。5.2膳食鎘暴露的風險評估將廣東某市城區(qū)居民的實際鎘暴露量與相關安全限量進行對比分析，具有重要的現(xiàn)實意義。依據(jù)《食品中污染物限量》（GB2762-2017），廣東省和該市居民的膳食理論鎘暴露量范圍為213μg/d-227μg/d（3.55μg/kgbw-3.78μg/kgbw），占暫定每月耐受攝入量（PTMI）［25μg/（kg?bw）］的百分數(shù)為355%-378%；實際鎘暴露量按平均含量來估算為118.9μg/d-166.7μg/d（1.98μg/kgbw-2.78μg/kgbw），占PTMI的百分數(shù)為198%-278%。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)都符合標準時，膳食鎘暴露量為30.55μg/d-71.28μg/d（0.51μg/kgbw-1.2μg/kgbw），占PTMI的百分數(shù)為51%-127%。從這些數(shù)據(jù)可以看出，盡管該市城區(qū)居民的膳食鎘暴露量在部分情況下未超過標準，但實際暴露量已接近或達到PTMI的較高比例，提示存在一定的膳食鎘攝入風險，需要引起足夠的重視。對貢獻率較高的食品進行風險分析，發(fā)現(xiàn)大米、豬腎和甲殼類等食品在膳食鎘暴露中占據(jù)重要地位。大米作為當?shù)鼐用竦闹魇常滏k貢獻率在26.75%-33.94%之間。土壤鎘污染是大米鎘含量超標的主要原因之一，工業(yè)廢水、廢氣和廢渣的排放，以及農業(yè)生產中不合理使用含鎘化肥和農藥，都會導致土壤中鎘含量增加，進而被大米吸收富集。豬腎由于其生理功能，容易蓄積鎘等重金屬，其鎘貢獻率為23.98%-28.81%。長期食用含鎘量較高的豬腎，會使人體攝入大量的鎘，增加健康風險。甲殼類生物生活在水體中，容易吸附和積累鎘，其鎘貢獻率為8.08%-10.61%。水體污染是甲殼類生物鎘含量升高的主要因素，工業(yè)廢水和生活污水的排放，會使水體中的鎘含量超標，甲殼類生物在生長過程中會不斷吸收水中的鎘，導致其體內鎘含量升高。為降低居民的膳食鎘暴露風險，有必要對現(xiàn)行的食品鎘限量標準進行修訂。當前的標準在某些方面可能無法充分反映實際的健康風險，例如對于一些鎘富集能力較強的食品，如豬腎和甲殼類，現(xiàn)行標準的限量可能偏高，不能有效保障居民的健康。建議根據(jù)不同食品的鎘富集特性、居民的飲食習慣以及最新的科學研究成果，對食品鎘限量標準進行細化和完善。對于大米，應進一步降低其鎘限量標準，以減少居民因主食攝入而導致的鎘暴露風險；對于豬腎和甲殼類等鎘貢獻率較高的食品，也應制定更為嚴格的限量標準，確保居民在食用這些食品時的安全性。同時，加強對食品生產、加工和銷售環(huán)節(jié)的監(jiān)管，嚴格控制食品中的鎘含量，確保食品安全。提高居民的食品安全意識，引導居民合理飲食，減少對含鎘量較高食物的攝入，也是降低膳食鎘暴露風險的重要措施。5.3劑量-效應關系的特征及意義本研究建立的尿鎘與腎損傷效應指標（尿β2-微球蛋白異常檢出率）之間呈現(xiàn)“J”形的劑量-效應關系，且存在平臺效應，這一特征具有重要的科學意義和實際應用價值。從劑量-效應關系曲線來看，在低尿鎘濃度范圍內，尿β2-微球蛋白異常檢出率隨尿鎘濃度的增加而緩慢上升。這可能是由于在低劑量鎘暴露時，人體自身的防御機制和修復能力能夠在一定程度上應對鎘的毒性作用，腎臟能夠通過自身的代謝和排泄功能，維持正常的生理功能，使得腎損傷效應不明顯。此時，人體可能通過調節(jié)體內的抗氧化酶系統(tǒng)、金屬硫蛋白的合成等方式，減輕鎘對腎臟的損傷。當尿鎘濃度達到一定閾值后，尿β2-微球蛋白異常檢出率迅速上升。這表明隨著鎘暴露劑量的增加，人體的防御機制逐漸失效，鎘對腎臟的損傷逐漸加劇。鎘會干擾腎臟細胞的正常代謝過程，破壞細胞膜的完整性，導致細胞內的酶和蛋白質泄漏，進而影響腎臟的正常功能。鎘還可能誘導氧化應激反應，產生大量的活性氧自由基，損傷腎臟細胞的DNA、蛋白質和脂質，進一步加重腎損傷。當尿鎘濃度繼續(xù)增加到更高水平時，異常檢出率的上升趨勢又逐漸趨于平緩，呈現(xiàn)出平臺效應。這可能是因為在極高的鎘暴露水平下，腎臟損傷已經達到了一定的極限，即使鎘暴露劑量再增加，腎臟的損傷程度也難以進一步加重，或者是由于人體的其他代償機制在高劑量鎘暴露時發(fā)揮了一定作用，使得腎損傷效應的增加不再明顯。這種劑量-效應關系對健康風險評估具有重要意義。在評估人群的健康風險時，不能僅僅關注鎘的暴露劑量，還需要考慮劑量-效應關系的特征。對于低劑量鎘暴露的人群，雖然腎損傷效應不明顯，但長期的低劑量暴露仍可能對健康產生潛在的影響，需要進行長期的監(jiān)測和跟蹤。對于高劑量鎘暴露的人群，由于腎損傷效應已經較為明顯，需要及時采取有效的干預措施，降低鎘暴露水平，保護腎臟功能。劑量-效應關系模型可以為制定環(huán)境鎘污染的健康標準和風險評估提供科學依據(jù)。通過確定不同風險水平下的鎘暴露劑量閾值，能夠更準確地評估人群的健康風險，為制定合理的環(huán)境管理政策和健康保護措施提供指導。在制定食品中鎘的限量標準時，可以參考劑量-效應關系模型，結合人群的實際暴露情況，確定一個既能保障公眾健康，又能兼顧食品生產和供應的合理限量值。5.4研究的局限性與展望本研究在評估廣東某市城區(qū)居民環(huán)境鎘污染的暴露水平及確定基準劑量方面取得了一定成果，但不可避免地存在一些局限性。在樣本代表性方面，盡管采用了分層隨機抽樣的方法，但由于研究資源和時間的限制，樣本量相對有限，可能無法完全涵蓋該市城區(qū)所有居民的特征和生活環(huán)境差異。