沙颍河沈丘段重金属污染及居民机体内暴露水平调查

刘文一，李 岩，巴 月，程学敏，左其亭，薛玉堂，崔留欣#

1)郑州大学公共卫生学院环境卫生学教研室 郑州 450001 2)郑州大学水利与环境学院 郑州450001 3)沈丘县疾病预防控制中心流行病科 沈丘 466300

沙颍河沈丘段重金属污染及居民机体内暴露水平调查

刘文一1)，李 岩1)，巴 月1)，程学敏1)，左其亭2)，薛玉堂3)，崔留欣1)#

1)郑州大学公共卫生学院环境卫生学教研室 郑州 450001 2)郑州大学水利与环境学院 郑州450001 3)沈丘县疾病预防控制中心流行病科 沈丘 466300

#通信作者，男，1955年5月生，本科，教授，研究方向：环境毒理学，E-mail:clx@zzu.edu.cn

沙颍河；重金属；污染；内暴露

目的：了解沙颍河重金属污染水平及居民体内负荷。方法：距沙颍河2 km以内和20 km以外各选取1个自然村作为污染区和对照区，采用直接原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法检测环境介质中铅、汞、镉含量，采用溶出伏安法测定人群血超过清铅、汞、镉含量。结果：污染区饮用水、土壤、小麦、叶类蔬菜中铅和镉含量均高于对照区(P均<0.05)。污染区饮用水、土壤中汞含量亦高于对照区(t=4.266、2.246,P均<0.05)。污染区人群血清中铅、汞、镉含量高于对照区人群(t=5.466、2.821、10.736,P均<0.05)。结论：沙颍河沈丘段河水中重金属通过水平扩散、垂直渗透等方式，污染了居民生活饮用水、土壤、叶类蔬菜、小麦，使居民机体铅、汞、镉内暴露水平增高。

沙颍河是淮河流域的最大支流之一，全长418 km，流域面积34 400 km2。由于未经处理的污水肆意排放，水质污染严重，多项指标超过Ⅴ类地表水质量标准[1]，且对沿岸居民健康造成了一定的危害[2-4]。水质污染水平与当地居民多种恶性肿瘤的发病率有关[1]。在沙颍河周边地下水中检测到了多种重金属，其含量随距河床距离的增加呈明显下降的趋势；近河岸土壤重金属含量普遍高于远水区，且表层含量高于下层[5-6]。有鉴于此，作者以豫皖两省交界处的沈丘县为调查现场，测定环境介质中及居民血清中重金属含量，旨在探讨沙颍河流域重金属污染水平，为河流污染防护提供科学依据。

1 对象与方法

1.1 调查现场 依据疾病和水质监测数据[7]，选择沙颍河豫皖两省交界处沈丘县为调查现场。在沙颍河槐店闸处设置采样断面，在沈丘县境内上游、下游分别设置入境断面和出境断面。上述3个采样点分别代表污染断面、自净断面、清洁(对照)断面。在距沙颍河2 km以内和20 km以外，各选取1个自然村作为污染区和对照区；2村人口均在2 000人以上，且经济水平、自然条件、农作物种类、人口构成等因素基本均衡。

1.2 调查内容

1.2.1 环境介质重金属水平 设置入境断面、槐店闸断面、出境断面3个采样断面，每个断面按四分法采集3点水样，每个水样平行测定3次。分别在2村东、南、西、北、中5个方位采集饮用水水样和土壤、产自当地的小麦、叶类蔬菜的样品，每个方位采集3个。采用直接原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法检测铅、汞、镉含量。

1.2.2 居民血清重金属水平 以污染区和对照区全部30～40岁村民为对象进行健康体检，受检者应符合以下条件：在当地出生或居住5 a以上，无职业性有害因素暴露，无不良嗜好，无慢性肝、肾及免疫系统疾病。在知情同意前提下，采用随机数字表法选择65名进行血清重金属测定。抽取空腹静脉血10.0 mL，分离血清，用溶出伏安法测定血清中铅、汞、镉的含量(极谱仪-797，万通科技有限公司)。

1.3 统计学处理 采用SPSS 21.0进行统计学分析。不同断面水样中3种重金属含量的比较采用单因素方差分析，污染区与对照区环境介质及人群血清重金属含量的比较均采用两独立样本的t检验。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 不同断面水样铅、镉、汞测定结果 见表1。

表1 沙颍河沈丘段水样铅、镉、汞测定结果(n=12) μg/L

2.2 污染区与对照区环境介质重金属测定结果 见表2、3。

表2 污染区与对照区土壤和饮用水重金属含量测定结果(n=15)

表3 污染区与对照区自产小麦和叶类蔬菜中重金属含量测定结果(n=15) mg/kg

2.3 污染区与对照区人群血清重金属测定结果 见表4。

表4 污染区与对照区人群血清铅、镉、汞含量比较

3 讨论

调查结果显示，各断面河水中铅、汞、镉含量均较高。污染区土壤、饮用水、叶类蔬菜、粮食中铅和镉含量均高于对照区。污染区饮用水和土壤中汞含量均高于对照区；叶类蔬菜、粮食中汞含量与对照区相比，差异无统计学意义。

2000年以来，淮河污染已得到国家高度关注。经过治理，一定程度上提高和改善了淮河水质。近几年来，淮河污染又呈上升趋势，有很多污染物超过地表水环境质量标准。资料[7]显示，污染的河水在平水期和枯水期可垂直渗透，进而对地下水造成污染。由于土层的过滤作用，地下水中污染物的含量显著降低，且与距河床的距离呈负相关[7-10]。此外，河水中的重金属可以通过灌溉、扩散进入并积累于土壤，然后通过水平转移，导致蔬菜、粮食中重金属含量增高，从而使居民摄入的重金属增多。

调查结果显示，污染区居民血清中铅、镉、汞含量均高于对照区。根据上述结果作者认为，沙颍河河水中重金属等有害物质污染了当地居民生活饮用水、粮食及叶类蔬菜，从而增加了居民暴露机会和内暴露水平[10-12]。重金属进入机体的途径可能有以下两条：①河水-土壤-粮菜-人体。②河水-地下水-饮用水-人体。

综上所述，沙颍河沈丘段水质重金属污染严重，对居民健康具有一定潜在风险。至于重金属污染是否为当地肿瘤高发的危险因素，有待进一步深入研究。

[1]Tian D,Zheng W,Wei X,et al.Eutrophication of water bodies and pollutions of microcystins in water and sediments in X county in the Huai river basin[J].Wei Sheng Yan Jiu,2011,40(2):158

[2]罗毅鑫,黄祺,唐春宇,等.沙颍河铅污染对儿童GH-IGF-1轴和体格发育的影响[J].郑州大学学报:医学版,2014,49(1):25

[3]李仕群,朱静媛,李岩,等.沙颍河流域居民血清铅、镉、锌、铜及金属硫蛋白的测定[J].郑州大学学报:医学版,2013,48(6):788

[4]Qu GP,Xiu QY,Li B,et al.Arsenic trioxide inhibits the growth of human lung cancer cell lines via cell cycle arrest and induction of apoptosis at both normoxia and hypoxia[J].Toxicol Ind Health,2009,25(8):505

[5]徐小磊.淮河流域(安徽段)地下水污染调查评价与防治对策研究[J].安徽地质，2007,17(2):128

[6]李冬林,金雅琴,张纪林,等.秦淮河河岸带典型区域土壤重金属污染分析与评价[J].浙江林学院学报,2008,25(2):228

[7]高红莉,李洪涛,赵风兰.沙颍河(河南段)水污染的时空分布规律[J].水资源保护,2010,26(3):23

[8]张妮.某地区镉生态分布与人群健康影响的初步研究[D].北京:北京交通大学,2014.

[9]张雍.模拟酸雨与Pb、Cd复合污染对小白菜的影响研究[D].长春:吉林大学,2013.

[10]董会军.水中铅的形态分布和非溶解态铅的形成机制研究[D].长春:吉林大学,2013.

[11]颜治,王丙涛,丁晶,等.深圳市售叶类蔬菜中五种重金属污染调查及评价[J].中国卫生检验杂志,2013,23(9):2162

[12]聂晓玲,程国霞,王敏娟,等.陕西省2013年蔬菜中铅、镉污染现状及近5年趋势分析[J].中国卫生检验杂志,2014,24(14):2063

(2014-09-01 收稿 责任编辑姜春霞)

Survey of heavy metal pollution and residents′ internal exposure levels in Shaying river Shenqiu section

LIUWenyi1),LIYan1),BAYue1),CHENGXuemin1),ZUOQiting2),XUEYutang3),CUILiuxin1)

1)DepartmentofEnvironmentalHealth,CollegeofPublicHealth,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001 2)CollegeofWaterResourcesandEnvironment,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001 3)DepartmentofEpidemiology,CenterforDiseaseControlandPreventionofShenqiuCounty,Shenqiu466300

Shaying river; heavy metal; pollution; internal exposure

Aim: To investigate the heavy metal pollution level of Shaying river and the body burden of the residents along the river.Methods: Two villages were chosen respectively as the polluted area and control area. One was located in 2 km from the river and the other was 20 km from the river. The contents of lead(Pb), mercury(Hg), and cadmium(Cd) in the ambient medium were detected by atomic absorption spectrophotometry and graphite furnace atomic absorption spectrophotometry, and the contents of Pb, Hg, and Cd in human serum were detected by voltammetry.Results: The Pb and Cd contents in drinking water, soil, wheat, and leafy vegetables from the polluted area were all higher than those from the control area(P<0.05). The Hg contents in drinking water and soil from the polluted area were higher than those from the control area(t=4.266，2.246,P<0.05). The contents of Pb, Hg, and Cd in human serum from residents living in the polluted area were higher than those in the control area(t=5.466,2.821,10.736,P<0.05).Conclusion: The drinking water, soil, leafy vegetables and wheat have been polluted by Shaying river Shenqiu section via horizontal spread and vertical permeability, and then raises the internal exposure levels of Pb, Hg, and Cd in the residents.

10.13705/j.issn.1671-6825.2015.03.027

R123.1