电子垃圾拆解区多溴联苯醚暴露对人体的影响

（1.广东省疾病预防控制中心 广东省公共卫生研究院，广东 广州 511430；2.南方医科大学公共卫生学院，广东 广州 510515；3.广州市血液中心，广东 广州 510095）

多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）曾经作为阻燃剂被广泛应用于各种电子产品[1-2]，随着电子产品的生产、使用和拆解释放到环境中。环境中的PBDEs可通过食物、母乳、大气和室内灰尘等媒介进入人体，并不断累积[1-2]。动物实验[3]结果表明，PBDEs对哺乳动物有肝肾毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神经毒性、免疫毒性和致癌性等，还具有内分泌干扰性。值得关注的是电子垃圾拆解区，原始的拆解手段导致大量PBDEs释放到周围环境中，严重污染了当地环境，也使得当地人群PBDEs内暴露水平很高，带来潜在健康影响[4-6]。血液是人体循环系统的重要组成，参与机体的代谢及功能活动。人体组织器官的生理功能、代谢状况都能敏感地体现在血液中。反之，血液中的成分发生变化，也会影响全身的组织器官。临床血液学检验常规项目（血常规）覆盖了人体血液的主要成分，反映了人体健康状况，可以根据血常规中细胞形态、数量分布等指标实现对疾病的诊断和治疗[7]。既往研究发现电子垃圾拆解区和对照区人群血液成分存在差异[8-9]，也有研究从人体细胞水平评估了PBDEs对红细胞的毒性效应[10]，还有研究通过建立动物模型探讨孕哺期PBDEs暴露对血液系统的影响[11]。但是这些研究未能确定PBDEs暴露与血液指标间的关联，可能的原因是电子垃圾区污染源复杂，除PBDEs外，调查对象的性别、年龄、健康状况，甚至其他污染物暴露水平都可能对血液成分造成影响，如重金属铅[12-13]、铬[14-15]、镉[16]、镍[17]等。因此，本研究拟在控制多种混杂因素的前提下，分析电子垃圾拆解区PBDEs暴露与人体血常规指标的关联，以认识PBDEs暴露的健康损害，寻找PBDEs健康危害的生物标志物，为电子垃圾拆解区环境健康损害鉴定评估提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集和实验室分析

选择中国南方某电子垃圾拆解区成人（暴露组，54例）和对照区成人（对照组，58例）。在拆解区，作坊式电子垃圾拆解行业已持续了30多年[18]，多数采用简单酸溶或者直接焚烧等原始的处理工艺，酸溶废液直接倾倒，焚烧废气露天排放，使得当地PBDEs环境暴露水平远高于正常水平[19-20]。根据问卷调查结果，暴露组人群居住在距拆解作坊1km左右，PBDEs直接或间接暴露时间超过20年。对照区距离拆解区50km，没有电子垃圾污染源。

于2016年9月20日—28日在上述两个区域开展人群健康调查，并采集调查对象的血样和尿样。该工作预先征得了调查对象的同意并签署知情同意书。所有调查对象均需填写调查问卷，问卷内容包括调查对象的年龄、性别、个人一年内的不适症状（作为混杂因素）。用真空采血法采集血样。采集的血样（每例约10.5mL）被分为4部分，其中8.0mL用于PBDEs检测，1.0mL用于血脂检测（用于PBDEs浓度校正），0.5mL用于血铅检测（作为混杂因素），1.0mL用于血常规检测。采集10mL尿样用于尿镉、尿铬、尿镍检测（作为混杂因素）。所有血样和尿样储存于-20℃待测。

血PBDEs经固相萃取提取，再用气相色谱-质谱法检测[20]。血脂（甘油三酯、总胆固醇）用酶联免疫法检测[21]。血铅、尿镉、尿铬、尿镍用电感耦合等离子体质谱法检测[22]。血常规22项用血液分析仪检测[23]。

1.2 数据处理

本研究中PBDEs含量的计算和分析采用血脂校正后的质量分数（ng/g[24]，即血脂标准化，通过计算每克血脂的PBDEs含量来比较研究人群中的暴露水平），血脂包括甘油三酯（triglyceride，TG）和总胆固醇（total cholesterol，TC），计算公式[25]如下：

其中，血脂的单位为质量浓度（g/L）。

本研究检测13种PBDEs同系物，包括BDE-28、BDE-47、BDE-85、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-196、BDE-204、BDE-206、BDE-207、BDE-209，用ΣPBDE代表其总和。用线性回归分析PBDEs质量分数和血常规指标之间的关联，其中以经对数转换后的ΣPBDE为自变量，各血常规指标分别为因变量，控制性别、年龄、个人不适症状以及血铅、尿镉、尿铬、尿镍元素质量浓度作为混杂变量。采用t检验比较暴露组和对照组成人PBDEs内暴露水平。如PBDEs同系物、ΣPBDE和血铅、尿镉、尿铬、尿镍等不服从正态分布，对其进行对数转换（lg）以实现正态性。采用多因素方差分析比较暴露组和对照组血常规指标的差异，在分析中同样控制上述混杂变量。用χ2检验比较暴露组和对照组成人不适症状的差异。以上统计均由SPSS 13.0软件完成，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 基本信息

调查对象的基本信息见表1。大部分调查对象年龄在46～65岁，暴露组和对照组人群年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。调查对象男女性比例接近1∶1。个别调查对象在过去1年内有不适症状，但在暴露组和对照组人群中差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 暴露组和对照组人群基本信息Tab.1 Basic information of the exposed group and the control group [n（%）]

2.2 PBDEs和重金属内暴露水平

暴露组及对照组人群PBDEs和重金属含量见表2。将数据进行对数转换后经正态性检验，每组数据均服从正态分布。暴露组ΣPBDE质量分数[（240.00±120.00）ng/g]高于对照组[（93.00±50.00）ng/g，P＜0.05]。暴露组大部分PBDEs同系物（除BDE-85和BDE-99）质量分数也高于对照组（P＜0.05）。

在13种PBDEs同系物中，两组BDE-209质量分数中值最高。暴露组尿铬质量浓度[（0.44±0.71）μg/L）低于对照组[（0.97±1.52）μg/L，P＜0.05]。暴露组和对照组的血铅、尿镉、尿镍质量浓度差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.3 血常规检测结果

暴露组及对照组人群的血常规检测结果见表3。经正态性检验，均服从正态分布。控制其他混杂因素的多因素分析结果显示：暴露组的平均红细胞血红蛋白质量浓度[（334.36±9.56）g/L]、血小板平均体积[（10.20±0.92）fl]高于对照组（P＜0.05）；暴露组的血小板分布宽度[（14.35±2.41）fl]低于对照组（P＜0.05），且低于正常参考值；暴露组的嗜碱性粒细胞百分比[（0.66±0.37）%]和绝对值[（0.05±0.03）×109/L]以及血小板比积[（0.28±0.06）%]都高于对照组（P＜0.05）。

表2 暴露组和对照组人群PBDEs和重金属含量Tab.2 Concentrations of PBDEs and heavy metals in the exposed group and the control group

2.4 PBDEs质量分数与血常规各指标的关联

将两组样本合并后对ΣPBDE和血常规指标进行线性回归分析，同时控制年龄、性别、个人不适症状以及血铅、尿铬、尿镉、尿镍质量浓度等作为混杂变量，以β作为ΣPBDE对血常规指标的线性回归系数，结果见表4。

ΣPBDE质量分数和嗜碱性粒细胞百分比、嗜碱性粒细胞绝对值、血小板平均体积呈正相关（P＜0.05），和血小板分布宽度呈负相关（P＜0.05）。ΣPBDE质量分数和其他血常规指标的相关性不显著（P＞0.05）。

表3 暴露组和对照组血常规检测结果Tab.3 Results of blood routine tests in the exposed group and the control group （±s）

注：多因素分析中，把年龄、性别、个人不适症状、重金属元素作为混杂因素控制；1）与对照组比较，P＜0.05。

指标白细胞计数/（×109·L-1）嗜中性粒细胞百分比/%淋巴细胞百分比/%单核细胞百分比/%嗜酸性粒细胞百分比/%嗜碱性粒细胞百分比/%嗜中性粒细胞绝对值/（×109·L-1）淋巴细胞绝对值/（×109·L-1）单核细胞绝对值/（×109·L-1）嗜酸性粒细胞绝对值/（×109·L-1）嗜碱性粒细胞绝对值/（×109·L-1）红细胞计数/（×1012·L-1）血红蛋白质量浓度/（g·L-1）红细胞比积/%平均红细胞体积/fl平均红细胞血红蛋白量/pg平均红细胞血红蛋白质量浓度/（g·L-1）红细胞体积分布宽度/%血小板计数/（×109·L-1）血小板比积/%血小板平均体积/fl血小板分布宽度/fl对照组（N=58）7.99±2.13 57.49±8.12 32.90±7.45 5.62±1.12 3.43±2.86 0.55±0.24 4.66±1.72 2.57±0.70 0.44±0.14 0.28±0.25 0.04±0.02 4.88±0.65 139.93±17.33 43.00±4.60 87.61±10.53 28.97±4.05 329.78±10.51 13.61±1.64 274.78±80.74 0.26±0.06 9.46±1.03 15.76±1.05暴露组（N=54）8.04±2.31 56.62±7.55 34.05±7.70 5.92±1.48 2.75±2.30 0.66±0.371）4.59±1.67 2.70±0.93 0.47±0.17 0.22±0.21 0.05±0.031）4.92±0.65 141.70±16.13 42.00±4.30 86.83±9.25 29.09±3.55 334.36±9.561）13.34±1.46 272.72±66.65 0.28±0.061）10.20±0.921）14.35±2.411）正常参考值[26-28]3.50～9.50 40.00～75.00 20.00～50.00 3.00～10.00 0.40～8.00 0.00～1.00 1.80～6.30 1.10～3.20 0.10～0.60 0.02～0.52 0.00～0.06 3.80～5.80 115.00～175.00 35.00～50.00 82.00～100.00 27.00～34.00 316.00～354.00 12.00～15.00 125.00～350.00 0.11～0.27 6.70～12.00 16.00～18.00

表4 ΣPBDE与血常规指标的线性回归系数Tab.4 Linear regression coefficient between ΣPBDE and blood routine indexes

3 讨 论

3.1 PBDEs暴露水平差异

暴露组的ΣPBDE质量分数（240.00 ng/g）不仅高于对照组（93.00ng/g），也高于部分既往研究，如瑞典妇女（4.5 ng/g）[29]、中国北方成人（7.2 ng/g）[30]、丹麦孕妇（7.7 ng/g）[31]、美国纽约妇女（20 ng/g）[32]、美国加州成人（39 ng/g）[33]、加拿大成人（46 ng/g）[34]和美国加州孕妇（83 ng/g）[35]。而且，暴露组ΣPBDE质量分数和其他电子垃圾拆解区人群接近，如中国贵屿拆解工（130 ng/g）[36]、中国莱州湾成人（240 ng/g）[37]。然而对照组ΣPBDE质量分数（74.00ng/g）与上述非电子垃圾拆解区人群接近。这说明较高的PBDEs和本地区长期的电子垃圾拆解活动有关，原始的作坊式拆解工作导致暴露组ΣPBDE质量分数显著升高，露天焚烧、烘烤和酸洗等方式将电子产品中的PBDEs大量释放到环境中，人体通过呼吸、食物摄入和皮肤接触等暴露途径使其在体内不断累积[38]。

暴露组和对照组的血铅、尿镉、尿镍质量浓度差异无统计学意义，暴露组尿铬质量浓度低于对照组，且两组人群尿铬质量浓度均在正常参考值范围（0.0018～0.111mg/L）[39]，说明电子垃圾拆解活动并未显著影响本地区人群4种金属的内暴露水平。

3.2 血常规指标改变的健康意义

血液在人体中循环，参与机体的代谢及每一项功能活动，对机体的新陈代谢、功能调节以及人体内外环境的平衡意义重大。人体组织或器官的病理性变化可引起血液成分变化，因此，对血常规指标的检测和分析有助于了解人体健康情况和疾病的诊断。本研究中，较高的PBDEs内暴露水平并未改变暴露组的大部分血常规指标，如红细胞计数、白细胞计数、血小板计数、血红蛋白质量浓度等。线性回归分析结果也表明PBDEs质量分数和大部分血常规指标间相关性不显著。而且，这些指标大部分都在正常参考值范围内，表明目前PBDEs暴露水平并未给调查对象带来明显的病理改变。此结果和既往对浙江台州电子垃圾拆解区人群的研究结果[8]不一致，该研究发现暴露组和对照组居民的嗜中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比、单核细胞百分比、血红蛋白质量浓度和血小板计数差异有统计学意义，还发现ΣPBDE与白细胞计数、血小板计数、血红蛋白质量浓度呈正相关（P＜0.05）。但是，该研究中暴露组和对照组ΣPBDE质量分数（分别为139.32、75.74 ng/g）差异无统计学意义，而且该研究未考虑人群的重金属元素内暴露水平等混杂因素。因此，该研究无法明确上述指标的差异（或相关病理变化）是PBDEs暴露所致。

本研究多因素分析结果表明，暴露组人群血小板平均体积高于对照组，血小板分布宽度低于对照组，暴露组血小板比积高于对照组（P＜0.05）。线性回归分析结果也证实PBDEs内暴露水平与血小板平均体积呈正相关、与血小板分布宽度呈负相关（P＜0.05），说明PBDEs暴露影响了暴露组成人的血小板形态特征参数。通常，血小板平均体积的变化有助于鉴别血小板是否减少[40]。PBDEs暴露使得暴露组的血小板平均体积高于对照组，但是暴露组和对照组的值都在正常参考值范围内。血小板比积是与血小板计数和血小板平均体积相关联的指标[41]，血小板分布宽度代表血小板容积大小的离散型，分布宽度越小，反映血小板均一性越高[42]。PBDEs暴露使暴露组的血小板分布宽度低于对照组，而且略低于正常参考值。然而PBDEs暴露并未影响血小板计数，表明目前的暴露水平仅对血小板形态参数有影响。临床诊断时通常认为，血常规中白细胞、红细胞、血小板的数量指标更有参考价值，而形态大小等参数是次要的；在白细胞计数、红细胞计数、血小板计数等关键指标正常的前提下，血小板平均体积、分布宽度、比积在小范围内的变化不会对人体健康产生明显的影响[43-44]。

此外，多因素分析结果表明，暴露组嗜碱性粒细胞的百分比和绝对值都高于对照组，但是暴露组和对照组的嗜碱性粒细胞百分比和绝对值都在正常参考值范围内。线性回归分析结果显示，PBDEs内暴露水平与嗜碱性粒细胞的百分比和绝对值呈正相关，说明PBDEs暴露可影响暴露组成人的嗜碱性粒细胞数量。多因素分析结果还显示暴露组的平均红细胞血红蛋白质量浓度高于对照组。临床上，嗜碱性粒细胞数量与过敏性疾病、血液病、恶性肿瘤等的发生有关[45]。暴露组人群嗜碱性粒细胞数量和平均红细胞血红蛋白质量浓度增高，尽管没有出现明显不利的健康影响，但是反映了人体对PBDEs暴露的敏感性。

综上，本研究大部分血常规指标结果反映目前两组调查对象整体健康状况较好。但不可忽视的是，PBDEs具有生物富集性，如果暴露区居民PBDEs内暴露水平持续增加，可能导致他们血小板平均体积、分布宽度、比积大幅度偏离正常参考值，甚至影响其他血液成分。由于血小板对人体的凝血功能和血液循环意义重大，PBDEs内暴露水平持续增高可能影响血小板凝血能力和血液黏度[46-47]，导致潜在健康威胁。PBDEs内暴露水平持续增高还可能导致暴露区居民嗜碱性粒细胞数量超过正常参考值，提示暴露区居民可能会发生过敏反应。因此，建议减少家庭作坊式电子垃圾拆解工作，并持续关注当地居民PBDEs的暴露水平，尤其是拆解工作直接从业人员。

既往关于PBDEs的肝肾毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神经毒性、免疫毒性和致癌性等研究较多[48-49]，而关于其对人体血液成分影响的研究较少，本研究弥补了相关研究的不足。但由于本研究是基于小样本（112例）的流行病学调查，调查时间有限，为给环境健康损害鉴定评估提供更充分的数据，未来将开展更大范围的人群调查，收集全面的流行病学资料，并开展毒理学分析，以评估电子垃圾拆解区PBDEs暴露对人群健康的危害。

本研究分析了电子垃圾拆解区与对照区人群PBDEs暴露对血常规指标的影响，发现PBDEs暴露影响血小板形态、嗜碱性粒细胞数量和平均红细胞血红蛋白质量浓度，可作为评估PBDEs暴露对血液系统影响的早期指标，提示PBDEs暴露可能给电子垃圾拆解区的居民带来潜在健康威胁，他们的健康状况值得全社会关注。本研究从环境污染物的健康危害出发，为电子垃圾拆解区居民健康状况评估提供数据支持，结果有助于电子垃圾拆解区居民的环境健康损害鉴定评估，呼吁寻找并关注PBDEs健康损伤的生物标志物。