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河南焦作矿区煤矸石场地重金属 对人体综合致病机理研究

发布日期:2020-09-11   来源:矿道网   投稿者:戚赏   浏览次数:5694

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        1 重金属的毒理作用

1.1 ( Cd) 的毒理作用

镉是一种危害极大的无机污染物,曾造成极严重的环境危害。过量的镉进入体内可损害血管,致组织缺血,引起多系统损伤导致高血压,引起心脑血管疾病,镉还可干扰铜、钴、锌等微量元素的代谢,阻碍肠道吸收铁,并能抑制血红蛋白的合成,还能抑制肺泡巨噬细胞的氧化磷酰化的代谢过程,从而引起肺、肾、肝损害。镉是人体非必需且有毒元素,具有致癌、致畸和致突变作用,破坏骨钙,取代骨中钙,使骨头寸断。镉积聚性很强,镉中毒可在 20 ~ 30 a后表现出来( 宋波等,2006) 。

1.2 铬( Cr) 的毒理作用

铬主要以三价铬和六价铬的形式存在,其中三价铬是人体必需的微量元素,而六价铬对人体健康有着严重影响。铬中毒主要来源于六价铬,通过饮用水、空气和食物进入人体,通常六价铬的毒性更强,其毒性要比三价铬高 100 倍左右,相对来说六价铬更易为人体吸收( 柏芳青和金仲品,2002) 。六价铬具有致癌并诱发基因突变的作用,而过量的三价铬有致畸作用( 陈英旭等,1994) 。

1.3 铅( Pb) 的毒理作用

铅对人体健康有着极其严重的影响,首先过多的铅进入人体会损伤肠胃功能,使消化道、肠道系统发生痉挛,出现腹绞痛、胃肠道出血等症状; 其次铅能够毒害人体的肾脏功能,导致急性铅肾病和慢性铅肾病。此外,铅可以损伤神经系统,早期可能出现神经机能障碍等问题,如果时间较长则可能造成器质性 脑 病 及 神 经 麻 痹 等 症 状 ( 拉 毛 吉 和 张 榕,2019) 。

1.4 砷( As) 的毒理作用

砷的毒理作用主要表现为急性和慢性中毒。急性砷中毒较常见,如误食砷污染的食品、误饮砷污染的饮料或误服含砷农药等; 慢性中毒指长期持续摄入低剂量的砷化合物,尤其是吸入砷化合物粉尘者,经过数月乃至数年、十几年的砷蓄积而发生疾病,慢性中毒的某些症状大部分具非特异性,所以慢性砷中毒常常被忽略。在一定意义上,尿、头发、指甲中的砷含量可指示砷中毒和体内砷含量( 李晓平和李勋光,1996) 。

1.5 锌( Zn) 的毒理作用

锌( Zn) 吸入会引起口渴、胸部紧束感、干咳、头痛、头晕、高热、寒战等( 戴家银等,1998) 。粉尘对眼有刺激性,长期反复接触对皮肤亦有刺激性。

2 重金属进入人体的方式和途径研究

首先,重金属进入土壤会改变土壤类型。当重金属进入土壤后,由于不能够被土壤微生物所分解,易于在土壤中累积,甚至在土壤中转化为毒性更大的形式,通过食物链在植物、动物、人体内累积,严重影响人体健康( 常学秀和施晓东,2000) 。基于此,我们在研究区域采集到一些当地农作物,并结合我国《食用农产品产地环境质量标准》,对其重金属量进行了分析统计。这 6 种重金属中锌的含量最高,镉的含量最低,均未超过食用农产品产地环境质量标准( ≤300mg /kg) 。根据测得重金属在玉米不同生长部位含量的数据可知,锌在根中含量最高,镉在玉米粒中最少。一般而言,相对玉米的其他器官来讲,根中重金属的含量都比较高( 王威等,2019) 。将这几种主要农作物重金属含量做纵向和横向比较发现,含量最高锌竟是同类重金属含量最低镉的 900 多倍,这与物的种类、重金属的浓度、化学形态、土壤环境等有关。通过几种主要作物重金属含量可见,米体内重金属含量多高于其他物种,特别是在玉米根中,但与食用农产品产地环境质量标准相比,均未超标。由于该区域玉米多由矿坑排水灌溉,玉米体内重金属较高,如果牲口长期食用会在体内积累并通过食物链对人体健康造成威胁( 甘凤伟和王箐箐,2018) 。

3 研究区人体重金属致病状况研究

本次以河南省焦作演马煤矿煤矸石堆放场地及其周边地区为研究靶区,选取与煤矸石场地长期接触的矿区工作人员 20 名作为接触组。同时,在远离污染影响带的区域选择 10 名作为对照组进行对比研究,对照组按年龄、性别等与接触组进行配对分析。接触组和对照组的常规检测项目,包括体温、血压、尿常规、血常规、心电图、神经 ~ 肌电图等,以及针对不同致病因子,进行了针对性的头发、尿液与血液中的重金属元素等检测。此外,接触组还增加了临床症状和体征的检查记录。接触组、对照组血样、尿样、发样等检测结果与对比情况。采样化验结果表明,20 名矿区工作人员血铜、血锌、血铅、血镉的平均值分别为 1248±105. 6μg /L、4892. 55 ± 596. 05μg /L、36. 68 ± 6. 98μg /L、0. 82 0. 02μg /L; 尿铜、尿锌、尿铅、尿镉的平均值分别为12. 05 ± 1. 26μg /L、650 ± 50μg /L、21. 95 ± 2. 98μg /L、2. 18±0. 04μg /L; 发铜、发锌、发铅、发镉的平均值分别为 7. 17 ± 0. 09μg /L、127. 1 ± 17. 3μg /L、1. 62 ±0. 04μg /L、0. 12 ± 0. 01μg /L。其中血锌、尿锌、发锌的含量较非矿区工作人员明显偏低,而血铜、尿铜、发铜、血铅、尿铅、血镉、尿镉的含量较非矿区工作人员显著偏高,发铅、发镉的含量较非矿区工作人员无明显差异。从重金属整体含量来看,不论是接触组还是对照组,发铜的含量超出国家标准范围,其余重金属含量在正常范围内。但对 3 类样品数据分析得知,接触组除了锌外,其余的重金属( 铜、铅、镉) 平均检测值都明显高于对照组。根据以上分析,统计铜( Cu) 、锌( Zn) 、铅( Pb) 、镉( Cd) 4 种重金属在接触组和对照组样品中的平均检测值,计算出显著性水平 P。其中在血样、尿样中锌( Zn) 、铅 ( Pb) 、镉 ( Cd) 的 显 著 性 水 平 P ≤0. 05,说明接触组和对照组血样和尿样中 3 种金属的含量差异显著,但铜( Cu) 的显著性水平 P>0. 05表明接触组和对照组铜的含量在血样和尿样中差异性不显著。发样铜( Cu) 、铅( Pb) 、镉( Cd) 的显著性水平 P>0. 05,说明接触组和对照组发样中这 3 种重金属的平均检测值差异性不显著; 而锌( Zn) 的显著性水平 P≤0. 05,表示锌( Zn) 的差异性显著。综合以上对比分析结果,我们判断认为,演马矿区煤矸石场地重金属锌( Zn) 、铅( Pb) 、镉( Cd) 污染对人体健康具有显著的影响。由此看出,消除重金属对于人体健康的危害和不良影响,关键之处就是要切断重金属进入人体的过程。而切断重金属进入人体的过程,就是要预防重金属对环境的污染,包括水体环境、土壤环境和大气环境。避免污染环境中的重金属通过水体、植物食品和空气进入人体,从而对人体健康产生危害和不良的影响。因此,加强重金属污染预防,做好煤矿地区矸石场地等重金属污染环境的修复与治理,是从根本上维护和保障该区人们身体健康的一项十重要的工作。

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