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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:矿产勘查  作者:戚赏  浏览次数:153
        1 重属的毒理作用

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,镉还可干扰等微量元素的代谢,阻碍肠道吸收,并能抑制血红蛋白的合成,还能抑制肺泡巨噬细胞的氧化酰化的代谢过程,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 ( 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 ( 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 ( 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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