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[研究目的]PM2.5作为艾灸过程的主要产物,其物理化学特征以及毒理效应与临床用灸的安全性密切相关,是目前艾灸研究的重点和难点。艾烟PM2.5安全性严重阻碍了艾灸临床和产业的发展,已成为束缚灸法传播与发展的瓶颈,也是保障临床施灸安全与有效性所亟待解决的重大科学问题。本研究旨在评价艾烟PM2.5安全性,预估艾灸诊室暴露人群的健康风险。[实验方法]本研究以艾烟PM2.5为研究对象,从诊室空气质量浓度、化学成分、健康风险、毒理效应等4个方面开展研究,监测艾灸诊室PM2.5空气质量浓度,分析其微量元素特征,预估艾灸诊室暴露人群的健康风险,从体内外毒理实验评价艾烟PM2.5安全性。1.艾灸诊室PM2.5空气质量浓度:采用国际环境科学标准检测方法——滤膜称重法测定艾灸环境颗粒物浓度;2.LD-5C(B)型微电脑激光粉尘仪的转换系数K值:使用密闭的燃烧室,随机选取不同浓度点,形成颗粒物浓度梯度,分别对3年3:1与3年15:1以及10年3:1艾绒燃烧产生的颗粒物进行采集与测定,分析滤膜称重法与粉尘仪示数的相关性,研究适合艾灸诊室颗粒物浓度的监测方法;3.PM2.5微量元素:使用电感耦合等离子体质谱ICP-MS测定艾灸诊室、教室以及室外PM2.5水溶和全溶样品的27种微量元素浓度;4.艾灸诊室人群健康风险评价:使用美国环境保护署推荐的职业暴露吸入风险评估模型对艾灸诊室急慢性暴露人群进行PM2.。致癌与非致癌物质健康风险预估;5.PM2.5体外毒理研究:采用质粒DNA评价法,对比研究艾灸诊室、教室和室外PMz5对质粒DNA的氧化损伤作用以分析艾烟颗粒物对健康的影响;6.艾烟体内毒理研究:Wistar大鼠在不同浓度的艾烟暴露12周后,观察大鼠肺、骨骼肌病理改变以及血清瘦素、膈肌和趾长伸肌腱肿瘤坏死因子-α、白介素-8的变化以探讨艾烟对大鼠肺、骨骼肌的影响。[结果]1.PM2.5空气质量浓度:1)艾灸诊室、教室以及室外环境的PM2.5平均空气质量浓度分别为224.28 μg/m3,106.78 μg/m3,90.45μg/m3,均超过我国PM2.。日平均一级浓度限值与美国环境保护署推荐空气质量指南的日均值35 μg/m3,以及世界卫生组织规定限值25 μg/m3;2)3年3:1与3年15:1以及10年3:1艾绒燃烧导致诊室PM2.5平均空气质量浓度分别为224.28 μg/m3,226.39 μg/m3,210.56μg/m3。三种不同储存年份、不同加工比例艾绒燃烧的诊室空气质量浓度无显著差异,且均超过国际空气质量标准。2.LD-5C(B)型微电脑激光粉尘仪的转换系数K值:1)3年3:1与3年15:1以及10年3:1艾绒燃烧产生的PM2.5 LD-5C(B)粉尘仪转换系数K值分为0.000792,0.000672,0.000784。相同存储年份,但不同加工比例的艾绒PM2.5K值存在显著差异(P<0.05),表明艾绒加工比例可能对其燃烧产生的颗粒物物理化学特征影响更加显著;2)LD-5C(B)PM2.5粉尘仪示数超过8 mg/m3时,K值标准差较大,相关性弱。因此当粉尘仪示数超过8 mg/m3,注意转换系数K值的变化与粉尘仪示数的准确性。3.PM2.5微量元素:1)艾烟PM2.5单颗粒物大部分微量元素的含量比教室与室外环境低,提示艾绒燃烧产生的PM2.5微量元素,尤其是绝大多数的重金属含量应低于其他污染源(汽车尾气、工业废气等);2)艾灸诊室PM2.5的Hg、Ag、U、Li、Be元素浓度较高,但其余22种微量元素含量均低于教室和室外环境,且重金属元素Pb、Cd、Hg、 As浓度低于国家空气质量标准浓度限值;3)艾灸诊室PM2.5的Na、Mg、Ca、Cr52、Cr53、Co、Ga、Sr、Cs、Ba、Hg、Cd、 Ag、Li、Be、U等微量元素可能来源于艾绒燃烧。4)艾灸诊室PM2.5微量元素浓度低于受香烟烟雾污染的办公室与餐厅,提示艾烟PM2.5可能比香烟烟雾安全。4.艾灸诊室人群健康风险评价:1)艾灸诊室PM2.5各致癌物质的浓度分别为Be0.25 ng/m3, Cr52 1.72 ng/m3, Cr 531.44 ng/m3, Cd 0.74 ng/m3, As 0.84 ng/m3,5种致癌金属元素通过呼吸途径对艾灸诊室医生的年均致癌风险在1.79×10-6.23×10-8之间,年均总致癌风险为1.31×10-7,各致癌金属元素与总致癌的年均致癌风险均低于风险限值(1×10-6),表明艾灸诊室医生年暴露不存在致癌危害。如果医生长期暴露于一定浓度的艾灸环境,总致癌风险须7.62年达到风险限值,提示医生暴露于艾灸诊室7年时间有可能对人体造成的致癌危害;2)艾灸诊室患者致癌物质健康风险评价表明,艾灸诊室PM2.5致癌金属元素通过呼吸途径对患者的年均致癌风险在4.48×10-3~1.56×10-11之间,风险度大小依次为Cr52>Cr53>As>Cd>Be。艾灸诊室患者年均总致癌风险为3.28×10-11,各致癌金属元素与总致癌的年均致癌风险远低于风险限值(1×10-6),提示患者每日暴露于艾灸诊室30分钟,持续暴露一年时间,不存在致癌风险。即使患者每日30分钟长期(大于一年)暴露于一定浓度的艾灸诊室,仍然一生不存在致癌风险,表明患者暴露在艾灸环境的致癌安全性;3)艾灸诊室PM2.5非致癌物质Hg和Mn元素的年平均风险评价表明,Hg和Mn非致癌重金属元素对暴露医生的年均危险系数分别为0.007361、0.00744,总危害指数为0.015,均低于人群可接受的危险系数水平(HQ=2);4)患者非致癌物质的急性暴露风险评价表明,Hg和Mn的危险系数分别为0.032、0.033,总危害指数为0.065,低于风险限值(HQ=1)。因此,艾灸诊室人群非致癌物质Hg和Mn的健康风险均在可接受的危险范围,不会对诊室人群造成明显健康影响;5)实际工作中艾灸诊室人群暴露浓度平均水平并不稳定,因此根据评估模型得出的风险水平是否能真实反映健康危害的实际水平,还有待相关艾灸诊室流行病学调查数据的验证。5.质粒DNA评价:1)艾灸诊室PM2.5的氧化损伤率与微量元素相关性弱,导致单颗粒物的氧化损伤能力低于其他环境,因此艾灸诊室PM2.5TD25显著高于教室和室外,统计学有显著差异(P<0.05);2)艾灸诊室PM2.。氧化损伤斜率分别低于教室与室外环境3.65倍和2.19倍,因此当三种环境PM2.5溶液浓度分别为224 μg/mL,107 μg/mL,90μg/mL时,艾灸诊室PM2.5对质粒DNA氧化损伤率与其他两个环境无显著差异,提示虽然艾灸PM2.5空气质量浓度明显高于其他两个环境,但其对人体的健康影响无显著差别;3)3年3:1与3年15:1以及10年3:1艾绒燃烧产生的PM2.5之间以及灰烬之间的D500氧化损伤率未见显著差异,提示各艾绒重金属与过渡金属含量可能未有显著差异,重金属与过渡金属可能不是评价艾绒质量优劣的最好指标;4)艾灸诊室PM2.5的危害指数高于教室与室外,但低于煤炭环境,表明虽然艾灸诊室PM2.5健康风险略高于一般公共环境(教室、室外),但与煤炭相比,艾烟颗粒物仍较安全。6.艾烟体内毒理评价:1) Wistar大鼠暴露于不同浓度艾烟12周以后,未出现明显中毒死亡现象,体重未见明显差异;2) 低、中、高浓度艾烟组大鼠血清瘦素、膈肌和趾长伸肌腱TNF-α、IL-8含量与空白对照组未见显著差异,各组肺、膈肌和趾长伸肌腱病理组织未见显著改变,表明亚急性艾烟暴露未造成大鼠肺与骨骼肌损伤。[结论]本研究对艾烟PM2.5进行分析,构建艾灸诊室PM2.5暴露人群健康风险评价预估模型,系统评价艾烟颗粒物毒理效应,表明艾烟PM2.5的健康效应与暴露风险较不明显,表明艾烟相对安全性,为艾灸环境质量监测体系的建立和艾烟安全性评价提供参考依据。