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水污染暴露对健康的影响已日趋成为世界尤其是中国的重要问题,由此引发的环境及健康问题及其普遍性使其极具话题性。 接触有害水资源对机体有退行性作用,这种作用的长期暴露是更为严重。针对环境污染的研究以及检测有助于减少暴露和环境相关法规的制定。这也逐渐使得变用废水灌溉为经处理废水或洁净水成为可能。但是,目前在许多城市废水灌溉依旧流行,曾经受污水污染的地区仍在使用废水。城市污水及工业废水中的许多重金属元素以及长效有机污染物在停止排放后的很长一段时间内仍会在环境中持续存在。持续的水污染使得污染物的生物累积以及向人体的侵害成为可能。具体表现为DNA的突变,寿命减少,生态环境改变,以及作物产量减少。对于这些危害的视而不见导致污染现象盛行。对于曾经暴露于污染的人群健康调查由于受到各种限制而鲜有报道。在曾经受污染地区进行的健康指数(疾病及死亡)调查将帮助我们更好地认识由于长期暴露在污染水质下对健康的影响。另外,对曾经被污染水灌溉的农田的研究很局限。尤其在中国经理了诸多改革与环境整顿后,对于曾污染土地的研究显得尤为重要。中国作为粮食大国,为世界多过提供农产品。然而对于中国土质污染的报道也屡见不鲜。所以,对中国土质污染的调查成为评估先前报道的可信性及对农产品安全性打分的重要依据。 第一部分:河北省石家庄市水质污染对死亡率影响的调查自2007-2011 目的;本研究自2007-2011年调查了河北石家庄受水污染影响地区已故人群的年龄校正死亡率及疾病发生率。 方法:收集8个曾暴露污染水及16个未曾暴露村子的死亡率,并横向多源检验。横断面调查问卷发放给已故者亲属。年龄校正死亡率参照中国人口普查结果及世界卫生组织2000-2022标准化人口。OD值经计算相应混杂因素后由逻辑回归得出。 结果:总体年龄校正死亡率在污染区为798/105(95% Confidence Interval(CI)=730-866)并不显著高于在未污染区的726/105(95% CI=680-772),P>0.05.污染区男性年龄校正后死亡率为1182/105(CI=1057-1307),未污染区为1038/105(CI=953-1123),p>0.05.污染区女性年龄校正后死亡率为567/105(CI=499-635),未污染区为511/105(CI=460-562),n>0.05.两种主要死因污染和未污染地区均为循环系统及恶性肿瘤疾病。恶性肿瘤及循环系统疾病发生率在污染区较高,俩种疾病分别为OR=1.7(95%CI=1.3-2.2,P<0.01)和OR=1.9(95%CI=1.1-3.4, P<0.05)。恶性肿瘤主要为肺癌,胃癌及肝癌。污染区人群经年龄校正后的因肺癌及肝癌死亡率分别为OR=1.6(95%CI=1.1-2.4, P<0.05) and OR=1.8(95%CI=1.2-2.7,P<0.01),显著高于非污染区。 结论:污水的使用和癌症的发生及呼吸系统疾病可能存在联系,建议限制污水的使用。 第二部分:3年前停止污水灌溉土地,蔬菜,及头发的重金属元素的累积,危险评估 目的:污水灌溉导致土地金属元素累积。但关于停止污水灌溉后土地中金属元素的浓度及维持时间鲜有报道。本次研究对3年前停止污水灌溉土地的重金属元素的累积,危险评估蔬菜,及头发进行了调查。 方法:土壤,蔬菜及头发样本从两个不同地区采集;污水使用史为实验组,未曾有污水使用史为对照组。8个村庄分别从实验区及对照区随机选取。土壤样本分别从每个村子的5个田里取得并经HCL∶ HNO3∶HCLO4∶HF处理。作物及头发用HNO3∶HCLO4.ICP-OES用于检测降解物中的金属元素。转移因子及危险商数及污染指数由标准算法得出。 结果:有污染史的地区土壤及作物样本金属有持续作用,并且伴有严重镉污染。但只有砷污染的作物才会影响健康。曾用污水灌溉的农民头发中金属含量显著高于未曾使用污水灌溉的农民,但其头发中的金属元素并不与现在土壤中存在的金属元素相关。 结论:有污水灌溉史的土地重金属元素持续存在,但农民头发样本中的高金属元素含量并不与土壤中的金属元素相关。 第三部分:曾污染水灌溉土地成分及其对HePG2细胞DNA的损伤及修复作用的影响. 目的:废水研究表明其对DNA有损伤作用,表现在他们的损伤及降低DNA修复的作用。本次研究利用萤火虫及海肾荧光素酶调查了曾用污水灌溉的地区(现用净水)对DNA的损害作用。 方法:实验地点及土壤收集的方法与1章及2章内提及方法相似并略有改动。持续污染物浓度(POPs)及土壤金属被测定。土壤中(POPs)的测定用有机物提取并用气象色谱分析法分析。金属元素的分析同2章中所用方法。利用萤火虫及海肾荧光素酶法分析了曾用污水灌溉的地区(现用净水)对DNA的损害作用。成分提取用液相提取法。对HePG2细胞DNA的损伤及修复作用的影响利用萤火虫及海肾荧光素酶法。 结果:曾用污水灌溉土壤金属元素显著高于未曾污染土地(P<0.05)而有机持续污染物在两种土地中未见显著差别(P>0.05).萤火虫及海肾荧光素酶法检测的DNA损伤情况未见差别。 结论:污水灌溉导致土壤中金属元素累积,但POPs只有微量或无。曾用污水灌溉土壤与未曾污染土地DNA损伤情况未见差别。 第四部分:对中国暴露于污染条件下作物土地中金属元素的分布及浓度及危险评估的回顾 目的:为了了解土壤中重金属元素在中国的分布情况及其浓度。并对其对口腔非癌症性及癌症性疾病的影响。 方法:回顾性调查2004-2014年间土壤中重金属元素浓度。覆盖12个主要省份及3个主要城市。金属元素由不同城市及来源而别。8个主要重金属元素作为评估对象。金属污染及普通污染分别由(PLI)及(Igeo)指数表示。口腔癌性及非癌性健康危险用US-EPA健康调查法,并用Monte CarloSimulations(after10,000 runs)估计未知因素。 结果:实验表明土壤中金属元素浓度由大到小依次为Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>As>Cd>Hg。Cd,Cu, Hg,Pb及Zn的几何均数高于中国背景值,但只有Cd浓度超标。湖南污染排名第一,As、Cd和Zn的几何均数分别为23.3mg/kg,11.5mg/kg and863.6mg/kg。湖南,辽宁,广西和山东的PLIs值最高,分别为13.02、6.41、6.94和5.46。河北和黑龙江基本无重金属污染。农田中因矿业及制造业引发的金属污染排名首位。同时,这俩者的PLI和Igeo也是重污染的指标。非癌性口腔健康危险在安全指标内(<1),但癌性口腔健康危险在湖南,江苏,广西和辽宁被观察到。癌症危险因素在甘肃湖南省也有发现。 结论:镉污染为健康及环境带来隐患。湖南省遭受着最严重的土壤重金属污染,并且重金属污染主要来自矿业及制造业。虽然其对健康的影响微弱,但Cd和As的持续存在可能是某些地区引发癌症的诱因。本研究建议政府出台更加完善的环保法律法规,加强污染重灾区如湖南等地的环境监测。