两造船厂一线员工锰暴露状况评价

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  【摘要】 目的:分析某两大型船厂一线员工的尿锰接触水平,以了解造船业锰对职工健康的影响,为制定锰中毒防治策略和措施提供科学根据。方法:采集一线员工晨尿250 mL,用石墨炉原子吸收光谱法进行尿锰含量测定。结果:A工厂尿锰含量>10 μg/L的人数达69.1%,B工厂尿锰含量>10 μg/L人数达67.1%,两厂统计尿锰含量>10 μg/L人数达67.6%。结论:锰对该两造船企业的一线员工的健康有一定影响,应加强职业卫生工作管理,改善工作环境,加强个体防护措施,以保障工人的健康。
  【关键词】 锰暴露; 尿锰含量; 检测标准; 健康评价
  Exposure Status Evaluation Two Shipyards Employee of A Gleam of Manganese The Evaluation of Manganese Exposure on the Staff in Some Two Shipyards/SUN Zao,XIAO Xin-xing,JIANG Shao-kun,et al.//Medical Innovation of China,2015,12(20):130-132
  【Abstract】 Objective:To understand the effect of manganese on the worker’s health by analysis on the level of manganese in urine of the line staff in two ship factories.Method:The concentration of the line staff’s urinasanguinis was determined by Graphite Furnace atomic absorption spectrophotometry.Result:The percentage whose urine manganese more than 10 μg/L by in A,B factories was 69.1% and 67.1%,respectively,the total percentage was 67.6%.Conclusion:The manganese has some influence on the line staff’s health in the two shipbuilding.The occupational health administration should increase.
  【Key words】 Manganese exposure; Urinary manganese content; Test standard; Health evaluation
  First-author’s address:The Twelfth People’s Hospital of Guangzhou,Guangzhou 510620,China
  doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2015.20.044
  锰(Mn)是人体必需的微量元素,具有多种重要的生物学功能,在骨骼形成、脂肪代谢、碳水化合物代谢、血糖调整及钙的吸收中起重要作用[1]。锰在自然界中丰度较高,地壳中含量为0.1%,作为土壤成分之一,含量为40~900 mg/kg,工业产品,如杀虫剂代森锰、汽油中抗爆剂(magnese tricarbonyl,MMT)将锰释放到环境中。多种食物的锰含量较高,如坚果、豆荚和蓝莓。据估算,锰安全摄入量是2~5 mg/d[2]。人类在合理膳食条件下无锰缺乏的报道,然而职业暴露所致的锰中毒却较为普遍。锰中毒主要以长期、低剂量接触而引起的慢性中毒为主。其早期的临床表现是神经行为功能的改变,主要表现在情感、注意力、记忆力、协调性等方面,晚期则引起类似帕金森病的锥体外系功能障碍。长期高水平的锰暴露可使锰在体内过量蓄积,对大脑、肝脏、肾脏等造成严重的危害,其中以对大脑神经系统的危害最为突出,过量的锰在脑组织蓄积,可引起类似帕金森综合征的神经退行性疾病[3]。电焊作业作为一种特殊工艺广泛应用于工业生产中,焊接过程中产生的锰及其无机化合物具有神经毒性,可引起急性或慢性锰中毒。目前,出现锰中毒的患者较罕见,而锰中毒的亚临床症状患者明显增多,因此选取可靠的、灵敏的、可发现锰早期健康损害的生物标志物,从而进行危险性评价无疑具有重要意义[4]。职业性锰暴露常见于汽车制造业、造船业以及锰矿等行业。造船的主要工艺之一是电焊作业,有报道显示,造船坞化学毒物和粉尘浓度检测结果显示,焊工接触的电焊烟尘和二氧化锰浓度超标率为47.4%[5]。由于人体中摄入的锰95%都从尿液中排出,所以尿中锰含量的高低,对临床诊断是否锰中毒具有重要的临床意义[6]。本文主要分析位于广州的某两个造船企业的一线员工的尿锰,用以评估企业的作业环境。
  1 资料与方法
  1.1 试剂 锰标准物质(国家钢铁材料测试中心,标准号:GSBG62019-90,浓度:1000 μg/mL,不确定度4 μg/mL),硝酸,去离子水。
  1.2 仪器设备 日立Z-5000原子分光光度计,锰空心阴极灯,热解涂层石墨管
  1.3 调查对象及筛选标准 选择在穗甲、乙两家造船企业在线职工,工作年限1年以上,每周工作至少5 d,每天工作满8 h者,男女不限。按照企业所属分组,共分甲、乙两组。符合调查对象情况:甲组110例,均为男性;乙组146例,均为男性,共计256例。
  1.4 样品采集、运输、保存 用聚乙烯瓶收集晨尿,0.1%硝酸溶液与尿样按9∶1比例混匀,常温运输。4 ℃可保存2周[6]。
  1.5 分析方法   1.5.1 仪器分析条件 检测波长279.6 nm,灯电流7.5 mA,光谱宽度0.2 nm,进样量20 μL,氩气流量200 mL/min(原子化停气),原子化石墨炉升温程序为干燥阶段用20 s从60 ℃升温至120 ℃,120 ℃保持20 s;灰化阶段用20 s从120 ℃升温至800 ℃,800 ℃保持20 s;原子化2300 ℃保持5 s;清除2600 ℃保持20 s。
  1.5.2 样品前处理 尿样从冰箱中取出,放置至室温,振荡器摇匀。样品与0.1%硝酸按1∶1比例混合均匀。同时,用去离子水代替尿样,与0.1%硝酸按1∶1比例混合均匀,做空白试样。
  1.5.3 标准曲线制备 用0.1%硝酸将1000 μg/mL的锰标准溶液分别稀释(三级稀释)成0 μg/L、2.00 μg/L、4.00 μg/L、6.00 μg/L、8.00 μg/L、10.00 μg/L的系列溶液,按1∶1加入正常人尿液,配制成系列标准溶液。按照仪器分析条件,测定各管吸光度,各标准管吸光度减去空白管吸光度,以吸光度值为纵坐标,锰浓度为横坐标绘制标准曲线。
  1.5.4 方法的准确度及精密度分析 取正常人尿样(尿锰本底值很低)摇匀后分成3份,分别加入不同量的锰标准溶液,配制成低、中、高3个浓度的样品,每个样品平行测定6次,计算标准偏差。
  1.5.5 样品测定 石墨炉原子吸收光谱法直接检测尿样法。
  1.6 职业锰暴露评价方法 尿锰水平反映职业工人近期锰接触情况。国家标准《职业性慢性锰中毒诊断标准及处理原则(GB3232-82)》和美国田纳西州Oak Ridge国家实验室采用的尿锰水平10 μg/L作为锰暴露过量标准。以此为标准,分别用两造船厂职工尿样锰含量做比较,评价职工锰暴露状况或被污染情况;并对两家企业在线职工尿样做对比,判断职工工作环境[7-8]。
  1.7 职工健康评价方法 美国健康和人类服务公共卫生服务部有毒物质和疾病登记处标准:人正常尿锰水平为1~8 μg/L,在6~88岁个体平均尿锰水平为1.19 μg/L。以此标准为依据,对两造船厂在线职工做健康评价[9-10]。
  1.8 统计学处理
  1.8.1 化学分析数据处理方法 使用Solaar AA系统进行数据处理。尿样锰浓度计算方法:X=F×C×K,X-尿锰浓度(μg/L),C-标准曲线查的稀释尿样中锰浓度(μg/L),
  F-尿样稀释倍数,K-尿样换算成标准比重(1.020)下的浓度校正系数。
  1.8.2 锰暴露与健康评价统计方法 使用SPSS 19.0统计学软件做数据分析。
  2 结果
  根据本文试验方法,尿锰浓度在0~20 μg/L范围内,与吸光度有良好的线性关系,回归方程为Y=0.03153x-0.0001,相关系数r=0.9990,空白样品连续检测11次,计算空白值标准偏差,按3倍标准偏差计算方法检出限,方法检出限为1.38 μg/L。尿样添加回收率分析见表1。职业污染状况评价结果见表2。职工健康状况评价结果见表3。
  3 讨论
  尿锰目前还没有标准分析方法,最常见的分析方法有化学比色法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电化学分析法等.各种方法都有优劣。戴伟民等[6]报道用石墨炉原子吸收法直接测定尿锰,样品不需消化,方便、快速、准确、灵敏度高。线性范围5.0~60.0 L,相关系数r=0.9995,回收率为96.5%~100%,与国标高锰酸钾光度法测定尿锰比较差异无统计学意义。本方法简单,测定结果准确可靠。缪英等[11]使用火焰原子吸收分光光度法测定尿锰,采用干灰法对尿样进行消化,定容后用火焰原子吸收光谱法测定。该方法简便快速,精密度和准确度均符合要求,适用于大批量尿锰测定。杨再见等[12]报道了用高碘酸钾集锰法进行尿锰含量测定锰矿企业工人的尿锰。笔者比较了这3种方法,石墨炉原子吸收法更快速,方便,准确,灵敏而且所需要的尿样标本少,前处理简单。所以本实验采用石墨炉原子吸收法机体改进剂选择0.1%的硝酸。
  锰在体内主要由胆汁排泄,经粪便排出体外,只有约1%经尿排出。锰在血液半衰期为10~42 d,在尿液半衰期少于30 h,尿锰只能反映过去1 d或2 d的锰暴露状况。因此,尿锰并不是较好的锰暴露评价指标,但却可以作为最近锰暴露或锰接触的评价指标[13]。这次尿样采集的对象是在线职工。晨尿与24 h尿样的采集,经过文献查阅,尿锰测定大多数选择采集晨尿,本文未就采集晨尿与24 h尿进行进一步方法探讨。
  锰职业接触工人生物标志物的报道很多,江培等[14]报道,锰暴露后对神经系统损害及铁代谢的影响在男女两性间可能存在差异,长期锰暴露对男性血小板计数产生影响,尿锰并不能反映体内锰的蓄积,且不能作为机体损害的效应标志物[14]。张文静[15]报道,血锰、尿锰、尿中香草扁桃酸(VMA)均不能作为评价锰接触的接触生物标志物,尿中高香草酸(HVA)可以作为评价锰接触的效应生物标志物[15]。周远忠等[16]研究结果显示唾液锰可作为人群锰当前接触和历史接触的生物标志物。毛叶挺[17]研究结果显示,锰能导致肝功能异常和机体免疫功能下降,肝和免疫功能指标可作为锰中毒的早期检测指标。
  笔者采用《工作场所空气中锰及其化合物的测定方法》(GBZ/T160.13-2004)的方法对该两厂的工人作业环境进行检测,结果显示锰极其化合物(按二氧化锰计)
  8 h时间平均浓度(CTWA)超标率达24.5%,其中最大值
  3.4 mg/m3,远高于国家标准。两者之间有否相关性,有待进一步分析。
  过量的锰接触可以对人体造成损害,特别是神经系统损害;但锰又是人体必需元素,因此,有一定的限值范围,超出这个限值范围,就会出现损害或不足。国内没有明确的限值范围,推荐职业接触限值为0.18 μmol/L(10 μg/L),但美国ATSDR(U.S.Agency for Toxic Substances and Disease Registry)给出了尿锰的正常范围值,用此可以评价锰摄入情况,并评估出对健康的潜在风险。   参考文献
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  (收稿日期:2014-12-23) (本文编辑:王宇)
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