氯化鎘與納米二氧化鈦、EDTA的聯(lián)合毒性評(píng)價(jià)及典型地區(qū)土壤鎘污染健康風(fēng)險(xiǎn)分析.pdf

1、1993年重金屬鎘（Cadmium）就被國(guó)際抗癌聯(lián)盟(IARC)定為IA級(jí)致癌物，即為人體的確定致癌毒物。鎘可以引起肺、前列腺和睪丸的腫瘤。鎘還具有生殖細(xì)胞突變和發(fā)育效應(yīng)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，鎘對(duì)哺乳動(dòng)物的生殖系統(tǒng)具有明顯的毒害作用。鎘具有一系列器官組織效應(yīng)包括呼吸系統(tǒng)損害、消化系統(tǒng)損害、腎臟損害、骨骼損害、神經(jīng)系統(tǒng)的損害、心血管損害和其他系統(tǒng)損害。其中，腎臟是鎘慢性毒作用的靶器官，主要損害部位是近曲小管。另外，鎘最嚴(yán)重的健康效應(yīng)是對(duì)骨的影響

2、。世界著名的日本富山縣痛痛病，其主要特征就是骨軟化和骨質(zhì)疏松。 鎘是人體非必需元素，在自然界中相對(duì)較稀少，在環(huán)境中的濃度低。地殼、巖石、水體中都含有鎘，食物中含鎘量受自然環(huán)境影響。地殼中平均鎘濃度為0.1×10-4mg/kg，在冰川中平均含量為5×10-8mg/kg，在海相有機(jī)質(zhì)顆粒中的平均含量為4.5×10-6mg/kg。自然界中的鎘都以化合物的形式存在，主要礦物為硫鎘礦(CdS)與鋅礦、鉛礦共生，所以在這些金屬的精練過(guò)程中都

3、可以排出大量的鎘。一般鋅礦含鎘為0.1～0.5％，有時(shí)高達(dá)2～5％。來(lái)自國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究資料表明，我國(guó)已有幾個(gè)典型的環(huán)境鎘污染區(qū)，如江西大余、浙江溫州等。這些地區(qū)環(huán)境鎘污染是由于礦資源的私挖亂采，或者是由于含鎘污水的無(wú)組織排放。鎘對(duì)人體具有不良健康影響，并且污染嚴(yán)重，所以對(duì)鎘的健康危害的研究十分必要。 本部分主要研究氯化鎘（CdCl2）和納米二氧化鈦（nano-TiO2）聯(lián)合作用，氯化鎘（CdCl2）和（E

4、DTA）聯(lián)合作用對(duì)人胚腎HEK293t細(xì)胞氧化損傷作用。運(yùn)用毒性單位法進(jìn)行濃度設(shè)計(jì)，通過(guò)MTT試驗(yàn)確定三種物質(zhì)的半數(shù)致死濃度，將半數(shù)致死濃度命名為一個(gè)毒性單位（TU，Toxic Unit）。每組混合毒物有三個(gè)濃度(0.75TU、1TU、1.25TU)，將不同毒性單位（0TU、0.25TU、0.5TU、0.75TU、1TU、1.25TU）的CdCl2和nano-TiO2混合，CdCl2和EDTA混合，使得作用濃度分別為0.75TU、1TU

5、、1.25TU。運(yùn)用RT-PCR技術(shù)觀察HO-1和OGG1基因的表達(dá)，檢測(cè)細(xì)胞抗氧化酶的活性以及ROS濃度，綜合評(píng)價(jià)CdCl2和nano-TiO2聯(lián)合作用，CdCl2和EDTA聯(lián)合作用對(duì)人胚腎HEK293t細(xì)胞氧化損傷作用。 結(jié)果顯示nano-TiO2對(duì)CdCl2的氧化損傷具有協(xié)同作用，EDTA對(duì)CdCl2的氧化損傷具有拮抗作用。各個(gè)氧化損傷指標(biāo)的敏感性不同，濃度的高低，兩物質(zhì)間的比例對(duì)各個(gè)指標(biāo)的影響不同，其中以ROS含量最為敏

6、感，推薦其為氧化損傷指示指標(biāo)。但是CdCl2的氧化損傷機(jī)制還不是十分清楚，nano-TiO2對(duì)CdCl2的協(xié)同機(jī)制以及EDTA對(duì)CdCl2的拮抗機(jī)制更是還有待進(jìn)一步研究。 我國(guó)土壤鎘污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，11個(gè)灌區(qū)遭受鎘污染的農(nóng)田有12000平方公里，沈陽(yáng)張士灌區(qū)一閘嚴(yán)重污染區(qū)土壤的含鎘量甚至達(dá)5～7mg/kg，米中含鎘也達(dá)0.1～0.2mg/kg。由于環(huán)境中的鎘不能被生物降解，鎘在水體和土壤中的含量逐年增加，繼而在一些植物或動(dòng)物體

7、內(nèi)蓄積(如鎘污染區(qū)的大米、貝殼類海鮮、動(dòng)物肝腎臟等)，通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)蓄積。 本次調(diào)查選擇某鎘典型污染地區(qū)中離污染源2公里、4公里處的A、B村，A、B村合并為污染區(qū)。無(wú)污染對(duì)照點(diǎn)設(shè)在正南方向距污染源約30公里的C村。三個(gè)點(diǎn)的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、居民生活習(xí)慣、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況基本相同。采集當(dāng)?shù)赝寥?、農(nóng)作物、飲用水樣品以及人群血液樣品、尿液樣品，檢測(cè)環(huán)境樣本、人體樣本的鎘含量以及人體鎘作用靶器官效應(yīng)指標(biāo)含量。獲得鎘的生態(tài)影響及人群健康

8、危害的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，進(jìn)行健康危害風(fēng)險(xiǎn)分析，為鎘的環(huán)境管理、環(huán)境生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。 調(diào)查結(jié)果顯示，調(diào)查區(qū)內(nèi)存在鎘的健康風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)居民健康造成了一定的影響。水、大氣中的鎘均可通過(guò)各種途徑轉(zhuǎn)移到土壤，土壤是鎘對(duì)環(huán)境污染的重要途徑。雖然近年來(lái)對(duì)污染區(qū)已經(jīng)采取治理措施，其土壤中的鎘含量依然超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明土壤鎘污染具有隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆性,所以難以治理。污染區(qū)的大米、蔬菜等農(nóng)作物通過(guò)食物鏈生物富集鎘，其鎘含量也嚴(yán)重超標(biāo)。人群