基于人体肾功能的尿镉、大米镉和土壤镉基准剂量研究

摘要

目的:1.了解湖北某非典型镉污染地区人群肾功能健康情况，估算尿镉(UrinaryCadmium，U-Cd)基准计量(Benchmark dose，BMD)及其下限值(Lower ConfidenceLimit of the Benchmark Dose，BMDL);2.建立土壤镉(Soil Cadmium，S-Cd)含量和大米镉(Rice Cadmium，R-Cd)与肾功能损伤之间的关联性研究，探索S-Cd和R-Cd与肾功能健康效应指标尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(UrinaryN-Acety-β-D-Glucosaminidase，U-NAG)和尿β2-微球蛋白(Urinaryβ2-Microglobulin，U-β2MG)之间的剂量效应关系，估算二者的BMD/BMDL。
　　方法:选择湖北省某非典型镉污染地区作为调查地点，选取该地区5个行政区居民作为调查对象，通过发放调查问卷的方式采集调查人群基本信息。在第一阶段的研究中，采集目标人群1（共1828人）的晨尿并且检测其中U-Cd、U-NAG以及U-β2MG的含量，用回归分析及卡方检验等相关分析方法探究U-Cd与效应指标U-NAG和U-β2MG之间的关系，并用基准计量软件(Benchmark dose system，BMDS)评估U-Cd的BMD和BMDL;在第二阶段研究中，采集目标人群2（共97人）的晨尿、他们所食用的大米样品及种植对应该水稻的土壤样品，用相关分析、回归分析、卡方检验及通径分析等方法探究S-Cd、R-Cd与U-Cd、U-NAG和U-β2MG之间的关系，用BMDS软件评估S-Cd和R-Cd的BMD/BMDL。
　　结果:第一阶段研究结果显示，调查人群中U-Cd、U-NAG和U-β2MG水平均存在一定程度的超标现象;经线性回归分析、卡方检验及线性卡方检验确定，U-NAG和U-β2MG水平与U-Cd之间均存在显著正向关系，且U-β2MG较U-NAG更为明显;经BMDS软件估算表明，当以U-β2MG作为效应指标时得到男性人群U-Cd的BMDL值为1.19μg/g Cr，女性1.09μg/g Cr，总人群1.19μg/g Cr。得到U-Cd的BMDL都比国内镉污染区暴露人群的U-Cd接触限值5μg/g Cr低很多。第二阶段研究结果，该地区S-Cd含量超标率为57.73％，R-Cd含量超标率为17.53％。由此可见，该地区的土壤镉以及大米镉污染情况已经非常严重;经相关分析、通径分析等确定大米镉含量与土壤镉含量之间存在显著正向相关关系，土壤镉和大米镉均与U-Cd、U-NAG和U-β2MG之间存在显著相关关系;将土壤镉和大米镉含量数据处理为二分类数据，用BMDS软件估算这二者的限值水平。得到土壤镉的BMD/BMDL为0.18/0.14 mg/kg，大米镉的BMD/BMDL为0.09/0.06 mg/kg。
　　结论:1.证实了土壤中的镉通过水稻根部吸附进而在人体中富集的这一迁移路线，说明土壤镉和大米镉可作为环境镉污染的监测指标，在环境镉暴露评估中实施。2.以较为敏感的U-β2MG作为效应指标得到U-Cd的BMDL水平为1.09～1.19μg/gCr，低于国内镉污染区暴露人群的U-Cd接触限值5μg/g Cr。建议在进行环境镉污染风险评估时，采用较为敏感的U-β2MG作为效应指标，适当降低U-Cd的生物接触限值。3.以较为敏感的U-β2MG作为效应指标得到土壤镉BMDL为0.14 mg/kg，大米镉的BMDL为0.06 mg/kg，均低于我国现行的相关标准。与日本相关研究比较，结果也非常相近。建议在土壤镉和大米镉标准的制定中适当降低其限值水平。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 我国镉污染现状

1．1．1 我国土壤镉和水稻镉污染的现状

1．1．2 我国人群健康损伤状况

1．2 国内外镉污染研究现状及存在问题

2．1．1 调查区域

2．1．2 调查人群

2．2 样品采集

2．2．1 尿样采集

2．2．2 大米样品采集

2．2．3 土壤样品采集

2．3 样品检测

2．3．3 U-NAG含量测定

2．4．2 回归分析

2．4．3 通径分析

2．5 尿镉、大米镉、土壤镉基准剂量值研究

2．6 技术路线图

3．1 样品数据说明

3．2 目标人群1样本结果及分析

3．2．1 U-Cd、U-NAG和U-β2MG结果分析

3．2．2 U-Cd与U-NAG／U-β2MG相关关系分析

3．2．3 U-Cd基准计量

3．3 目标人群2样本结果及分析

3．3．1 土壤及大米结果

3．3．2 U-Cd、U-NAG和U-β2MG结果

3．3．3 土壤／大米镉与U-Cd／U-NAG／U-β2-MG相关关系分析

3．3．4 土壤镉和大米镉基准计量

4 讨论

4．1 第一阶段研究结果讨论

4．2 第二阶段研究结果讨论

5 结论

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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