湛江市 ) 作为研究地区 2. 研究对象的抽取 : 在各研究地区, 采用分层整群抽样的方式, 计划抽取名研究对象根据对监测指标的主要影响因素的分析, 选择了小学生初中生高中生农民和从事行政工作的人员为研究对象, 要求的调查对象均居住于抽样地区满 5 年, 居住地周边 5 km

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辉原葛
5 years ago
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1 我国一般人群血尿重金属和有机物负荷水平调查方法和实验室质量控制结果闫慧芳朱宝立黄汉林邵华宋新魁余善法姬红蓉李建国彭珊茁张云江韩长城张晓曦张龙连郑玉新 DOI: /cma.j.issn 基金项目 : 卫生部行业科研专项 ( ); 国家科技支撑计划项目 (2006BAI06B02) 作者单位 : 北京, 中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所化学品安全与健康重点实验室 ( 郑玉新闫慧芳 ); 江苏省疾病预防控制中心 ( 朱宝立 ); 广东省职业病防治院 ( 黄汉林 ); 山东省职业病防治研究院 ( 邵华 ); 河南省郑州市职业病防治院 ( 宋新魁 ); 河南省职业病防治研究院 ( 余善法 ); 辽宁省沈阳市第九人民医院检验科 ( 彭珊茁 ); 辽宁省丹东市卫生监督所 ( 张云江 ); 河北省疾病预防控制中心职业卫生所 ( 李建国 ); 河北医科大学公卫学院 ( 韩长城 ); 青海省疾病预防控制中心职业卫生所 ( 姬红蓉 ); 北京市朝阳区疾病预防控制中心 ( 张晓曦 ); 北京市丰台区疾病预防控制中心职业卫生所 ( 张龙连 ) 通信作者 : 郑玉新 :yx_zheng@139.com 人体生物材料中化合物及其代谢产物的系统性监测, 对评估人群污染物负荷水平有重要意义, 已被广泛应用于评估空气污染水污染食品污染等对人群体内负荷的影响, 以及环境污染状况的评估美国 CDC 于 1999 年开始对美国一般人群 ( 非职业暴露人群 ) 的血和尿液中的重金属及类金属有机物农药杀虫剂等 148 种化学物质或者其代谢产物进行了 [1] 连续测定, 并发布人群环境污染物暴露国家报告, 现已发布第四版报告该报告的资料为美国对了解不同时期的一般人群中污染物的负荷水平和变化趋势研究环境化学污染物对人群健康影响起到重要作用同时, 还在制定人群生物监测策略制定卫生标准以及应对公共卫生突发事件方面发挥作用, 而我国缺乏相关数据为建立全国范围的覆盖大部分地区人群生物材料中重点化学物的负荷水平,2009 至 2010 年在我国 8 省 ( 市 ) 的 24 个县 ( 区 ) 开展了调查研究以名年龄在 6~60 岁的非职业接触人群作为研究对象, 采集的血液和尿液样本, 对 30 种重点化学物开展分析检测最终获得我国一般人群血液和尿液中 30 种金属和类金属 15 种农药和除草剂 7 种挥发性有机代谢产物的人体负荷水平为制定相关卫生标准和进一步研究我国一般人群中污染物的水平和趋势提供了大样本的基础数据一对象与方法 1. 抽样地区的选择 : 综合考虑我国各地区的人口分布及数量地理位置和经济发展状况, 选择了 8 个省份的 24 个市 ( 县 ) 进行抽样研究最终选择了北京市 ( 丰台区朝阳区 ) 河北省 ( 石家庄市廊坊市承德市 ) 辽宁省( 沈阳市朝阳市丹东市 ) 山东省( 青岛市菏泽市章丘市 ) 江苏省( 灌云县姜堰市昆山市 ) 河南省( 焦作市平顶山市濮阳市 ) 青海省( 互助县湟中县西宁市 ) 广东省( 佛山市潮州市连州市 1 / 8

2 湛江市 ) 作为研究地区 2. 研究对象的抽取 : 在各研究地区, 采用分层整群抽样的方式, 计划抽取名研究对象根据对监测指标的主要影响因素的分析, 选择了小学生初中生高中生农民和从事行政工作的人员为研究对象, 要求的调查对象均居住于抽样地区满 5 年, 居住地周边 5 km 范围内无相关污染型企业计划在每个省份或地区按照 6~12 岁 ( 小学学生 ) 13~16 岁 ( 初中学生 ) 17~20 岁 ( 高中学生 ) 21~30 岁 ( 大学生或工作青年人群 ) 31~45 岁 ( 工作中年人群 ) 46~60 岁 ( 中老年人群 ) 分为 6 个年龄组 ; 采样当日满 12 周岁的计入下一个年龄段, 依次类推 ; 每个年龄组选择男女各 150~200 名剔除有职业接触有害因素人群, 自述患肝脏疾病肾脏疾病糖尿病甲亢及肿瘤等慢性消耗性疾病以及在 3 个月内服用过复合微量元素类药物和保健品的研究对象 3. 一般情况调查 : 采用统一设计的调查问卷, 对研究对象的年龄性别居住地居住地周边工厂情况以及个人工作情况, 以及抽烟饮酒食用海鲜食用烧烤等情况进行了调查本次调查通过了中国 CDC 职业卫生与中毒控制所伦理审查委员会的审查调查对象均经过了知情同意后采集生物样品在研究中排除了有职业暴露可能的人群, 故称调查对象为一般人群 4. 采样和测定方法 : 使用统一的采样器材, 对每个调查对象采集 2 份 2 ml 全血,2 份 2 ml 血浆, 采集随机尿 100 ml, 分装成 2 份 ( 每份 15 ml) 和 1 份 50 ml 在现场进行了尿比重检测, 剔除比重小于 g/ml 或大于 g/ml 的尿样作为不合格样品 ; 样品采用冷藏运输, [2] -70 低温保存采用电感耦合等离子 - 质谱法检测血液和尿液中的 30 种金属和类金属 [3] 气相色谱 - 质谱检测血液中 15 种农药和除草剂液相色谱 - 质谱检测尿中多环芳烃的 4 种代谢产物气相色谱检测尿中的三氯乙酸和甲醇气相色谱 - 质谱检测尿中正己烷的代谢产物 5. 质量控制与质量保证 : 为保证调查数据的典型性代表性和准确性, 参照职业卫生生物监测质量保证规范 [4], 对现场调查样品采集运输实验室样品检测和数据处理全部过程, 采取了多种质量控制和质量保证措施, 制定了本项目的质量控制方案 (1) 采样过程的质量控制 : 从事样品采集和检测的人员均经过统一技术培训, 对调查的内容进行了培训, 对承担检测参数的实验室人员进行了现场实际操作的技术培训 ; 样品采集的容器和用品均经检测低于检测限, 并由项目组统一配置与发放至各个采样点 (2) 检测方法的选择和检测过程的质量控制 : 依据职业卫生标准的生物材料检测方法标准 [5], 对血血浆和尿液样品检测的方法进行规范性研究, 对方法的主要技术指标包括方法的准确度批内和批间精密度测定范围定量下限等进行规范研究, 检测技术指标均满足规范的要求, 并适用 2 / 8

3 于健康人群样品的检测要求检测方法在所有承担样品检测的实验室进行了重复, 方法研究实验室制定样品检测作业指导书实验室采用统一制备质量控制样品和实验室制备加标样品的方法进行质量控制, 统一制备质量控制样品经定值后分发到承担样品检测的实验室, 用于检测过程的进行质量控制 (3) 实验室间的质量控制 : 检测方法建立实验室对项目检测实验室进行检测技术培训和交流, 使项目检测实验室可按照作业指导书进行方法再现 ; 血尿液样品金属和类金属的检测由 4 个实验配合完成样品检测, 芳香烃代谢产物由 2 个实验室配合完成样品检测, 三氯乙酸由 1 个实验室完成承担部分检测指标的实验室均经过了实验室间的比对, 比对合格后开展相应的样品检测工作, 以保障各实验室样品检测结果的一致性 (4) 实验用品的质量控制 : 实验室检测关键用品和试剂由项目负责单位推荐课题统一选用同一品牌和级别 ; 检测用标准 ( 溯源标准 ) 采用国际认同的标准物质, 由方法研究实验室确定或提供 ; 制定详细的配置储存作业指导书金属元素检测的容器采用体积分数为 50% 的硝酸进行浸泡处理, 实验用水选用去离子水 ( 18.3 mω) 二结果 1. 调查数据收集情况 : 按照研究方案设计每个地区, 每个年龄段应抽取男女各 150~200 名作为研究对象, 实际上共完成了名研究对象的问卷调查和样本收集, 总体完成率为 % 研究对象的地区分布计划人数完成人数和完成率见表 1 各年龄段研究对象的男女人数吸烟率和饮酒率见表 2 表 1 研究对象的地区分布情况省份抽样地区计划人数完成人数完成率 ( 名 ) ( 名 ) (%) 北京市丰台区朝阳区江苏省灌云县姜堰市昆山市广东省佛山市潮州市连州市湛江市辽宁省沈阳市朝阳市丹东市河北省石家庄市廊坊市承德市河南省焦作市平顶山市濮阳市山东省青岛市菏泽市章丘市青海省互助县湟中县西宁市合计表 2 研究对象的年龄性别分布及吸烟饮酒状况年龄男性女性合计 3 / 8

4 调查人数吸烟人数吸烟率饮酒人数饮酒率调查人数吸烟人吸烟饮酒人饮酒调查人数吸烟饮酒 ( 名 ) ( 名 ) (%) ( 名 ) (%) ( 名 ) 数 ( 名 ) 率 % 数 ( 名 ) 率 % ( 名 ) 率 % 率 % 6~ ~ ~ ~ ~ ~ 合计样品检测过程的质量控制 : 项目负责实验室根据正常人群的本底值和方法的性能指标, 制备了 Mn( 锰 ) Co( 钴 ) As( 砷 ) Mo( 钼 ) Cd( 镉 ) In( 铟 ) Tl( 铊 ) Pb( 铅 ) 等 25 种元素的血液和尿液加标质量控制样品, 血液样品各元素加标水平分别为 5 或 50 μg/l, 尿液各元素加标水平分别为 2 或 20 μg/l, 制备后的加标样品确定参考值范围后, 提供给参与样品检测的实验室进行检测过程的质量控制 ; 在样品检测过程中平均每 40 个血液样品和 55 个尿液样品检测一个质控样尿液尿中多环芳烃代谢产物检测采用内标标准曲线定量, 保证了定量的准确性, 同时采用加标质量控制样品进行检测过程的质量控制, 加标质量控制样中 2- 羟基萘 1- 羟基萘 3- 羟基菲和 1- 羟基芘的加标浓度均为 12.5 µg/l, 质量控制样品的回收率控制在 70%~120% 之间, 共检测质控样品 100 个, 质量控制样品中 2- 羟基萘 1- 羟基萘 3- 羟基菲和 1- 羟基芘检测结果控制在一定的范围内,2- 羟基萘检测结果控制范围为 (12.45±1.69)µg/L,1- 羟基萘检测结果控制在 (11.53±1.97)µg/L,3- 羟基菲检测结果控制在 (12.94±1.57)µg/L,1- 羟基芘检测结果控制在 (10.13±1.29)µg/L 尿中三氯乙酸测定过程采用制备质量控制样品, 在样品检测过程中, 每天每批样品检测前, 对样品空白样品空白加标和质量控制样品进行检测, 确认样品空白加标回收率大于 95% 和质量控制样品检测结果在 (0.97±0.15)µg/L 范围内, 开始样品检测尿中 2,5- 己二酮测定过程采用制备质量控制样品的方法对检测过程进行质量控制, 批量样品的质量控制每 50 个样品加入 1 个质量控制样品, 项目检测实验室建立检测质量控制图进行质量控制 ; 在实验室样品检测时首先进行质量控制样品的检测, 当质量控制样品检测结果在质量控制范围内, 可进行样品检测 ; 每进行 20 个样品时, 重复一次标准溶液的检测 ; 每进行 50 个样品时, 重复一次质量控制样品的检测 ; 当标准溶液或质量控制样品的检测结果超出允许范围时, 其前 20 或 50 个样品应重新进行检测 ; 各参数的质量控制样品检测数目和检测结果情况见表 3 4 / 8

5 待测物质表 3 不同待测物质的质量控制样品测定数目和检测结果质控样定值浓度范围 (µg/l) 质控样检测数量 ( 份 ) 5 / 8 质控样检测结果合格数 a ( 份 ) 检测结果符合率 (%) 尿液三氯乙酸 0.97± ,5 己二酮 65.09± 羟基萘 12.45± 羟基萘 11.53± 羟基菲 12.94± 羟基芘 10.13± Mn 3.2± ± Co 2.3± ± As 28.4± ± Mo 51.3± ± Cd 1.9± ± In 1.8± ± Tl 1.9± ± Pb 3.8± ± 全血 Mn 73.6± ± Co 5.3± ± As 10.5± ± Mo 17.0± ± Cd 4.6± ± In 4.3± ± Tl 4.1± ± Pb 21.3± ± 注 : a _ 为质控样品测定值在 x±s 之内的份数 3. 数据的审核 : 样品检测结果完成后各实验室尽快将结果报课题组对检测结果进行审

6 核, 审核依据为质量控制样品的检测结果 ; 当检测结果通过审核后, 样品可以处理 ; 当检测结果未通过审核时, 检测样品应重新检测样品检测结果最后由项目负责单位根据质量控制样品检测结果进行逐一进行审核和统一修正, 对于各样品中金属和类金属元素的审核过程中, 对于未满足质量控制要求的检测结果进行了删除, 或重新测定三讨论本次大样本调查的主要目的是针对可以引发人群健康危害的目标化合物进行的负荷水平研究, 包括 30 多种金属和多种挥发性有机物这些化合物在人群生物样品中的含量受地质地矿气候条件环境因素生活条件的影响, 因而具有较大的差异和分布范围因此, 在全国范围内采样地区的选择尤为重要, 直接影响采集样本的均衡性和代表性根据中国自然条件的差异以及自然资源的地区分布和社会经济发展水平的不同按经济技术发展水平和地理位置相结合的原则, 将全国划分为三大经济地带, 东部沿海地带中部地带西部地带, 在三大区域中东部区域是我国的人口和经济的主要地带, 因此分别选择了东部的辽宁北京河北山东江苏, 中部的河南, 西部青海作为区域代表, 在每个省市又根据省份人口分布地理特征和经济发展状况, 抽取三个地区作为样品采集地点, 在抽取的地区内采用整群随机抽样的方法进行样品采集, 提高样本的代表性和覆盖率为使研究对象的数据能够反映抽样时所在地区的剂量水平, 对研究对象设定了需要在当地居住满 5 年的条件, 这样可以避免由于居住地的土壤和环境因素对检测结果的影响 ; 在选择对象时, 在工作性质的选择上避开接触有毒有害的作业人群, 同时对研究对象的个人工作情况的调查, 排除职业接触有害因素的影响 ; 对个人健康状况和服用复合微量元素类药物和保健品的调查, 可以排除基础疾病及其药物对监测数据的影响, 对此类人群归类为一般人群样品采集和检测过程的质量控制是保障数据准确的关键, 由于大样本研究的实施过程中存在着涉及的人员多环节多地点多等因素, 增加了质量控制的难度本项目在实施过程中, 对参与项目的人员用品样品采集的环境样品采集技术样品的编码实验室环境控制实验室的检测仪器技术指标检测人员技术能力样品检测过程质量控制检测结果的质量控制措施等均进行了规定和制定了作业指导书, 对保证调查信息准确样品检测数据准确起到了重要作用, 同时该质量控制模式可以对多人员参与多地实施多实验室检测项目的实施提供质量控制参考 6 / 8

7 本次调查的样本量达名, 高于美国人群环境污染物暴露国家报告第四版中对 5000 个调查的对象的研究 [1], 有较好的代表性, 其获得了稳定的人群化学物污染负荷测定数据笔者首次对我国大样本的人群生物材料进行采样, 测定了多种重金属类金属和其它化学污染物的负荷水平, 分析报告了它们的分布趋势其中关于人群血铬和尿铬的分析结果已经发表 [6], 为评价我国一般人群血和尿铬水平发挥了重要作用本次发表的关于血和尿中的铅和镉 [7] 血和尿中的砷 [8] 全血中的铜锌 [9] 全血中的嫁铟铊 [10] 尿中多环芳烃代谢产物 [11] 以及三氯乙酸的人群负荷水平资料 [12] 这将为相关的研究工作提供比较和参照的基线数据, 为相关毒物的风险评估提供内暴露评价的基准, 并为相关标准的制定和修改提供全国范围的数据资料希望该项工作能够以一定的周期定期开展, 进一步分析在经济和社会发展不同时期, 我国人群体内重要污染物负荷水平的变化趋势志谢特别感谢广东省职业病防治院江苏省 CDC 山东省职业病防治研究院辽宁省沈阳市第九人民医院辽宁省丹东市卫生监督所河北省 CDC 河北医科大学公卫学院青海省 CDC 河南省职业病防治研究院北京市朝阳区 CDC 和北京市丰台区 CDC 等单位的通力合作和辛勤的努力, 特别感谢各位志愿者的积极配合参考文献 [1] U.S. Centers for Disease Control and Prevention. National report on human exposure to environmental chemicals,2009.[eb/ol] [ ]. [2] 丁春光, 朱醇, 刘德晔, 等. 电感耦合等离子体质谱方法检测全血中 30 种金属及类金属元素 [J]. 中华预防医学杂志,2012, 46(8): [3] 潘兴富, 杜会芳, 闫慧芳. 气相色谱 - 质谱法检测血液中 15 种农药残留 [J]. 卫生研究,2013,42(3): [4] 中华人民共和国卫生部.GBZ/T 职业卫生生物监测质量保证规范 [S]. 北京 : 人民卫生出版社, [5] 中华人民共和国卫生部.GBZ 职业卫生标准制定指南第 5 部分 : 生物材料中化学物质测定方法 [S]. 北京 : 人民卫生出版社,2009. [6] 丁春光, 潘亚娟, 张爱华, 等年我国一般人群全血和尿液中铬水平分布 [J]. 中华预防医学杂志,2012,46(8): [7] 丁春光, 潘亚娟, 张爱华, 等. 我国八省份一般人群血和尿液中铅镉水平分布 [J]. 中华预防医学杂志, 2014,48(2):. [8] 丁春光, 潘亚娟, 张爱华, 等. 我国八省份一般人群血和尿液中砷水平分布 [J]. 中华预防医学杂志, 2014, 48(2):. [9] 潘兴富, 丁春光, 潘亚娟, 等. 我国八省份一般人群全血中铜锌水平分布研究. [J]. 中华预防医学杂志, 2014,48(2):. [10] 张福钢, 丁春光张爱华, 等. 我国八省份一般人群全血中镓铟铊水平分布研究 [J]. 中华预防医学杂志, 2014,48(2): [11] 黄传峰, 张敬, 丁春光, 等. 我国八省份一般人群尿中多环芳烃羟基代谢产物水平研究 [J]. 中华预防医学杂志, 2014,48(2):. 7 / 8

8 [12] 赵玮, 毛红霞, 张福钢, 等. 我国八省份一般人群尿液中三氯乙酸水平及影响因素研究 [J]. 中华预防医学杂志, 2014,48(2):. 8 / 8

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min 25 4 2013 8 监测技术 5 1 2 1 ( 1. 江苏省疾病预防控制中心, 江苏南京 210009; 2. 南京医科大学第二附属医院, 江苏南京 210029) 5 Phenomenex kinetex C 18 2. 6 μm 4. 6 mm 150 mm 10 mmol /L ph 2. 5 + 60 40 DAD 280 nm 5 20. 0 mg /L ~ 100 mg /L 0.