重金屬污染與兒童發(fā)中微量元素的關系研究

1、重金屬污染與兒童發(fā)中微量元素的關系研究The Correlation on Heavy Metal Pollution and Trace Element Content of Hair Sample s from Children汪月華1,李青1,李秀峰2(1.南昌航空工業(yè)學院環(huán)境與化學工程系,江西南昌330034;2.江西省環(huán)境監(jiān)測中心站,江西南昌330029摘要:對樂安河重金屬污染現(xiàn)狀及沿岸兒童發(fā)中Cu ,Zn ,Pb ,Cd ,Mn ,Fe 六種微量元素的含量、重金屬污染與發(fā)中微量元素含量的關系等進行了調(diào)查、比較和分析.結果顯示,樂安河重金屬污染與沿岸兒童發(fā)中微量元素的含量有著較密切的

2、聯(lián)系.關鍵詞:樂安河;重金屬;微量元素;兒童;頭發(fā)中圖分類號:X 18文獻標識碼:B 文章編號:10065776(199904002303Abstract :the present situation of heavy metal pollution in Le An River has been investigated ,and contents of six kinds of trace elements in hair sam ples from 160chil 2dren living along the river measured.The correlation between

3、content of trace elements in hair sam ples as well as child growth ,and pollution from heavy metals have been surveyed.The results showed that contents of trace elements in hair is close correlated with heavy metal pollution in the river.K ey w ords :Le An River ;Heavy metal ;T race element ;Child ;

4、Hair樂安河發(fā)源于皖、贛交界的懷玉山脈,全長273km.其上游德興銅礦是我國主要的銅業(yè)基地,由于大小礦山的開發(fā),導致大量重金屬進入環(huán)境,使樂安河流域的水體及土壤不同程度受到重金屬污染.污染物通過飲水及食物鏈進入人體,危害人群健康.大量實驗及報道表明,頭發(fā)中微量元素的含量可反映頭發(fā)在生長時期元素的攝入量及代謝情況.為了探討樂安河流域重金屬污染與沿岸兒童發(fā)中微量元素的關系,本文對樂安河水體污染現(xiàn)狀,流域160名兒童發(fā)中的Cu ,Zn ,Pb ,Cd ,Mn ,Fe 六種元素進行了調(diào)查和分析.1研究方法1.1采樣點的選擇與確定根據(jù)樂安河的納污情況,共選擇一個對照點和三個實驗點.對照點(新建在德興銅

5、礦之上約70km 處,未受任何礦山開采及其他工業(yè)污染影響;在德興銅礦以下分別設中州、戴村、蔡家灣三個實驗點,中洲距德興銅礦約5km ,德興銅礦礦山廢水經(jīng)大塢河流入樂安河;戴村距德興銅礦約40km ,樂安河在此另接納來自洎水河的重金屬污染物;蔡家灣地處樂安河的末端,在此以后樂安河與信江匯合入鄱陽湖.所選擇的四個采樣點在地理環(huán)境、飲食習慣、膳食結構、生活水平等方面均相近.具體采樣點位見圖1. 圖1采樣點位圖L01新建L02中洲L03戴村L04蔡家灣1.2采樣對象作者簡介:汪月華(1962,男,講師長期從事環(huán)境微生物、環(huán)境工程等方面的教學與科研工作,發(fā)表論文十多篇.樂安河沿岸以河水作為主要農(nóng)業(yè)灌溉用

6、水或生活飲用水村落的911歲兒童,隨機抽樣,每點選取男女兒童各20名.1.3樣品采集在受試者后頸部發(fā)際與枕骨隆突水平間用不銹鋼剪刀各剪取接近頭皮12cm新生發(fā)2g左右,1,2用清潔紙袋包好記存.1.4樣品處理與測定采集發(fā)樣先用5%海鷗洗發(fā)凈浸泡1h后攪拌30min,洗凈后用去離子水沖洗812次,然后用12%優(yōu)級純硝酸漂洗12次,將發(fā)樣置于清潔玻璃培養(yǎng)皿中,在80烘箱內(nèi)干燥12 h,放置室溫,用萬分之五天平稱取1g左右發(fā)樣置于三角燒瓶,用硝酸、高氯酸硝化至無色透明,將溶液移入10m L容量瓶中,稀釋定容至10m L待測.2,3處理好的樣品用Z8000型偏振塞曼原子吸收光譜儀測定樣品中Cu,Zn,

7、Pb,Cd,Mn,Fe六種元素的含量.在每次測定樣品前,測定國家環(huán)保局配制的標準控制樣,結果均在標準值范圍內(nèi).1.5統(tǒng)計方法各元素測定結果,均進行正態(tài)性D檢驗,符合正態(tài)分布,用均數(shù)及t檢驗進行數(shù)據(jù)處理,偏態(tài)分布,用對數(shù)轉換方法算出其各項數(shù)據(jù)和顯著性檢驗.水樣的采集、處理、分析、結果見參考文獻.42結果與討論2.1各采樣點樂安河水體主要污染現(xiàn)狀分析為了分析、比較樂安河各采樣點河段水體主要重金屬污染現(xiàn)狀,將各河段水、懸浮物、底泥金屬濃度到于表1,2,3.4表1樂安河水質金屬元素濃度mg/L采樣點Cu Zn Pb Cd Mn Fe表2樂安河懸浮物中金屬元素濃度mg/K g采樣點Cu Zn Pb Cd

8、 Mn Fe表3樂安河底泥中金屬元素濃度mg/K g采樣點Cu Zn Pb Cd Mn Fe表1,2,3的分析結果表明,樂安河水質重金屬污染并不嚴重,而懸浮物及底泥中重金屬濃度則較高,銅、鉛、鋅、鎘等元素明顯富集于由鐵、錳、鋁等組成的顆粒物上,經(jīng)長距離漂移,因此中洲、戴村、蔡家灣河段懸浮物,底泥中Cu,Pb,Zn,Cd濃度均較高.據(jù)報道,4,礦山活動已對樂安河水體構成嚴重污染,且各河段呈現(xiàn)出季節(jié)性差異,河流的環(huán)境因素,對污染的范圍產(chǎn)生影響,大部分污染物被遷移至下游,導致下游污染較嚴重. 2.2兒童發(fā)六種微量元素測定結果與分析為了比較樂安河不同河段沿岸兒童發(fā)中微量元素的差別,將測定結果列于表4.

9、六種元素均值在組內(nèi)按男女性別進行顯著性檢驗,檢驗結果性別間差異皆沒有顯著性,t值從0.237 1.29之間,均為P>0.05,因此將每個采樣點男女人數(shù)合并重新求出各點均值和標準差,列于表5.不同年齡組多個樣本均數(shù)比較的方差分析結果,皆沒有顯著性,這與相關報道,在1 10歲兒童生長發(fā)育期,其微量元素含量波動不大相一致,1,2在此不列表分析討論.表4各采樣點不同性別兒童發(fā)中六種微量元素含量g/g采樣點性別人數(shù)CuX-±SZnX-±SPbX-±SCdX-±SMnX-±SFeX-±S從表5對照點新建與中洲、戴村、蔡家灣三個實驗點六種元素

10、含量的比較結果可知,Cu新建與中洲、戴村相比較分別有極顯著性差異和顯著性差異,Zn新建與中洲、戴村相比較均有顯著性差異,Pb新建與中洲相比較有顯著性差異,Fe新建與中洲、蔡家灣相比分別有極顯著性差異和顯著性差異,Mn新建與中洲、蔡家灣相比較有極顯著性差異,以上差異都是實驗點高于對照點,其余均相近,差異無顯著性.中洲是三個實驗點中距德興銅礦最近,受銅礦開采環(huán)境影響最大,樂安河流經(jīng)戴村段,另接受來自洎水河的重金屬污染物(該河接納來自德興市境內(nèi)沿岸小銅礦、鉛鋅礦、鉛冶煉廠的重金屬污染物,加重了戴村水體Cu,Pd,Zn的污染4,5.表5結果表明,中洲與新建比較,除Cd外,發(fā)樣中其他5種元素濃度均有極顯

11、著性差異或顯著性差異,在三個實驗點中表現(xiàn)最為突出,說明中洲兒童這些元素的攝入量高于新建.戴村與新建比較,Cu,Zn戴村高于新建,差異有顯著性;Pb,Cd,Mn,Fe戴村略高于新建,差異無顯著性.來自德興銅礦的重金屬污染,在樂安河經(jīng)中洲至戴村的遷移轉化,戴村較中洲污染有所減輕,但來自洎水河的Cu,Zn,Pb等污染物,加重了樂安河戴村段的污染,而Pb作為一種不易遠距離輸送的污染物,對戴村的污染并不十分突出,因此結果只有Cu,Zn兩元素明顯高于新建.蔡家灣與新建比較,Mn,Fe蔡家灣高于新建,差異分別有極顯著性和顯著性,其他元素與新建相近.Mn,Fe高可能與蔡家地區(qū)有一潛在污染源有關5,由于污染物在

12、河流徑長距離的遷移轉化,逐漸削減,致使各種重金屬污染物含量逐漸下降.由此可見,本次樂安河沿岸兒童發(fā)微量元素分析調(diào)查結果,與樂安河的納污現(xiàn)狀,重金屬污染物在樂安河的遷移轉化規(guī)律完全一致5.表5各采樣點男女混合兒童發(fā)六中微量元素含量g/g元素新建X-±S中洲X-±S戴村X-±S蔡家灣X-±S2.3樂安河重金屬污染與沿岸兒童發(fā)中微量元素含量的關系為分析樂安河重金屬污染與發(fā)中微量元素含量之間的關系,把發(fā)中各微量元素的濃度與樂安河水質、懸浮物、底泥中相應重金屬濃度作相關性分析,結果列于表6.表6發(fā)中微量元素含量與水體重金屬元素濃度相關系數(shù)(R值元素Cu Zn Pb

13、 Cd Mn Fe表6結果表明,兒童發(fā)Cu含量與樂安河水體的水、懸浮物、底泥均有著高度正相關,相關系數(shù)R值都在0.9以上,發(fā)Zn與水、懸浮物分別有正相關和高度正相關,其余各元素與水體金屬元素的含量相關性均不明顯,該結果進一步說明了樂安河主要金屬污染物Cu,Zn對兒童發(fā)中Cu,Zn含量的影響,以及發(fā)中微量元素的含量與環(huán)境的密切關系,與以上分析結果基本一致.4結論(1樂安河水體中Cu含量與沿岸兒童發(fā)中Cu含量呈高度正相關.(2樂安河流域兒童發(fā)中微量元素的含量與樂安河重金屬污染物的污染現(xiàn)狀及污染物在河流中的削減規(guī)律相一致.參考文獻:1段承蘊等.合肥市353名健康兒童頭發(fā)微量元素的調(diào)查J.安徽醫(yī)科大學

14、學報.1989,24(2:97100.2尹端證等.生物材料微量元素分析問題J.中國環(huán)境科學.1986,6(2:7276.4Lin Y uhuan et al.lm pacts of acid mine drainage on water quatity of Le An River-P oyang Lake areaJ.Journal of Enviromental Science(China,1996,4 (3:9199.5M ao M eizhou et al,Distribution of pollutants in Le An RiverJ.Journal of Enviromenta

15、l Science(China.1996,4(3:6871.(收稿日期:1999-11-02(上接13頁培養(yǎng)生成的菌體干重則明顯大于靜置培養(yǎng)者.振蕩培養(yǎng)生成的菌體呈顆粒態(tài),靜置培養(yǎng)的菌體呈塊狀沉于瓶底部.4.靜置培養(yǎng)產(chǎn)生的活菌體或經(jīng)高溫滅菌所得的死菌體對溴氨酸的脫色速率或脫色過程走向基本相同,到18h,活體脫色率為70%,死體為60%.5.有關NK S-16菌株對溴氨酸的脫色過程中的生物絮凝作用,生物吸附作用或兩者的聯(lián)合作用問題尚需進行更多的、深入的研究.參考文獻:1K urane R et al.T owards new-biomaterial produced by microorgani

16、sms:Bioflocculants and bioabs orbentsJ.Report of the Fermentation Research Insti2 tute(Y AT ABE1990,(75:4968.2莊源益等.生物絮凝劑除濁脫色作用的初步研究J.城市環(huán)境與城市生態(tài),1997,10(4:58.3辛寶平等.生物絮凝劑的研究和應用J.環(huán)境科學進展,1998,6 (5:5762.4Hu T L,S orption of reactive dyes by Aerom onas biomassJ.W at.Sci. T ech,1992,26(12:357366.5Zhou W,Z immermann W,Decolorizat