砷的健康風(fēng)險評價

組長：徐禮賓組員：陸旻昊吳大輝貢嘉麒魏超概述砷（arsenic）及其化合物廣泛存在于自然界中進(jìn)入環(huán)境：a自然因素（如火山）b人為因素（礦物冶煉、燃煤和燃?xì)狻⑥r(nóng)藥的使用）輝砷鈷礦（As4S4）雄黃（As2S3）雌黃水砷鋅礦砷鋁銅礦砷從體外環(huán)境到人體內(nèi)的傳輸途徑砷對人體健康的影響砷中毒砷中毒-生理學(xué)原理砷進(jìn)入人體內(nèi)被吸收后，破壞了細(xì)胞的氧化還原能力，影響細(xì)胞正常代謝，引起組織損害和機(jī)體障礙，可直接引起中毒死亡。如果將砷作用于人體局部，最初有刺激癥狀，久之出現(xiàn)組織壞死。砷對粘膜具有刺激作用，可直接損害毛細(xì)血管。經(jīng)粘膜或皮膚吸收的砷及化合物，主要沉積在毛發(fā)、指甲、骨、肝和腎等器官。砷與毛發(fā)、指甲皮膚的角化組織有親和力，無論是慢性砷中毒或急性砷中毒，只要其中毒后尚存活1周以上，便可從毛發(fā)中發(fā)現(xiàn)較多含量的砷。皮膚黑變病在日本的土呂久礦，生產(chǎn)砒霜50年，周圍土壤含砷量高達(dá)300－838.2ppm，而對照地區(qū)只有5.77ppm，稻谷含砷量為729ppm，因而周圍居民壽命短，兒童體弱多病，較普遍地出現(xiàn)皮膚色素沉著。還有許多長期飲用含砷較高的水而導(dǎo)致砷慢性中毒。這種病的主要表現(xiàn)就是皮膚色素沉著，呈雨點狀，有的為暗褐色密集斑點分布于全身，以軀干、臀腿等非裸露部位最為明顯。由于色素沉著而使皮膚變黑，因此稱這類慢性砷中毒為“。水砷我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2002）中規(guī)定總砷0.05mg/L以下屬ⅠⅡⅢ水，0.05~0.1mg/L屬ⅣⅤ類水。世界衛(wèi)生組織1993年修訂飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，砷的標(biāo)準(zhǔn)值為0.01mg/L（日本印度尼西亞德國美國等）土壤砷我國于1988年發(fā)布的《土壤中砷的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB8915—88）規(guī)定土壤砷最高允許含量為15mg/kg。一些國外標(biāo)準(zhǔn)為：德國為20mg/kg，日本為15mg/kg，英國為4.5mg/kg。食品砷“食品中含砷量”的最高允許值的標(biāo)準(zhǔn)各國不同，蘇聯(lián)規(guī)定不得檢出，瑞士規(guī)定為1mg/m3，美國規(guī)定肉蛋類為0.5mg/kg，世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)規(guī)劃署（FAO）提出食品中允許的含砷限量標(biāo)準(zhǔn)為0.1~1mg/kg。我國規(guī)定食品中砷允許含量（以As計）為：醬、醬油、味精、食鹽、發(fā)酵和非發(fā)酵豆制品、淀粉類制品、腌菜、糕點、紅茶、綠茶、冷飲均不超過0.5mg/kg;食品醋不超過0.5mg/L；食用植物油不超過0.1mg/kg；糧食（以原糧計）不超過0.7mg/kg。每日砷允許攝入量（世界）聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織曾建議砷的人體每日允許攝入量暫定為0.05mg/kg，1988年FAO與WHO建議以無機(jī)砷的形式暫定人體每周允許攝入量（PTWI）為0.015mg/kg,以人體重60kg計，每人每日允許攝入量（ADI）為0.129mg。每日砷允許攝入量（天朝）目前國際上均以無機(jī)砷的形式進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評價。我國大部分人群每日膳食中無機(jī)砷攝入量在75.45μg以下，人均最大攝入量為88.58μg，不超過WHO建議的每人每日無機(jī)砷的允許攝入量，并還留有飲用水等余地（我國尚未制定飲用水中無機(jī)砷的限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，WHO暫定限量標(biāo)準(zhǔn)為0.01mg/L）我國地砷病的壞境流行特征根據(jù)中國地方性砷中毒分布調(diào)查總報告：目前我國飲水型地方砷中毒分布于山西、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、吉林、安徽、青海、北京8省(市、區(qū))的40個縣旗市，其中以山西、內(nèi)蒙古病情危重，且流行范圍廣。燃煤污染型地方性砷中毒病區(qū)主要分布于貴州、陜西兩省的8個縣市，其中貴州省興仁地區(qū)的3個縣病情尤為嚴(yán)重。燃煤型地方性砷中毒（二）加之生活在冷濕壞境下的居民，煤火常年不熄（平均燃煤2~3t/戶），因此室內(nèi)空氣、飄塵中的砷大大超標(biāo)。這些砷化物可長時間滯留在室內(nèi)，或通過呼吸道直接進(jìn)入人體，或通過飄塵富集與食物并經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，此外，皮膚也可以吸收少量砷化物燃煤砷的暴露途徑案例2009年11月17日，孟加拉國可能有兩百萬人集體砷中毒，且已經(jīng)造成多人喪命，堪稱人類史上最大的中毒案。孟加拉國挖掘許多池塘作為養(yǎng)殖魚類與儲水灌溉用，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些池塘是居民集體砷中毒的罪魁禍?zhǔn)住Ｔ颇详栕诤６鄠€水體砷含量嚴(yán)重超標(biāo)2009年06月29日11:27:32來源：經(jīng)濟(jì)參考報

日前，中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所下屬專業(yè)監(jiān)測機(jī)構(gòu)，對云南柴石灘水庫、南盤江宜良境內(nèi)水域砷含量進(jìn)行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)砷含量分別達(dá)每升0.215毫克、每升0.226毫克。此前，經(jīng)云南省有關(guān)部門調(diào)查，陽宗海砷含量達(dá)到每升0.128毫克，屬于嚴(yán)重污染。至此，云南省已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有多個水體出現(xiàn)砷含量嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象。砷是一種人體內(nèi)必須含有的微量元素。但如果長期飲用高砷水，就會出現(xiàn)中毒癥狀。如果飲用三氧化二砷(砒霜)，則會直接危及生命。砷超標(biāo)問題引起當(dāng)?shù)馗刹咳罕姾蜕鐣鹘鐝V泛關(guān)注，有關(guān)部門和專家對砷超標(biāo)產(chǎn)生的原因分歧較大。人們呼吁，砷超標(biāo)的原因要盡快查清。2008年9月錦業(yè)公司外。記者康平攝2009年4月13日，陽宗海砷污染事件時隔十個月回訪，廠區(qū)外黑色防滲漏的塑料膠布下就是污染物磷石膏。來源：東方ic

砷的健康風(fēng)險評價飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系飲水是砷暴露的主要來源，多數(shù)有害砷暴露來自飲用有含砷沉積物的井水。飲水中所含主要是無機(jī)砷，它比有機(jī)砷更容易引起急性毒性。從流行病學(xué)的調(diào)查資料可以看出，過量砷在機(jī)體內(nèi)蓄積是砷中毒的基本原因。此外，砷的價態(tài)，存在形態(tài)，環(huán)境要素的差異，人群特征，暴露年限，生活習(xí)慣及營養(yǎng)狀況等也同樣是十分重要的影響因素。所以，在計算飲水砷的安全閾值時，需綜合考慮以上各種因素并根據(jù)其權(quán)重適當(dāng)作修正。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系內(nèi)蒙古地方性砷中毒病區(qū)除赤峰市的克什克騰旗為山區(qū)外，其余均在東起呼和浩特西至阿拉善盟的高原范圍內(nèi)，在陰山山脈與黃河及其支流大黑河之間形成了一條長約500KM，寬約10-40KM的高砷地帶，在此高砷地帶內(nèi)又形成了各自獨立的塊狀與灶狀分布。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系該病區(qū)為原生環(huán)境條件下的富砷地下水區(qū)域，富砷地下水是造成居民砷中毒的主要砷源。選擇該病區(qū)出飲水砷濃度不同外，生活習(xí)俗、經(jīng)濟(jì)狀況等基本相同，且飲水史、富砷飲水暴露濃度均確定的常住居民進(jìn)行調(diào)查。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系

調(diào)查得到飲水砷含量與居民皮膚損害檢出率的對應(yīng)關(guān)系，如表一所示。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系由表一可知。飲水砷0.15mg/L以下未發(fā)現(xiàn)患者，皮膚損害患病率隨飲水砷含量的增加而增加。將飲水砷含量與皮膚損害患病率做相關(guān)性分析，結(jié)果表明皮膚損害檢出率與飲水砷含量呈現(xiàn)著正相關(guān)，表明水砷含量與病情存在明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系總砷攝入量調(diào)查

人數(shù)色素異常人數(shù)

(檢出率/%)掌趾角化人數(shù)(檢出率/%)色素異常人數(shù)+掌趾角化人數(shù)(檢出率/%)患病人數(shù)(檢出率/%)皮膚癌人數(shù)(檢出率/%)<1393000001~21392(1.44)3(2.16)1(0.72)4(2.88)02~3916(6.59)8(8.79)4(4.40)10(10.99)1(1.10)3~46913(18.84)22(31.88)10(14.49)25(36.23)04~5326(18.75)10(31.25)4(12.50)12(37.50)05~6175(29.41)5(29.41)5(29.41)5(29.41)1(5.88)6~793(33.33)2(22.22)2(22.22)3(3.33)07~8122(16.67)2(16.67)1(8.33)3(25.00)0>83011(36.67)11(36.67)6(20.00)12(40.00)1(3.33)總砷攝入量與居民患病檢出率的對應(yīng)關(guān)系如表二所示。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系有表二可知，皮膚損害患病率隨總攝砷量的增加而增加。同樣將總砷攝入量與皮膚損害患病率做相關(guān)性分析，結(jié)果表明，皮膚損害檢出率依然與總砷攝入量呈正相關(guān)。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系地方性慢性砷中毒是在低砷暴露劑量下形成的，皮膚損害的出現(xiàn)是飲水砷攝入量在體內(nèi)積累打到一定水平時發(fā)生的。調(diào)查結(jié)果表明，該病區(qū)水砷0.153mg/L即可引起肉眼看見的皮膚損害，該現(xiàn)象與有關(guān)文獻(xiàn)不符。推測該現(xiàn)象可能與病區(qū)調(diào)查對象砷暴露時間較長有關(guān)。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系皮膚損害的出現(xiàn)主要取決于積累暴露量的程度，調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)總砷攝入量與患病率呈一定的劑量-效應(yīng)關(guān)系。在當(dāng)?shù)氐娘嬎畻l件下，總砷攝入量小于1000mg時，未發(fā)現(xiàn)肉眼可見的皮膚損害，發(fā)生皮膚色素一場和掌趾角化的最低總砷攝入量為1315.2mg，發(fā)生皮膚癌的最低總攝砷量為2794.9mg。暴露于較高濃度較短時間就可發(fā)生肉眼可見的皮膚損害，以去掉5%的皮膚損害檢出率作為水砷的安全閾值，飲水中砷的安全閾值為0.153mg/L。飲水砷的計量-效應(yīng)關(guān)系在本例中我們發(fā)現(xiàn)，水砷含量與發(fā)病率基本上呈正相關(guān)，飲水砷含量與發(fā)病率基本上呈正相關(guān)，飲水砷含量越高發(fā)病率也越高。但我們同時也發(fā)現(xiàn)，在水砷含量大致相同的不同地區(qū)，地砷病的發(fā)病率也可能有差異較大。例如內(nèi)蒙古病區(qū)的調(diào)查結(jié)果表明，飲水砷>0.15mg/L時即可產(chǎn)生砷中毒，其危險暴露濃度顯著低于新疆地區(qū)。所以水含砷量與地方性砷中毒發(fā)病率的關(guān)系較為復(fù)雜，其劑量-效應(yīng)是一個十分復(fù)雜的神物效應(yīng)，涉及因素很多。防治對策（一）對于集中式改水防治區(qū)的飲水性砷中毒的防治對策有：a.在居民點集中、有低砷水源的病區(qū)新建獨立的供水系統(tǒng)。b.居民點集中但沒有低砷水源的病區(qū)，可與臨近病區(qū)的非病區(qū)居民點建立聯(lián)合供水系統(tǒng)，使用高效除砷系統(tǒng)改水。防治對策（二）對于分散式改水防治區(qū)的飲水性砷中毒的防治對策有：a.居民點分散，人口少者，可以小型經(jīng)濟(jì)適用社區(qū)除砷系統(tǒng)供應(yīng)飲用水；b.對非定居牧民，配置家用小型除砷裝置，以戶為單位供應(yīng)飲用水，或結(jié)合退牧換草工程移民至非病區(qū)定居，經(jīng)營圈養(yǎng)式牧業(yè)。防治對策（三） 對于搬遷移民防治區(qū)的飲水性砷中毒的防治對策有： 結(jié)合西部生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)建設(shè)規(guī)劃，局部搬遷移民，脫離病區(qū)。煤炭砷的劑量-效應(yīng)關(guān)系 燃煤型病區(qū)砷的傳輸途徑比飲水型復(fù)雜，除被燃煤烘烤污染的糧食、蔬菜外，還涉及空氣、水體及煤礦開采過程對環(huán)境所形成的污染等，調(diào)查結(jié)果表明，除空氣、飄塵外，過量砷主要是以砷污染的糧食、蔬菜為載體傳輸?shù)饺梭w的，病區(qū)經(jīng)燃煤烘烤的玉米砷含量在0.560~5.73mg/kg之間、辣椒砷含量為7.75~10.90mg/kg。煤炭砷的劑量-效應(yīng)關(guān)系

鑒于流行病學(xué)吊車結(jié)果和對砷攝取量的研究，煤砷與人體砷攝取量呈正相關(guān)，攝取量與砷中毒檢出率呈顯著正相關(guān)，煤砷含量與檢出率亦為正相關(guān)。因此，以煤砷含量為環(huán)境砷劑量的指標(biāo)是可行的。12個調(diào)查點煤砷含量與砷中毒檢出率如表三所示。調(diào)查點號13360.998.6322166.788.8931227.698.934675.446.295807.238.546480.632.547272.234.508130.18.099205.422.0610125.03.491196.82.941210.80煤炭砷的劑量-效應(yīng)關(guān)系相關(guān)性分析表明，煤砷含量與檢出率的r值為0.877,p<0.01。根據(jù)回歸方程計算，病區(qū)居民砷中毒患病率隨著煤砷含量上升而上升。引起發(fā)病煤砷值為38.7mg/kg，煤砷含量達(dá)500mg/kg時砷中毒檢出率高達(dá)30%，當(dāng)煤砷為933.5mg/kg時，砷中毒檢出率超過50%，甚至出現(xiàn)亞急性中毒。去掉5%的檢出率作為安全閾值，煤砷的安全閾值為40.9mg/kg。煤炭砷的劑量-效應(yīng)關(guān)系從砷攝入量比較，燃煤型砷中毒通過食物途徑攝砷量高于水型病區(qū)，不引起發(fā)病的最高日攝砷總量為1.55mg，此值約為飲水型病區(qū)相應(yīng)值的4.9倍，這可能與以下的因素有關(guān)：飲水型砷中毒病區(qū)中砷為易于吸收的溶解態(tài)砷，因而毒性大；而燃煤型砷中毒污染的食物中，砷為固態(tài)，空氣中砷為顆粒和氣溶膠態(tài)，其實際吸收率較低。此外，砷中毒也可能與砷化物價態(tài)等其他因素有關(guān)，需要進(jìn)一步加以研究。防治對策1.對于封閉高砷小煤窯，集中供應(yīng)低砷安全生活用煤放置區(qū)等燃煤型砷中毒的防治對策有：使用病區(qū)低砷安全煤