重金屬污染對(duì)兒童智力影響

1、-豐臺(tái)區(qū)256名小學(xué)生體重金屬含量與智力和神經(jīng)行為的相關(guān)性分析石榮興 蘆然 吳巖 程紫薇 建忠 潔 市豐臺(tái)區(qū)疾病預(yù)防控制中心100071【摘要】 目的：了解豐臺(tái)區(qū)學(xué)齡兒童體重金屬分布現(xiàn)狀及其與兒童智力發(fā)育和神經(jīng)行為的相關(guān)性。方法：采用整群隨機(jī)抽樣的方法，隨機(jī)抽取豐臺(tái)區(qū)3所小學(xué)校的9-12歲的學(xué)齡兒童256名作為研究對(duì)象，進(jìn)展文智力測(cè)驗(yàn)、神經(jīng)行為測(cè)驗(yàn)、血樣和尿樣中鉻、鎳、砷、硒、鎘、汞、鉈、鉛含量檢測(cè)。結(jié)果：256名兒童血鉛、血硒、尿砷檢出率為100%,鉈檢出率為0,其他金屬的檢出率在10.3%至71.1%之間，兒童血鉻、血硒、血鉛，尿硒含量與IQ正相關(guān)(P0.05)；血汞、尿汞與IQ負(fù)相關(guān)(P

2、0.05)；兒童血砷、尿砷、尿鉻、尿鉛、尿硒與神經(jīng)行為負(fù)相關(guān)(P0.05)。結(jié)論：研究區(qū)域兒童體各金屬均有檢出應(yīng)引起重視；汞對(duì)兒童的智商發(fā)育有不良的影響；硒對(duì)兒童智商有保護(hù)作用；金屬砷，鉻，硒，鉈，鉛對(duì)兒童神經(jīng)行為發(fā)育有不良影響。【關(guān)鍵詞】 重金屬 學(xué)齡兒童 智力發(fā)育 神經(jīng)行為T(mén)he content of heavy metals in256 students body and itsCorrelation analysis with intellectual and neurobehavioral in Fengtai DistrictSHI Rong-*ing ,LU Ran，WU Yan

3、 et al。Center for Disease Prevention and Control of Beijing Fengtai District【Abstract】 Objective: To understand the present situation of childrens heavy metals in Fengtai district, to discuss that influence of heavy metals in childrens intelligence development and neurobehavioral functions。Method: R

4、andom sampling wasused to choose 3 primary schools in the study area, and choose 256 students from grade 3-5 at age of 9 to 12 of these three schools. All the students were investigated with CRT (the second version) and JinyiPsychomotorTestBattery(JPB). The level of blood and urine lead(Pb),nickel(N

5、i),chromium(Cr),cadmium(Cd),thallium(Tl),mercury(Hg),arsenic(As),selenium(Se) in children was detected by ICP-MS method. Use E*cel2003to establish database and use the SPSS19.0 to do statistical analysis. Results:256 children's blood lead, blood selenium, arsenic in urine was 100% detection ，rat

6、e of thallium is 0, rate of other metal detection is between 10.3 to 71.1 percent, a children's blood chromium, blood selenium, blood lead, selenium content in urine is positively correlated with IQ (P <0.05); blood mercury, urine mercury is negatively correlated with IQ (P <0.05); child b

7、lood arsenic, urinary arsenic, urinary chromium, lead in urine, urinary selenium is negatively correlated with neurobehavioral (P <0.05). Conclusion: the study area were detected in children each metal should be pay much attention; mercury have adverse effects on IQ development of children; selen

8、ium has a protective effect on child IQ; metals arsenic, chromium, selenium, thallium, lead and neurobehavioral development in children have an adverse effectKeywords：Heavymetals; School age children; Intelligence;Neurobehavioral functions.隨著城市建立、現(xiàn)代化工業(yè)和交通的高速開(kāi)展，環(huán)境中重金屬污染日益嚴(yán)重。由于兒童血腦屏障發(fā)育尚未健全，對(duì)重金屬毒性十分敏感，

9、是環(huán)境污染的易感人群。許多研究說(shuō)明，長(zhǎng)期重金屬暴露對(duì)兒童的智力和生長(zhǎng)發(fā)育將產(chǎn)生不良的影響，易導(dǎo)致兒童智力和神經(jīng)行為的損害1.2；也有研究說(shuō)明，*些重金屬如：硒對(duì)人體的影響有兩面性13。本研究以學(xué)齡前兒童全血和尿中的鉻、鎘、鎳、砷、硒、鉈、鉛、汞8種重金屬作為測(cè)量指標(biāo)，通過(guò)津醫(yī)精神運(yùn)動(dòng)成套測(cè)驗(yàn)JPB和聯(lián)合型瑞文智力測(cè)驗(yàn)中國(guó)第二次修訂版，旨在分析研究地區(qū)重金屬暴露情況及其對(duì)兒童智力發(fā)育和神經(jīng)行為發(fā)育的影響，同時(shí)探討環(huán)境地區(qū)差異對(duì)兒童體重金屬分布的影響，為制定本地區(qū)兒童金屬暴露干預(yù)措施提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法1.1 研究對(duì)象按照研究地區(qū)地形特點(diǎn)東西狹長(zhǎng)和學(xué)校的分布特點(diǎn)，將所有小學(xué)按照地理東部、中

10、部、西局部成三個(gè)區(qū)塊，從每區(qū)塊中各隨機(jī)抽取1所學(xué)校，共3所小學(xué)校。按照?中國(guó)疾病預(yù)防控制中心-環(huán)境重點(diǎn)污染物*危害的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與控制?要求，每所學(xué)校在3-5年級(jí)各抽取9-12歲學(xué)齡兒童80名，共240名，本研究實(shí)際抽取256名學(xué)生，其中男生136人，女生120人，男女比例為1.2:1。3年級(jí)104人，4年級(jí)81人，5年級(jí)71人；平均年齡10.34±0.93歲。1.2 研究方法1.2.1 兒童血尿重金屬檢測(cè)采集兒童靜脈血5ml，尿樣80ml，將樣本編號(hào)，運(yùn)用ICP-MS方法檢測(cè)學(xué)齡兒童全血和尿樣中鉻、鎳、砷、硒、鎘、汞、鉈、鉛等含量。詳細(xì)記錄檢測(cè)結(jié)果。1.2.2 方法檢出限ICP-MS檢

11、測(cè)方法各金屬檢出限依次為：血中g(shù)/L：鉻0.15；鎳0.26；砷0.07；硒0.3；鎘0.01；汞0.13；鉈0.02；鉛0.04；尿中g(shù)/L：鉻0.7；鎳0.5；砷0.2；硒4.6；鎘0.1；汞0.4；鉈0.2；鉛0.4。1.2.3 超標(biāo)判定方法按照美國(guó)國(guó)家疾控中心1991年修訂的兒童鉛中毒防治診斷標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為血鉛值為100g/L是阻礙兒童正常發(fā)育的最低限值5g/ml24。其他各金屬?lài)?guó)外尚無(wú)體含量的標(biāo)準(zhǔn)。1.2.4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試包括智力測(cè)試和神經(jīng)行為測(cè)試。智力測(cè)試采用聯(lián)合型瑞文智力測(cè)驗(yàn)中國(guó)第二次修訂版，瑞文智力測(cè)試年齡圍在5歲至70歲以上人群，適合群體測(cè)試。神經(jīng)行為測(cè)試采用津醫(yī)精神運(yùn)動(dòng)成套測(cè)驗(yàn)JP

12、B。容包括五局部：測(cè)試1劃消數(shù)字，反映兒童知覺(jué)速度，識(shí)別的準(zhǔn)確性，能測(cè)量選擇性注意的效果；測(cè)試2數(shù)字符號(hào)，評(píng)估視覺(jué)感知記憶，模擬學(xué)習(xí)及手部反映能力；測(cè)試3目標(biāo)追蹤，反映個(gè)體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力；測(cè)試4符號(hào)記入，視覺(jué)注視同時(shí)能正確控制手的運(yùn)動(dòng)，反映運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力；測(cè)試5數(shù)字，測(cè)定搜尋功能中視覺(jué)空間協(xié)調(diào)和運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性及注意力。測(cè)試時(shí)使用統(tǒng)一指導(dǎo)語(yǔ)，現(xiàn)場(chǎng)示讓兒童了解操作過(guò)程，之后進(jìn)展測(cè)試。所有測(cè)試由統(tǒng)一培訓(xùn)過(guò)的專(zhuān)業(yè)人員對(duì)學(xué)生測(cè)試，兩種測(cè)試記錄均當(dāng)場(chǎng)收回。1.3 統(tǒng)計(jì)分析使用 Epidata3.0軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。滿足正態(tài)分布條件的資料使用2檢驗(yàn)、線性回歸、兩樣本均數(shù)比

13、擬用t檢驗(yàn)、方差分析；不滿足正態(tài)分布條件的相關(guān)分析用Spearman秩相關(guān)分析。2 結(jié)果21兒童體8種重金屬測(cè)定2.1.1 兒童血中8種金屬的檢出情況256名兒童血鉛和血硒檢出率為100%,鉈檢出率為0,其他金屬的檢出率在10.3%至71.1%之間。血鉛的含量圍在8.9g/L至170.65g/L之間,無(wú)鉛中毒兒童200g/L。表1。表1 256名受測(cè)兒童全血8種金屬檢測(cè)結(jié)果金屬檢出率%/例數(shù)n男生%/例數(shù)n女生%/例數(shù)n含量圍gL鉻56.3/14458.1/7954.2/650.15-66.66鎳16.4/4216.9/2315.8/190.26-67.41砷71.1/18271.3/9770

14、.8/850.07-26.77硒100/256100/136100/120鎘10.3/2811.8/1610/120.01-1.28汞16.4/4217.6/2415/180.13-12.44鉈0000.02鉛100/256100/136100/1202.1.2兒童尿液中8種金屬的檢出情況 256名兒童尿砷檢出率為100%,其他金屬的檢出率在8.59%至97.3%之間。尿砷的含量圍在0.2g/L到486.41g/L之間,尿砷超標(biāo)90g/L7例,其中400g/L有1例,尿砷超標(biāo)率為2.73%。表2。表2 256名兒童尿中8種金屬檢測(cè)結(jié)果金屬檢出率%/例數(shù)n男生%/例數(shù)n女生%/例數(shù)n含量圍gL鉻

15、34.8/8935.3/4834.2/41鎳86.3/22185.3/11687.5/105砷100/256100/136100/1200.2-486.41硒97.3/24997.1/13297.5/1174.6-59.11鎘10.9/2812.5/179.2/110. 1-0.63汞8.59/223.7/514.2/17鉈10.5/2713.2/187.5/91鉛83.6/21486.8/11880/9622各金屬含量與IQ的相關(guān)分析將超過(guò)檢出限的樣本結(jié)果進(jìn)展正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)的樣本進(jìn)展線性回歸分析，不符合正態(tài)的樣本進(jìn)展Spearman秩相關(guān)分析，結(jié)果顯示：血鉻、尿硒、血汞、血鉛與IQ均呈

16、正相關(guān)表3。對(duì)兒童血硒分布進(jìn)展正態(tài)檢驗(yàn)，結(jié)果顯示呈正態(tài)分布。血硒與IQ直線相關(guān)t=1.992，P=0.0470.05，且血硒含量與IQ正相關(guān)表4。兒童尿汞含量符合正態(tài)分布，與IQ直線相關(guān)t=-2.313，P=0.0310.05，且尿汞含量與IQ負(fù)相關(guān)表5。表3 兒童全血和尿樣中8種金屬含量與IQ的相關(guān)系數(shù)rs值金屬血樣尿樣鉻0.172 *0.041鎳0.0790.660砷0.0600.049硒-0.146 *鎘0.4000.189汞0.304 *-鉛0.075 *0.005注：* P<0.05表4 兒童血硒含量與IQ直線相關(guān)分析結(jié)果工程B值標(biāo)準(zhǔn)誤Beta值t值P值血硒0.1020.051

17、0.1241.992.047常數(shù)94.1915.40317.432.000表5 兒童尿汞含量與IQ直線相關(guān)分析結(jié)果工程B值標(biāo)準(zhǔn)誤Beta值t值P值尿汞-6.1842.673-0.459-2.3130.031常數(shù)109.6762.92637.4850.0002.3各金屬含量與神經(jīng)行為的相關(guān)分析將超過(guò)檢出限的樣本結(jié)果進(jìn)展正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)的樣本進(jìn)展線性回歸分析，不符合正態(tài)的樣本進(jìn)展Spearman秩相關(guān)分析。血砷與神經(jīng)測(cè)試3呈負(fù)相關(guān)；尿砷與神經(jīng)測(cè)試4負(fù)相關(guān)；尿鉻與神經(jīng)測(cè)試3、4及神經(jīng)總分呈負(fù)相關(guān)；尿鉛與神經(jīng)測(cè)試2、4呈負(fù)相關(guān)；尿硒與神經(jīng)測(cè)試1、4及神經(jīng)總分呈負(fù)相關(guān)。表6、表7金屬測(cè)試1測(cè)試2測(cè)試

18、3測(cè)試4測(cè)試5神經(jīng)總分鉻0.0220.0560.0400.081-0.0170.048鎳-0.210-0.1740.188-0.044-0.137-0.097砷0.0620.044-0.215*0.0480.1130.143硒-0.0130.0570.0420.0230.0390.039鎘0.2910.149-0.0090.354-0.1260.157汞0.078-0.0040.003-0.0740.2010.036鉛-0.025-0.0760.079-0.014-0.0040.012表6 兒童全血中8種金屬含量與神經(jīng)測(cè)試的相關(guān)系數(shù)rs值注：* P<0.05金屬測(cè)試1測(cè)試2測(cè)試3測(cè)試4測(cè)

19、試5神經(jīng)總分鉻-0.124-0.103-0.221*-0.290*-0.048-0.190*鎳0.0090.016-0.017-0.0720.048-0.024砷-0.0500.028-0.010-0.143*0.016-0.055硒-0.137*-0.010-0.066-0.207*0.011-0.131*鎘0.1910.1600.0920.1200.2140.179汞-0.035-0.030-0.135-0.140-0.105-0.142鉛-0.061-0.180*-0.087-0.179*-0.037-0.130鉈-0.098-0.031-0.112-0.3590.008-0.168表7

20、 兒童尿樣中8種金屬含量與神經(jīng)測(cè)試的相關(guān)系數(shù)rs值注：* P<0.05，* P<0.013 討論本研究中血鉛檢出率為100%，血鉛超標(biāo)100g/L率為3.51%，未發(fā)現(xiàn)重度鉛中毒者200g/L。據(jù)近十年國(guó)報(bào)道推測(cè)在我國(guó)沒(méi)有明顯工業(yè)污染的普通市區(qū)約有10%-30%兒童血鉛超標(biāo)7。本研究結(jié)果低于之前調(diào)查的水平，可能因?yàn)榻陙?lái)環(huán)境的治理、家長(zhǎng)及相關(guān)機(jī)構(gòu)的重視對(duì)兒童身體*起到一定的作用。血硒檢出率為100%,檢出圍g/L，目前認(rèn)為血硒正常參考標(biāo)準(zhǔn)值為：100-340gL，根據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)可以得出研究區(qū)域存在局部低血硒兒童，但與之前研究的結(jié)果相比低血硒兒童比率有所降低24。本結(jié)果顯示尿砷檢出率為

21、100%，血鉈檢出率為0,其他金屬的血中檢出率在10.3%至71.1%之間，因國(guó)外尚無(wú)對(duì)兒童體這些金屬的檢測(cè)記錄，尚無(wú)金屬標(biāo)準(zhǔn)值，無(wú)法比擬本次研究結(jié)果的水平。由于*些金屬如：鉈曾引發(fā)國(guó)嚴(yán)重人體中毒事故，因此今后著重研究這些微量不常見(jiàn)的金屬在體的標(biāo)準(zhǔn)限值是十分必要的。研究結(jié)果說(shuō)明，血鉛對(duì)兒童智力發(fā)育有影響，且為正相關(guān)，這與國(guó)外研究所報(bào)道的血鉛導(dǎo)致兒童智力發(fā)育受阻1的結(jié)果相違背。研究結(jié)果不一致可能與研究的樣本量，研究對(duì)象的選擇圍，以及血鉛的測(cè)試方法等因素有關(guān)。同時(shí)也說(shuō)明導(dǎo)致兒童智力落后的因素是復(fù)雜多樣的。并且100g/L作為兒童鉛中毒的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)群體流行病學(xué)的概念，即大于這血鉛標(biāo)準(zhǔn)的兒童可能有發(fā)育

22、方面的危害，并不能說(shuō)明對(duì)兒童智力一定會(huì)有影響。有研究說(shuō)明，低水平汞暴露能引起智能發(fā)育緩慢、語(yǔ)言和聽(tīng)覺(jué)障礙等病癥。有研究報(bào)道，日本汞污染較嚴(yán)重的地區(qū)學(xué)生發(fā)生智能發(fā)育緩慢較正常地區(qū)幾率高19。本次研究顯示兒童尿汞對(duì)IQ呈負(fù)相關(guān)，汞對(duì)兒童的智商發(fā)育有不良的影響，與之前的學(xué)者研究結(jié)果相符。對(duì)于血汞對(duì)IQ呈正相關(guān)的結(jié)果，可能與血硒含量對(duì)汞毒性的拮抗有關(guān)。重金屬鉻離子可以通過(guò)嗅覺(jué)通路進(jìn)入大腦，從而直接對(duì)記憶保持產(chǎn)生有害影響19。本研究結(jié)果顯示，血鉻對(duì)兒童智力呈正相關(guān)，與之前研究結(jié)果不符，原因可能與兒童體金屬硒的分布有關(guān)，同時(shí)國(guó)外尚無(wú)金屬鉻對(duì)兒童產(chǎn)生不良影響的標(biāo)準(zhǔn)值，因此本實(shí)驗(yàn)中監(jiān)測(cè)的金屬鉻可能在平安圍。研

23、究說(shuō)明，血和尿中的硒對(duì)兒童智力呈正相關(guān)。之前有研究說(shuō)明，一定量硒可以減少其他重金屬如鉛、鎘、汞、砷、鉈等的吸收，降低在體的蓄積，加速其他金屬的排泄從而拮抗毒性13。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證明硒對(duì)鉛致小鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙及腦脂質(zhì)過(guò)氧化有保護(hù)作用12。因此本研究顯示血鉻、汞、鉛中對(duì)兒童智力有正相關(guān)影響的原因可能與兒童體金屬硒的分布有關(guān)，其機(jī)制有待于進(jìn)一步的研究。研究說(shuō)明，尿鉛對(duì)神經(jīng)測(cè)試2、4呈負(fù)相關(guān)。早有研究說(shuō)明低鉛暴露即可對(duì)兒童行為產(chǎn)生影響，發(fā)生行為障礙或注意缺陷多動(dòng)障礙4。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也說(shuō)明鉛暴露能影響神經(jīng)鈣調(diào)蛋白、調(diào)節(jié)神經(jīng)元纖維的生長(zhǎng)和突觸的形成，因而作用于人類(lèi)的臨床表現(xiàn)為姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力障礙2。本次研究結(jié)

24、果再次證明鉛能影響學(xué)齡兒童個(gè)體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力、手眼協(xié)調(diào)能力、視覺(jué)感知記憶以及手部反響能力方面的神經(jīng)發(fā)育。尿硒與神經(jīng)測(cè)試1、4及神經(jīng)總分呈負(fù)相關(guān)。說(shuō)明在本研究的尿硒圍，硒對(duì)兒童知覺(jué)速度，識(shí)別的準(zhǔn)確性和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力等方面的神經(jīng)行為發(fā)育有不良影響。國(guó)有研究對(duì)電子垃圾區(qū)的兒童血鉻水平的分析中提到，該區(qū)兒童血鉻對(duì)兒童多動(dòng)、被動(dòng)、品行等方面有相關(guān)影響22。本研究結(jié)果顯示尿鉻與神經(jīng)測(cè)試3、4及神經(jīng)總分呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明體鉻對(duì)兒童個(gè)體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力等方面的神經(jīng)行為有不良影響，與之前的研究結(jié)果一致。國(guó)外研究說(shuō)明，砷可通過(guò)血腦屏障，降低腦乙酰膽堿酯酶活性而損傷神經(jīng)系統(tǒng)9，因而會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育產(chǎn)生不良影響。近期國(guó)研究

25、說(shuō)明，砷中毒地區(qū)的兒童神經(jīng)發(fā)育水平明顯低于正常地區(qū)兒童，由此說(shuō)明過(guò)量的砷暴露對(duì)兒童神經(jīng)發(fā)育有危害性10。結(jié)果顯示血砷與神經(jīng)測(cè)試3呈負(fù)相關(guān)；尿砷與神經(jīng)測(cè)試4呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明體砷對(duì)兒童個(gè)體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力等方面的神經(jīng)發(fā)育有不良的影響，與之前研究一致。4 參考文獻(xiàn)1.Wang YY,Sui K*,Li H,et al.Effects of lead The e*posure on placental NF-kappa Be*pression and the consequences for gestationJ.Record to*icol,2021,27:190-195.2.Llanos MN,Ronc

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