電子垃圾拆解區(qū)多溴聯(lián)苯醚暴露對人體的影響

（1.廣東省疾病預防控制中心 廣東省公共衛(wèi)生研究院，廣東 廣州 511430；2.南方醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院，廣東 廣州 510515；3.廣州市血液中心，廣東 廣州 510095）

多溴聯(lián)苯醚（polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）曾經(jīng)作為阻燃劑被廣泛應用于各種電子產(chǎn)品[1-2]，隨著電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用和拆解釋放到環(huán)境中。環(huán)境中的PBDEs可通過食物、母乳、大氣和室內(nèi)灰塵等媒介進入人體，并不斷累積[1-2]。動物實驗[3]結(jié)果表明，PBDEs對哺乳動物有肝腎毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神經(jīng)毒性、免疫毒性和致癌性等，還具有內(nèi)分泌干擾性。值得關(guān)注的是電子垃圾拆解區(qū)，原始的拆解手段導致大量PBDEs釋放到周圍環(huán)境中，嚴重污染了當?shù)丨h(huán)境，也使得當?shù)厝巳篜BDEs內(nèi)暴露水平很高，帶來潛在健康影響[4-6]。血液是人體循環(huán)系統(tǒng)的重要組成，參與機體的代謝及功能活動。人體組織器官的生理功能、代謝狀況都能敏感地體現(xiàn)在血液中。反之，血液中的成分發(fā)生變化，也會影響全身的組織器官。臨床血液學檢驗常規(guī)項目（血常規(guī)）覆蓋了人體血液的主要成分，反映了人體健康狀況，可以根據(jù)血常規(guī)中細胞形態(tài)、數(shù)量分布等指標實現(xiàn)對疾病的診斷和治療[7]。既往研究發(fā)現(xiàn)電子垃圾拆解區(qū)和對照區(qū)人群血液成分存在差異[8-9]，也有研究從人體細胞水平評估了PBDEs對紅細胞的毒性效應[10]，還有研究通過建立動物模型探討孕哺期PBDEs暴露對血液系統(tǒng)的影響[11]。但是這些研究未能確定PBDEs暴露與血液指標間的關(guān)聯(lián)，可能的原因是電子垃圾區(qū)污染源復雜，除PBDEs外，調(diào)查對象的性別、年齡、健康狀況，甚至其他污染物暴露水平都可能對血液成分造成影響，如重金屬鉛[12-13]、鉻[14-15]、鎘[16]、鎳[17]等。因此，本研究擬在控制多種混雜因素的前提下，分析電子垃圾拆解區(qū)PBDEs暴露與人體血常規(guī)指標的關(guān)聯(lián)，以認識PBDEs暴露的健康損害，尋找PBDEs健康危害的生物標志物，為電子垃圾拆解區(qū)環(huán)境健康損害鑒定評估提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和實驗室分析

選擇中國南方某電子垃圾拆解區(qū)成人（暴露組，54例）和對照區(qū)成人（對照組，58例）。在拆解區(qū)，作坊式電子垃圾拆解行業(yè)已持續(xù)了30多年[18]，多數(shù)采用簡單酸溶或者直接焚燒等原始的處理工藝，酸溶廢液直接傾倒，焚燒廢氣露天排放，使得當?shù)豍BDEs環(huán)境暴露水平遠高于正常水平[19-20]。根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，暴露組人群居住在距拆解作坊1km左右，PBDEs直接或間接暴露時間超過20年。對照區(qū)距離拆解區(qū)50km，沒有電子垃圾污染源。

于2016年9月20日—28日在上述兩個區(qū)域開展人群健康調(diào)查，并采集調(diào)查對象的血樣和尿樣。該工作預先征得了調(diào)查對象的同意并簽署知情同意書。所有調(diào)查對象均需填寫調(diào)查問卷，問卷內(nèi)容包括調(diào)查對象的年齡、性別、個人一年內(nèi)的不適癥狀（作為混雜因素）。用真空采血法采集血樣。采集的血樣（每例約10.5mL）被分為4部分，其中8.0mL用于PBDEs檢測，1.0mL用于血脂檢測（用于PBDEs濃度校正），0.5mL用于血鉛檢測（作為混雜因素），1.0mL用于血常規(guī)檢測。采集10mL尿樣用于尿鎘、尿鉻、尿鎳檢測（作為混雜因素）。所有血樣和尿樣儲存于-20℃待測。

血PBDEs經(jīng)固相萃取提取，再用氣相色譜-質(zhì)譜法檢測[20]。血脂（甘油三酯、總膽固醇）用酶聯(lián)免疫法檢測[21]。血鉛、尿鎘、尿鉻、尿鎳用電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測[22]。血常規(guī)22項用血液分析儀檢測[23]。

1.2 數(shù)據(jù)處理

本研究中PBDEs含量的計算和分析采用血脂校正后的質(zhì)量分數(shù)（ng/g[24]，即血脂標準化，通過計算每克血脂的PBDEs含量來比較研究人群中的暴露水平），血脂包括甘油三酯（triglyceride，TG）和總膽固醇（total cholesterol，TC），計算公式[25]如下：

其中，血脂的單位為質(zhì)量濃度（g/L）。

本研究檢測13種PBDEs同系物，包括BDE-28、BDE-47、BDE-85、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-196、BDE-204、BDE-206、BDE-207、BDE-209，用ΣPBDE代表其總和。用線性回歸分析PBDEs質(zhì)量分數(shù)和血常規(guī)指標之間的關(guān)聯(lián)，其中以經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換后的ΣPBDE為自變量，各血常規(guī)指標分別為因變量，控制性別、年齡、個人不適癥狀以及血鉛、尿鎘、尿鉻、尿鎳元素質(zhì)量濃度作為混雜變量。采用t檢驗比較暴露組和對照組成人PBDEs內(nèi)暴露水平。如PBDEs同系物、ΣPBDE和血鉛、尿鎘、尿鉻、尿鎳等不服從正態(tài)分布，對其進行對數(shù)轉(zhuǎn)換（lg）以實現(xiàn)正態(tài)性。采用多因素方差分析比較暴露組和對照組血常規(guī)指標的差異，在分析中同樣控制上述混雜變量。用χ2檢驗比較暴露組和對照組成人不適癥狀的差異。以上統(tǒng)計均由SPSS 13.0軟件完成，檢驗水準α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 基本信息

調(diào)查對象的基本信息見表1。大部分調(diào)查對象年齡在46～65歲，暴露組和對照組人群年齡差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。調(diào)查對象男女性比例接近1∶1。個別調(diào)查對象在過去1年內(nèi)有不適癥狀，但在暴露組和對照組人群中差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表1 暴露組和對照組人群基本信息Tab.1 Basic information of the exposed group and the control group [n（%）]

2.2 PBDEs和重金屬內(nèi)暴露水平

暴露組及對照組人群PBDEs和重金屬含量見表2。將數(shù)據(jù)進行對數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)正態(tài)性檢驗，每組數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布。暴露組ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)[（240.00±120.00）ng/g]高于對照組[（93.00±50.00）ng/g，P＜0.05]。暴露組大部分PBDEs同系物（除BDE-85和BDE-99）質(zhì)量分數(shù)也高于對照組（P＜0.05）。

在13種PBDEs同系物中，兩組BDE-209質(zhì)量分數(shù)中值最高。暴露組尿鉻質(zhì)量濃度[（0.44±0.71）μg/L）低于對照組[（0.97±1.52）μg/L，P＜0.05]。暴露組和對照組的血鉛、尿鎘、尿鎳質(zhì)量濃度差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.3 血常規(guī)檢測結(jié)果

暴露組及對照組人群的血常規(guī)檢測結(jié)果見表3。經(jīng)正態(tài)性檢驗，均服從正態(tài)分布。控制其他混雜因素的多因素分析結(jié)果顯示：暴露組的平均紅細胞血紅蛋白質(zhì)量濃度[（334.36±9.56）g/L]、血小板平均體積[（10.20±0.92）fl]高于對照組（P＜0.05）；暴露組的血小板分布寬度[（14.35±2.41）fl]低于對照組（P＜0.05），且低于正常參考值；暴露組的嗜堿性粒細胞百分比[（0.66±0.37）%]和絕對值[（0.05±0.03）×109/L]以及血小板比積[（0.28±0.06）%]都高于對照組（P＜0.05）。

表2 暴露組和對照組人群PBDEs和重金屬含量Tab.2 Concentrations of PBDEs and heavy metals in the exposed group and the control group

2.4 PBDEs質(zhì)量分數(shù)與血常規(guī)各指標的關(guān)聯(lián)

將兩組樣本合并后對ΣPBDE和血常規(guī)指標進行線性回歸分析，同時控制年齡、性別、個人不適癥狀以及血鉛、尿鉻、尿鎘、尿鎳質(zhì)量濃度等作為混雜變量，以β作為ΣPBDE對血常規(guī)指標的線性回歸系數(shù)，結(jié)果見表4。

ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)和嗜堿性粒細胞百分比、嗜堿性粒細胞絕對值、血小板平均體積呈正相關(guān)（P＜0.05），和血小板分布寬度呈負相關(guān)（P＜0.05）。ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)和其他血常規(guī)指標的相關(guān)性不顯著（P＞0.05）。

表3 暴露組和對照組血常規(guī)檢測結(jié)果Tab.3 Results of blood routine tests in the exposed group and the control group （±s）

注：多因素分析中，把年齡、性別、個人不適癥狀、重金屬元素作為混雜因素控制；1）與對照組比較，P＜0.05。

指標白細胞計數(shù)/（×109·L-1）嗜中性粒細胞百分比/%淋巴細胞百分比/%單核細胞百分比/%嗜酸性粒細胞百分比/%嗜堿性粒細胞百分比/%嗜中性粒細胞絕對值/（×109·L-1）淋巴細胞絕對值/（×109·L-1）單核細胞絕對值/（×109·L-1）嗜酸性粒細胞絕對值/（×109·L-1）嗜堿性粒細胞絕對值/（×109·L-1）紅細胞計數(shù)/（×1012·L-1）血紅蛋白質(zhì)量濃度/（g·L-1）紅細胞比積/%平均紅細胞體積/fl平均紅細胞血紅蛋白量/pg平均紅細胞血紅蛋白質(zhì)量濃度/（g·L-1）紅細胞體積分布寬度/%血小板計數(shù)/（×109·L-1）血小板比積/%血小板平均體積/fl血小板分布寬度/fl對照組（N=58）7.99±2.13 57.49±8.12 32.90±7.45 5.62±1.12 3.43±2.86 0.55±0.24 4.66±1.72 2.57±0.70 0.44±0.14 0.28±0.25 0.04±0.02 4.88±0.65 139.93±17.33 43.00±4.60 87.61±10.53 28.97±4.05 329.78±10.51 13.61±1.64 274.78±80.74 0.26±0.06 9.46±1.03 15.76±1.05暴露組（N=54）8.04±2.31 56.62±7.55 34.05±7.70 5.92±1.48 2.75±2.30 0.66±0.371）4.59±1.67 2.70±0.93 0.47±0.17 0.22±0.21 0.05±0.031）4.92±0.65 141.70±16.13 42.00±4.30 86.83±9.25 29.09±3.55 334.36±9.561）13.34±1.46 272.72±66.65 0.28±0.061）10.20±0.921）14.35±2.411）正常參考值[26-28]3.50～9.50 40.00～75.00 20.00～50.00 3.00～10.00 0.40～8.00 0.00～1.00 1.80～6.30 1.10～3.20 0.10～0.60 0.02～0.52 0.00～0.06 3.80～5.80 115.00～175.00 35.00～50.00 82.00～100.00 27.00～34.00 316.00～354.00 12.00～15.00 125.00～350.00 0.11～0.27 6.70～12.00 16.00～18.00

表4 ΣPBDE與血常規(guī)指標的線性回歸系數(shù)Tab.4 Linear regression coefficient between ΣPBDE and blood routine indexes

3 討 論

3.1 PBDEs暴露水平差異

暴露組的ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)（240.00 ng/g）不僅高于對照組（93.00ng/g），也高于部分既往研究，如瑞典婦女（4.5 ng/g）[29]、中國北方成人（7.2 ng/g）[30]、丹麥孕婦（7.7 ng/g）[31]、美國紐約婦女（20 ng/g）[32]、美國加州成人（39 ng/g）[33]、加拿大成人（46 ng/g）[34]和美國加州孕婦（83 ng/g）[35]。而且，暴露組ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)和其他電子垃圾拆解區(qū)人群接近，如中國貴嶼拆解工（130 ng/g）[36]、中國萊州灣成人（240 ng/g）[37]。然而對照組ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)（74.00ng/g）與上述非電子垃圾拆解區(qū)人群接近。這說明較高的PBDEs和本地區(qū)長期的電子垃圾拆解活動有關(guān)，原始的作坊式拆解工作導致暴露組ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)顯著升高，露天焚燒、烘烤和酸洗等方式將電子產(chǎn)品中的PBDEs大量釋放到環(huán)境中，人體通過呼吸、食物攝入和皮膚接觸等暴露途徑使其在體內(nèi)不斷累積[38]。

暴露組和對照組的血鉛、尿鎘、尿鎳質(zhì)量濃度差異無統(tǒng)計學意義，暴露組尿鉻質(zhì)量濃度低于對照組，且兩組人群尿鉻質(zhì)量濃度均在正常參考值范圍（0.0018～0.111mg/L）[39]，說明電子垃圾拆解活動并未顯著影響本地區(qū)人群4種金屬的內(nèi)暴露水平。

3.2 血常規(guī)指標改變的健康意義

血液在人體中循環(huán)，參與機體的代謝及每一項功能活動，對機體的新陳代謝、功能調(diào)節(jié)以及人體內(nèi)外環(huán)境的平衡意義重大。人體組織或器官的病理性變化可引起血液成分變化，因此，對血常規(guī)指標的檢測和分析有助于了解人體健康情況和疾病的診斷。本研究中，較高的PBDEs內(nèi)暴露水平并未改變暴露組的大部分血常規(guī)指標，如紅細胞計數(shù)、白細胞計數(shù)、血小板計數(shù)、血紅蛋白質(zhì)量濃度等。線性回歸分析結(jié)果也表明PBDEs質(zhì)量分數(shù)和大部分血常規(guī)指標間相關(guān)性不顯著。而且，這些指標大部分都在正常參考值范圍內(nèi)，表明目前PBDEs暴露水平并未給調(diào)查對象帶來明顯的病理改變。此結(jié)果和既往對浙江臺州電子垃圾拆解區(qū)人群的研究結(jié)果[8]不一致，該研究發(fā)現(xiàn)暴露組和對照組居民的嗜中性粒細胞百分比、淋巴細胞百分比、單核細胞百分比、血紅蛋白質(zhì)量濃度和血小板計數(shù)差異有統(tǒng)計學意義，還發(fā)現(xiàn)ΣPBDE與白細胞計數(shù)、血小板計數(shù)、血紅蛋白質(zhì)量濃度呈正相關(guān)（P＜0.05）。但是，該研究中暴露組和對照組ΣPBDE質(zhì)量分數(shù)（分別為139.32、75.74 ng/g）差異無統(tǒng)計學意義，而且該研究未考慮人群的重金屬元素內(nèi)暴露水平等混雜因素。因此，該研究無法明確上述指標的差異（或相關(guān)病理變化）是PBDEs暴露所致。

本研究多因素分析結(jié)果表明，暴露組人群血小板平均體積高于對照組，血小板分布寬度低于對照組，暴露組血小板比積高于對照組（P＜0.05）。線性回歸分析結(jié)果也證實PBDEs內(nèi)暴露水平與血小板平均體積呈正相關(guān)、與血小板分布寬度呈負相關(guān)（P＜0.05），說明PBDEs暴露影響了暴露組成人的血小板形態(tài)特征參數(shù)。通常，血小板平均體積的變化有助于鑒別血小板是否減少[40]。PBDEs暴露使得暴露組的血小板平均體積高于對照組，但是暴露組和對照組的值都在正常參考值范圍內(nèi)。血小板比積是與血小板計數(shù)和血小板平均體積相關(guān)聯(lián)的指標[41]，血小板分布寬度代表血小板容積大小的離散型，分布寬度越小，反映血小板均一性越高[42]。PBDEs暴露使暴露組的血小板分布寬度低于對照組，而且略低于正常參考值。然而PBDEs暴露并未影響血小板計數(shù)，表明目前的暴露水平僅對血小板形態(tài)參數(shù)有影響。臨床診斷時通常認為，血常規(guī)中白細胞、紅細胞、血小板的數(shù)量指標更有參考價值，而形態(tài)大小等參數(shù)是次要的；在白細胞計數(shù)、紅細胞計數(shù)、血小板計數(shù)等關(guān)鍵指標正常的前提下，血小板平均體積、分布寬度、比積在小范圍內(nèi)的變化不會對人體健康產(chǎn)生明顯的影響[43-44]。

此外，多因素分析結(jié)果表明，暴露組嗜堿性粒細胞的百分比和絕對值都高于對照組，但是暴露組和對照組的嗜堿性粒細胞百分比和絕對值都在正常參考值范圍內(nèi)。線性回歸分析結(jié)果顯示，PBDEs內(nèi)暴露水平與嗜堿性粒細胞的百分比和絕對值呈正相關(guān)，說明PBDEs暴露可影響暴露組成人的嗜堿性粒細胞數(shù)量。多因素分析結(jié)果還顯示暴露組的平均紅細胞血紅蛋白質(zhì)量濃度高于對照組。臨床上，嗜堿性粒細胞數(shù)量與過敏性疾病、血液病、惡性腫瘤等的發(fā)生有關(guān)[45]。暴露組人群嗜堿性粒細胞數(shù)量和平均紅細胞血紅蛋白質(zhì)量濃度增高，盡管沒有出現(xiàn)明顯不利的健康影響，但是反映了人體對PBDEs暴露的敏感性。

綜上，本研究大部分血常規(guī)指標結(jié)果反映目前兩組調(diào)查對象整體健康狀況較好。但不可忽視的是，PBDEs具有生物富集性，如果暴露區(qū)居民PBDEs內(nèi)暴露水平持續(xù)增加，可能導致他們血小板平均體積、分布寬度、比積大幅度偏離正常參考值，甚至影響其他血液成分。由于血小板對人體的凝血功能和血液循環(huán)意義重大，PBDEs內(nèi)暴露水平持續(xù)增高可能影響血小板凝血能力和血液黏度[46-47]，導致潛在健康威脅。PBDEs內(nèi)暴露水平持續(xù)增高還可能導致暴露區(qū)居民嗜堿性粒細胞數(shù)量超過正常參考值，提示暴露區(qū)居民可能會發(fā)生過敏反應。因此，建議減少家庭作坊式電子垃圾拆解工作，并持續(xù)關(guān)注當?shù)鼐用馪BDEs的暴露水平，尤其是拆解工作直接從業(yè)人員。

既往關(guān)于PBDEs的肝腎毒性、生殖毒性、胚胎毒性、神經(jīng)毒性、免疫毒性和致癌性等研究較多[48-49]，而關(guān)于其對人體血液成分影響的研究較少，本研究彌補了相關(guān)研究的不足。但由于本研究是基于小樣本（112例）的流行病學調(diào)查，調(diào)查時間有限，為給環(huán)境健康損害鑒定評估提供更充分的數(shù)據(jù)，未來將開展更大范圍的人群調(diào)查，收集全面的流行病學資料，并開展毒理學分析，以評估電子垃圾拆解區(qū)PBDEs暴露對人群健康的危害。

本研究分析了電子垃圾拆解區(qū)與對照區(qū)人群PBDEs暴露對血常規(guī)指標的影響，發(fā)現(xiàn)PBDEs暴露影響血小板形態(tài)、嗜堿性粒細胞數(shù)量和平均紅細胞血紅蛋白質(zhì)量濃度，可作為評估PBDEs暴露對血液系統(tǒng)影響的早期指標，提示PBDEs暴露可能給電子垃圾拆解區(qū)的居民帶來潛在健康威脅，他們的健康狀況值得全社會關(guān)注。本研究從環(huán)境污染物的健康危害出發(fā)，為電子垃圾拆解區(qū)居民健康狀況評估提供數(shù)據(jù)支持，結(jié)果有助于電子垃圾拆解區(qū)居民的環(huán)境健康損害鑒定評估，呼吁尋找并關(guān)注PBDEs健康損傷的生物標志物。