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典型重金属污染地区学龄前儿童镉暴露健康风险评价

刘子婧 王维妮 李荣 艾世伟 党瑜慧 李芝兰

刘子婧, 王维妮, 李荣, 艾世伟, 党瑜慧, 李芝兰. 典型重金属污染地区学龄前儿童镉暴露健康风险评价[J]. 中华疾病控制杂志, 2022, 26(2): 206-211. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2022.02.014
引用本文: 刘子婧, 王维妮, 李荣, 艾世伟, 党瑜慧, 李芝兰. 典型重金属污染地区学龄前儿童镉暴露健康风险评价[J]. 中华疾病控制杂志, 2022, 26(2): 206-211. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2022.02.014
LIU Zi-jing, WANG Wei-ni, LI Rong, AI Shi-wei, DANG Yu-hui, LI Zhi-lan. Health risk assessment of Cadmium exposure on preschool children in a typical heavy metal polluted area[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2022, 26(2): 206-211. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2022.02.014
Citation: LIU Zi-jing, WANG Wei-ni, LI Rong, AI Shi-wei, DANG Yu-hui, LI Zhi-lan. Health risk assessment of Cadmium exposure on preschool children in a typical heavy metal polluted area[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2022, 26(2): 206-211. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2022.02.014

典型重金属污染地区学龄前儿童镉暴露健康风险评价

doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2022.02.014
基金项目: 

中央高校基本科研业务费 lzujbky-2019-6

详细信息
    通讯作者:

    李芝兰,E-mail:lizhl@lzu.edu.cn

  • 中图分类号: R179

Health risk assessment of Cadmium exposure on preschool children in a typical heavy metal polluted area

Funds: 

The Fundamental Research Funds for Central Universities lzujbky-2019-6

More Information
  • 摘要:   目的  评价典型重金属污染地区学龄前儿童镉(Cadmium, Cd)暴露健康风险。  方法  采集某典型重金属污染地区土壤样本和蔬菜可食用部位并检测其Cd浓度,查阅当地空气、小麦、水稻和水的Cd浓度,通过美国国家环境保护局推荐的健康风险评价模型评价当地学龄前儿童的Cd暴露健康风险,分别采用危险系数(hazard quotient, HQ)和终生增量致癌风险(incremental lifetime cancer risk, ILCR)评估非致癌风险和致癌风险。  结果  该地区学龄前儿童总的非致癌风险HQ为4.14,HQ经口为4.10,HQ小麦为2.77,其他途径和介质HQ均<1.00。该地区学龄前儿童总的致癌风险ILCR为1.54×10-3。各途径中ILCR经口为1.53×10-3,各媒介中ILCR小麦>ILCR蔬菜>ILCR水稻>1.00×10-4  结论  该典型重金属污染地区学龄前儿童存在Cd暴露的非致癌风险和致癌风险。经口是Cd暴露的主要途径,小麦是非致癌风险的主要贡献者,小麦、蔬菜和水稻是致癌风险的主要贡献者。
  • 图  1  本研究纳入评估的暴露途径和暴露媒介示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of exposure routes and media included in this study

    表  1  健康风险评估相关参数名称及取值

    Table  1.   Health risk assessment related parameters and values

    参数符号 参数名称 参数取值 单位 参数来源 参数符号 参数名称 参数取值 单位 参数来源
    C Cd浓度 C小麦:0.60 mg/kg [8] ABS 皮肤吸收因子 0.001 [19]
    C水稻:0.09 mg/kg [16] PC 皮肤渗透系数 0.001 cm/h [14]
    C蔬菜:0.09 mg/kg 本研究 CF 体积转换因子 0.001 L·cm-3 [14]
    C土壤/尘:5.87 mg/kg 本研究 ET 暴露时间 洗澡:0.03~0.05 h/d [12]
    C饮水:0.002 a mg/L [17] 游泳:0.02~0.08 h/d [12]
    C空气:3.6×10-5 mg/m3 [18] 空气经皮肤:24 h/d 本研究
    IR 摄入速率 IngR小麦/水稻:0.5×(127.8~189.0)×10-3 kg/d [12] EF 暴露频率 365 d/a [11]
    IngR蔬菜:(134.8~169.0)×10-3 kg/d [12] ED 暴露持续时间 调查对象的实足年龄 a 本研究
    IngR土壤:(109.0~164.0)×10-6 kg/d [12] BW 体重 调查对象的体重 kg 本研究
    InhR空气:7.5~8.9 m3/d [12] AT 平均暴露时间 非致癌风险:ED×EF d [11]
    IngR饮水:0.68~0.81 L/d [12] 致癌风险:70×EF d [11]
    PEF 灰尘排放因子 1.36×109 m3/kg [19] RfD 参考剂量 经口和呼吸:0.001 mg/(kg·d) [19]
    SA 皮肤表面积 全身:6 500~7 800 cm2 [12] 经皮肤:1×10-5 mg/(kg·d) [19]
    头部和手:1 300~1 400 cm2 [12] SF 致癌斜率因子 经口和皮肤:6.1 (kg·d)/mg [19]
    SL 皮肤粘附系数 0.2 mg/(cm2 ·d) [19] 经呼吸:6.3 (kg·d)/mg [19]
    注:a以相邻地区兰州市饮水中Cd浓度代替。
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    表  2  学龄前儿童体重(x±s)

    Table  2.   Weight of preschool children(x±s)

    年龄(岁)
    例数(n) 体重(kg) 例数(n) 体重(kg)
    3~<4 528 15.8±1.8 504 15.2±1.9
    4~<5 401 17.7±2.0 358 16.9±2.2
    5~<6 386 20.0±2.6 313 19.4±2.9
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    表  3  蔬菜和土壤样品中的Cd浓度及参考限值(x±s)

    Table  3.   Cd concentration and reference limits in vegetable and soil samples (x±s)

    样本名称 Cd浓度(mg/kg) 参考限值
    蔬菜样本
      茄子 0.142±0.019 0.05
      菠菜 0.292±0.024 0.20
      蚕豆 0.112±0.024 0.10
      莴苣 0.102±0.011 0.10
      豌豆 0.095±0.031 0.10
      番茄 0.044±0.006 0.05
      萝卜 0.083±0.008 0.10
      胡萝卜 0.066±0.012 0.10
      花菜 0.021±0.003 0.05
      白菜 0.049±0.001 0.20
      番瓜 0.009±0.002 0.05
    土壤样本[M(P25, P75)] 5.865(1.258, 11.715) 4.00
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    表  4  不同途径Cd暴露的HQ和ILCR值及其构成比

    Table  4.   HQ and ILCR values and their composition ratios of Cd exposure in different ways

    年龄(岁) 经口 经皮肤 经呼吸 合计
    HQ经口(%) ILCR经口(%) HQ经皮肤(%) ILCR经皮肤(%) HQ经呼吸(%) ILCR经呼吸(%) HQ(%) ILCR(%)
    3~<4
      男 4.40(99.04) 1.34×10-3(99.56) 2.41×10-2(0.54) 7.35×10-8(0.01) 1.84×10-2(0.41) 5.80×10-6(0.43) 4.45(100.00) 1.35×10-3(100.00)
      女 3.83(98.85) 1.17×10-3(99.52) 2.67×10-2(0.69) 8.14×10-8(0.01) 1.77×10-2(0.46) 5.58×10-6(0.48) 3.88(100.00) 1.17×10-3(100.00)
    4~<5
      男 4.35(99.04) 1.63×10-3(99.57) 2.50×10-2(0.57) 8.41×10-8(0.01) 1.71×10-2(0.39) 6.92×10-6(0.42) 4.40(100.00) 1.64×10-3(100.00)
      女 4.19(99.01) 1.56×10-3(99.56) 2.54×10-2(0.60) 8.47×10-8(0.01) 1.66×10-2(0.39) 6.73×10-6(0.43) 4.23(100.00) 1.57×10-3(100.00)
    5~<6
      男 4.02(99.16) 1.81×10-3(99.56) 1.82×10-2(0.45) 6.22×10-8(0.00) 1.60×10-2(0.40) 7.93×10-6(0.44) 4.06(100.00) 1.82×10-3(100.00)
      女 3.81(99.12) 1.69×10-3(99.56) 1.87×10-2(0.49) 6.38×10-8(0.00) 1.51×10-2(0.39) 7.46×10-6(0.44) 3.85(100.00) 1.69×10-3(100.00)
    3~<6 4.10(99.04) 1.53×10-3(99.56) 2.30×10-2(0.56) 7.49×10-8(0.00) 1.68×10-2(0.41) 6.74×10-6(0.44) 4.14(100.00) 1.54×10-3(100.00)
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    表  5  不同介质经口途径Cd的日均暴露剂量ADD和非致癌风险HQ值及其构成比

    Table  5.   ADD and HQ values and their composition ratios of Cd exposure by ingestion

    年龄(岁) 小麦 蔬菜 水稻 土壤
    HQ小麦(%) ILCR小麦(%) HQ蔬菜(%) ILCR蔬菜(%) HQ水稻(%) ILCR水稻(%) HQ(%) ILCR(%) HQ土壤(%) ILCR土壤(%)
    3~<4
      男 2.99(68.00) 9.13×10-4(68.00) 0.80(18.13) 2.43×10-4(18.13) 0.45(10.20) 1.37×10-4(10.20) 0.10(2.29) 3.07×10-5(2.29) 0.06(1.38) 1.85×10-5(1.38)
      女 2.52(65.65) 7.67×10-4(65.65) 0.80(20.77) 2.43×10-4(20.77) 0.38(9.85) 1.15×10-4(9.85) 0.10(2.63) 3.08×10-5(2.63) 0.04(1.10) 1.28×10-5(1.10)
    4~<5
      男 2.98(68.43) 1.17×10-3(71.53) 0.80(18.27) 2.43×10-4(14.86) 0.45(10.26) 1.75×10-4(10.73) 0.08(1.78) 3.04×10-5(1.86) 0.05(1.25) 1.66×10-5(1.02)
      女 2.75(65.79) 1.08×10-3(69.24) 0.90(21.51) 2.75×10-4(17.60) 0.41(9.87) 1.62×10-4(10.39) 0.08(1.93) 3.17×10-5(2.03) 0.04(0.90) 1.16×10-5(0.74)
    5~<6
      男 2.84(70.49) 1.36×10-3(75.18) 0.64(15.95) 1.96×10-4(10.83) 0.43(10.57) 2.04×10-4(11.28) 0.07(1.79) 3.45×10-5(1.91) 0.05(1.20) 1.47×10-5(0.81)
      女 2.54(66.75) 1.22×10-3(72.28) 0.77(20.17) 2.35×10-4(13.90) 0.38(10.01) 1.83×10-4(10.84) 0.08(2.20) 4.02×10-5(2.38) 0.03(0.87) 1.01×10-5(0.60)
    3~<6 2.77(67.55) 1.08×10-3(70.73) 0.78(19.10) 2.39×10-4(15.59) 0.42(10.13) 1.63×10-4(10.61) 0.09(2.10) 3.30×10-5(2.16) 0.05(1.12) 1.40×10-5(0.92)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-02
  • 修回日期:  2021-08-30
  • 网络出版日期:  2022-02-10
  • 刊出日期:  2022-02-10

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