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接觸銻的潛在危害
環(huán)境中的重金屬污染,是人們關(guān)注的熱點問題之一。比較鉛、汞、鎘等金屬,人們對于環(huán)境中銻污染所帶來的潛在危害了解較少。由于人類生產(chǎn)、生活過程中銻及其化合物的廣泛使用,環(huán)境中銻的污染趨于嚴重。銻作為污染源進入環(huán)境,源于天然排放與人為排放。每年通過火山噴發(fā)等自然過程釋放到大氣中的銻約有700噸,而通過人類活動,如銻礦的開采、冶煉和燃煤等過程,釋放到大氣中的銻約有2800噸,銻的環(huán)境污染源以人為因素為主。有研究表明城市垃圾中銻的含量達到52mg/kg干重,其中80%來自布料、窗簾、紡織品和塑料中的阻燃劑,城市垃圾焚燒殘渣中銻的濃度達38mg/kg。一些國家用含銻焊料焊接水管,增加了自來水中的銻含量。在交通運輸環(huán)節(jié),汽車剎車片的磨擦是銻釋放到大氣的途徑之一。
銻在地殼中的含量為0.2~0.3mg/kg,世界銻儲量大約為4.5- 6百萬噸,而我國大約為3百萬噸以上,是全球范圍內(nèi)主要的銻生產(chǎn)國,我國銻的儲量、產(chǎn)量、出口量均占世界首位。人類應(yīng)用銻已有悠久的歷史,銻劑曾經(jīng)廣泛用于霍亂、肺結(jié)核、血吸蟲病、黑熱病等疾病的治療;銻及其化合物還用于生產(chǎn)陶瓷、玻璃、電池、油漆及阻燃劑,近年來人們以銻劑作為聚酯塑料瓶生產(chǎn)的催化劑,增加了人們與銻接觸的環(huán)節(jié)。
以往的研究證實銻對人體及環(huán)境生物具有毒性作用,甚至被懷疑為致癌物,銻及其化合物被許多國家列為重點污染物。與諸多元素相似,銻及其化合物的毒性取決于其存在形式,不同銻化合物毒性差異很大,一般來說元素銻毒性大于無機銻鹽,三價銻的毒性大于五價銻, 無機銻的毒性大于有機銻化合物。
銻及其化合物可以通過呼吸道、消化道或皮膚等暴露途徑進入人體。有研究人員認為在工作崗位接觸高濃度銻,可以造成皮膚粘膜、心臟、肝臟、肺及神經(jīng)系統(tǒng)等多個組織器官的損害。而長期在低濃度銻環(huán)境下作業(yè),勞動者體內(nèi)銻蓄積會增加,可以觀察到皮膚、心臟、肝臟、肺等組織器官損傷發(fā)病率增高的趨勢。
有研究人員認為,銻及其化合物的慢性毒性試驗證實,銻與細胞中的巰基發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)合,進而干擾含巰基蛋白質(zhì)和酶類的正常代謝,從而對生物體產(chǎn)生損害作用。有研究者報道,在飲水中添加三價可溶性銻鹽-酒石酸銻鉀,經(jīng)過90天的慢性暴露,銻能夠引起老鼠體內(nèi)輕微的化學(xué)和血液學(xué)的改變, 同時引起甲狀腺、肝臟、胸腺、脾臟和腦垂體等組織相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化。當銻的濃度達到5mg/L時,能引起雌性老鼠血糖顯著下降。銻的殘留濃度在各組織中的排序為紅細胞> 脾>肝>腎>腦>脂肪>血清。
關(guān)于銻及其化合物的致癌效應(yīng),上世紀80年代,有國外研究人員給大鼠以45mg/m3的三氧化二銻吸入方式暴露52周,觀察5個月后發(fā)現(xiàn),雌鼠肺腫瘤發(fā)生率為27%,而雄鼠沒有腫瘤發(fā)生。另一項相關(guān)的的動物實驗,研究者給大鼠吸入0.06-4.5mg/m3的三氧化二銻12個月,觀察12個月,實驗組的肺癌發(fā)生率沒有增加。考慮到上述不同的研究結(jié)果,有研究者認為結(jié)果的差異可能是暴露劑量不同所致,但是無法解釋為何雄鼠并未出現(xiàn)肺部腫瘤的現(xiàn)象。雖然關(guān)于銻是否具有致癌性的結(jié)論有分歧,但是依據(jù)相關(guān)的毒理學(xué)實驗結(jié)果,銻及其化合物對人體可能具有潛在的致癌風(fēng)險。
考慮到銻的毒性和生物學(xué)效應(yīng),人們開始關(guān)注在環(huán)境和生活領(lǐng)域的銻暴露。世界衛(wèi)生組織規(guī)定銻的人體每日攝取容許量為0.86ug/kg,美國和歐盟規(guī)定人體每日攝取容許量為0.4ug/kg;世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中銻的衛(wèi)生標準為20ug/L,美國為6ug/L,歐盟為5ug/L,日本為2ug/L;我國《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》GB5749-2006中規(guī)定銻的限值為5ug/L。
2010年11月有英國研究人員提出,由于在生產(chǎn)聚酯塑料礦泉水瓶的過程中使用含有銻的催化劑,礦泉水瓶中的銻可能會持續(xù)向水中遷移,這種元素長期積聚在體內(nèi)可能危害健康。研究人員對15種熱銷的瓶裝水進行檢測,發(fā)現(xiàn)天然地下水中銻含量是萬億分之一,而剛出廠的瓶裝水中銻含量平均為萬億分之一百六十,出廠3個月后瓶裝水中的銻元素含量增加了一倍;并且環(huán)境溫度越高,銻元素在水中的溶解量越大,而人們對瓶裝水的高峰需求時段正是炎熱的夏季。
我國科技工作者在2008年報道了聚酯塑料水瓶中銻催化劑析出的研究結(jié)果,在所測定的8種飲料中,發(fā)現(xiàn)飲料的酸堿性對銻溶出有顯著影響,碳酸飲料中銻的含量達到0.07mg/L,堿性飲料的含量達到0.0342mg/L,而礦泉水和純凈水中銻的含量不高于0.001mg/L。研究顯示在酸性溶液中銻的析出高于堿性溶液,當溶液為中性時銻幾乎沒有析出;溫度增高會增加銻的析出,涉及到夏季高溫及部分飲料采用了高溫灌裝的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)。
依據(jù)目前的研究發(fā)現(xiàn),不能認定飲用瓶裝礦泉水、純凈水會由于銻析出危害健康,但是不應(yīng)當長時間將其置于高溫、暴曬的條件下貯存。僅就酸性條件下對銻溶出的促進作用而言,消費碳酸飲料有理由相信選擇聽裝比瓶裝更為明智。以聚酯瓶裝醋,理論上會促進瓶體中的銻析出,由于作為調(diào)味品的醋,其日常消費量要遠低于飲料,不能簡單地認定風(fēng)險一定高于喝飲料,但是從預(yù)防為主的理念出發(fā),不要人為地將食醋分裝到聚酯塑料瓶中。
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒醫(yī)學(xué)科 郝鳳桐
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