燃煤污染砷中毒环境砷含量、机体砷负荷与防制的研究

GYIG OpenIR > 研究生 > 学位论文

	燃煤污染砷中毒环境砷含量、机体砷负荷与防制的研究
	翟城
导师	王世杰
	2012
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位名称	博士
学位专业	地球化学
关键词	砷中毒燃煤污染防制
摘要	砷是一种广泛分布的微量元素，对人体健康的作用具有复杂的效应。过量的砷暴露能够造成急慢性中毒和远期健康损害，尤其是砷进入人体蓄积造成的高砷负荷对于远期的肿瘤发生和减寿死亡危害更为严重。本研究选择燃煤污染所致砷中毒发生的典型病区，系统分析了病区的砷危害及其有关因素，以及砷煤燃烧污染居民室内空气、粮菜的状况，病区居民摄入量的构成与变化情况，首次测定并分析煤燃烧残渣对土壤、地面水的潜在污染作用以及病区土壤的砷水平。首次使用气候数据对病区气温、降水与风速等气候资料进行逐月分布叠加分析，发现病区农作物收割后极易发生霉变的原因，从而提出了适当可行的干燥粮食方法。研究了病区居民体内砷负荷状况，根据对病区砷中毒等危害流行因素的综合分析提出了燃煤污染砷中毒的防制策略和措施，具有一定的现实价值。通过上述研究，得到以下主要认识： 1.燃煤污染所致砷中毒的发生根本原因是病区居民燃用了砷含量高的煤。根据煤砷含量（mg/kg）与砷中毒发病检出率（%）的回归方程：砷中毒检出率（%）=28.705Ln（煤砷(mg/kg)）－ 132.96（r = 0.9433，P<0.01）推算的0检出率煤砷水平为102.7 mg/kg。说明要终止该地区的燃煤污染砷中毒流行，需要把煤砷含量控制在100 mg/kg以下。在病区病情发展过程中，除地球化学性因素外，病区气候因素、居民生产和生活方式、经济发展水平、文教卫生水平等也是影响疾病的流行和病区疾病控制的重要因素。使用简单的病区禁止使用高砷煤方法虽然有效降低了高砷煤污染和居民暴露的机会，但未能根除高砷煤燃用的社会影响因素，病区病情虽得到一定程度的控制，但不能防止砷中毒的新病例发生。通过切实可行的，以培训病区村干部、医生、教师等为健康教育骨干等健康促进工程提高对高砷煤危害的认知程度，达到病区居民主动应用预防措施的目标。由政府主导大力发展病区经济，提高病区居民生活水平和文化教育程度，落实综合性防制措施是燃煤所致砷中毒病区控制的根本方向。 2.通过首次对病区拌煤土和煤燃烧残渣的研究发现，病区拌煤土砷含量（40.76±28.94）mg/kg，显著高于对照区（11.82±11.81）mg/kg的砷含量（P<0.01）。砷含量≥15mg/kg（为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量的限制值，GB 15618－1995）的拌煤土比例高达70.5%，≥40mg/kg的拌煤土比例也达31.8%（为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值，GB 15618－1995）。提示病区非耕作层土壤砷含量偏高。病区拌煤土砷含量（52.55±36.36）mg/kg，显著高于对照区（12.18±11.49） mg/kg的砷含量（P<0.01）。结合本地土壤砷含量，砷含量≥40mg/kg的煤燃烧残渣（比例达42.9%）长期散布到农田中可能增加耕作层土壤的砷含量，使其超出农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。流经病区煤燃烧残渣堆附近的地面水砷含量（0.0116～0.0933mg/L），明显高于病区饮用水（0.0021～0.0173mg/L）。煤燃烧残渣的无保护性随意堆放，已经造成其附近地面水的砷污染。煤燃烧残渣高砷对病区生态存在一定的威胁。 3.首次对病区月均气温、降水、风速和湿度等气候数据进行逐月叠加分析，发现病区以玉米为主的农作物收割季节正是病区多雨少晴（6～8月病区降雨天数55d，6.0 /10的雨天，占全年降水天数的约30%，占年降水量约53%）、平均风速最低（约1级风力左右）、平均气温偏高（月平均气温22℃以上，是全年平均气温最高的3个月）和相对高湿度（8月是全年相对湿度最大的，6、7月相对湿度大于80%）的时节，农作物不及时干燥极易发生霉变。农作物的干燥难于使用自然晾晒的方式，建议使用烟道分离的暖炕进行烘干。 4.病区居民的砷暴露较前有明显下降，但仍然存在砷暴露。病区居室空气砷含量(160.6±69.6)μg/m3与90年代初期现场检测病区厨房空气砷浓度平均455.0μg/m3比较有明显下降。虽然玉米的砷含量与90年代的炕烘玉米砷含量基本相当比较未有明显下降，但生活水平的提高当地居民改变了以玉米为主食的膳食结构，居民日总砷摄入水平大幅下降，砷摄入量为90年代初的42.95%～58.40%。但比对照区砷摄入量仍高。主要砷摄入途径是以通过空气为主，通过玉米和辣椒位居其后。提高生活水平减少或不摄入玉米可大幅度减低砷摄入量。 5.通过病区炕烘辣椒、鲜辣椒与对照区干辣椒、鲜辣椒砷含量比较等确认砷系高砷煤烘烤污染所致。病区主要粮食和辣椒鲜品砷含量与对照区比较差异不显著（P>0.90）（鲜品病区大米砷含量大米(0.26±0.16)mg/kg，对照区(0.14±0.16)mg/kg；病区鲜品玉米(0.44±0.25)mg/kg，对照区(0.17±0.15)mg/kg，病区鲜品辣椒(1.62±0.83)mg/kg，对照区(1.04±0.58)mg/kg）。但病区玉米和辣椒干品砷含量与对照区比较差异显著（P<0.01）（病区玉米干品(1.63±0.21)mg/kg，对照(0.21±0.10)mg/kg，病区辣椒干品(5.24±3.56 )mg/kg，对照(1.78±1.01) mg/kg）综合病区和对照区空气砷和煤砷含量以及玉米辣椒的干燥方式，说明粮食和辣椒的砷是高砷煤燃烧污染所致。通过辣椒的洗涤实验证实用碱洗法可以去除辣椒上约50%的砷。建议居民食用新鲜的辣椒或做成辣椒酱进行保存，少或不食用直接熏烤的辣椒制作的辣椒面（脆梢）。
学科领域	环境地球化学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.gyig.ac.cn/handle/352002/6670
专题	研究生_研究生_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	翟城. 燃煤污染砷中毒环境砷含量、机体砷负荷与防制的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2012.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
燃煤污染砷中毒环境砷含量、机体砷负荷与防（1884KB）			暂不开放	使用许可	请求全文