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由于我国水资源有限,随着我国农业缺水问题以及工业污水排量的增多,20世纪50年代开始,污水逐渐成为我国农业灌溉的主要来源,导致我国污水灌溉面积不断增加。污水灌溉使得大量重金属元素进入土壤-作物系统,人体食用含有重金属的粮食作物,重金属在人体累积,最终对人体健康造成危害。因此,本文研究污灌区人发重金属含量特征以及与土壤作物系统的相关性分析,最终分析对人体健康的影响将具有重要的意义。 评价环境中元素对人体的影响,之前常通过测定人体的血、尿元素含量。但血样、尿样的采集在操作方面复杂、繁琐,保存方面难储存、易变质,并且运送方面也不易。并且血、尿样中元素的含量只代表人体近期内的代谢情况。而人体的金属元素沉积在头发中,发样中元素的含量却反映了相当长时间内元素的积累状况。因此,本文采集了人体头发作为实验样品分析人体的重金属含量。 学者、前辈们已经对天津市北京排污河灌区土壤-作物系统重金属污染做了深入研究。本文基于以上研究,继续深入以北京排污河灌区居民头发中所含重金属元素含量为研究内容,分析污灌区人发重金属含量对人体健康的影响和危害作用。 本文以天津市北京排污河灌区的八个乡镇居民头发样品作为研究对象,以天津蓟县的八个乡镇居民头发样品作为对照。分析探究了污灌区和对照区人群头发重金属含量差异;在年龄、性别方面含量特征规律;头发中各重金属元素间的相互作用关系以及重金属元素在土壤、人发间的相关性。通过实验分析,得到如下基本结论: (1)污灌区人发重金属含量高于对照区,污灌区人发中镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)的平均含量分别为0.21 mg/kg、16.82mg/kg、197.29 mg/kg、13.69 mg/kg、2.65 mg/kg、2.24 mg/kg。分别是对照区的2.1倍、1.2倍、1.56倍、1.37倍、1.65倍和1.05倍。 (2)污灌区居民头发重金属含量的影响因素上,在性别方面,污灌区男性居民头发中的镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)这六种重金属含量值都高于女性居民,其中Cd、Pb、Cr和As的男女含量差别显著性水平高,这可能与男性饮食量大,因此其重金属量摄入比女性多等有关。 在年龄方面,发Cd、Cu、Zn、Cr和As这5种元素含量总趋势都是随着居民年龄增长和居住年限的增长而增加,主要是由于污灌区居民通过长期的食物摄入重金属,并且不断在人体内积累,最终其含量表现在人体头发上。而发Pb的含量则随着年龄的增长而降低。含量高主要表现在少年儿童时期,主要是由于青少年儿童处于长身体阶段,其新陈代谢较为旺盛,吸收铅的能力较强。 (3)污灌区居民头发中这六种重金属元素,Cd与Pb、Cr具有显著的正相关关系(P<0.01),表明人发中的Cd与Pb和Cr有协同作用。Cu与Pb也具有显著的正相关性(P<0.01)而与Zn呈负相关关系,说明人发中的Cu与Pb之间存在协同作用,而与发Zn之间存在拮抗作用。发Pb和发Cr之间有显著的正相关(P<0.01),存在协同作用。其他元素间,人发中的Cd与Cu、Cd与Zn、Cd与As、Cu与Cr、Cu与As、Zn与Pb、Zn与Cr、Zn与As、Pb与As以及Cr与As之间的相互关系都不明显(P>0.05)。 (4)各重金属元素在人发、小麦以及土壤之间都存在正相关性。小麦对重金属富集能力的大小顺序为:Cd>Zn>Cu>Pb>Cr,人发对重金属富集能力的大小顺序为:Zn>Cu>Pb>Cr>Cd,除Cd以外,其它重金属元素的富集系数都是人发大于小麦。