预防学(卫生学)案例及解析

1 / 10 实习一 环境砷污染案例分析 【实验目的】 根据提供的实际调查资料，熟悉环境流行病学基本研究方法，掌握暴露-效应关系的调查与分析，并能根据提供的资料线索步步深入，能根据调查结果来评价环境因素对人群健康的作用。 【实验原理】 环境流行病学的剂量-反应关系，主要是人群暴露剂量的大小与群体中特定效应的出现频率间的关系；剂量-反应关系的存在是剂量与效应依存性的重要依据，是对暴露剂量和所产生的效应之间的一种定量描述，可为制定环境卫生标准、法规及进行危险度评价提供重要依据。 【实验资料】 某市为一南北走向盲状峡谷小盆地，人口12万，市区西北侧有一锡冶炼厂。常年风向频率以南风为主，下风侧有二个居民区，约13个居民点，该厂以生产精锡为主，主要污染物有铅、砷和氟等。该厂每年排入环境中的砷大约9.5吨，砷排出量占投入量19%，如以污染面积3km2计算，环境中砷负荷约3.18吨/km2/年。据当地卫生部门资料介绍，该市曾数次发生急性、亚急性人畜砷中毒事件，严重影响了该市居民的生活和生产。试问： 1．为了解该市环境砷污染对居民健康的影响，应该从哪些方面着手？ 2．如何选择调查点？ 3．如果经过调查得到下文资料，你应该如何评价该地环境砷污染对居民健康的影响? 【实验方法】 1.环境砷暴露状况的调查 1.1环境中砷污染现状的调查结果 采集污染区和对照区大气、室内空气、水源水、地下水及土壤，分别测定其中砷的含量，其测定结果见表1，试问该市是否存在明显的环境砷污染?若有,其污染的途径可能是什么? 答：是的，存在明显的环境污染。

途径：可能是通过大气、地表水和土壤的耕作层。通过表1和续表1的数据来看，在大气、地表水、土壤耕作层的砷含量，污染区A、B都远远大于对照区，至于室内空气、地表水、土壤深层、砷含量、污染区A、B和对照区差别都不大，尤其是地下水和土壤深层，说明污染区2 / 10

的砷污染并非来自土壤深层或大自然本身，而是来自表层的、人为的排放因素。

表1 某市污染区和对照区大气、室内空气、水源水、地下水及土壤中砷的含量 调查区 大气（μg/m3） 室内空气（μg/m3） 日均浓 度范围 日均超标 率（%） 年均浓度 厨房 卧室

秋 秋 冬 污染区A 0.1~6.8 30.0 2.3 3.0 2.7 1.2 污染区B 0.0~8.0 20.0 1.2 2.0 1.0 0.9 对照区 0.0~1.0 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0

续表1某市污染区和对照区大气、室内空气、水源水、地下水及土壤砷含量 调查区 水源水（mg/L） 地下水（mg/L） 土壤（μg/g） 最大值 平均值 最大值 平均值 最大值 平均值 污染区A 50.53 21.33 0.003 0.002 221.4 80.70 污染区B 52.37 25.40 0.003 0.002 238.0 95.19 对照区 0.07 0.03 0.005 0.002 26.4 85.43

1.2 居民砷摄人量的调查结果 在距污染源不同距离的5个居民点和对照区，随机抽取10户作为砷摄入量调查对象，以户为单位逐日连续调查5天，调查其空气、水及各种食物的平均摄入量，同时采集各种食物、水及空气等样品，分别测定其砷的含量，计算不同途径每个标准人每天平均砷摄入量（见表2）。请计算居民不同途径砷摄人量对总砷摄人量的贡献率，说明该市环境污染的类型及特点。

答:首先、贡献率=摄入量/总摄入量 ，所以表中食物、饮水、空气的贡献率计算如表所示。

从计算结果及表中已有的数据来看，两个*P<0.01,是有统计学意义的。对污染区A来说，食物和空气的贡献率都大于污染区B 和对照区，所以其砷摄入量主要是来自食物和空气。而对污染区B来说，其砷摄入量则主要侧重于由饮水和空气。分别从消化道和呼吸道进入人体过量造成污染。 3 / 10

表2 居民砷不同途径摄入量(μg/d·标准人) 调查点 总摄入量

食物 饮水 空气

摄入量 贡献率（%） 摄入量 贡献量（%） 摄入量 贡献量（%）

污染区A a 526.9** 492.8** 93% 10.0 1% 24.1** 5% B 672.3** 612.3** 91% 45.7 7% 14.3** 2% c 359.5* 346.0 97% 6.3 2% 7.2** 2% 污染区B a 285.3 259.8 91% 13.9** 5% 11.6** 4% b 392.6 371.9 95% 11.5* 3% 9.2** 2% 对照区 262.7 258.4 98% 4.3 2% 0.0 0

*与对照比较p＜0.05 **与对照比较p＜0.01

1.3人群生物学砷暴露水平的调查 研究者调查了污染区及对照区居民的发砷、尿砷平均水平，测定结果见表3，结果说明了什么问题，为何采用中位数?请对表4结果作出相应的解释？ 答:根据表3的数据，污染区居民发砷、尿砷含量>>对照区，所以污染区

居民体内砷含量严重超标。A、B两地已经收到砷污染。 使用中位数是为了反应资料的集中趋势，因为中位数可用于描述任何分布类型计量资料的集中趋势。人体内砷含量的分布，并非正态分布或近似正态分布，且资料开口（即属偏态分布）所以不能用平均数，只能用中位数。 从表4来看，U=1.78，P>0.05，使用统计学方法U检验，得P>0.05，尚不能排除吸烟是否为砷污染的暴露因素，不能断然的说吸烟一定导致发砷含量增高。 4 / 10

表3 调查区居民发砷、尿砷测定值 发砷（μg/g） 尿砷（μg/g） 调查人数 范围 中位数 调查人数 范围 中位数 污染区A 850 0.00~160.35 13.40** 804 0.07~1.65 0.12**

污染区B 346 1.18~113.59 7.76** 586 0.01~0.60 0.13**

对照区 351 0.00~18.00 0.98 348 0.00~0.27 0.05

**与对照比较p＜0.01 表4 污染区居民吸烟对发砷含量影响 暴露指标 调查人数 发砷超常数 发砷超常率 p 吸烟 174 120 68.97 u=1.78 不吸烟 563 346 61.46 p＞0.05 合计 737 466 63.23

注：该市发砷正常值为0.69±0.12μg/g 2.居民健康效应的调查 2.1 1982~1986年居民死亡原因的回顾性调查结果（表5），请计算二个污染区及对照区肿瘤年龄调整死亡率，相应结果对进一步研究目的提供了什么线索 答：肿瘤年龄调整死亡率计算如表中所示。

肿瘤在理论上说，无论是污染区还是对照区，应当是老年患者多于青年，但经过我们用标准化法，标化年龄以后，排除了“年龄”对肿瘤死亡率的影响，污染区A、B的年龄调整死亡率仍然远远大于对照区。所以说明砷污染可能导致青年或老年均患上肿瘤死亡，砷污染是肿瘤的暴露因素。 表5 调查区居民死亡率、年龄调整死亡率、肿瘤死亡专率、肿瘤年龄调整死亡专率（1982～1986）

调查区 人口数

总死亡情况 肿瘤死亡情况

死亡数 粗死亡率（‰） 期望死亡数 年龄调整死亡率（‰） 死亡数 粗死亡率（1/10万）

期望死亡数 年龄整

死亡率

污染9120 37 4.06 40 4.39 11 120.61 7 76.75 5 / 10

区A 污染区B 97379 558 5.73 559 5.74 52 53.40 110 112.96

对照区 15841 91 5.74 85 5.37 5 31.56 5 31.56

2.2 1983~1987年新生儿畸形调查结果（见表6和表7），请对其结果作出解释，下一步应该工作应怎样进行？ 答：由表6的数据得知，P>0.05尚不能认为砷污染是否为新生儿致畸的

暴露因素，需要做统计推断以后才能下结论。 表7虽然有调查数据，但也没有做统计推断，不能盲目下结论，表中有砷接触史的畸形数为2，不能用卡方检验，只能用精确概率法，通过我们的计算，任然是P>0.05，正好与表6的数据交相呼应，所以产母的砷接触史可能是导致新生儿畸形的原因之一。

表6 调查区居民新生儿畸形率（1983~1987） 调查区 新生儿数 畸形数 畸形率 P 污染区A 1461 21 14.37 p＞0.05 污染区B 151 2 13.25 p＞0.05 对照区 208 1 4.81

表7 产母砷接触史与畸形儿发生率的关系 砷接触史 调查人数 畸形数 畸形率（‰） 有 92 2 21.74 无 1520 21 13.83

2.3 产妇及新生儿外周血淋巴细胞姊妹染色单体交换（SE）微核测定结果（见表8），根据其结果，说明SCE、微核在判断环境污染对人群的健康效应方面有何意义? 答：根据SCE、微核的数据，砷污染虽然不能确定是否一定致畸，但由表6 / 10

8得知，其是有致突变的作用的。 表8 调查区产妇及新生儿SCE及微核率 调查区 产妇 新生儿 SCE 微核（‰） SCE 微核（‰） 污染区A 9.47* 1.57 9.01** 1.46 污染区B 8.93 1.77** 9.45** 1.49 对照区 7.23 1.45 5.27 1.32

*与对照比较p＜0.05 **与对照比较p＜0.01 2.4 污染区慢性砷中毒患病情况的调查结果 研究者共调查了污染区无职业砷接触史居民4848人，发现慢性砷中毒患者440例。临床特点多为起病缓、症状轻．患者主要症状头晕(52.27%)、关节痛(17.68%)、腹胀(17.05%)和腹痛(15.91%)等。主要体征为皮肤病变。有皮肤角化过度(85.99％)、色素沉着斑(37.50%)、脱色斑(32.95%)和鼻粘膜充血(16.36%)等。污染区A和污染区B慢性砷中毒年龄调整患病率分别为8.73％和10.74％。患者最小年龄12岁，污染区别居住年限最短10年。 3. 暴露-效应关系（见表9），计算二个污染区及对照区肿瘤年龄调整死亡率，相应结果对进一步研究目的提供了什么线索? 答：污染区调查点a‐m是与污染源不同距离的13个居民区，其中土壤中

砷、神摄入量、发砷平均水平是暴露指标，慢性砷中毒年龄调整患病率是效应指标。其中。的数据说明由于距污染源距离的远近，患病率不同。距污染源越近患病率越高，反之亦然。

表9 暴露-效应关系分析资料 污染区 调查点 距污染源 距离（km） 土壤中砷 （μg/g） 砷摄入量 （μg/d·标准人） 发砷平均 水平（μg/g）

慢性砷中毒

年龄调整患病率 a 1.75 503.8 526.9 7.76 17.35 b 1.25 960.2 672.3 9.09 13.81 c 1.75 822.7 12.80 13.67 d 1.25 72.1 5.00 3.68 e 2.50 591.6 359.5 5.74 4.62 f 4.40 104.4 4.08 5.01 g 2.50 146.4 3.56 9.56 h 3.50 115.7 285.3 3.00 2.55