粉笔尘化学成分分析及对肺组织损伤的分子机制研究

发布时间：2016-05-06 05:45

第一章文献练述

一般而言,大多数人70%-90%的时间是在室内度过,因而,室内环境对人体健康的影响也引起了科学家关注。室内环境质量不仅受室外环境的影响,在很大程度上也取决于人们活动类型和居住条件,比如被动吸烟、燃煤应用以及不良通风条件等影响。Mu等通过对太原市患有肺癌的不吸烟女性病人研究发现,王作时被动吸烟、烹任所用燃料以及住所通风条件等与肺癌发病率密切相关。更重要的是大气颗粒物暴露时间越长,对人群健康影响就越大,这也是职业性尘肺形成的原因。据报道,不同类型的细顆粒物可能造成轻微上呼吸道刺激、呼吸道感染、慢性支气管炎、哮喘,慢性肺纤维化、慢性阻塞性肺部疾病(COPD),甚至可能导致肺癌。另外,有文献报道,长期处于煤尘、二氧化娃、石棉尘环境中,可能引发尘肺疾病。暴露时间越长则尘肺疾病症状越严重,而且尘肺一旦发生将不可逆转,逐渐加重的肺纤维化会削弱呼吸系统功能,最终导致人体死亡。

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第二章粉笔尘颗粒物形貌与化学组成分析

2.1前言

目前,粉笔仍然是一种主要的教学工具。粉笔教学过程中会产生PM10和PM2.5,这些颗粒可能对教室中教师和学生的健康造成不良影响。粉笔尘的吸入可引起人体呼吸道功能下降,严重者可引发肺炎甚至尘肺疾病。除此此外，，粉笔尘的暴露还可降低人体免疫功能,引起血液中白细胞数发生异常变化。研究表明,颗粒物的毒性作用与其物理化学特性有很大关系。颗粒物的化学组成不同、来源不同,其对机体的毒性的差异也很大。因此,颗粒物化学组成分析对于研究颗粒物的健康效应是极其重要的。近年来,ED-EPMA技术发展迅速,在大气颗粒物成分分析中发挥独特的作用。同时借助微区成分分析如EDX及WDX在内的电子微探针分析方法分析颗粒物中的元素成分。其具有采样时间短、需要样品量少、样品处理简单,检测方便等优点。该方法将Monte-carlo程序引入单颗粒化学组成的分析中,提高了颗粒物中元素原子浓度计算的准确性和可靠性。耿红等采用该技术研究了北极、南极、韩国仁川市大气气溶胶及亚洲沙尘暴颗粒的化学成分及转运特点。本章主要应用ED-EPMA分析手段,分析粉笔尘颗粒形态特征及化学组成。

2.2材料与方法

为尽量接近于教学实际,本研巧让教师采用粉笔A在黑板上进行教学书写,在黑板正下方放置干净A4纸质,收集粉笔颗粒物,标记为AW(A粉笔在书写过程中产生的粉笔颗粒);然后在黑板正下方再次放置新的干净A4纸张,将黑板上的字迹用黑板擦擦除,再次收集粉笔颗粒物,标记为AE(A粉笔在擦除过程中产生的粉笔颗粒)。粉笔B、C采用同样的方法收集书写、擦除颗粒物,分別标记为BW、BE、CW和CE。采集的样品放入特制的塑料盒内并密封,保存于恒温、恒湿的样品柜内,侍测。

第三章粉笔尘颗粒物诱导大鼠肺泡巨噬细胞产生活性氧和活性氮机理研究..........29

3.1前言......29
3.2材料与方法......29
3.3结果......31
3.4讨论......35
3.5小结......36
第四章粉笔可吸入颗粒物对肺泡巨噬细胞体外寒性研究......37
4.1前言......37
4.2材料与方法......38
4.3结果......41
4.4讨论......45
4.5小结......49
第五章粉笔PM2.5对大鼠肺组织损伤及分子机制研究........51
5.1引言......51
5.2材料和方法......52
5.3结果......56
5.4讨论......66
5.5小结......70

第五章粉笔PM2.5对大鼠肺组织损伤及分子机制硏究

5.1引言

流行病学资料表明,颗粒物与儿童、哮喘患者和年老的屯、肺疾病患者等易感人群的发病率和死亡率有很大关系。氧化应激和炎症反应在颗粒物的毒性效应中起着重要作用。颗粒物,特别是细颗粒物会诱导机体内氧化应激,产生大量ROS/RNS,消耗抗氧化酶;过量的ROS/RNS对生物大分子造成氧化损化从而启动机体内的炎症反应。虽然不同来源的颗粒物的健康效应不同,但人们一般认为肺部炎症通常肺组织内炎性细胞因子和趋向因子的大量产生及炎性细胞的迁移和趋向为主要特征。据报道,包括颗粒物在内的环境毒素和刺激物吸入后,肺组织中炎性细胞因子的分泌较其他细胞因子而言显著提高.

5.2材料和方法

首先用显微镜10倍镜观察涂片总体染色及细胞分布,然后选择细胞分布比较均匀部分,用油镜分类计数共100个白细胞,其中AMs为细胞体积大、细胞质浅蓝、核偏位的圆形或马蹄形细胞;中性粒细胞为细胞质粉红、细胞核为3-5叶呈紫红色的细胞;淋己细胞为比巨噬细胞小的细胞,其细胞质淡蓝,细胞核大而圆且居中的细胞。将所计数细胞按形态学特征分类为巨噬细胞、中性粒细跑,最后求得中性粒细胞、巨噬细胞占总细胞的百分比。

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第六章结论与展望

6.1结论

三个不同广家生产的粉笔在写擦过程中均可产生大小不均的粉笔尘,包括PM10、PM2.5,且PM2.5约占60%。粉笔尘顆粒物呈球形、正方形、长方体性及进界不规则的片状结构。通过ED-EPMA分析可知,粉笔尘中除CaSO4外,还含有少量CaCO3/CaMg(CO3)2、CaSiO3、SiO2和有机粘结剂。这些研究为人们全面认识粉笔尘的产生和分布情况提供可靠的科学依据,并为人们了解粉笔尘的健康效应提供一定的参考。

6.2展望

本研究结果提示我们,尤其是使用粉笔教学的教师与学生,要重视和预防粉笔尘尤其是粉笔可吸入颗粒物带来的危害。相关政府部门应当站在保护师生身也健康的角度,鼓励有条件的学校逐步降低粉笔的使用比例,直至最后停止使用。转而采用对人体、对环境无毒或低毒的环保白板笔,这需要全社会的积极关注与国家配套经费的大力支持,方可实现。另外,作为科研工作者,在现阶段应当做基础性的研究工作,让师生包括普通民众意识到粉笔尘的具体危害,引起人们的重视。同时,更应积极做好粉笔替代用品的研发工作,进一步提高白板笔的使用效能,降低使用成本,让学校、狂会更早地淘汰粉笔使用白板笔,方能彻底消除粉笔尘带来的危害。

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参考文献（略）

本文编号：42416