饮水型氟病区改水后儿童健康风险度评价

发布时间：2018-04-04 00:14

本文选题：氟　切入点：基准剂量　出处：《南方医科大学》2013年博士论文

【摘要】：背景：氟广泛地存在于自然界,是地球表面第13个最丰富的天然元素。虽然科学家们仍不确定氟化物是否对人体健康有至关重要的作用,但许多人认为,在日常饮食中少量的氟有助于防止龋齿,强化骨骼。另一方面,长期摄入高剂量的氟对人体健康可产生的不良影响,包括氟斑牙和氟骨症、增加骨折风险、导致出生率下降、增加尿路结石(肾结石)、导致甲状腺功能减退、降低儿童智力等。地方性氟中毒在世界范围内分布广泛,流行于五大洲50多个国家和地区。中国是世界上地氟病分布最广、危害最严重的国家之一。根据氟的摄入途径不同,我国地方性氟中毒病区可分为饮水型、燃煤污染型、饮茶型和混合型等几种,其中以饮水型氟中毒为最严重,其次为煤烟污染型,均可导致牙齿和骨骼的氟中毒流行。广东省是我国南方饮水型地方性氟中毒分布范围最广泛的省份之一,1980年已查清全省共有396个氟病区村,分布在14个地级市37个县,115个乡镇。病区人口数50.24万。广东省粤东地区的汕头市是广东省病区人口数最多的地级市,查明的病区人口数为21.61万,病区8-15岁儿童氟斑牙患病率为62.01%。广东省各饮水型氟病区自1985年开展饮水降氟措施以来,已取得了显著成效,至2003年,全省各氟病区改水后,改水受益率已达到病区总人口数的93.3%,儿童氟斑牙平均患病率由改水前的61.12%降至41.5%。然而,虽然改水降氟已取得了明显的效果,但由于氟对人体的健康具有双重效应作用,在地氟病防治过程中,氟在多大的剂量范围内对人体健康是有益的,低于多大剂量或者高于多大剂量是有害的?可接受剂量是多少?引起不同健康效应的基准剂量是多少?高氟区氟暴露人群尤其是儿童群体的健康风险度如何评价?改水后氟病区饮水氟的安全剂量应该是多少为好,如何确定等等,这些问题均需进一步探索研究。本课题就是在这样的背景下,探索高氟病区改水后氟暴露儿童健康的风险度评价方法,通过基准剂量模型的构建,寻找氟暴露安全剂量,为改水地区氟的安全剂量确定提供科学的依据。目的：通过对不同改水时间儿童氟暴露水平、基本特征和氟暴露各种特定效应的研究,确定氟暴露各特定效应的基准剂量,寻求不同改水时间、儿童不同尿氟含量的各特定效应指标的变化规律及剂量-反应关系,建立氟病区改水后儿童健康风险度综合评价模型,为制定氟暴露限值、提高氟病区儿童健康水平的政策提供科学的决策依据。方法：从汕头市潮南区63个氟病村中随机抽取4个氟病村以及一个非氟病村进行6-12岁儿童氟斑牙、龋齿的普查；同时从中抽取600名儿童,检测其尿氟含量及血清中骨钙素、降钙素、碱性磷酸酶含量和骨密度。根据上述各项指标的检测结果进行氟病区改水后儿童健康风险度评价,评价方法采用美国环保署2001年修订的风险度评价指南,评价步骤有：危害认定、剂量-反应关系评价、暴露评定、危险度特征分析。各步骤的统计方法采用SPSS软件16.0以及BMDS软件进行(P0.05表示差别有统计学意义)。其中危害认定通过Logistic回归分析进行氟暴露与各指标的患病情况的相关性分析；剂量-反应关系评价使用BMDS软件绘制尿氟与各指标的剂量-反应曲线并计算基准剂量以及基准剂量下限；暴露评定采用平均水平来描述氟暴露的剂量,用各指标90%的上限来确定异常指标的范围,用Logistic回归分析暴露与异常的关系；危险度特征分析根据基准剂量下限确定的范围来定量认定风险,衡量风险的大小。结果：A、B、C、D四个氟病区村改水前水氟含量分别是5.51mg/1、2.17mg/1、3.99mg/1和3.31mg/,改水后的水氟含量均降至0.11mg/1,与对照村一致。对照E村儿童尿氟含量平均水平为0.48mg/l,改水后A、B、C、D村儿童尿氟含量分别是：0.62MG/1、0.51mg/1、0.36mg/1和0.27mg/l,各观察村与对照村间差异有统计学意义(χ2=127.915,P0.001),A村儿童尿氟平均水平高于对照村,而C、D村尿氟平均水平低于对照村。不同改水年限氟病区儿童血清骨钙素水平之间差别有统计学意义(F=14.465,P0.001),改水年限为14年的B村和对照E村低于其他村。儿童血清降钙素水平之间有差别;F=48.959,P0.001), B、C村间无差别,低于其他村。血清碱性磷酸酶活性之间差别有统计学意义(F=9.831,P0.001),C村、D村均低于E村。儿童总骨密度值之间有差别(F=3.781,P=0.005),A村、C村均高于B村。改水前4个氟病区村氟斑牙患病率为76.99%。改水后除A村氟斑牙患病率高于30%(低于此值可判断为非氟病区)外,其他村均远低于30%。以E村为对照进行Logistic回归分析,A村OR值为7.71(χ2=212.02,P0.001),其他村OR值没有统计学意义。五个村龋齿患病率均高于30%。E村龋齿患病率为49.7%,以E村为对照,进行单因素Logistic回归分析。A、B、C、D村龋齿患病率分别为31.97%(OR=0.48, χ2=73.62, P0.001)、65.0%(OR=1.88,χ2=21.38, P0.001)、56.3%(OR=1.31,χ2=10.81,P0.001)、45.2%(OR=0.83, χ2=3.40,P=0.045)。各氟病区村骨钙素、碱性磷酸酶、骨密度异常率均不高于对照村。A村降钙素异常率高于对照E村,其OR值为6.39(χ2=27.14,P0.001)。随着尿氟含量的增加,氟斑牙患病率逐渐增加,OR值也逐渐增加。尿氟剂量组在0.00～组龋齿患病率最高,为53.9%；0.37～组龋齿患病率最低,为39.8%；呈U型变化趋势。骨钙素、碱性磷酸酶、骨密度异常率在不同尿氟组间无差别,而降钙素异常率则有随着尿氟含量的增加而上升的趋势,相比尿氟含量0.0～组,0.6～组骨钙素异常的OR值为2.35(χ2=4.02,P=0.045),0.9～组的OR值为2.78(χ2=4.90,P=0.027)。尿氟与氟斑牙的剂量-反应模型选用Logistic模型,计算的基准剂量BMD=0.857mg/1, BMDL=0.720mg/1.儿童尿氟含量与龋齿间的剂量-反应关系选用Multistage模型,下降曲线的BMD和BMDL(基准剂量下限)值分别为1.095mg/l和0.898mg/l,上升曲线的BMD和BMDL值分别为0.275mg/l和0.124mg/l。尿氟与骨钙素剂量-反应关系模型采用Logistic回归模型,计算的BMD=0.975mg/1, BMDL=0.622mg/1。降钙素异常的剂量-反应关系模型为Quantal-线性模型；计算的BMD=0.636mg/1, BMDL=0.383mg/1。碱性磷酸酶异常的剂量-反应关系模型是Logistic回归模型,计算的BMD=2.299mg/1, BMDL=0.837mg/1.尿氟与骨密度异常的剂量-反应关系模型为对数-Logistic回归模型,计算的BMD=0.941mg/1, BMDL=0.811mg/1。氟斑牙在改水年限为6年的归因危险度(ARP)最低,为0.41；而改水年限为14年、15年、17年的归因危险度分别是0.91、0.92、0.96。以各效应指标安全剂量范围下限为对照,计算超过安全剂量范围的OR值：氟斑牙、骨钙素、降钙素OR值分别为2.415、1.945、1.761。龋齿、碱性磷酸酶、骨密度OR值均无统计学意义。以疾病危害程度所占权重乘以异常率作为合计风险,计算各基准剂量组总的风险值,结果显示随尿氟含量的增加,总的风险有上升的趋势。结论： 1.改水后各观察村居民饮用水均符合国家饮用水卫生标准(1.0mmg/1以下)。 2.改水超过六年,观察村儿童尿氟含量、氟斑牙患病率及健康效应指标已达到非氟病区水平。 3.儿童尿氟与儿童氟斑牙、龋齿患病率及氟性骨损伤四项指标(BPG, CT, ALP和骨密度)均存在剂量-反应关系,其中尿氟含量与龋齿呈U型曲线关系。 4.通过尿氟与儿童氟斑牙、龋齿患病率及氟性骨损伤四项指标(BPG, CT, ALP和骨密度)的剂量-反应关系构建,计算出各效应指标的BMD值分别为：0.857mg/1、1.095mg/1(龋齿上限值)和0.275mg/l(龋齿下限值)、0.975mg/1、0.636mg/1、2.299mg/1和0.941mg/1; BMDL值分别为：0.720mg/1、0.898mg/1(龋齿上限值)和0.124mg/1(龋齿下限值)、0.622mg/1、0.383mg/1、0.837mg/1和0.811mg/l。 5.各效应指标的尿氟基准剂量下限可作为当地尿氟含量的生物限值。 6.在改水后的4个氟病村中,B村和C村儿童患龋齿的风险高于其他村。
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【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R599.1

【参考文献】