張建海，牛瑞燕，王 沖，羅廣營(yíng)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院山西省生態(tài)畜牧與環(huán)境獸醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太谷 030801）

1 鉛在環(huán)境的中的分布

鉛是一種頑固的污染物，一旦從地殼深層循環(huán)進(jìn)入地球表層后，就不會(huì)降解，形成永久性的污染。造成環(huán)境污染的鉛，有1/4可被人類回收利用，剩余的3/4以不同形式滯留在大氣、土壤、水域中，對(duì)人和動(dòng)物的健康造成威脅。土壤鉛污染在中國(guó)許多城市普遍存在，而且部分地區(qū)較為嚴(yán)重。

2006年10月，國(guó)際環(huán)保組織 Blacksmith Institute對(duì)非政府機(jī)構(gòu)和國(guó)際環(huán)保團(tuán)體提出的300多個(gè)地區(qū)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)7年的研究分析后，評(píng)出的世界十大污染城市中，有4個(gè)城市是直接與鉛污染有關(guān)的。中國(guó)鉛產(chǎn)量目前居世界第3位，其中精煉鉛年產(chǎn)量超過 40.7萬t。加上從20世紀(jì) 90年代以來，中國(guó)城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量劇增，汽油消耗大量增加，導(dǎo)致環(huán)境鉛污染問題日趨嚴(yán)重。同時(shí)，鉛也是日常生活和活動(dòng)環(huán)境中常見的污染物之一，是一種重要的工業(yè)毒物和不可降解的環(huán)境污染物，可長(zhǎng)期蓄積在環(huán)境中，對(duì)人體及動(dòng)物產(chǎn)生毒性作用，鉛一旦進(jìn)入人體，半衰期為20年。近年來隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)加速，鉛污染更為嚴(yán)重，2005年太原市出現(xiàn)鉛污染跡象的地區(qū)已達(dá)56%[1]。

此外，環(huán)境中鉛的分布呈現(xiàn)越靠近地面濃度越高的規(guī)律。在距地面1 m以內(nèi)時(shí)，含量很高，而兒童的呼吸帶正好處于這一段空氣，同時(shí)兒童生長(zhǎng)發(fā)育的特點(diǎn)決定了其吸鉛多、排鉛少，世界衛(wèi)生組織（WHO）研究表明，兒童通過內(nèi)臟攝取的鉛是成年人的4～5倍，認(rèn)為環(huán)境中對(duì)兒童威脅最大的就是鉛。

2 氟與鉛污染的共存

近年來調(diào)查表明，氟與鉛污染在許多地方是共存的。羅惠華報(bào)道，碳氟磷灰石（FAP）0.4 g可在2 h內(nèi)，使 100 mL水溶液的鉛濃度由 8.6 mg·L-1降至 0.052 mg·L－1，吸附率達(dá) 99.4%[2]。同時(shí)，鉛精礦中也可浸出含氟礦物質(zhì)。王巖對(duì)烏魯木齊冬季降雪中氟、鉛含量的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，隨著采暖季節(jié)的到來，含氟煤的燃燒增加，雪中鉛的含量也相應(yīng)的升高，并且有明顯的相關(guān)性[3]。Masters在馬塞諸塞州進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，飲用水中加硅氟酸鹽，與兒童血鉛水平升高有明顯的相關(guān)性，并且兒童血鉛超過100 mg·kg-1的百分率也顯著高于不使用氟化水的地區(qū)[4]。隨后 Masters對(duì)來自紐約兒童健康局6歲以下兒童的血鉛水平的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，血鉛升高與水中添加氟硅酸鹽明顯相關(guān)[5]。翟勇等對(duì)飲用不同含氟量飲水的 1 983例 0～8歲兒童進(jìn)行隨機(jī)抽樣血鉛水平調(diào)查，結(jié)果顯示，血鉛平均水平為 86.5 g·L-1，血鉛值≥100 g·L-1的比例達(dá)到了27.02%[6]。正如Masters所說，飲用水中添加的氟硅酸鈉是鉛發(fā)揮毒性作用的輔助因子。

3 鉛對(duì)健康影響的流行病學(xué)研究

鉛可以干擾機(jī)體多方面的正常生理和生化活動(dòng)，是一種全身性毒物，主要表現(xiàn)為破壞骨骼發(fā)育，有神經(jīng)和生殖毒性。但由于神經(jīng)和生殖系統(tǒng)的損傷將嚴(yán)重影響個(gè)體的生存質(zhì)量及其后代的健康，因此鉛中毒的研究多集中在這兩方面。

近年來，我國(guó)許多地區(qū)都開展了環(huán)境鉛污染與兒童血鉛的流行病學(xué)調(diào)查，結(jié)果表明，我國(guó)兒童血鉛平均值為92.9 μg·L-1（37.2～254.2 μg·L-1），其中33.8% 的兒童血鉛平均水平超過 100 μg·L-1。對(duì)我國(guó)9個(gè)省19個(gè)城市共6 502名兒童血鉛水平的調(diào)查結(jié)果顯示，城市兒童血鉛總體均值為88.3 μg·L-1，兒童血鉛水平 26.91% 超過 100 μg·L-1，200 μg·L-1以上的占1.97%，其中蘭州、?？?、洛陽、新鄉(xiāng)、鄭州兒童血鉛超過 100 μg·L-1的比例均大于 50%。北京市兒童血鉛質(zhì)量濃度超過 100 μg·L-1者占68.7%，其中大于 200 μg·L-1者占總調(diào)查人數(shù)的14.2%。美國(guó)辛辛那提醫(yī)學(xué)中心的兒童醫(yī)院的 Brucl醫(yī)師在對(duì)276名6個(gè)月以下兒童進(jìn)行血鉛檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，血鉛濃度第1次增至 l00 μg·L-1時(shí)，其智商平均下降11.7個(gè)百分點(diǎn)；如果血鉛濃度持續(xù)維持在 100 μg·L-1以上，則智商會(huì)繼續(xù)下降[7-9]。

田華等對(duì) 126名城市交通警察健康現(xiàn)狀研究表明，交通警察工作場(chǎng)所空氣中鉛濃度并不超過國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。但交通警察自訴頭暈、頭痛、乏力、記憶減退及多汗等癥狀，血鉛、尿鉛水平極顯著高于對(duì)照組（P＜0.01），患高血壓者顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），SOD 顯著低于對(duì)照組（P＜0.01）。血鉛與外勤年限呈正相關(guān)（r=0.4539，P＜0.001），與血紅蛋白呈負(fù)相關(guān)（r=-0.4986，P＜0.001）[10]。

4 環(huán)境鉛污染的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究

4.1 鉛的神經(jīng)毒性

鉛對(duì)神經(jīng)發(fā)育的毒性作用一直是各國(guó)學(xué)者研究的焦點(diǎn)。鉛可以通過大腦屏障，并且蓄積在腦組織中的各個(gè)分區(qū)中，通過引起神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)兒茶酚胺代謝的紊亂，干擾神經(jīng)介質(zhì)——γ氨基異丁酸作用，抑制膽堿脂酶活性，導(dǎo)致乙酰膽堿含量增高，影響神經(jīng)傳導(dǎo)，從而造成智力、記憶力、神經(jīng)行為的障礙。

關(guān)于鉛誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性機(jī)制，有研究發(fā)現(xiàn)，體外培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)細(xì)胞存活率隨染鉛劑量的增高和作用時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降，呈現(xiàn)明顯的劑量與時(shí)間效應(yīng)關(guān)系，同時(shí)，隨著鉛劑量的增加，神經(jīng)細(xì)胞核呈新月形，染色質(zhì)濃縮，出現(xiàn)凋亡小體，甚至核碎裂，且細(xì)胞凋亡率隨染毒劑量的增加而逐漸升高[11]。郝鳳進(jìn)等進(jìn)一步證實(shí)，一定的鉛濃度范圍對(duì)發(fā)育期小鼠腦皮質(zhì)中的ERK表達(dá)產(chǎn)生較明顯的影響，影響程度與鉛濃度有關(guān)，鉛對(duì) ERK的影響在發(fā)育后期比發(fā)育前期影響更大[12]。

4.2 鉛的生殖毒性

有研究表明，環(huán)境鉛暴露與人類生殖有關(guān)聯(lián)，暴露人群存在生殖缺陷和染色體異常。另有研究發(fā)現(xiàn)，血液鉛與精子鉛的殘留濃度有極顯著的相關(guān)性。鉛會(huì)明顯的造成精子數(shù)及精子活動(dòng)力的降低，并會(huì)引發(fā)反應(yīng)性物質(zhì)的升高，造成精卵穿透效率的明顯降低。研究證實(shí)，鉛不僅對(duì)生殖過程的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生直接毒害作用，而且還影響性激素的合成及下丘腦－垂體－性腺軸的調(diào)節(jié)功能。據(jù)報(bào)道，隨著血鉛水平的升高，鉛作業(yè)工人的精液量、精子總數(shù)、活精子數(shù)、精子活力和精液中鋅、磷酸、檸檬酸的含量逐漸減少，精子形態(tài)畸變?cè)龆啵崾俱U對(duì)性腺、睪丸具有直接毒性作用。

鉛對(duì)雄性生殖毒性的作用機(jī)制是多方面的，其可直接損害生殖細(xì)胞，導(dǎo)致精子異常；引起睪丸和附睪組織的病理學(xué)改變，妨礙生精功能；作用于下丘腦－垂體－性腺軸，使其反饋功能發(fā)生障礙，引起內(nèi)分泌失調(diào)；鉛作為一種誘變劑，導(dǎo)致生殖細(xì)胞染色體畸變，并引起遺傳效應(yīng)。

有研究表明，鉛對(duì)幼齡大鼠生殖功能損傷尤為嚴(yán)重，可降低睪丸臟器系數(shù)和附睪臟器系數(shù)，使精子密度和精子活率下降，畸形率升高，可降低血清睪酮濃度，6周齡和12周齡時(shí)可使卵泡刺激素下降。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)氟對(duì)環(huán)境中的鉛有吸附作用，而氟對(duì)鉛有頡頏作用[13]。

4.3 鉛的免疫毒性

近年來，隨著免疫毒理學(xué)的興起和發(fā)展，眾多學(xué)者對(duì)鉛的免疫毒性越來越關(guān)注，以流行病學(xué)調(diào)查居多。孫鸝等用石墨爐原子吸收光譜法對(duì)217名學(xué)齡前兒童進(jìn)行血鉛濃度篩查，用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）檢測(cè)不同血鉛水平的學(xué)齡前兒童體內(nèi)免疫球蛋白IgE的變化，發(fā)現(xiàn)鉛中毒能刺激學(xué)齡前兒童IgE的產(chǎn)生。隨后用流式細(xì)胞儀檢測(cè)不同血鉛水平對(duì)學(xué)齡前兒童淋巴細(xì)胞免疫表型 CD3+、CD4+、CD8+、CD19+、CD56+的影響。結(jié)果表明，低水平鉛暴露對(duì)學(xué)齡前兒童淋巴細(xì)胞免疫表型 CD3+、CD4+具有不利影響[14]。李容漢等用同樣方法對(duì)917名學(xué)齡前兒童進(jìn)行血鉛測(cè)定，根據(jù)血鉛水平設(shè)立高鉛組和低鉛組（對(duì)照組），分別對(duì)這兩組兒童用免疫比濁法進(jìn)行免疫球蛋白 IgA、IgG、IgM以及補(bǔ)體C3和C4測(cè)定，結(jié)果顯示，高鉛組的IgA、lgG及補(bǔ)體C3水平低于對(duì)照組[15]。鐘振偉等將120只幼年小鼠分成6組，分別給予含有不同劑量的鉛飼料喂養(yǎng)8周，分析鉛暴露后小鼠T細(xì)胞亞群CD4+、CD8+的分布，并測(cè)定小鼠脾臟體重指數(shù)。結(jié)果顯示，各組小鼠血鉛水平隨鉛暴露劑量升高而升高，CD4+減少，CD4+/CD8+降低，并隨各組血鉛濃度的升高而減少；各組脾臟體重指數(shù)與對(duì)照組比較差異顯著[16]。Iavicoli等研究結(jié)果表明，低鉛暴露增強(qiáng)了Th2型細(xì)胞反應(yīng)，高鉛暴露則導(dǎo)致Th1和Th2細(xì)胞的不平衡活化[17]。Gao等通過體外培養(yǎng)的骨髓細(xì)胞，證實(shí)了鉛具有使抗原特異性T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化的能力[18]。

鉛對(duì)機(jī)體的體液及細(xì)胞免疫功能均有一定的毒性作用，但這些作用還了解得不十分深刻，由于免疫系統(tǒng)是極為復(fù)雜而不可分割的整體，因此還需要進(jìn)一步從細(xì)胞、分子水平上進(jìn)行深入研究以探討其內(nèi)在的聯(lián)系和機(jī)制。

5 小結(jié)

動(dòng)物與人類生活在同一個(gè)生態(tài)環(huán)境中，由于家畜以及伴侶小動(dòng)物從體格上講呼吸帶都處于大氣鉛濃度較高的層次，再加上與動(dòng)物直接接觸的物品大多不經(jīng)過清潔處理，以至動(dòng)物也在承受鉛污染帶來的健康問題。以動(dòng)物采食的牧草為例，牧草的含鉛量約為 3～7 mg·kg－1，低于 40～60 mg·kg－1時(shí)不會(huì)引起中毒，高于140 mg·kg－1即會(huì)引起牛中毒。據(jù)調(diào)查，公路兩旁農(nóng)作物中鉛的含量高達(dá) 300 mg·kg－1。

環(huán)境中的鉛污染關(guān)系到全球的健康問題，在關(guān)心鉛污染對(duì)人類危害的同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注身邊的動(dòng)物。雖然很多國(guó)家已采取措施控制鉛轉(zhuǎn)移，例如淘汰含鉛燃料和控制工業(yè)排放等，但中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，由于快速的工業(yè)化及環(huán)境中鉛的持續(xù)性，鉛污染仍然是人及動(dòng)物的健康威脅。因此對(duì)鉛毒理機(jī)制的研究已成為環(huán)境工作者以及獸醫(yī)工作者的工作重點(diǎn)之一。

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