銅綠的健康效應研究.pdf

1、隨著銅材料在自來水系統(tǒng)、熱水管道系統(tǒng)和飲水機等生活飲用水環(huán)境中的應用日益擴大,銅的腐蝕產物—銅綠的健康影響逐漸引起人們的關注。銅在安裝和使用過程受到接觸環(huán)境如大氣、水質、水流、溫度等條件或焊接的影響,會發(fā)生腐蝕,產生一種新的物質—銅綠,因此,人們經(jīng)口或經(jīng)水暴露銅綠的機會可能增大。人體和動物研究表明,消化道是各種銅化合物暴露敏感的效應靶器官,但是現(xiàn)有的銅綠毒性資料僅為單一的銅化合物經(jīng)口灌胃或經(jīng)飼料暴露的動物資料,尚缺乏對自然銅綠健康效應的

2、研究,因此銅綠作為復合物一次暴露和長期接觸是否會對人體健康產生一定的影響,是非常值得關注的。本文通過模擬紫銅在自然環(huán)境下的腐蝕,制備銅綠,應用X射線衍射儀對銅綠的成分進行觀察分析;并用整體動物實驗對銅綠的急性、亞慢性和致突變性進行研究。本研究分為四個部分：
　　 第一部分：制備銅綠并對其成分進行檢測分析。本研究利用高溫、高濕和氯離子等環(huán)境條件,加速銅板的腐蝕,模擬制備大量性質、成分穩(wěn)定的銅綠,制成的銅綠為藍綠色粉末狀物質,主要成

3、分為堿式氯化銅、硫酸銅和堿式碳酸銅,其構成比分別為49.4％、32.6％、18.5％。
　　 第二部分：以SD(Sprague Dawley)大鼠和ICR小鼠為試驗對象,24小時內經(jīng)口灌胃染毒,觀察銅綠對大鼠、小鼠的急性經(jīng)口毒性。成年SD大鼠和ICR小鼠各90只,隨機分為9組。根據(jù)預實驗的結果,本次實驗設8個銅綠染毒劑量組和1個溶劑對照組,銅綠對大鼠的染毒劑量分別為217.3、325.9、488.9、625.0、733.3、11

4、00.0、1250.0和1775.0mg/kg b.W.,對小鼠的染毒劑量分別為533、600、800、1200、1800、2700、4050和5000mg/kg b.w;溶劑對照組為0.5％羧甲基纖維素鈉。24小時內經(jīng)口灌胃染毒3次,染毒后觀察14天內動物的活動力,飲食和飲水情況,行為異常、糞便、尿液及其他異常反應,以及動物的恢復情況,記錄14天內動物的死亡數(shù),采用改良寇氏法計算銅綠的急性經(jīng)口半數(shù)致死量(LD50)。結果顯示:銅綠對大

5、鼠和小鼠的急性經(jīng)口LD50(95％CI)分別為732.8mg/kg(870.96～615.18 mg/kg)和1349.9mg/kg(1698.24～1071.52mg/kg),為低毒;病理檢查發(fā)現(xiàn),銅綠可導致動物肝細胞腫脹、變性、壞死,提示大鼠和小鼠的銅綠中毒靶器官是肝臟。
　　 第三部分：采用SD大鼠為試驗對象,觀察亞慢性經(jīng)口暴露鎘綠以及經(jīng)水暴露銅綠浸泡液對大鼠的健康影響。銅綠和銅綠浸泡液染毒組各80只大鼠,雌雄各半,隨機分

6、為4組。銅綠灌胃染毒組分為低、中、高劑量組,染毒劑量分別為7.3、24.4和73.2mg/kg b.w.,對照組給予0.5％羧甲基纖維素鈉;經(jīng)水暴露銅綠浸泡液的濃度分別為500、1000和2000 mg/L,對照組飲用去離子水,均連續(xù)染毒13周。結果顯示,各銅綠和銅綠浸泡液染毒組大鼠的行為活動、攝食和飲水、糞便和尿液均無異常變化,動物體重正常增加。其中,在灌胃染毒組,低劑量組雄性大鼠體重顯著增加;各劑量組大鼠肝、脾、心、腦和腎的臟體比無

7、顯著性變化;與對照組比較,高劑量組雄性大鼠胃體比顯著增加;中、高劑量組雌性大鼠胃體比顯著增加。血液生化指標測定結果顯示,高劑量組大鼠血清乳酸脫氫酶(LDH)活性較對照組顯著降低,其他血液和尿液生化指標無顯著性變化:病理學檢查發(fā)現(xiàn),高劑量組部分大鼠胃組織出現(xiàn)上皮角化、增生、較對照組有所增厚,而中、高劑量組僅有大鼠肝臟出現(xiàn)組織細胞團和肝細胞腫脹、空泡變、點狀壞死,其它臟器組織病理學未發(fā)現(xiàn)異常改變。此外,除高劑量組心臟外,各劑量組大鼠肝臟、心

8、和腦超氧化物岐化酶(SOD)活力增加,與對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義;中、高劑量組大鼠胃組織SOD、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性顯著降低,丙二醛(MDA)含量顯著增高。提示在一定的暴露劑量下,銅綠可促進動物生長,明顯提高大鼠肝、心和腦的抗氧化酶的活性,但是過量的銅綠會對胃組織產生一定的氧化損傷。在銅綠浸泡液染毒組,各劑量組大鼠體重和臟體比與對照組比較無顯著性差異;生化指標、組織病理學檢查、抗氧化酶活性和脂質過氧化水平較對照組無

9、明顯變化。此外,銅綠灌胃染毒組中,中、高劑量組大鼠肝臟銅濃度較對照組顯著升高,血清和肌肉銅濃度較對照組均無顯著變化;銅綠浸泡液染毒組,各劑量組大鼠肝臟、血清、腎和肌肉銅濃度較對照組無顯著差異。結果提示銅綠超過一定劑量可能會導致銅在肝臟內的蓄積,但大鼠肝臟中銅水平均在肝臟的結合能力范圍內;同時肝臟組織中銅濃度可在一定程度上反映大鼠銅綠暴露水平,而在此暴露場景下,血清和腎銅濃度并不是一個敏感的銅綠暴露標志物。
　　 第四部分：用銅綠