一種人體血液中鉛暴露來源的定性源解析方法

2023-04-25 20:42:16 6

一種人體血液中鉛暴露來源的定性源解析方法
【專利摘要】本發明公開了一種人體血液中鉛暴露來源的定性源解析方法，包括對環境介質樣品、血液樣品的採集及鉛含量的測定，得到特徵比值208Pb/206Pb；再計算鉛同位素介質差異指數D來定性評價血液中鉛的暴露來源。本發明給出了的定性評價方法，創造性地提出了鉛同位素介質差異指數D，上述評價方法及鉛同位素介質差異指數的測定與計算對於血液中鉛暴露來源的評價有直接的指導意義。本發明的評價方法適用於血液中鉛暴露來源的分析和確定，通過定性的方式對其進行全面的評定，且該方法簡單、客觀、準確，重複性好，誤差小，具有很好的操作性和實用性，為血液中鉛暴露來源的確定提供了科學的理論依據。
【專利說明】一種人體血液中鉛暴露來源的定性源解析方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及人體靜脈血液樣品中鉛的暴露來源的解析和確定方法，特別是涉及一 種血液中鉛暴露來源的定性評價方法。

【背景技術】
[0002] 鉛是一種柔軟略帶灰白色的重金屬，地殼中分布廣泛且蘊藏量很大，在自然環境 中不可降解，一旦開採出來，將永久存在於生活環境中。由於其具有柔軟性、延展性、低熔點 和耐腐蝕等獨特性質，因而成為在工業生產中應用最廣泛的金屬之一。目前的科學研究顯 示鉛不僅不是人體必需的營養元素，鉛超標還會對人體造成多系統的損害，包括神經系統、 造血系統、心血管系統、內分泌系統。由於兒童的生長發育、代謝和行為上的特點，兒童對鉛 比成人敏感。鉛是一種中樞神經系統毒物，對兒童心理-行為-智力及發育的損傷具有不 可逆性。
[0003] 目前環境中的鉛主要有兩個方面的來源，一是自然來源，二是非自然來源。自然來 源是指火山爆發、森林火災等自然現象釋放到環境中的鉛。然而自然環境中鉛的本底值較 低，所以自然來源不是環境中鉛汙染的主要來源。非自然來源是指人類活動帶來的鉛排放， 是造成當今環境鉛汙染的主要原因。非自然來源主要包括含鉛礦石開採、冶煉及加工，鉛蓄 電池的生產與加工等工業生產來源；燃料生產與使用；含鉛油漆和塗料的生產與使用；汽 車尾氣排放；化肥農藥生產與使用等來源。
[0004] 環境中的鉛主要經過以下三種途徑進入人體內：（1)經口暴露：受鉛汙染的食物 及飲用水，過高鉛汙染的土壤培育的穀物和蔬菜、採用"掛錫"處理的火鍋或爆米花等食品 可經口途徑暴露於人體。（2)經呼吸暴露：含鉛礦石開採、冶煉等企業工業排放的廢氣、灰 塵，汽車排放的尾氣、香菸等會經過呼吸暴露途徑暴露於人體。（3)經皮膚暴露：受鉛汙染 的土壤和水體等也可通過皮膚接觸而使人體暴露鉛。
[0005] 目前，常用的鉛汙染源解析方法有：以汙染源為研究對象的擴散模型和以汙染區 域為研究對象的受體模型為主的兩種數學模型。其中擴散模型主要根據汙染源的排放量、 與排放源的位置關係、汙染物理化性質，以及風速、風向等區域環境因素來計算各源對研究 區域的影響程度，該方法受制於輸入參數的準確性。而受體模型是通過對排放源和受體樣 品進行物理、化學測定，定性識別有效汙染源及其貢獻率，該模型不依賴於排放源的排放方 式、區域氣象等參數，有效地避開擴散模型所涉及到的遷移過程的難點，因此逐步得到更為 廣泛的應用。但是這兩種方法主要是對沉積物中重金屬元素全量及各化學形態進行統計 學分析和質量評價，不能對沉積物重金屬多源體系進行有效辨析，難以對汙染貢獻做出定 性評價；另外這兩種方法均需大面積取樣，工作量相對較大，因此在實際應用中受到一定限 制。


【發明內容】

[0006] 本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，提供一種能夠準確、有效、定性 評價人體血液中鉛暴露來源的定性源解析方法，包括以下步驟：
[0007] 1)、環境介質樣品的採集及鉛含量和同位素的測定，得到環境介質樣品中 2° 8Pb/2°6Pb 的特徵比值（2°8Pb/2°6Pb)ml ;
[0008] 2)、血液樣品的採集及鉛含量和同位素的測定，得到血液樣品中2°8Pb/2° 6Pb的特徵 比值（2tl8PV2tl6Pb)m2 ;
[0009] 3)、鉛同位素介質差異指數D的計算：用式（1)對比分析不同環境介質樣本與血液 樣本中 2°8Pb/2°6Pb的特徵比值，得到鉛同位素介質差異指數D，來定性評價血液中鉛的暴露 來源，
[0010] D = I [(208Pb/206Pb)ml-(208Pb/ 206Pb)m2] | X1000 (1)
[0011] D為環境介質樣本與血液樣本的鉛同位素特徵比值差異值，即鉛同位素介質差異 指數；ml為環境介質樣本，m2為血液樣本；
[0012] 若D〈2,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵相似；
[0013] 2〈D〈10,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵存在較小差異；
[0014] 10〈D〈20,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵明顯不同；
[0015] D>20,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵完全不同。
[0016] 用ICP-MS (電感藕合等離子體質譜儀）對不同環境介質及人體血液中鉛穩定同位 素豐度值進行測定。
[0017] 所述環境介質包括室內塵、室外塵、家庭室外土壤、食物、飲用水、家庭室內外空 氣、企業廢水、企業廢渣、企業廢氣、原料或燃料。
[0018] 所述室內塵、室外塵、家庭室外土壤、企業廢渣的前處理及分析參照《土壤質量鉛、 鎘的測定-石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997)》執行。
[0019] 所述食物的前處理及分析參照《食品安全國家標準食品中鉛的測定 (GB5009. 12-2010)》執行。
[0020] 所述飲用水、企業廢水的分析參照《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標（GB/ T5750. 6-2006)》執行。
[0021] 家庭室內外空氣、企業廢氣中鉛的測定參照《環境空氣鉛的測定石墨爐原子吸收 分光光度法（暫行）（HJ 539-2009)》執行。
[0022] 所述燃煤中鉛的預處理和分析測試方法參照《煤中鉻、鎘、鉛的測定方法（GB/ T16658-2007)》標準的要求執行；所述礦石中鉛的預處理和分析測試方法參照《鐵礦石鉛含 量的測定火焰原子吸收光譜法（GB/T6730. 54-2004)》標準的要求執行。
[0023] 所述血液樣本的採集按如下步驟進行：
[0024] ①按順序用0. 2%硝酸HNO3、純水、碘酒、酒精（或用約5%棉球、2%依地酸鈉棉 球、酒精棉球）清潔取血區皮膚（如前手臂）；
[0025] ②使用經過檢驗的同一批號的一次性注射器抽取靜脈血，穿刺成功後立即鬆開止 血帶，如使用真空採血管可直接注入，並立即搖晃均勻。如使用聚乙烯管留置樣本，應當留 存雙份樣本，每管血樣為〇. 5-lmL，注入後立即搖晃均勻，與抗凝劑充分混合；
[0026] ③留置採血空白樣
[0027] 在每次採血開始前、採血中和採血結束時，分別用經過鉛空白檢驗的0. 5%硝酸替 代血液，各做兩個採樣空白（包括真空採血管和聚乙烯管），以了解採樣過程中可能的汙染 情況；
[0028] ④血樣的保存
[0029] 採集血液標本的採血管管口朝上放置於試管架中，置於4°C冰箱保存。保存時間不 得超過2周，門診樣品不得超過48小時；或放於_20°C冰箱冷凍保存。
[0030] 所述血液樣本中鉛含量的測定按以下步驟進行：
[0031] I、取全血（若血液為冷凍保存的，需要血液完全解凍並搖勻，若血液為現採，則 可直接進行以下的步驟）Iml置於聚四氟乙烯消化罐中，加入2ml HNO3，冷消化過夜，次日 入微波消解儀消解（MARS 5, CEM，USA)，微波程序有三個過程，條件分別為：過程i :150°C， lOmin，50 % Power ;過程 ii : 18CTC，20min，75 % Power ;過程iii : 10CTC，lOmin，40 % Power， 得到消化液；
[0032] II、完畢後，用1% (體積百分含量）HNO3IOml少量多次地淋洗消化罐，將消化液全 部轉移至石英或聚四氟乙烯消化杯/管中，置於IKTC的石墨消解爐或電熱板中趕酸，至杯 底剩至1滴左右的趕酸液，再用5% (體積百分含量）HNO3Sml少量多次的淋洗消化杯/管， 將趕酸液轉至IOml刻度試管或容量瓶中，並用5% HNO3將轉移後的趕酸液定容至10ml，搖 勻得到待測液；
[0033] III、將待測液進行適當的濃縮或稀釋處理，使待測液中鉛含量為0_50yg/L，用 ICP-MS在電感藕合等離子體質譜儀同位素測定模式下，進行樣本鉛同位素測定分析。
[0034] 本發明給出了血液中鉛暴露來源的定性評價方法，並創造性提出了鉛同位素介質 差異指數D，上述評價方法及鉛同位素介質差異指數的測定與計算對於血液中鉛暴露來源 的評價有直接的指導意義。本發明的評價方法適用於血液中鉛暴露來源的分析和確定，通 過定性的方式對其進行全面的評定，且該方法簡單、客觀、準確，重複性好，誤差小，具有很 好的操作性和實用性，為血液中鉛暴露來源的確定提供了科學的理論依據。

【具體實施方式】
[0035]自然界鉛有4種穩定同位素，分別是2°4Pb、2° 6Pb、2°7Pb和2°8Pb，其中後3種分別是 238U、235U、232Th衰變的最終產物，這3種同位素豐度（同位素在自然界中的豐度，又稱天然存 在比，指該同位素在這種元素的所有天然同位素中所佔的比例，豐度的大小一般以百分數 表示，人造同位素的豐度為零。因為各種同位素在自然界中往往分布得比較均勻，取平均值 計算比較準確，因此周期表上所列的原子量實際上是各種同位素按豐度加權的平均值）隨 著時間而增加，而 2ci4Pb至今尚未發現與哪种放射性同位素母體有關，它的絕對含量不隨時 間而變化。由於238u、 235u及232Th的衰變常數不同，這就決定了其相應的子體同位素2°6Pb、 2tl7Pb及2tl8Pb之間的比值將隨時間的增長呈有規律的變化，但238U、 235U、232Th衰變成2°6Pb、 207Pb和208Pb的半衰期都非常長，分別達到了 4. 51 X IO9年、7. IX IO8年和1.41 X 101°年。 這就造成了在相當長一段時間內，自然界天然物質中的鉛穩定同位素組成一般不會發生變 化。由於現有不同的環境介質的物質來源、成因機制、形成環境及形成時間不一，因而各自 具有不同的鉛同位素標記特徵，這一特徵使鉛同位素比值成為含鉛物質的一種"指紋"。由 於不同源區鉛同位素的組成不同，因此可利用鉛同位素的這種"地球化學指紋"特徵來示 蹤鉛的不同來源。鉛同位素有 2°6Pb/2°4Pb、2° 7Pb/2°4Pb與2°8Pb/ 2°4Pb三個同位素比值，代表了 U-Pb與Th-Pb兩個同位素體系，信息量大，彼此之間可以相互印證，並且鉛同位素幾乎不存 在同位素分餾效應（同位素分餾是指在物理、化學及生物化學作用過程中，一種元素的不 同同位素在兩種或兩種以上物質（物相）之間的分配具有不同的同位素比值的現象），比其 他元素更能抗地質幹擾和保持穩定性。而血鉛是表徵人體長期鉛暴露的有效生物標誌物之 一，因此常用於評價人體鉛暴露的程度。
[0036] 兒童血鉛主要有兩方面的來源：一是母源性來源，二是外源性來源。母源性來源是 指從母體中轉移而來的鉛汙染，例如孕婦主動吸菸和被動吸菸均可使體內血鉛和臍血鉛水 平升高，孕婦血鉛可通過臍帶血進入胎兒體內造成胎兒血鉛水平升高，胎兒出生後又通過 餵養的母乳汁再吸收母體的鉛造成自身的鉛暴露。外源性來源就是兒童出生後從外界環境 中直接攝入的鉛，如通過呼吸大氣、接觸環境媒介（土壤和塵埃、水等）、油漆、塗料和不合 格玩具等暴露途徑攝入的鉛。
[0037] 鉛穩定同位素分析採用的主要檢測手段是電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS)。 ICP-MS分析檢測可簡化樣品準備時間，耗時短；它可分為普通四級杆的檢測（ICP-QMS)和 高分辨的檢測（MC-ICP-MS)。高分辨的ICP-MS能更準確的區分不同物質間鉛同位素的差 異，但對前處理的無汙染要求比較高且儀器普及率很低；普通的四級杆ICP-MS基本能分辨 出不同物質間同位素的差異，且儀器的普及率較高。
[0038] 本發明提供的血液中鉛暴露來源的定性評價方法是通過ICP-MS對不同環境介質 中鉛穩定同位素豐度進行測定，再對比分析不同環境介質樣本中 2°8Pb/2°6Pb (因為2tl4Pb的豐 度較低，儀器檢測的信號/響應值較低，在相同的儀器狀態及分析條件下，相比其他3種同 位素而言，其檢測的誤差可能會較大，不利於準確反應樣品真實的同位素值。因此，一般用 另外三種同位素的比值進行分析，即 2°7Pb/2°6Pb、2° 8Pb/2°6Pb、2°7Pb/ 2°8Pb等）的特徵比值，得 到鉛同位素介質差異指數D，來定性評價血液中鉛的暴露來源。
[0039] 以下結合具體實施例，更具體地說明本發明的內容，並對本發明作進一步闡述，但 這些實施例絕非對本發明有任何限制。本領域技術人員在本說明書的啟示下對本發明實施 例中所作的任何變動都將屬於本發明權利要求書的範圍內。
[0040] 一、環境介質樣品的採集及鉛含量的測定
[0041] 根據血液提供對象的實際生活環境，採集與其直接接觸的環境介質，及可能的鉛 汙染排放源介質（如燃燒的煤、生活周邊的工廠活動所用的原料或排放的廢棄物等）。
[0042] 1、室內塵的採集
[0043] 採集家庭室內屋頂、廚櫃頂、窗臺及角落等具有聚集性點位的塵樣，每個點位的塵 樣由4-5個同類子採樣點樣本混合組成。各子採樣點混合後，每個樣本採集l-5g。採樣過 程中，用無塵毛刷掃集塵樣，丟棄頭髮、碎屑、小石子等雜物後，將塵樣裝於低背景幹擾的自 封袋裡，陰涼避光保存。
[0044] 2、室外塵的採集
[0045] 採集家庭室外地表、窗臺等點位的塵樣，每個點位的塵樣由同一區域4-5個同類 子採樣點樣本均勻混合組成。各子採樣點混合後，每個樣本採集l_5g。採樣過程中，用無塵 毛刷掃集塵樣，丟棄頭髮、碎屑、小石子等雜物後，採集的塵樣放置於低背景幹擾的自封袋 裡，陰涼避光保存。
[0046] 3、家庭室外土壤樣本的採集
[0047] 採樣前，將土壤表面的石礫、植物根系、殘留物等雜物挑出。根據血液提供對象的 活動範圍及習慣，按"S"型或"梅花型"採集家庭室外表層土壤樣品。每個採樣點的取土深 度及採樣量保持一致，利用不鏽鋼取土鏟採集O-IOcm左右的表層土壤。在每個採樣區，選 擇4?5個採樣點，各採樣點等量採取0. 5公斤左右的土壤，然後將所有採樣點的土壤均勻 混合為一個土壤樣品，鋪成正方形，劃對角線將土樣分成四份，把對角的兩份分別合併成一 份，帶回實驗室。將帶回實驗室的土壤樣品進行自然風乾，或於-70°C冷凍乾燥機冷凍乾燥 處理直至完全成幹的狀態。然後將土壤樣品於瑪瑙研缽中研磨，過20目尼龍篩，混勻後，取 其中部分，再研磨，全部通過100目尼龍篩。
[0048] 4、食物樣本的採集
[0049] 要求血液提供對象提供一份其在參試的24h內的所吃的全部食品，即保證所採的 食物樣品與參試對象食用的食物等樣等量。將所有食物樣品按類別分別裝入為其提供的潔 淨自封袋中（不包括飲料和湯），同時記錄樣品的採集信息，具體填寫各種食物的種類。採 集完畢，食物樣品應置於_20°C冷凍。食物樣品採集後，將每頓食物樣品進行分別稱重，分別 記錄食物種類及重量信息。於每頓食物中取適量進行攪拌，混合均勻後，於_70°C冷凍乾燥 機冷凍乾燥處理72h後，於潔淨的木製研缽中研磨過100目尼龍篩。
[0050] 5、飲用水樣本的採集
[0051 ] 根據血液提供對象日常的飲水習慣，採集其最經常飲用的水，如燒開的自來水，桶 裝純淨水等。先用飲用水對採樣瓶內部潤洗幾遍，樣本採集完畢，立刻滴2滴優級純濃硝酸 於水樣中，並蓋緊瓶蓋。樣品採集後應儘快分析，或置於_4°C冷藏保存。
[0052] 採樣前，選擇適當的採樣容器，聚四氟乙烯的採樣瓶、塑料、玻璃材質的採樣容器 及用於採樣的橡膠管和乳膠管要先用水和洗滌劑清洗，除去灰塵、油垢後用自來水衝洗幹 淨，然後用質量分數為10%的硝酸（或鹽酸）浸泡8h，取出浙幹後用自來水衝洗3次，並用 蒸餾水充分淋洗乾淨並烘乾；金屬材質的採樣器，應先用洗滌劑清除油垢，再用自來水衝洗 乾淨後晾乾備用。
[0053] 6、家庭室內外空氣樣本的採集
[0054] 根據血液提供對象的日常行為活動模式，採集室內主要活動場所的PMltl或PM 2.5 ; 採集家庭室外空曠處場所的PMltl或PM2.5樣品。室內及室外空氣樣品的採集粒徑保持一 致。採集裝置包括採樣泵、切割頭和濾膜。其中採樣泵型號為Buck Libra Plus，AP BUCK In C.，USA ;切割頭，根據所採集粒徑的大小分為PM1(I、PM2.5等，型號分別為PEM-200-PM 1Q、 PEM-200-PM2.5，北京賽福萊博科技有限公司；濾膜，直徑037,Munktell Filter AB，Sweden。
[0055] 7、企業廢水樣本的採集
[0056] 根據企業的實際廢水排汙口，採集各排汙口的廢水樣品，及向環境無組織排放 (無組織排放是指大氣汙染物不經過排氣筒、汙水不經過管道的無規則排放）的汙水。廢水 樣品用採樣瓶（按5、飲用水樣品的採集中所述的方法處理採樣瓶）採集和放置。採樣過程 中，先用企業廢水對採樣瓶內部潤洗幾遍，樣本採集完畢，立刻滴2滴優級純濃硝酸於水樣 中，並蓋緊瓶蓋。樣品採集後應儘快分析，或者於_4°C冷藏保存。
[0057] 8、企業廢渣樣本的採集
[0058] 根據企業的實際廢渣排汙口或廢渣堆放點，採集各排汙口或堆放點的廢渣樣品。 採樣前，去掉廢渣外來的樹杆，枝葉等雜物，系統採集企業最近1個月各排汙點排放的廢渣 樣本。用潔淨的手套，將表層（0-20cm)廢渣樣本裝入潔淨布袋裡。每個樣本由3?5個子 採樣點混合而成，每個樣本採集0. 5-lkg。
[0059] 9、企業廢氣樣本的採集
[0060] 根據企業的實際廢氣有組織排放口和無組織排放口，採集其各排放點的廢氣。企 業廢氣的採集方法和步驟參照《固定汙染源排氣中顆粒物測定與氣態汙染物採樣方法（GB/ T16157)》、《大氣汙染物無組織排放監測技術導則（HJ/55)》、《空氣和廢氣監測分析方法 (中國環境科學出版社，2003,第四版）》或《大氣固定源的採樣和分析（中國環境科學出版 社，1993)》進行。
[0061] 10、原料或燃料樣品的採集
[0062] (1)根據企業及家庭的燃料類型，採集煤等燃料。
[0063] 燃煤：採集不同來源不同時期不同產地的燃煤樣各3?5個，每個樣本採集0. 5kg 於潔淨的自封袋中。將煤樣經風乾（自然風乾或冷凍乾燥）後，除去煤樣中石子和動植物 殘體等異物，用木棒（或瑪瑙棒）研壓，通過2mm尼龍篩（除去2mm以上的雜質），混勻。用 瑪瑙研缽將通過2_尼龍篩的燃煤樣研磨至全部通過100目尼龍篩，混勻後裝袋放於陰涼 處（或4°C冰箱冷藏）備用。
[0064] (2)根據研究區域內工業活動情況，採集礦石開採、冶煉等與礦石相關的企業礦 石原料樣本。礦石樣品的前處理和分析測試方法參照《銅礦石、鉛礦石和鋅礦石化學分 析方法鉛的測定（GB/T14353. 2-93)》或《鐵礦石鉛含量的測定火焰原子吸收光譜法（GB/ T6730. 54-2004)》標準的要求執行。
[0065] 礦石：根據血液提供對象實際生活地區內，礦石開採、冶煉或其他加工等企業分布 情況，根據礦石產地、來源或類型的不同，將所在地區、村、鎮、鄉或縣周邊1公裡範圍內的 與礦石活動相關的企業設為一個採樣點。採集各企業不同種類、不同來源及不同產地的具 有代表性的礦石樣品各3?5個，同時採集企業工業活動後的礦渣和尾礦樣品，各3?5個。 每個樣本各採集0. 5?I. 0kg，裝入乾淨的自封袋中。將礦石原料及礦漁等樣本風乾（自然 風乾或冷凍乾燥）後，除去土樣中石子和動植物殘體等異物，用木棒（或瑪瑙棒）研壓，通 過2mm尼龍篩（除去2mm以上的砂礫），混勻。用瑪瑙研缽將通過2mm尼龍篩的土樣研磨至 全部通過100目尼龍篩，混勻後裝袋放於陰涼處（或4°C冰箱冷藏）備用。
[0066] 以上室內塵樣品、室外塵樣品、家庭室外土壤樣品、企業廢渣樣品的前處理及分析 參照《土壤質量鉛、鎘的測定-石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997)》執行；食 物樣品的前處理及分析參照《食品安全國家標準食品中鉛的測定（GB5009. 12-2010)》執行； 飲用水樣品、企業廢水樣品的前處理和鉛的檢測分析參照《生活飲用水標準檢驗方法金屬 指標（GB/T 5750. 6-2006)》執行；家庭室內外空氣樣品、企業廢氣樣品中鉛的預處理和分 析測定，參照《環境空氣鉛的測定石墨爐原子吸收分光光度法（HJ 539-2009)》執行；燃煤 樣品中鉛的預處理和分析測試方法參照《煤中鉻、鎘、鉛的測定方法（GB/T16658-2007)》標 準的要求執行；礦石樣品中鉛的預處理和分析測試方法參照《鐵礦石鉛含量的測定火焰原 子吸收光譜法（GB/T6730. 54-2004)》或《銅礦石、鉛礦石和鋅礦石化學分析方法鉛的測定 (GB/T14353. 2-93)》標準的要求執行。
[0067] 二、血液樣品的採集及鉛含量的測定
[0068] 血樣採集在採血間進行。採血人員應戴乳膠或聚乙烯手套。若手套塗粉，接觸血 液提供對象或血樣前應先用靜脈採血皮膚清潔法處理手套後再進行操作。靜脈血採集按如 下步驟進行：
[0069] ①按順序用0. 2%硝酸、純水、碘酒、酒精（或用約5% "洗潔淨"棉球、2%依地酸 鈉棉球、酒精棉球）清潔取血區皮膚。
[0070] ②使用經過檢驗的同一批號的一次性注射器抽取靜脈血，穿刺成功後立即鬆開止 血帶。如使用真空採血管可直接注入，並立即搖晃均勻。如使用聚乙烯管留置樣本，應當留 存雙份樣本，每管血樣為〇. 5-lmL，注入後立即搖晃均勻，與抗凝劑充分混合。
[0071] ③留置採血空白樣
[0072] 在每次採血開始前、採血中和採血結束時，分別用經過鉛空白檢驗的0. 5%硝酸替 代血液，各做兩個採樣空白（包括真空採血管和聚乙烯管），以了解採樣過程中可能的汙染 情況。
[0073] ④血樣的保存
[0074] 採集血液標本的採血管管口朝上放置於試管架中，置於_20°C冰箱保存。保存時間 不得超過2周，門診樣品不得超過48小時。
[0075] 血液中鉛含量的測定按以下步驟進行：取全血（若血液為冷凍保存的，需要血液 完全解凍並搖勻。若血液為現採，則可直接進行以下的步驟Uml置於聚四氟乙烯罐中，力口 入2ml HNO3，冷消化過夜，次日入微波消解（MARS 5, CEM，USA)，微波程序分三個過程，每個 過程的條件分別為：過程 i :150°C，ΙΟη?η,δΟ% Power ;過程 ii :1801,20111:111,751% Power ; 過程iii :100°C, 10min,40% Power (這是利用MARS 5微波消解儀設定的一個消解程序,程序 的完成需要3個過程。儀器會自行運行這3個過程，經過此消解程序的消解，血液裡的有機 或無機鉛會完全的釋放出來，確保消解過程中鉛的完全釋放），得到消化液。完畢後，用1% (體積百分含量）HNO 3IOml少量多次地淋洗消化罐，將消化液全部轉移至石英或聚四氟乙烯 消化杯（管）中，置於IKTC的石墨消解爐（KDNX-20)或電熱板（SB-3.6-4)中趕酸（樣品 在消解過程中，加入了濃硝酸，因此消解過後的消化液因為酸度太高對儀器的進樣系統部 件有損害，而且酸度過高對樣品的測定也有幹擾，因此需要趕酸。趕酸，是指將消化液放置 於消解爐的插孔或者電熱板的板面上，加熱，使液體揮發。待液體揮發至只剩下1滴左右， 硝酸基本揮發完畢，趕酸過程相應結束），至杯底剩至1滴左右的趕酸液，再用5% (體積百 分含量）HN038ml少量多次的淋洗趕酸杯（管），將趕酸液轉至IOml刻度試管或容量瓶中， 並用5% HNO3將轉移後的趕酸液定容至10ml，搖勻得到待測液。對待測液進行適當的濃縮 或稀釋處理，使待測液中鉛含量為0-50 μ g/L，用ICP-MS在電感藕合等離子體質譜儀同位 素測定模式下，進行樣本鉛同位素測定分析。儀器調整參數為："同位素"檢測模式；掃描頻 率為1000 SCan/s，2°4Pb駐留時間20s、2°6Pb和 2tl7Pb駐留時間為10s，2°8Pb駐留時間為5s，重 復6次。
[0076] 鉛濃度的檢測儀器為電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS)， Agilent_7500a, Agilent Scientific Technology Ltd. ,USA;或原子吸收分光光度計 (AAS)，Z-2000, Hitachi Limited,日本；或其他具有鉛檢測功能的分析儀器。
[0077] 三、鉛同位素介質差異指數D的計算
[0078] 對比分析血液中鉛同位素特徵值與某一環境介質（潛在汙染源）中鉛同位素的特 徵值，如果二者相似或相近，則可認為該環境介質是血液中鉛暴露的來源。
[0079] 對比分析環境介質樣本中和血液中鉛的2°8Pb/ 2°6Pb特徵比值，二者的相似度一一 鉛同位素介質差異指數D的計算按式（1)進行：
[0080] D = I [(208Pb/206Pb)ml-(208Pb/ 206Pb)m2] | X1000 (1)
[0081] D為鉛同位素介質差異指數，即環境介質樣本與血液的鉛同位素特徵比值差異值； ml為環境介質樣本，m2為血液樣本。D也可以為任意兩種不同環境介質樣本鉛同位素特徵 比值的差異值；此時，ml和m2分別為兩種不同環境介質樣本。
[0082] 計算得到鉛同位素介質差異指數D後，對所評價的介質樣本的鉛同位素比值特徵 進行分析，
[0083] D〈2,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵相似；
[0084] 2〈D〈10,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵存在較小差異；
[0085] 10〈D〈20,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵明顯不同；
[0086] D>20,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵完全不同。
[0087] 若其中一種介質為血液，且血液與該環境介質樣品的鉛同位素介質差異指數小於 2,則可判定該環境介質是血液中鉛暴露的主要來源；若二者鉛同位素介質差異指數介於2 和10之間，則可以判定該介質是血液中鉛暴露的重要來源；若二者鉛同位素介質差異指數 介於10和20之間，則可以判定該介質對血液中鉛暴露的貢獻較小；若二者鉛同位素介質差 異指數大於20,則可忽略該介質對血液中鉛暴露的影響。
[0088] 四、鉛同位素介質差異指數的重現性驗證
[0089] 以山西省某焦化企業周邊的環境及兒童為研究對象，根據上述樣品採集、製備及 測定步驟，分別測定兒童血液、家庭室外土壤及食物樣品中鉛2tl8PV2tl6Pb的同位素特徵比 值，對比食物、土壤及血液樣品中的鉛同位素特徵比值，其結果見表1。
[0090] 表1不同環境介質2tl8PV2tl6Pb同位素比值特徵及誤差分析
[0091]

【權利要求】
1. 一種人體血液中鉛暴露來源的定性源解析方法，其特徵在於，包括以下步驟： 1) 、環境介質樣品的採集及鉛含量和同位素的測定，得到環境介質樣品中2°8pb/2° 6pb的 特徵比值（2°8Pb/2°6Pb)ml ; 2) 、血液樣品的採集及鉛含量和同位素的測定，得到血液樣品中2°8Pb/2° 6Pb的特徵比值 (208Pb/206Pb)ffl2 ； 3) 、鉛同位素介質差異指數D的計算：用式（1)對比分析不同環境介質樣本與血液樣本 中2°8Pb/2°6Pb的特徵比值，得到鉛同位素介質差異指數D，來定性評價血液中鉛的暴露來源， D = | [(208Pb/206Pb)ml-(208Pb/ 206Pb)m2] | X1000 (1) D為環境介質樣本與血液樣本的鉛同位素特徵比值差異值，即鉛同位素介質差異指數； ml為環境介質樣本，m2為血液樣本； 若D〈2,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵相似； 2〈D〈10,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵存在較小差異； 10〈D〈20,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵明顯不同； D>20,則兩種不同介質樣本的鉛同位素比值特徵完全不同。
2. 根據權利要求1所述定性源解析方法，其特徵在於，用ICP-MS (電感藕合等離子體質 譜儀）對不同環境介質及人體血液中鉛穩定同位素豐度值進行測定。
3. 根據權利要求1或2所述定性源解析方法，其特徵在於，所述環境介質包括室內塵、 室外塵、家庭室外土壤、食物、飲用水、家庭室內外空氣、企業廢水、企業廢渣、企業廢氣、原 料或燃料。
4. 根據權利要求3所述定性源解析方法，其特徵在於，所述室內塵、室外塵、家庭室外 土壤、企業廢渣的前處理及分析參照《土壤質量鉛、鎘的測定-石墨爐原子吸收分光光度法 (GB/T 17141-1997)》執行。
5. 根據權利要求3所述定性源解析方法，其特徵在於，所述食物的前處理及分析參照 《食品安全國家標準食品中鉛的測定（GB 5009. 12-2010)》執行。
6. 根據權利要求3所述定性源解析方法，其特徵在於，所述飲用水、企業廢水的分析參 照《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標（GB/T 5750. 6-2006)》執行。
7. 根據權利要求3所述定性源解析方法，其特徵在於，家庭室內外空氣、企業廢氣中鉛 的測定參照《環境空氣鉛的測定石墨爐原子吸收分光光度法（暫行）（HJ539-2009)》執行。
8. 根據權利要求3所述定性源解析方法，其特徵在於，所述燃煤中鉛的預處理和分 析測試方法參照《煤中鉻、鎘、鉛的測定方法（GB/T16658-2007)》標準的要求執行；所述 礦石中鉛的預處理和分析測試方法參照《鐵礦石鉛含量的測定火焰原子吸收光譜法（GB/ T6730. 54-2004)》標準的要求執行。
9. 根據權利要求1或2所述定性源解析方法，其特徵在於，所述血液樣本的採集按如下 步驟進行： ① 按順序用〇. 2%硝酸HN03、純水、碘酒、酒精（或用約5%棉球、2%依地酸鈉棉球、酒 精棉球）清潔取血區皮膚（如前手臂）； ② 使用經過檢驗的同一批號的一次性注射器抽取靜脈血，穿刺成功後立即鬆開止血 帶，如使用真空採血管可直接注入，並立即搖晃均勻。如使用聚乙烯管留置樣本，應當留存 雙份樣本，每管血樣為〇. 5-lmL，注入後立即搖晃均勻，與抗凝劑充分混合； ③ 留置採血空白樣 在每次採血開始前、採血中和採血結束時，分別用經過鉛空白檢驗的0. 5%硝酸替代 血液，各做兩個採樣空白（包括真空採血管和聚乙烯管），以了解採樣過程中可能的汙染情 況； ④ 血樣的保存 採集血液標本的採血管管口朝上放置於試管架中，置於4°C冰箱保存。保存時間不得超 過2周，門診樣品不得超過48小時；或放於-20°C冰箱冷凍保存。
10. 根據權利要求9所述定性源解析方法，其特徵在於，所述血液樣本中鉛含量的測定 按以下步驟進行： I、取全血（若血液為冷凍保存的，需要血液完全解凍並搖勻，若血液為現採，則可直 接進行以下的步驟）lml置於聚四氟乙烯消化罐中，加入2ml HN03，冷消化過夜，次日入微波 消解儀消解（MARS 5, CEM，USA)，微波程序有三個過程，條件分別為：過程i : 150°C，lOmin， 50% Power;過程ii :18CTC,2011^11,751% Power;過程iii:10CTC,lOminJO% Power，得到消 化液； 11、 完畢後，用1% (體積百分含量）HN0310ml少量多次地淋洗消化罐，將消化液全部轉 移至石英或聚四氟乙烯消化杯/管中，置於ll〇°C的石墨消解爐或電熱板中趕酸，至杯底剩 至1滴左右的趕酸液，再用5% (體積百分含量）HN03 8ml少量多次的淋洗消化杯/管，將 趕酸液轉至l〇ml刻度試管或容量瓶中，並用5 % HN03將轉移後的趕酸液定容至10ml，搖勻 得到待測液； III、將待測液進行適當的濃縮或稀釋處理，使待測液中鉛含量為0-50 y g/L，用ICP-MS 在電感藕合等離子體質譜儀同位素測定模式下，進行樣本鉛同位素測定分析。
【文檔編號】G01N27/62GK104391032SQ201410652792
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】段小麗, 曹素珍, 趙秀閣, 王貝貝, 馬瑾, 林春野, 孫承業, 黃楠, 董婷 申請人:中國環境科學研究院