一種人體尿液中鉛暴露來(lái)源的定性源解析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種人體尿液中鉛暴露來(lái)源的定性源解析方法，包括對(duì)環(huán)境介質(zhì)樣品、尿液樣品的采集及鉛含量的測(cè)定，得到特征比值208Pb/206Pb；再計(jì)算鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D來(lái)定性評(píng)價(jià)尿液中鉛的暴露來(lái)源。本發(fā)明給出了的定性評(píng)價(jià)方法，創(chuàng)造性地提出了鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D，上述評(píng)價(jià)方法及鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)的測(cè)定與計(jì)算對(duì)于尿液中鉛暴露來(lái)源的評(píng)價(jià)有直接的指導(dǎo)意義。本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法適用于尿液中鉛暴露來(lái)源的分析和確定，通過(guò)定性的方式對(duì)其進(jìn)行全面的評(píng)定，且該方法簡(jiǎn)單、客觀、準(zhǔn)確，重復(fù)性好，誤差小，具有很好的操作性和實(shí)用性，為尿液中鉛暴露來(lái)源的確定提供了科學(xué)的理論依據(jù)。
【專利說(shuō)明】一種人體尿液中鉛暴露來(lái)源的定性源解析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及人體尿液樣品中鉛的暴露來(lái)源的解析和確定方法，特別是涉及一種尿 液中鉛暴露來(lái)源的定性評(píng)價(jià)方法。

【背景技術(shù)】
[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(yùn)藏量很大，在自然環(huán)境 中不可降解，一旦開(kāi)采出來(lái)，將永久存在于生活環(huán)境中。由于其具有柔軟性、延展性、低熔點(diǎn) 和耐腐蝕等獨(dú)特性質(zhì)，因而成為在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的金屬之一。目前的科學(xué)研究顯 示鉛不僅不是人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素，鉛超標(biāo)還會(huì)對(duì)人體造成多系統(tǒng)的損害，包括神經(jīng)系統(tǒng)、 造血系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)。由于兒童的生長(zhǎng)發(fā)育、代謝和行為上的特點(diǎn)，兒童對(duì)鉛 比成人敏感。鉛是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒物，對(duì)兒童心理-行為-智力及發(fā)育的損傷具有不 可逆性。
[0003] 目前環(huán)境中的鉛主要有兩個(gè)方面的來(lái)源，一是自然來(lái)源，二是非自然來(lái)源。自然來(lái) 源是指火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等自然現(xiàn)象釋放到環(huán)境中的鉛。然而自然環(huán)境中鉛的本底值較 低，所以自然來(lái)源不是環(huán)境中鉛污染的主要來(lái)源。非自然來(lái)源是指人類活動(dòng)帶來(lái)的鉛排放， 是造成當(dāng)今環(huán)境鉛污染的主要原因。非自然來(lái)源主要包括含鉛礦石開(kāi)采、冶煉及加工，鉛蓄 電池的生產(chǎn)與加工等工業(yè)生產(chǎn)來(lái)源；燃料生產(chǎn)與使用；含鉛油漆和涂料的生產(chǎn)與使用；汽 車尾氣排放；化肥農(nóng)藥生產(chǎn)與使用等來(lái)源。
[0004] 環(huán)境中的鉛主要經(jīng)過(guò)以下三種途徑進(jìn)入人體內(nèi)：（1)經(jīng)口暴露：受鉛污染的食物 及飲用水，過(guò)高鉛污染的土壤培育的谷物和蔬菜、采用"掛錫"處理的火鍋或爆米花等食品 可經(jīng)口途徑暴露于人體。（2)經(jīng)呼吸暴露：含鉛礦石開(kāi)采、冶煉等企業(yè)工業(yè)排放的廢氣、灰 塵，汽車排放的尾氣、香煙等會(huì)經(jīng)過(guò)呼吸暴露途徑暴露于人體。（3)經(jīng)皮膚暴露：受鉛污染 的土壤和水體等也可通過(guò)皮膚接觸而使人體暴露鉛。
[0005] 目前，常用的鉛污染源解析方法有：以污染源為研究對(duì)象的擴(kuò)散模型和以污染區(qū) 域?yàn)檠芯繉?duì)象的受體模型為主的兩種數(shù)學(xué)模型。其中擴(kuò)散模型主要根據(jù)污染源的排放量、 與排放源的位置關(guān)系、污染物理化性質(zhì)，以及風(fēng)速、風(fēng)向等區(qū)域環(huán)境因素來(lái)計(jì)算各源對(duì)研究 區(qū)域的影響程度，該方法受制于輸入?yún)?shù)的準(zhǔn)確性。而受體模型是通過(guò)對(duì)排放源和受體樣 品進(jìn)行物理、化學(xué)測(cè)定，定性識(shí)別有效污染源及其貢獻(xiàn)率，該模型不依賴于排放源的排放方 式、區(qū)域氣象等參數(shù)，有效地避開(kāi)擴(kuò)散模型所涉及到的遷移過(guò)程的難點(diǎn)，因此逐步得到更為 廣泛的應(yīng)用。但是這兩種方法主要是對(duì)沉積物中重金屬元素全量及各化學(xué)形態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 學(xué)分析和質(zhì)量評(píng)價(jià)，不能對(duì)沉積物重金屬多源體系進(jìn)行有效辨析，難以對(duì)污染貢獻(xiàn)做出定 性評(píng)價(jià)；另外這兩種方法均需大范圍取樣，工作量相對(duì)較大，因此在實(shí)際應(yīng)用中受到一定限 制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，提供一種能夠準(zhǔn)確、有效、定性 評(píng)價(jià)人體尿液中鉛暴露來(lái)源的定性源解析方法，包括以下步驟：
[0007] 1)、環(huán)境介質(zhì)樣品的采集及鉛含量和同位素的測(cè)定，得到環(huán)境介質(zhì)樣品中 2° 8Pb/2°6Pb 的特征比值（2°8Pb/2°6Pb)ml ;
[0008] 2)、尿液樣品的采集及鉛含量和同位素的測(cè)定，得到尿液樣品中2°8Pb/2° 6Pb的特征 比值（2tl8PV2tl6Pb)m2 ;
[0009] 3)、鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D的計(jì)算：用式（1)對(duì)比分析不同環(huán)境介質(zhì)樣本與尿液 樣本中 2°8Pb/2°6Pb的特征比值，得到鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D，來(lái)定性評(píng)價(jià)尿液中鉛的暴露 來(lái)源，
[0010] D = I [(208Pb/206Pb)ml-(208Pb/ 206Pb)m2] | X1000 (1)
[0011] D為環(huán)境介質(zhì)樣本與尿液樣本中鉛同位素特征比值的差異值，即鉛同位素介質(zhì)差 異指數(shù)；ml為環(huán)境介質(zhì)樣本，m2為尿液樣本；
[0012] 若D〈2,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值相似；
[0013] 2〈D〈10,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值存在較小差異；
[0014] 10〈D〈20,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值明顯不同；
[0015] D>20,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值完全不同。
[0016] 用ICP-MS (電感藕合等離子體質(zhì)譜儀）對(duì)不同環(huán)境介質(zhì)中鉛穩(wěn)定同位素豐度值進(jìn) 行測(cè)定。
[0017] 所述環(huán)境介質(zhì)包括室內(nèi)塵、室外塵、家庭室外土壤、食物、飲用水、家庭室內(nèi)外空 氣、企業(yè)廢水、企業(yè)廢渣、企業(yè)廢氣、原料或燃料。
[0018] 所述室內(nèi)塵、室外塵、家庭室外土壤、企業(yè)廢渣的前處理及分析參照《土壤質(zhì)量鉛、 鎘的測(cè)定-石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997)》執(zhí)行。
[0019] 所述食物的前處理及分析參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定 (GB5009. 12-2010)》執(zhí)行。
[0020] 所述飲用水、企業(yè)廢水的分析參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法金屬指標(biāo)（GB/ T5750. 6-2006)》執(zhí)行。
[0021] 家庭室內(nèi)外空氣、企業(yè)廢氣中鉛的測(cè)定參照《環(huán)境空氣鉛的測(cè)定石墨爐原子吸收 分光光度法（HJ 539-2009)》執(zhí)行。
[0022] 所述燃煤中鉛的預(yù)處理和分析測(cè)試方法參照《煤中鉻、鎘、鉛的測(cè)定方法（GB/ T16658-2007)》標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行；所述礦石中鉛的預(yù)處理和分析測(cè)試方法參照《鐵礦石鉛含 量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法（GB/T6730. 54-2004)》標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。
[0023] 所述尿液樣本的采集按如下步驟進(jìn)行：
[0024] ①采集兒童晨尿樣，尿樣采集在采尿間進(jìn)行，根據(jù)醫(yī)務(wù)人員的安排與操作解釋，由 兒童自行采集；
[0025] ②留置采尿空白樣
[0026] 在每次采尿開(kāi)始前、采尿中和采尿結(jié)束時(shí)，分別用經(jīng)過(guò)鉛空白檢驗(yàn)的0. 5%硝酸 HNO3替代尿液，各做兩個(gè)采樣空白（包括采尿管和聚乙烯管），以了解采樣過(guò)程中可能的污 染情況；
[0027] ③尿樣的保存
[0028] 采集尿液標(biāo)本的尿樣瓶瓶口朝上放置，置于-20度冰箱保存。保存時(shí)間不得超過(guò) 2周，門(mén)診樣品不得超過(guò)48小時(shí)。
[0029] 所述尿液樣本中鉛含量的測(cè)定按以下步驟進(jìn)行：
[0030] I、取尿樣（若尿液為冷凍保存的，需要尿液完全解凍并搖勻，若尿液為現(xiàn)采，則 可直接進(jìn)行以下的步驟）Iml置于聚四氟乙烯消解罐/管中，加入2ml HNO3，冷消化過(guò)夜， 次日入微波消解（MARS 5, CEM，USA)，得到消化液。微波程序有三個(gè)過(guò)程，條件分別為：過(guò) 程 i :15(TC，10min，50% Power ;過(guò)程ii :18(TC，20min，75% Power ;過(guò)程iii :10(TC，lOmin， 40% Power〇
[0031] II、完畢后，用1% (體積百分含量）HNO3IOml少量多次地淋洗消解罐/管，將消化 液全部轉(zhuǎn)移至石英或聚四氟乙烯消化罐/管中，置于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罐/ 管，將趕酸液轉(zhuǎn)至IOml刻度試管或容量瓶中，并用5% HNO3將轉(zhuǎn)移后的趕酸液定容至10ml， 搖勻得到待測(cè)液；
[0032] III、將待測(cè)液進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐饪s或稀釋處理，使待測(cè)液中鉛含量為0_50yg/L，用 ICP-MS在電感藕合等離子體質(zhì)譜儀同位素測(cè)定模式下，進(jìn)行樣本鉛同位素測(cè)定分析。
[0033] 本發(fā)明給出了尿液中鉛暴露來(lái)源的定性評(píng)價(jià)方法，并創(chuàng)造性提出了鉛同位素介質(zhì) 差異指數(shù)D，上述評(píng)價(jià)方法及鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)的測(cè)定與計(jì)算對(duì)于尿液中鉛暴露來(lái)源 的評(píng)價(jià)有直接的指導(dǎo)意義。本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法適用于尿液中鉛暴露來(lái)源的分析和確定，通 過(guò)定性的方式對(duì)其進(jìn)行全面的評(píng)定，且該方法簡(jiǎn)單、客觀、準(zhǔn)確，重復(fù)性好，誤差小，具有很 好的操作性和實(shí)用性，為尿液中鉛暴露來(lái)源的確定提供了科學(xué)的理論依據(jù)。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 自然界鉛有4種穩(wěn)定同位素，分別是2°4Pb、2°6Pb、 2°7Pb和2°8Pb，其中后3種分別是 238U、235U、232Th衰變的最終產(chǎn)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占的比例，豐度的大小一般以百分?jǐn)?shù) 表示，人造同位素的豐度為零。因?yàn)楦鞣N同位素在自然界中往往分布得比較均勻，取平均值 計(jì)算比較準(zhǔn)確，因此周期表上所列的原子量實(shí)際上是各種同位素按豐度加權(quán)的平均值）隨 著時(shí)間而增加，而 2ci4Pb至今尚未發(fā)現(xiàn)與哪種放射性同位素母體有關(guān)，它的絕對(duì)含量不隨時(shí) 間而變化。由于238U、 235U及232Th的衰變常數(shù)不同，這就決定了其相應(yīng)的子體同位素2°6Pb、 2tl7Pb及2tl8Pb之間的比值將隨時(shí)間的增長(zhǎng)呈有規(guī)律的變化，但238U、 235U、232Th衰變成2°6Pb、 207Pb和208Pb的半衰期都非常長(zhǎng)，分別達(dá)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(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，自然界天然物質(zhì)中的鉛穩(wěn)定同位素組成一般不會(huì)發(fā)生變 化。由于現(xiàn)有不同的環(huán)境介質(zhì)的物質(zhì)來(lái)源、成因機(jī)制、形成環(huán)境及形成時(shí)間不一，因而各自 具有不同的鉛同位素標(biāo)記特征，這一特征使鉛同位素比值成為含鉛物質(zhì)的一種"指紋"。由 于不同源區(qū)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(xué)指紋"特征來(lái)示 蹤鉛的不同來(lái)源。鉛同位素有 2°6Pb/2°4Pb、2° 7Pb/2°4Pb與2°8Pb/ 2°4Pb三個(gè)同位素比值，代表了 U-Pb與Th-Pb兩個(gè)同位素體系，信息量大，彼此之間可以相互印證，并且鉛同位素幾乎不存 在同位素分餾效應(yīng)（同位素分餾是指在物理、化學(xué)及生物化學(xué)作用過(guò)程中，一種元素的不 同同位素在兩種或兩種以上物質(zhì)（物相）之間的分配具有不同的同位素比值的現(xiàn)象），比其 他元素更能抗地質(zhì)干擾和保持穩(wěn)定性。而尿鉛是表征人體短期鉛暴露的有效生物標(biāo)志物， 因此常用于評(píng)價(jià)人體鉛暴露的程度及排鉛治療的效果。
[0035] 兒童尿鉛主要有兩方面的來(lái)源：一是母源性來(lái)源，二是外源性來(lái)源。母源性來(lái)源就 是從母體中轉(zhuǎn)移而來(lái)的，例如孕婦主動(dòng)吸煙和被動(dòng)吸煙均可使體內(nèi)鉛暴露水平升高，孕婦 體內(nèi)鉛負(fù)荷可通過(guò)臍帶血進(jìn)入胎兒體內(nèi)造成胎兒的鉛暴露，胎兒出生后又通過(guò)乳汁再吸收 母體的鉛從而造成自身體內(nèi)鉛暴露水平的升高，表現(xiàn)出一定的尿鉛負(fù)荷水平。外源性來(lái)源 就是兒童出生后從外界環(huán)境中直接攝入的鉛，如通過(guò)呼吸大氣、接觸環(huán)境媒介（土壤和塵 埃、水等）、油漆、涂料和不合格玩具等暴露途徑攝入的鉛。
[0036] 鉛穩(wěn)定同位素分析采用的主要檢測(cè)手段是電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS)。 ICP-MS分析檢測(cè)可簡(jiǎn)化樣品準(zhǔn)備時(shí)間，耗時(shí)短；它可分為普通四級(jí)桿的檢測(cè)（ICP-QMS)和 高分辨的檢測(cè)（MC-ICP-MS)。高分辨的ICP-MS能更準(zhǔn)確的區(qū)分不同物質(zhì)間鉛同位素的差 異，但對(duì)前處理的無(wú)污染要求比較高且儀器普及率很低；普通四級(jí)桿ICP-MS基本能分辨出 不同物質(zhì)間同位素的差異，且儀器的普及率較高。
[0037] 本發(fā)明提供的尿液中鉛暴露來(lái)源的定性評(píng)價(jià)方法是通過(guò)ICP-MS對(duì)不同環(huán)境介質(zhì) 中鉛穩(wěn)定同位素豐度進(jìn)行測(cè)定，再對(duì)比分析不同環(huán)境介質(zhì)樣本中 2°8Pb/2°6Pb (因?yàn)?tl4Pb的豐 度較低，儀器檢測(cè)的信號(hào)/響應(yīng)值較低，在相同的儀器狀態(tài)及分析條件下，相比其他3種同 位素而言，其檢測(cè)的誤差可能會(huì)較大，不利于準(zhǔn)確反應(yīng)樣品真實(shí)的同位素值。因此，一般用 另外三種同位素的比值進(jìn)行分析，即 2°7Pb/2°6Pb、2° 8Pb/2°6Pb、2°6Pb/ 2°8Pb等）的特征比值，得 到鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D，來(lái)定性評(píng)價(jià)尿液中鉛的暴露來(lái)源。
[0038] 以下結(jié)合具體實(shí)施例，更具體地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，并對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但 這些實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的啟示下對(duì)本發(fā)明實(shí)施 例中所作的任何變動(dòng)都將屬于本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
[0039] -、環(huán)境介質(zhì)樣品的采集及鉛含量的測(cè)定
[0040] 根據(jù)尿液提供對(duì)象的實(shí)際生活環(huán)境，采集與其直接接觸的環(huán)境介質(zhì)，及可能的鉛 污染排放源介質(zhì)（如燃燒的煤、生活周邊的工廠活動(dòng)所用的原料或排放的廢棄物等）。
[0041] 1、室內(nèi)塵的采集
[0042] 采集家庭室內(nèi)屋頂、廚柜頂、窗臺(tái)及角落等具有聚集性點(diǎn)位的塵樣，每個(gè)點(diǎn)位的塵 樣由4-5個(gè)同類子采樣點(diǎn)樣本混合組成。各子采樣點(diǎn)混合后，每個(gè)樣本采集l-5g。采樣過(guò) 程中，用無(wú)塵毛刷掃集塵樣，丟棄頭發(fā)、碎屑、小石子等雜物后，將塵樣裝于低背景干擾的自 封袋里，陰涼避光保存。
[0043] 2、室外塵的采集
[0044] 采集家庭室外地表、窗臺(tái)等點(diǎn)位的塵樣，每個(gè)點(diǎn)位的塵樣為同一區(qū)域4-5個(gè)同類 子采樣點(diǎn)樣本均勻混合組成。各子采樣點(diǎn)混合后，每個(gè)樣本采集l_5g。采樣過(guò)程中，用無(wú)塵 毛刷掃集塵樣，丟棄頭發(fā)、碎屑、小石子等雜物后，采集的塵樣置于低背景干擾的自封袋里， 陰涼避光保存。
[0045] 3、家庭室外土壤樣本的采集
[0046] 采樣前，將土壤表面的石礫、植物根系、殘留物等雜物挑出。根據(jù)尿液提供對(duì)象的 活動(dòng)范圍及習(xí)慣，按"S"型或"梅花型"采集家庭室外表層土壤樣品。每個(gè)采樣點(diǎn)的取土深 度及采樣量保持一致，利用不銹鋼取土鏟采集O-IOcm左右的表層土壤。在每個(gè)采樣區(qū)，選 擇4?5個(gè)子采樣點(diǎn)，各子采樣點(diǎn)等量采取0. 5公斤左右的土壤，然后將所有子采樣點(diǎn)的土 壤均勻混合為一個(gè)土壤樣品，鋪成正方形，劃對(duì)角線將土樣分成四份，把對(duì)角的兩份分別合 并成一份，帶回實(shí)驗(yàn)室。將帶回實(shí)驗(yàn)室的土壤樣品進(jìn)行自然風(fēng)干，或于-70°C冷凍干燥機(jī)冷 凍干燥處理直至完全成干的狀態(tài)。然后將土壤樣品于瑪瑙研缽中研磨，過(guò)20目尼龍篩，混 勻后，取其中部分，再研磨，全部通過(guò)100目尼龍篩。
[0047] 4、食物樣本的采集
[0048] 要求尿液提供對(duì)象提供一份其在參試的24h內(nèi)的所吃的全部食品，即保證所采的 食物樣品與參試對(duì)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 凈自封袋中（不包括飲料和湯），同時(shí)記錄樣品的采集信息，具體填寫(xiě)各種食物的種類。采 集完畢，食物樣品應(yīng)置于_20°C冷凍。食物樣品采集后，將每頓食物樣品進(jìn)行分別稱重，分別 記錄食物種類及重量信息。于每頓食物中取適量進(jìn)行攪拌，混合均勻后，于_70°C冷凍干燥 機(jī)冷凍干燥處理72h后，于潔凈的木制研缽中研磨過(guò)100目尼龍篩。
[0049] 5、飲用水樣本的采集
[0050] 根據(jù)尿液提供對(duì)象日常的飲水習(xí)慣，采集其最經(jīng)常飲用的水，如燒開(kāi)的自來(lái)水，桶 裝純凈水等。先用飲用水對(duì)采樣瓶?jī)?nèi)部潤(rùn)洗幾遍，樣本采集完畢，立刻滴2滴優(yōu)級(jí)純濃硝酸 于水樣中，并蓋緊瓶蓋。樣品采集后應(yīng)盡快分析，或置于_4°C冷藏保存。
[0051] 采樣前，選擇適當(dāng)?shù)牟蓸尤萜?，聚四氟乙烯的采樣瓶、塑料、玻璃材質(zhì)的采樣容器 及用于采樣的橡膠管和乳膠管要先用水和洗滌劑清洗，除去灰塵、油垢后用自來(lái)水沖洗干 凈，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸（或鹽酸）浸泡8h，取出浙干后用自來(lái)水沖洗3次，并用 蒸餾水充分淋洗干凈并烘干；金屬材質(zhì)的采樣器，應(yīng)先用洗滌劑清除油垢，再用自來(lái)水沖洗 干凈后晾干備用。
[0052] 6、家庭室內(nèi)外空氣樣本的采集
[0053] 根據(jù)尿液提供對(duì)象的日常行為活動(dòng)模式，采集室內(nèi)主要活動(dòng)場(chǎng)所的PMltl或PM 2.5 ; 采集家庭室外空曠處場(chǎng)所的PMltl或PM2.5樣品。室內(nèi)及室外空氣樣品的采集粒徑保持一 致。采集裝置包括采樣泵、切割頭和濾膜。其中采樣泵型號(hào)為Buck Libra Plus，AP BUCK In C.，USA ;切割頭，根據(jù)所采集粒徑的大小分為PM1(I、PM2.5等，型號(hào)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。
[0054] 7、企業(yè)廢水樣本的采集
[0055] 根據(jù)企業(yè)的實(shí)際廢水排污口，采集各排污口的廢水樣品，及向環(huán)境無(wú)組織排放 (無(wú)組織排放是指大氣污染物不經(jīng)過(guò)排氣筒、污水不經(jīng)過(guò)管道的無(wú)規(guī)則排放）的污水。廢水 樣品用采樣瓶（按5、飲用水樣品的采集中所述的方法處理采樣瓶）采集和放置。采樣過(guò)程 中，先用企業(yè)廢水對(duì)采樣瓶?jī)?nèi)部潤(rùn)洗幾遍，樣本采集完畢，立刻滴2滴優(yōu)級(jí)純濃硝酸于水樣 中，并蓋緊瓶蓋。樣品采集后應(yīng)盡快分析，或者于_4°C冷藏保存。
[0056] 8、企業(yè)廢渣樣本的采集
[0057] 根據(jù)企業(yè)的實(shí)際廢渣排污口或廢渣堆放點(diǎn)，采集各排污口或堆放點(diǎn)的廢渣樣品。 采樣前，去掉廢渣外來(lái)的樹(shù)桿，枝葉等雜物，系統(tǒng)采集企業(yè)最近1個(gè)月各排污點(diǎn)排放的廢渣 樣本。用潔凈的手套，將表層（0-20cm)廢渣樣本裝入潔凈布袋里。每個(gè)樣本由3?5個(gè)子 采樣點(diǎn)混合而成，每個(gè)樣本采集〇. 5-lkg。
[0058] 9、企業(yè)廢氣樣本的采集
[0059] 根據(jù)企業(yè)的實(shí)際廢氣有組織排放口和無(wú)組織排放口，采集其各排放點(diǎn)的廢氣。企 業(yè)廢氣的采集方法和步驟參照《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法（GB/ T16157)》、《大氣污染物無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則（HJ/55)》、《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法 (中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2003,第四版）》或《大氣固定源的采樣和分析（中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版 社，1993)》進(jìn)行。
[0060] 10、原料或燃料樣品的采集
[0061] (1)根據(jù)企業(yè)及家庭的燃料類型，采集煤等燃料。
[0062] 燃煤：采集不同來(lái)源不同時(shí)期不同產(chǎn)地的燃煤樣各3?5個(gè)，每個(gè)樣本采集0. 5kg 于潔凈的自封袋中。將煤樣經(jīng)風(fēng)干（自然風(fēng)干或冷凍干燥）后，除去煤樣中石子和動(dòng)植物 殘?bào)w等異物，用木棒（或瑪瑙棒）研壓，通過(guò)2mm尼龍篩（除去2mm以上的雜質(zhì)），混勻。用 瑪瑙研缽將通過(guò)2_尼龍篩的燃煤樣研磨至全部通過(guò)100目尼龍篩，混勻后裝袋放于陰涼 處（或4°C冰箱冷藏）備用。
[0063] (2)根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)工業(yè)活動(dòng)情況，采集礦石開(kāi)采、冶煉等與礦石相關(guān)的企業(yè)礦 石原料樣本。礦石樣品的前處理和分析測(cè)試方法參照《銅礦石、鉛礦石和鋅礦石化學(xué)分 析方法鉛的測(cè)定（GB/T14353. 2-93)》或《鐵礦石鉛含量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法（GB/ T6730. 54-2004)》標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。
[0064] 礦石：根據(jù)尿液提供對(duì)象實(shí)際生活地區(qū)內(nèi)，礦石開(kāi)采、冶煉或其他加工等企業(yè)分布 情況，根據(jù)礦石產(chǎn)地、來(lái)源或類型的不同，將所在地區(qū)、村、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)或縣周邊1公里范圍內(nèi)的 與礦石活動(dòng)相關(guān)的企業(yè)設(shè)為一個(gè)采樣點(diǎn)。采集各企業(yè)不同種類、不同來(lái)源及不同產(chǎn)地的具 有代表性的礦石樣品各3?5個(gè)，同時(shí)采集企業(yè)工業(yè)活動(dòng)后的礦渣和尾礦樣品，各3?5個(gè)。 每個(gè)樣本各采集0. 5?I. 0kg，裝入干凈的自封袋中。將礦石原料及礦漁等樣本風(fēng)干（自然 風(fēng)干或冷凍干燥）后，除去土樣中石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，用木棒（或瑪瑙棒）研壓，通 過(guò)2mm尼龍篩（除去2mm以上的砂礫），混勻。用瑪瑙研缽將通過(guò)2mm尼龍篩的土樣研磨至 全部通過(guò)100目尼龍篩，混勻后裝袋放于陰涼處（或4°C冰箱冷藏）備用。
[0065] 以上室內(nèi)塵樣品、室外塵樣品、家庭室外土壤樣品、企業(yè)廢渣樣品的前處理及分析 參照《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定-石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T 17141-1997)》執(zhí)行；食 物樣品的前處理及分析參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定（GB5009. 12-2010)》執(zhí)行； 飲用水樣品、企業(yè)廢水樣品的前處理分析及鉛的測(cè)定參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法金屬 指標(biāo)（GB/T 5750. 6-2006)》執(zhí)行；家庭室內(nèi)外空氣樣品、企業(yè)廢氣樣品中鉛的預(yù)處理和分 析測(cè)定，參照《環(huán)境空氣鉛的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法（HJ 539-2009)》執(zhí)行；燃煤 樣品中鉛的預(yù)處理和分析測(cè)試方法參照《煤中鉻、鎘、鉛的測(cè)定方法（GB/T16658-2007)》標(biāo) 準(zhǔn)的要求執(zhí)行；礦石樣品中鉛的預(yù)處理和分析測(cè)試方法參照《鐵礦石鉛含量的測(cè)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(xué)分析方法鉛的測(cè)定 (GB/T14353. 2-93)》標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。
[0066] 二、尿液樣品的采集及鉛含量的測(cè)定
[0067] 采集兒童晨尿樣，尿樣采集在采尿間進(jìn)行。根據(jù)醫(yī)務(wù)人員的安排與操作解釋，由兒 童自行采集。尿樣采集按如下步驟進(jìn)行：
[0068] ①留置采尿空白樣
[0069] 在每次采尿開(kāi)始前、采尿中和采尿結(jié)束時(shí)，分別用經(jīng)過(guò)鉛空白檢驗(yàn)的0. 5%硝酸替 代尿液，各做兩個(gè)采樣空白（包括真空采尿管和聚乙烯管），以了解采樣過(guò)程中可能的污染 情況。
[0070] ②尿樣的保存
[0071] 采集尿液標(biāo)本的尿樣瓶口朝上放置，于-20度冰箱保存。保存時(shí)間不得超過(guò)2周， 門(mén)診樣品不得超過(guò)48小時(shí)。
[0072] 尿液中鉛含量的測(cè)定按以下步驟進(jìn)行：取尿樣（若尿液為冷凍保存的，需要尿液 完全解凍并搖勻。若尿液為現(xiàn)采，則可直接進(jìn)行以下的步驟Uml置于聚四氟乙烯罐中，力口 入2ml HNO3，冷消化過(guò)夜，次日入微波消解（MARS 5, CEM，USA)，微波程序分三個(gè)過(guò)程，每個(gè) 過(guò)程的條件分別為：過(guò)程 i :150°C，ΙΟη?η,δΟ% Power ;過(guò)程 ii :1801,20111:111,751% Power ; 過(guò)程iii :100°C, 10min,40% Power (這是利用MARS 5微波消解儀設(shè)定的一個(gè)消解程序,程序 的完成需要3個(gè)過(guò)程。儀器會(huì)自行運(yùn)行這3個(gè)過(guò)程，經(jīng)過(guò)此消解程序的消解，尿液里的有機(jī) 或無(wú)機(jī)鉛會(huì)完全的釋放出來(lái)，確保消解過(guò)程中鉛的完全釋放），得到消化液。完畢后，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(zhuǎn)移至石英或聚四氟乙烯 消化罐（管）中，置于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(guò)程中，加入了濃硝酸，因此消解過(guò)后的消化液因?yàn)樗岫忍邔?duì)儀器的進(jìn)樣系統(tǒng)部 件有損害，而且酸度過(guò)高對(duì)樣品的測(cè)定也有干擾，因此需要趕酸。趕酸，是指將消化液放置 于消解爐的插孔或者電熱板的板面上，加熱，使液體揮發(fā)。待液體揮發(fā)至只剩下1滴左右， 硝酸基本揮發(fā)完畢，趕酸過(guò)程也相應(yīng)結(jié)束），至杯底剩至1滴左右的趕酸液，再用5% (體積 百分含量）HN038ml少量多次的淋洗消化罐（管），將趕酸液轉(zhuǎn)至IOml刻度試管或容量瓶中， 并用5% HNO3將轉(zhuǎn)移后的趕酸液定容至10ml，搖勻得到待測(cè)液。對(duì)待測(cè)液進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐饪s 或稀釋處理，使待測(cè)液中鉛含量為0-50 μ g/L，用ICP-MS在電感藕合等離子體質(zhì)譜儀同位 素測(cè)定模式下，進(jìn)行樣本鉛同位素測(cè)定分析。儀器調(diào)整參數(shù)為："同位素"檢測(cè)模式；掃描頻 率為1000 SCan/s，2°4Pb駐留時(shí)間20s、2°6Pb和 2tl7Pb駐留時(shí)間為10s，2°8Pb駐留時(shí)間為5s，重 復(fù)6次。
[0073] 鉛濃度的檢測(cè)儀器為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS)， Agilent_7500a, Agilent Scientific Technology Ltd.，USA，或原子吸收分光光度計(jì) (AAS)，Z-2000, Hitachi Limited，日本；或其他具有鉛檢測(cè)功能的分析儀器。
[0074] 三、鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D的計(jì)算
[0075] 對(duì)比分析尿液中鉛同位素特征值與某一環(huán)境介質(zhì)（潛在污染源）中鉛同位素的特 征值，如果二者相似或相近，則可認(rèn)為該環(huán)境介質(zhì)是尿液中鉛暴露的來(lái)源。
[0076] 對(duì)比分析環(huán)境介質(zhì)樣本中和尿液中鉛的2°8Pb/ 2°6Pb特征比值，二者的相似度一一 鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D的計(jì)算按式（1)進(jìn)行：
[0077] D = I [(208Pb/206Pb)ml-(208Pb/ 206Pb)m2] | X1000 (1)
[0078] D為鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)，即環(huán)境介質(zhì)樣本與尿液的鉛同位素特征差異值;ml 為環(huán)境介質(zhì)樣本，m2為尿液樣本。D也可以為任意兩種不同環(huán)境介質(zhì)樣本鉛同位素特征差 異值；此時(shí)，ml和m2分別為兩種不同環(huán)境介質(zhì)樣本。
[0079] 計(jì)算得到鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D后，對(duì)所評(píng)價(jià)的介質(zhì)樣本的鉛同位素比值特征 進(jìn)行分析，
[0080] D〈2,則兩種不同介質(zhì)樣本的鉛同位素比值特征相似；
[0081] 2〈D〈10,則兩種不同介質(zhì)樣本的鉛同位素比值特征存在較小差異；
[0082] 10〈D〈20,則兩種不同介質(zhì)樣本的鉛同位素比值特征明顯不同；
[0083] D>20,則兩種不同介質(zhì)樣本的鉛同位素比值特征完全不同。
[0084] 若其中一種介質(zhì)為尿液，且尿液與該環(huán)境介質(zhì)樣品的鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)小于 2,則可判定該環(huán)境介質(zhì)是尿液中鉛暴露的主要來(lái)源；若二者鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)介于2 和10之間，則可以判定該介質(zhì)是尿液中鉛暴露的重要來(lái)源；若二者鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù) 介于10和20之間，則可以判定該介質(zhì)對(duì)尿液中鉛暴露的貢獻(xiàn)較小；若二者鉛同位素介質(zhì)差 異指數(shù)大于20,則可忽略該介質(zhì)對(duì)尿液中鉛暴露的影響。
[0085] 四、鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)的重現(xiàn)性驗(yàn)證
[0086] 以山西省某焦化企業(yè)周邊的環(huán)境及兒童為研究對(duì)象，根據(jù)上述樣品采集、制備及 測(cè)定步驟，分別測(cè)定兒童尿液、家庭室外土壤及食物樣品中鉛2tl8PV2tl6Pb的同位素特征比 值。對(duì)比食物、土壤及尿液樣品中的鉛同位素特征比值，其結(jié)果見(jiàn)表1。
[0087] 表1不同環(huán)境介質(zhì)2tl8PV2tl6Pb同位素比值特征及誤差分析
[0088]

【權(quán)利要求】
1. 一種人體尿液中鉛暴露來(lái)源的定性源解析方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 、環(huán)境介質(zhì)樣品的采集及鉛含量和同位素的測(cè)定，得到環(huán)境介質(zhì)樣品中2°8pb/2° 6pb的 特征比值（2°8Pb/2°6Pb)ml ; 2) 、尿液樣品的采集及鉛含量和同位素的測(cè)定，得到尿液樣品中2°8Pb/2° 6Pb的特征比值 (208Pb/206Pb)ffl2 ； 3) 、鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D的計(jì)算：用式（1)對(duì)比分析不同環(huán)境介質(zhì)樣本與尿液樣本 中2°8Pb/2°6Pb的特征比值，得到鉛同位素介質(zhì)差異指數(shù)D，來(lái)定性評(píng)價(jià)尿液中鉛的暴露來(lái)源， D = | [(208Pb/206Pb)ml-(208Pb/ 206Pb)m2] | X1000 (1) D為環(huán)境介質(zhì)樣本與尿液樣本中鉛同位素特征比值的差異值，即鉛同位素介質(zhì)差異指 數(shù);ml為環(huán)境介質(zhì)樣本，m2為尿液樣本； 若D〈2,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值相似； 2〈D〈10,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值存在較小差異； 10〈D〈20,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值明顯不同； D>20,則兩種不同介質(zhì)樣本中的鉛同位素特征比值完全不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述定性源解析方法，其特征在于，用ICP-MS (電感藕合等離子體質(zhì) 譜儀）對(duì)不同環(huán)境介質(zhì)中鉛穩(wěn)定同位素豐度值進(jìn)行測(cè)定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述定性源解析方法，其特征在于，所述環(huán)境介質(zhì)包括室內(nèi)塵、 室外塵、家庭室外土壤、食物、飲用水、家庭室內(nèi)外空氣、企業(yè)廢水、企業(yè)廢渣、企業(yè)廢氣、原 料或燃料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述定性源解析方法，其特征在于，所述室內(nèi)塵、室外塵、家庭室外 土壤、企業(yè)廢渣的前處理及分析參照《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定-石墨爐原子吸收分光光度法 (GB/T 17141-1997)》執(zhí)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述定性源解析方法，其特征在于，所述食物的前處理及分析參照 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定（GB 5009. 12-2010)》執(zhí)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述定性源解析方法，其特征在于，所述飲用水、企業(yè)廢水的分析參 照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法金屬指標(biāo)（GB/T 5750. 6-2006)》執(zhí)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述定性源解析方法，其特征在于，家庭室內(nèi)外空氣、企業(yè)廢氣中鉛 的測(cè)定參照《環(huán)境空氣鉛的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法（HJ 539-2009)》執(zhí)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述定性源解析方法，其特征在于，所述燃煤中鉛的預(yù)處理和分 析測(cè)試方法參照《煤中鉻、鎘、鉛的測(cè)定方法（GB/T16658-2007)》標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行；所述 礦石中鉛的預(yù)處理和分析測(cè)試方法參照《鐵礦石鉛含量的測(cè)定火焰原子吸收光譜法（GB/ T6730. 54-2004)》標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述定性源解析方法，其特征在于，所述尿液樣本的采集按如下 步驟進(jìn)行： ① 采集兒童晨尿樣，尿樣采集在采尿間進(jìn)行，根據(jù)醫(yī)務(wù)人員的安排與操作解釋，由兒童 自行采集； ② 留置采尿空白樣 在每次米尿開(kāi)始前、米尿中和米尿結(jié)束時(shí)，分別用經(jīng)過(guò)鉛空白檢驗(yàn)的〇. 5 %硝酸HN03替代尿液，各做兩個(gè)采樣空白（包括采尿管和聚乙烯管），以了解采樣過(guò)程中可能的污染情 況； ③尿樣的保存 采集尿液標(biāo)本的尿樣瓶瓶口朝上放置，置于-20度冰箱保存。保存時(shí)間不得超過(guò)2周， 門(mén)診樣品不得超過(guò)48小時(shí)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述定性源解析方法，其特征在于，所述尿液樣本中鉛含量的測(cè)定 按以下步驟進(jìn)行： I、取尿樣（若尿液為冷凍保存的，需要尿液完全解凍并搖勻，若尿液為現(xiàn)采，則可直 接進(jìn)行以下的步驟）lml置于聚四氟乙烯消解罐/管中，加入2ml HN03，冷消化過(guò)夜，次日 入微波消解（MARS 5, CEM，USA)，得到消化液。微波程序有三個(gè)過(guò)程，條件分別為：過(guò)程i :150 °C，lOmin，50 % Power ;過(guò)程 ii : 180 °C，20min，75 % Power ;過(guò)程iii : 100 °C，lOmin，40 % Power〇 11、 完畢后，用1 % (體積百分含量）HN0310ml少量多次地淋洗消解罐/管，將消化液全 部轉(zhuǎn)移至石英或聚四氟乙烯消化罐/管中，置于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）HN038ml少量多次的淋洗消化罐/管， 將趕酸液轉(zhuǎn)至l〇ml刻度試管或容量瓶中，并用5% HN03將轉(zhuǎn)移后的趕酸液定容至10ml，搖 勻得到待測(cè)液； III、將待測(cè)液進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐饪s或稀釋處理，使待測(cè)液中鉛含量為0-50 y g/L，用ICP-MS 在電感藕合等離子體質(zhì)譜儀同位素測(cè)定模式下，進(jìn)行樣本鉛同位素測(cè)定分析。
【文檔編號(hào)】G01N27/62GK104391031SQ201410652780
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】段小麗, 曹素珍, 趙秀閣, 王貝貝, 馬瑾, 林春野, 孫承業(yè), 黃楠, 董婷 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院