健康风险评估篇1
[关键词]高锰酸钾;土壤;重金属;场地环境调查;健康风险评估
伴随国内化工产业的快速发展,工业化进程的不断更迭,产业结构的快速调整和持续推进,大量工艺落后工业企业关停、破产或者搬迁,遗留大量疑似污染地块。由于历史原因,大部分地块生产时期环境保护管理措施相对落后,造成地块内土壤存在一定程度污染的情况[1]。这些地块内往往遗留有构建筑物、生产设施设备、零散原材料、废渣、废水等,由于长期无人监管且未得到有效的处置,经过风吹雨淋,对周边居民身体健康及生态环境造成严重的破坏和影响,同时也影响了地块后续的再开发利用。高锰酸钾是一种黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒,带金属光泽,溶于水和碱液,较为稳定但接触易燃材料可能引起火灾。高锰酸钾主要为无机物强氧化剂,在医学上,高锰酸钾用于消毒,在工业上,高锰酸钾用作消毒剂和漂白剂等。从20世纪50年代开始,国内高锰酸钾主要生产企业分布在重庆、云南、北京、广东、湖南和山东等地[2]。因氧化工序的工艺技术不同,高锰酸钾生产工艺主要分为固相法和液相法[3],生产主要原辅料为氢氧化钾和锰粉。因锰矿石伴生重金属元素较多,有砷、镉、铅等[4],因此在高锰酸钾生产过程中,可能存在一定程度的锰、镉、铅、砷等重金属污染。在城镇土地资源日益紧张的情况下,采用基于风险控制的工业污染场地管理策略,对于保护场地周边人群健康、评估污染场地再开发合理性和开展污染场地治理及管理等工作意义重大。本研究区以湖南省某高锰酸钾生产企业遗留地块为对象,开展土壤污染调查与采集分析,通过危害识别确定场地主要污染物及污染成因,进一步暴露评估、毒性评估并定量表征场地健康风险;同时,基于风险控制值、相关标准限值等,提出污染场地的修复目标值,为工业污染场地特别是高锰酸钾生产企业重金属污染地块的管理与防控提供借鉴。
1研究区概况与研究方法
1.1研究区概况
选取湖南省某高锰酸钾生产企业遗留地块为研究对象,该地块占地面积约16500m2,于2008年停产关闭,未来规划为工业用地。在生产时期,其主要产品为高锰酸钾,厂区内短暂生产硫酸锌、镉红、镉黄产品。其高锰酸钾年生产能力为1500吨,生产过程以氢氧化钾、锰粉、煤等为原辅料,采用固相法生产工艺。厂区内遗留有破损厂房、车间,调查阶段均未拆除。生产区域内遗留有少量废渣和废水。本地块高锰酸钾生产工艺为固相法,生产工艺如下:氧化焙烧软锰矿经粉碎机,管磨机粉碎,与氢氧化钾溶液混合成悬浮浆,用压缩空气将物料喷入焙烧转炉加热,除去水分,使二氧化锰转化成锰酸钾和亚锰酸钾,此产物进入第二个焙烧转炉,温度稍低,使锰酸钾进一步氧化完全浸溶,电解氧化锰酸钾焙烧物在溶解槽用稀碱液回收洗涤水溶解,然后经沉淀分离器除去不溶杂质,残渣经过滤、洗涤后去除。净化后的锰酸钾溶液连续进入多级电解槽。电解槽采用镍阳极和软钢阴极,相互串联连接。电解液流经电解槽,使其氧化成高锰酸钾溶液[5]。
1.2采样布点
现场取样采用网格布点法,网格密度为20×20m,采样点位基本位于网格中心,兼顾厂区平面布置情况,部分土壤采样点位根据实际情况稍做调整。共布设土壤采样点45个,共取得土壤样品392个。厂区平面布置及采样点位分布见下***1。
1.3检测方法
所取得土壤样品检测指标为镉、铅和砷。镉和铅检测采用火焰原子吸收分光光度法,砷检测采用原子荧光法。
1.4土壤环境质量评价方法
土壤重金属污染程度高、空间差异性较强[6]。土壤质量评价标准选用《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(试行)(GB36600-2018)中二类用地风险筛选值标准[7]。根据本地块土壤污染情况,采用内梅罗指数法进行综合污染程度评价[8],其计算方法如公式(1)。
1.5健康风险评估方法
根据地块样品检测结果,将土壤重金属超过筛选值的污染因子作为关注污染物,风险评估方法采用《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]进行评估。
2结果与讨论
2.1土壤污染状况及空间分布特征
根据土壤检测数据结果,该地块内土壤镉、砷和铅均有不同程度的超标现象,各类土壤类型中的重金属含量变化范围也比较大。砷含量在4.91-~113mg/kg,超标样品数量为29个,占土壤总样品7.4%;镉含量在0.08~366mg/kg,有4个样品超过镉含量的筛选值,超标率为1.0%;铅含量为21~3250mg/kg,超标样品数量5个,占总样品数量的1.3%。由超标总数情况看,砷污染是主要污染因子,其次是铅;其余污染因子占比重较小。土壤重金属检测结果统计见下表2。采用内梅罗指数法进行综合污染程度评价,直观的表示场地内每一层主要重金属污综合染物程度的空间分布,依据土壤详细调查点位、不同深度样品检出污染物含量采用ArcGIS软件,对场内超标重金属元素采用插值法得到场地重金属综合污染空间分布***。由综合污染分布***可以判断,地块内重金属污染主要分布在0~0.5m层,主要集中于原生产车间及原材料堆存区。
2.2风险评估
2.2.1污染识别根据地块生产历史、产品生产工艺过程及原辅料等相关情况,通过对以上信息进行分析,识别潜在的地块污染物包括:高锰酸钾生产过程主要原料锰矿粉,矿石伴生铅、镉、砷等元素;硫酸锌生产主要原料氧化锌,其含多种杂质如铜、铅、锰等;在镉黄和镉红生产主要原料镉盐(碳酸镉)。因此本地块重点关注的潜在污染物包括铅、锰、镉、砷等金属元素。重点关注污染区域包括:原料区、生产区、固废区等。2.2.2暴露评估根据当地用地规划,该地块未来规划为工业用地,因此本地块按二类用地进行风险评估。二类用地方式下,本地块主要污染受体为企业生产工作人员及周围的居民,在地块建设阶段地块内的施工工人将是主要的污染受体。在第二类用地情景下,土壤和地下水中主要污染物为重金属,本地块内地下水不直接接触和直接饮用。地块所在区域周边为居民区和农田,因此本项目地块考虑地块土壤作为污染源时对原场和离场敏感受体(人体)产生的风险和危害。地块未来作为工业用地,地块内的污染物为重金属不具有挥发性,因此0~1m表层暴露途径为经口摄入、土壤皮肤接触、吸入颗粒物三种类型;如果地块未来开挖1m以下层,则有可能扰动的下层暴露途径为经口摄入、土壤皮肤接触、吸入颗粒物三种类型。暴露因子是计算污染物进入人体暴露量的重要参数,主要包括体重、皮肤面积、平均寿命、暴露时间、土壤摄入速率、和呼吸量等。受体暴露参数主要采用《建设用地土壤污染风险评估技术导则》(HJ25.3-2019)所推荐的第二类用地建议值和《建设用地土壤污染风险评估技术导则》编制说明建议值。地块特征参数指标容重、含水率、渗透系数等主要采用该地块实测数据,其他指标采用HJ25.3建议值。2.2.3毒性评估毒性评估包括致癌效应及非致癌效应,是分析关注污染物对人体健康的危害效应。本次评估涉及到的污染指标为镉和砷。污染物毒理学参数见下表3。2.2.4风险表征风险表征是在暴露评估和毒性评估的基础上,采用风险评估模型计算土壤和地下水中单一污染物经单一途径的致癌风险和危害商,计算单一污染物的总致癌风险和危害指数,进行不确定性分析。本次风险评估过程中,将致癌性可接受风险水平设置为1.0×10-6,非致癌性危害熵设置为1,以评估相关污染物的健康风险是否超标。在二类用地情境下,土壤污染物浓度最大值风险表征结果显示,砷致癌风险和危害商均不可接受,镉致癌风险和危害商均不可接受。2.2.5铅人体健康风险评价由于铅对儿童认知能力和神经系统的强烈毒性,通常认为不存在允许铅暴露量最低限值的安全水平,因此美国EPA建议采用血铅浓度来表征儿童暴露于环境中铅产生的危害,一般认为儿童血铅含量超过10µg/dL将对智力发育及神经系统造成不可接受的损害。目前我国尚未制定血铅评估方法,铅对人体健康最显著的危害是降低儿童的认知能力,敏感人群主要为发育中的胎儿以及婴幼儿[11]。其主要通过土壤、食物、饮水和空气进入人体。本次评估采用ALM模型评估非敏感用地情景下怀孕妇女暴露于铅污染土壤导致的胎儿的血铅浓度水平[12],并反算土壤中铅的控制水平。ALM模型参数及取值见下表4。基于调查数据,评价结果表明,对二类用地中的最大值进行成人血铅超标评估,土壤铅引起成人中孕妇胎儿血铅水平超过10µg/dL水平的概率为6.8%,超过临界水平风险概率5%。因此需要对土壤铅进行治理修复。
3结论
(1)该高锰酸钾生产遗留地块土壤受到重金属砷、镉和铅的污染,其中砷污染较为严重。重金属污染范围主要集中在原生产区及原材料堆存区。土壤重金属污染深度主要集中在0~0.5m层空间范围内。(2)根据人体健康风险评价表明,地块土壤污染物砷致癌风险和危害商均不可接受,镉致癌风险和危害商均不可接受。基于ALM模型铅风险评价,有6.8%概率引起孕妇中胎儿血铅水平超标。(3)该地块土壤重金属修复指标为砷、镉和铅。建议修复目标值分别为60mg/kg、113mg/kg和1023mg/kg。
健康风险评估篇2
【关键词】铅 食品安全 健康危害 风险评估
Security Risk Assessment of Pb to Health Hazard
ZHOU Yujie
(Xiangchen Center for Disease and Prevention,, Henan 400299,china)
【Abstract】Pb has significantly poison to nervous system, bone marrow hemopoiesis, alimentary system, reproductive system and other function in body, especially to gravida,infant and children .on the basis of risk assessment theory(hazard identification, hazard characterization, exposure assessment and risk characterization), the research on harm risk assessmen of Pb was summarized from food safty
【Keyword】Pb; food safty; Health Hazard; risk assessment
中***分类号:TS201.6 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2011)3-374-02
大多数普通消费者的食品安全观念仅仅局限在农药兽药残留和假冒食品上,对重金属污染影响食品安全的问题知之甚少。铅是对人体毒性最强的重金属之一。由于人类的各种活动,特别是随着近代工业的发展,铅向大气圈、水圈以及生物圈不断迁移,再加上食物链的累积作用,人类对铅的吸收急剧增加,吸收值已接近或超出人体的容许浓度。铅的摄入已经成为危害人体健康不容忽视的社会问题,从食品安全角度研究铅与人体健康之间的关系,评估铅给人类健康带来的风险具有重要的学术价值和现实意义。
1 评估框架
1995年食品法典委员会(CAC)对风险评估所下的定义是:对由于人体暴露于食源性危害而产生的危害人体健康的已知或潜在的作用的发生可能性与严重程度所做的科学评估。这一过程包括以下步骤::危害鉴定(hazard identification)、危害特征描述(hazard characterization)、暴露评估(exposure assessment)、风险特征描述(risk characterization)[1]。
1.1 危害鉴定
危害鉴定是指对某种已知有潜在影响健康的因素进行的认定。危害鉴定的目的在于确定人体摄入化学物的不良反应,对这种不良效应进行分类和分级[2]。铅是典型的慢性或积累性毒物。当个体暴露于低剂量铅时,一般观察不到对人体健康造成的影响,文献没有报道过它的LD50值。经过短期铅盐饲喂,从实验动物得到的最低可观察致死剂量范围为300~400mg/kg[3,4]。
1.1.1 对神经系统的影响。当人暴露于高浓度的铅时,最明显的临床病症是脑部疾病。症状常为易怒、注意力不集中、头痛、肌肉发抖、失忆以及产生幻觉,严重的将导致死亡。该种情况通常在血铅水平超过了300μg/dl时发生。在血铅水平为100μg/dl时还观察到了其他一些针对中枢神经系统的间歇作用[4,5]。这种综合症常在儿童身上观察到。特别是当血铅水平超过30μg/dl时,神经传导速度的降低常被认为与之有关。
1.1.2 对肾脏的影响。铅可能会导致两种肾病。一种是常在儿童中观察到的急性肾病,它是由于短期高水平铅暴露,造成线粒体呼吸及磷酸化被抑制,致使能量传递功能受到损坏。这种损坏作用一般是可逆的。有文献报道,可检测到肾功能损害对应的最低血铅水平为40μg/dl[7,8]。另一种肾病是由于长期铅暴露导致肾丝球体过滤速率降低以及肾小管的不可逆萎缩。
1.1.3 对血液的影响。人体因为铅慢性毒害引起的最主要病症之一是贫血。铅引起机体产生贫血,原因之一是通过干扰血红蛋白的重要组成部分亚铁血红素的合成而阻滞血红蛋白生物合成,红血球生命周期缩短,血液合成受阻。造成贫血的另一个原因是铅引起溶血,铅与红细胞膜上的三磷酸腺苷酶结合并对它产生抑制作用,该酶可以控制红细胞膜K+、Na+、H2O的分布;当酶的作用被抑制时,K+、Na+、H2O的分布失控,红细胞皱缩、细胞膜弹性降低、脆性增大,红细胞在血液循环中易受伤破碎,造成溶血,最终引起贫血。当血铅水平达到80~100μg/dl时,血红素的抑制作用能被检出[5]。
1.1.4 对发育的影响。Needleman等人曾报道,波士顿一组妇女在怀孕期间有过铅暴露,她们的后代出现先天性畸形的机率增加[8]。还有报道,新生儿体重的减少以及妊娠期的缩短与子宫铅暴露量有关[9,10],但与之相悖的结论也有报道[4,11]。
在非职业性铅暴露水平下,最重要也是研究最多的是铅对儿童神经行为发育的影响。曾报道了儿童血铅水平与儿童智商(IQ)值减少之间的相关性。很多类似的典型实验都研究了这个问题。
1.1.5 对心血管的影响。铅暴露可能导致高血压和心血管疾病发生率的增加[4]。
1.1.6 对生殖功能的影响。流产和死产可能与孕前以及孕期内铅暴露相关[4];另外,严重职业性铅暴露会导致男性***数量减少和畸态***数量增多[4][7]。
1.1.7 致癌作用。铅对动物具有肯定的致癌作用,对人的致癌作用目前证据不充分。国际癌症研究机构(IARC)将其分类为2B类,即对动物是致癌物,对人类为可疑致癌物。有报道,铅冶炼厂和电池厂工人的肺癌、消化道癌以及肾癌的标准死亡率从1升至2.5,其对应的血铅范围为40~100μg/dl [4]。
1.1.8 致死效应。由于职业性铅暴露,血铅含量超过50μg/dl时,死亡率增加在该种暴露情况下的死亡原因常与铅污染引起的心血管疾病、肾病以及癌症相关。
1.2 危害特征描述
危害特征描述是指由此危害引起的不良健康作用的评估,该步骤的核心是剂量―反应关系评估,即确定暴露于化学性、生物性与物理性因子的大小(剂量)和与之相关的不良健康作用(反应)的严重程度和/或频率的关系[1]。剂量―反应关系拟合模型是在相应暴露模型的基础上加上剂量―反应部分发展而得。Schwartz在Bellinger等人研究的基础上,进一步完善了血铅含量与IQ值之间的剂量―反应关系模型,该模型包含13个变量。结果发现,一个IQ分数变化对应着2~4μg/dl的血铅含量变化,并且在高血铅含量时影响更为显著。Schwartz还进行了七个研究的转换分析,根据文献中的剂量―反应关系的回归系数来估计相关的变量。在该分析中发现,血铅含量从10μg/dl升至20μg/dl时,会导致约2.5个IQ分数的下降。但以上分析对于风险评估的目的来说存在着缺陷,主要表现在没有将人口变化(易感人群)以及评估的不确定性(测量误差、采样偏差、模型选择等)考虑在内。国际法典委员会食品添加剂与污染物委员会(CCFAC)使用三种关系模型(linear,hockey stick,Hill)来代表剂量一反应关系中的不确定性;两种关系模型(normal,lognormal)来代表人口变化因素。其中三参数的Hill模型被给予了更多关注,因为它在低剂量铅暴露下提供了更好的数据吻合。
1.3 暴露评估
暴露评估是指生物性、化学性与物理性因子通过食品或其它相关来源摄入量的定性和/或定量评估[l]。对于大多数非吸烟人群,铅暴露主要来自食物和水。对于婴儿和幼童,食物、空气、水、灰尘或土壤都是造成铅暴露的重要潜在途径,同时对于4~5月大的婴儿,牛奶、配方奶粉和水是铅暴露的最主要来源[7]。
食品摄人量调查主要有三种:食品日记、24h膳食回忆调查以及膳食历史调查。
铅是慢性毒物,需要对长期的暴露进行安全性评估。对于经常摄入的食物种类,消费者常对某一特定食品消费很多次,这时的铅摄入量用食品的消耗分布与食品中铅含量的算术平均值的乘积来表示。总铅摄入量通过在蒙特卡罗(Monte―Carlo)模型中拟合不同的分布得到。然而,简单的加合不同分布并不能将特定食品种类的相互关系考虑在内,因为一种食品的高摄入量可能伴随着其他种类食品的摄入。这种相关关系可以通过引入统计关系模型来关联各种食品,或者对食品消费调查得到的数据进行精确地拟合。对于较少食用的品种,个人的铅摄入量用一段时间内铅摄入量的平均值代表。如果铅暴露偶尔发生或是短时间内的高水平暴露,常用0’Flaherty药物动力学模型来表示。
铅在地球上广泛存在,其水平大致符合log正态分布且向高水平倾斜,在平均铅水平很低时,很多人实际上已经处于铅高暴露状态下,特别是婴儿和儿童。城市儿童以及低收入家庭也常常可能处于铅高水平暴露下。Lacey等人很好地评估了婴儿血铅值与膳食摄入铅之间的关系。对于婴儿与幼童铅摄入量与其血铅含量之间的关系,合理的拟合应该有如下的对应:膳食铅摄入量为0时,血铅含量应大致为15μg/dl。
另外,在进行暴露评估时为了减少不确定性,专家的意见是另一重要资料。虽然专家判断的本身不能作为证据,但他们的推论是以可获得的资料为基础的。
1.4 风险特征描述
风险特征描述是指依据危害鉴定、暴露评估以及危害特征描述的结果,考虑不确定性,定性和/或定量估计特定人群的已知或潜在不良健康作用的发生概率[1]。根据国际法典委员会食品添加剂与污染物委员会(CCFAC)的数据,当前膳食中含有的铅污染对人体健康影响总的来说可以忽略不计,但是,含有高水平铅含量的食品仍然在流通领域中存在。
婴儿和儿童以及职业性人群是铅污染的高危人群。如果以单位体重计算,婴儿和儿童需要更多能量、水、空气以及食物,并且他们的肝、肾、神经及免***系统不完善。同时,婴儿和儿童的行为习惯也可能是造成铅高暴露的一个重要原因,例如吮吸手指或其他物体,吞食非食物类物质如异食症等。根据CCFAC的评估,如果按照单位体重摄入量来计算,儿童及婴儿的铅摄入量是成人的2~3倍。其中,最重要也是研究最多的是铅对儿童神经行为发育的影响。低浓度铅暴露造成儿童认知能力低下、智力水平降低。很多研究都证明,血铅含量与儿童IQ值有着相互联系。另外,由于孕产妇的铅暴露会对腹中胎儿的生长发育带来直接影响,所以孕产妇也是铅污染的易感人群之一。
模型的不确定性在暴露评估和危害特征描述中有重要意义。用数学形式的剂量反应关系代表实际生物性过程具有很大的不确定性,尽管如此,数学模型仍然是当今预测对人体健康产生不良作用的最常用方法,并且在制定***策中也是行之有效的。
2 铅的食品安全风险评估存在的问题及发展趋势
食品安全问题可以对社会产生巨大的***治和经济影响,因此,食品安全风险评估问题受到各国的普遍重视。铅作为重要的有毒重金属之一,其对人体的毒性已有相当多的研究积累。但在设计铅剂量―反应评估时,还存在着以下问题:第一,大多数研究都是个体研究,不利于得出较全面的评价。有必要在获得原始数据的基础上,整理归纳,以某种统一的格式,设计选择适合的模型,模型应包含所有变量;第二,涉及很多潜在变量的流行病学研究结论通常取决于所用的模型,当模型不同时很难将不同的研究进行比较;第三,用最适合的测试方式衡量不同的终点,如衡量IQ值时,最好选择其认知能力以及运动能力作为其测试指标;第四,大多数研究都只建立了铅暴露与行为表现之间的关系而不是评估铅暴露与产生的结果之间的定量关系,分析都只是基于比较铅高暴露和铅低暴露组的统计学意义,而不是真正剂量―反应关系的评估。在对铅的风险评估中,剂量―反应关系的研究仍然有待发展;以机制为基础的、致癌和非致癌统一的随机性暴露模型是风险评估的发展方向,在此领域尚有待进行深人的研究。
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健康风险评估篇3
1健康管理和风险评估控制
健康管理是一个对于健康造成危险因素的全面管理的过程,其能有效提高人、集体以及社会的积极性,进而尽可能地将有限的资源运用于保持人类健康之中。健康管理最早出现于北美地区的临床预防服务,目前在我国的教学材料中也将健康管理称为临床预防服务。其实现个性化健康干预的方法是合理改善个人行为生活方式。在近两年来随着医疗研究技术的不断发展,健康管理已经从由家庭医生承担的临床预防护理模式发展为医院、保险机构以及IT等行业共同参与健康管理模式。健康管理师目前在我国率先成为一种新型行业,健康风险评估与控制作为健康管理中最为重要的部分,其只能采取健康风险评估手段和进行健康干预措施才能有效实现健康管理,并且能有效控制慢性病,让患者摆脱病魔困扰。临床医学专业学生通常对于预防医学的学习并不是很重视,其通常专注于研究临床医学,并且更希望将来成为临床医生或某科的专家学者。近年来随着我国人口老龄化,慢性病的发生率也呈现出逐年增高的情况。因此对于慢性病更需要健康合理的维护,未来对于临床预防医学的人才需求也会越来越多。
2健康管理的组成部分和运用
健康管理是由服务对象的个人健康信息、健康风险评估以及健康干预3个部分组成。服务对象的个人健康信息主要有个人一般资料情况、行为生活方式、健康状况、疾病家族史、医学体检以及部分实验室检查指标。健康风险评估的主要过程是将个人健康信息输入计算机软件,之后分析和预测个人在之后一段时间可能存在的健康风险。评估的结果进行高危、中危以及低危分级。健康干预是根据上2个部分的评价结果提出相应的健康干预措施,并且动态追踪效果,从而起到促进患者健康的效果。以上3个部分是长期的、连续的,且周而复始的服务过程。在对患者实施健康干预之后根据不同患者的具体效果来制定进一步的干预方案,这样才具有长期预防疾病的效果。
3健康风险评估与控制在教学中的运用
在进行健康管理时需不断建立和完善多种健康风险评估。健康风险评估技术有单因素加权法和多因素模型法两种,单因素加权法的基础是单一健康危险因素和发病率,以危险性作为强度,从而计算各个因素得出患病的危险性。这种方法的优点是只需少量的数据分析,且计算方法较为简单。多因素模型法是在数理分析的基础上采用流行病学、统计学以及数学模型方法确定患病的危险性与健康危险性之间的关系模型。这种方法能采用健康危险分级的方法制定出不同个体相应的健康干预方案。根据实际对学生的教学情况可将健康风险评估分为两部分,其一是是根据指定的案例信息进行相应的评估和干预,其二是学生自身健康风险的评估和干预。但是因为学生有学时的限制,使健康风险评估与控制的内容不能在课堂内完全学习完,所以导师在前一部分案例讲解完后,引导学生分析评价自己或家属所存在的健康危险因素。尤其是学生自己父母有高血压等心血管疾病的更应该注意查找自身健康的危险因素。通过对学生维护健康的积极性将健康管理理念完全教授给学生,进而尽可能地提高预防医学的质量。
4建立健康管理教学基地
学生在完全掌握健康风险评估技术的基本原理和操作技能后即可给予实践机会,这样就将所学的理论知识和实践相结合。学校应当提供学习讲座和技能的培训,建立教学实习的基地,使学生在进行社会时间时不仅能熟练掌握健康管理的全部过程,还能够服务于社会,积极地参加到慢性病的预防和控制的工作中,使自身得到充分的锻炼。
5小结
随着现代医学对于预防医学人才的需求率较高,健康管理也在近年来成为一门学科和规范行业,其在健康管理服务技术不断发展和完善的同时也在多数实施国家内产生了明显的社会经济效益。目前我国仍然需要进一步借鉴国外先进技术经验,将健康风险评估技术引入到高等院校的教学中,从而不断增大现代医学对于预防医学人才和专业技术人才,这样才能取得更大的社会效益,为人民群众提供医学保障。
健康风险评估篇4
2011年和2012年夏季在天津市纪庄子污水处理厂进行恶臭气体监测,通过GCMS分析恶臭气体的浓度及恶臭指数,同时选取24名(男11名,女13名)被试者佩戴HOLTER进行急性暴露实验,评估其健康风险。实验共检测出67种恶臭物质,格栅处恶臭气体浓度最高,以硫化物和含氧化合物为主;格栅处的急性暴露实验结果显示被试者血压反应正常,最快心率明显偏高,且多出现于现场测试时段,HRV参数值均偏离正常范围,表明受恶臭气体刺激被试者交感神经活动增强;对污泥脱水间恶臭气体进行致癌和非致癌风险评估可知,二氯甲烷和苯存在潜在致癌风险,恶臭非致癌危害指数HI小于1,其非致癌健康风险在可接受范围内。
关键词:
污水处理厂;恶臭;心率变异性;健康风险
污水处理厂作为环保工程,缓解了污水直接排放对地表水的污染,但污水处理厂的恶臭问题对周边环境造成了二次污染,引发了人们越来越多的关注,恶臭气体刺激对人体健康具有较大的潜在影响,比如危害呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统等,同时也影响人的精神状态[1]。Aatamila等[2]通过对废物处理中心附近区域的恶臭气体评估发现恶臭气体对居民的健康症状(如呼吸急促、眼睛不适、声音嘶哑、发烧以及肌肉疼痛等)有较大影响,OR均在1.4~1.7之间;同时有研究表明工厂附近VOCs暴露量高,增加了人们患喘鸣和上呼吸道疾病的风险[3];卫生调查结果显示职业人群暴露于苯会导致中枢神经系统失调,甚至神经功能障碍或死亡[4]。
恶臭主要是由含硫化合物、醛、丁酸类物质引起的,唐小东等[58]研究了广州一个典型城市污水处理厂挥发性恶臭有机物的组成和含量,苯系物、2丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲硫醚等是该污水处理厂重要的分子标志物,污水进水区、污泥处理区是污水处理厂恶臭气体的主要污染源。Cheng等[9]对费城东北污水处理厂恶臭中有机硫化物进行检测表明二甲基硫醚为主要物质,其平均浓度为419 μg/L;Lasaridi等[10]探讨了希腊污水处理厂的恶臭问题,共监测了硫化氢、氨、苯、甲苯等10种物质,其中硫化氢为重要组成(0.01~200 mg/m3),与Cooper等[11]在佛罗里达州的研究结果相近;Lehtinen等[5]监测了污水处理厂非甲烷类VOCs和厂内工作人员个体暴露量,结果显示TVOCs浓度为149.8~7 719.0 μg/L,工作人员的个体暴露量不会引起重要的健康问题,但会引发恶心、过敏等症状。笔者选取天津市纪庄子污水处理厂进行研究,实地监测各构筑物及厂界处恶臭气体的浓度,分析恶臭气体排放特征,并通过急性暴露实验探究恶臭气体对人体心脏自主神经活动的影响,同时进行致癌与非致癌风险评估。
王秀艳,等:污水处理厂恶臭气体健康风险评估
1实验方法
1.1纪庄子污水处理厂简介
天津市纪庄子污水处理厂总规模为54万m3/d,污水处理采用了脱氮AO工艺、脱氮除磷AAO工艺以及除磷AO工艺,污泥处理采用浓缩中温厌氧消化机械脱水处理工艺[12]。
1.2样品采集与分析方法
按照纪庄子污水处理厂的工艺流程依次在不同的处理单元设置采样点,设置顺序为:格栅、初沉池、曝气池、二次沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水间及厂界,在采样的同时监测风速、风向。使用8 L聚四氟乙烯采样袋对源进行采样,采样袋在采样前先用现场气体清洗袋子2~3次,再采集样气,采样时间约60 s,密封进气口,带回实验室分析。采样点选取在各处理单元下风向边界线上,采样头高度为1.5 m,即人体呼吸带高度。将采样袋中的气体注入GCMS自动进样分析仪,分析样品中气体成分及浓度。
研究中实验人员还进行了恶臭强度调查,分别在每个构筑物下风向处进行臭味嗅辨,并将结果进行统计。同时选取24名测试人员(身体健康)佩戴HOLTER,进行急性暴露实验,佩戴人员在休息室静休15 min后,测量血压,记录其5 min心电信号后;在格栅前记录4~5 min的心电信号;回休息室测量血压,静休0.5 h,观察延迟反应。
2结果与讨论
2.1组成特征分析
对污水处理厂恶臭气体进行分析,共检测出67种恶臭气体,其中烷烃21种、烯烃5种、芳香烃15种、卤代烃14种、含氧化合物7种、含硫化合物5种,不同处理单元恶臭气体中各物种的浓度(取自然对数值)如***1所示。
***1各监测点不同恶臭物种的浓度自然对数值
从***1所示各监测点恶臭气体浓度值可以判断各处理单元恶臭气体以硫化物和含氧化合物为主。各监测点恶臭气体浓度大小为:格栅(2 775.43 μg/m3)>污泥浓缩(814.73 μg/m3)>污泥脱水间(574.04 μg/m3)>初沉池(565.30 μg/m3)>厂界处(521.97 μg/m3)>二沉池(513.07 μg/m3)>曝气池(436.99 μg/m3),格栅处恶臭气体总浓度最大,其中硫化氢的含量为2 286.74 μg/m3,占该处恶臭气体总量的82%,是其嗅阈值的5.6倍。根据城镇污水处理厂污染物排放标准[13],厂界废气排放最高允许浓度二级标准硫化氢为0.06 mg/m3,实验监测得厂界处硫化氢浓度为0.1 mg/m3,是标准值的近1.7倍。
2.2污水处理厂恶臭指数评估
恶臭混合气体中,采用阈稀释倍数作为衡量物种对臭气强度贡献指标,阈稀释倍数计算公式为
Mi=Ci/ui (1)
式中:Mi为物种i的阈稀释倍数;Ci为物种i的物质浓度,ui为物种i的嗅阈值。恶臭物质的阈稀释倍数越高,该物质在臭气中的贡献值越大。按照总和模型法,混合物的臭气浓度等于各成分阈稀释倍数的总和[14]。
根据式(1)计算可知格栅处的恶臭气体浓度远远高出其它点位,恶臭气体总体阈稀释倍数为5 737 141,恶臭气体整体嗅阈值为0.000 484,与硫化氢相近,硫化物对总恶臭强度的贡献率为997%。厂界处的臭气浓度为258 067.62,参考城镇污水处理厂污染物排放标准[13],厂界废气排放最高允许浓度二级标准恶臭浓度为20,表明该厂厂界处远远超出标准值。格栅、厂界处各物种的阈稀释倍数如表1所示。
2.3健康风险评估
2.3.1恶臭气体对心脏自主神经活动的影响对于心脏自主神经活动状态一般采用心率变异性(Heart rate variability,HRV)表征。心率变异性HRV的产生主要是由于心脏窦房结自律活动时交感神经和副交感神经不断受中枢神经及压力、化学感受器传入的心血管反射等因素调节[1517]。
以HRV作为研究指标,选取24名18~30岁大学生(男11名,女13名),进行HOLTER急性暴露实验,测定的参数包括血压、心率、HRV时域指标(SDNN、rMSSD)、HRV频域指标(LF、HF、LF/HF)。***2是19名被试者现场测试前后的血压值,其中SBP1、SBP2分别代表现场测试前、后被试者的收缩压,DBP1、DBP2分别代表现场测试前、后被试者的舒张压。
***2被试者的血压值
***2显示,被试者在现场测试前、后的血压值(SBP/DBP)无显著性差异,对比SBP、DBP,除了个别试验者略超出正常范围外,其他均在正常范围内,由此可知污水处理厂格栅处的恶臭刺激对被试者的血压值未产生明显影响,即受恶臭刺激人体血压指标反映正常。
由十二导全息动态心电***结果显示了24名被试者在室内安静时间段—现场测试—回到室内安静时间段整个过程的心率变化情况,其最快心率、最慢心率值如***3所示。
***3最快心率、最慢心率值
正常成人安静时的心率在70 b/min左右,实验中被试者心率平均值在正常范围内,最慢心率均出现在室内安静时段,最快心率多出现在现场测试时段,由***3可知,最快心率明显偏高,说明在现场测试阶段被试者受恶臭气体刺激心率变化较大。
由HOLTER测试所得的心率变异性(HRV)各参数值与参数正常值[18]的对比,如***4、5所示。
***4HRV时域指数
***5HRV频域指数
HRV时域指数是以RR间期的变异为基础,SDNN、rMSSD参数反映了心脏自主神经系统总的调控情况,即窦性心律不齐的程度,男、女组SDNN平均值只为正常值的50%,受恶臭气体影响,rMSSD明显集中于正常范围的平均值以下。HRV频域指数中,高频带(HF,0.15~0.40 Hz)成分由迷走神经的张力所决定,主要代表呼吸变异,低频带(LF,0.04~0.15 Hz)成分受交感神经和副交感神经共同影响,其中交感神经占优势,LF/HF比值代表交感迷走神经张力的平衡状态[1920]。男生组LF值为正常值的7倍左右,而女生组LF值是正常值的近10倍;男、女生组HF平均值均低于正常范围平均值,表明迷走神经活动减弱;男生组LF/HF平均比值高出正常值2.8倍,女生组LF/HF平均比值高出正常值7.3倍,说明被试者交感神经活动增强,可能降低心室活动阈值,严重者将诱发致命性室性心律失常。此外,对比***4、5中女性和男性的实验结果可知,同时受到恶臭污染的刺激,女性比男性心脏自主神经活动所产生的反应更为显著。
2.3.2致癌与非致癌风险评估致癌风险评估,一般用终生致癌风险(Lifetime Cancer Risk, LCR)为衡量指标。用慢性摄入量(Chronic Daily Intake, CDI)作为潜在剂量评估职业慢性暴露,公式为:
由表2可知,二氯甲烷和苯的终身致癌风险值(LCR)均介于10-6~10-4之间,表明其存在潜在致癌风险;污水处理厂污泥脱水间非致癌危害指数HI为0.11,其值小于1,表明非致癌健康风险在可接受范围内。
3结论
1)各监测点恶臭气体浓度由大到小的顺序依次为格栅、污泥浓缩、污泥脱水、初沉池、厂界处、二次沉淀池、曝气池,恶臭气体以硫化物和含氧化合物为主。影响污水处理厂恶臭指数的主要物种为硫化物、芳香烃类。
2)急性暴露实验结果表明:被试者血压反应正常;最快心率多出现在现场测试时段,且受恶臭气体刺激在现场测试阶段心率明显偏高。HRV时域指数中,男、女组SDNN平均值只为正常值的50%,rMSSD明显低于正常值;HRV频域指数中,HF值均低于正常值,LF、LF/HF值远远高出正常值,说明被试者交感神经活动增强,可能降低心室活动阈值,严重者将诱发致命性室性心律失常。对比男、女生组的实验结果可知,同时受恶臭污染的刺激,女生组比男生组心脏自主神经活动所产生的反应更为显著。
3)通过对污泥脱水间恶臭气体进行健康风险评估可知,二氯甲烷和苯存在潜在致癌风险。污水处理厂污泥脱水间非致癌危害指数HI小于1,其非致癌健康风险在可接受范围内。
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健康风险评估篇5
【关键词】 健康风险评估;医嘱依从性;高血压
随着经济的发展,人们的生活方式及饮食习惯有很大的改变,同时人们对生活质量的要求和健康改善的意识也在增强。但健康意识增强的同时,大多数人仍不能正确意识到高血压危险因素所造成的发病风险,更不能保持这种对健康风险的意识,有时甚至到了疾病出现症状之后才进行***。这种意识相当危害人们的健康,造成身体及经济上的损失。健康风险评估可以帮助人们正确认识健康的综合风险,鼓励人们修正不健康行为,制订个性化的健康干预措施,包括量化的药物分析,多层次的营养膳食监督,科学的运动指导,帮助患者进行自我健康管理,达到控制慢性病风险,促进健康的目的。我院体检中心通过对全市各单位预防性健康体检,对部分高血压病患者进行健康风险评估,资料报告分析如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 随机抽取我院2008至2009年体检中心高血压阳性患者200例,男116例,女84例,年龄27~79岁。将200例患者平均分成两组,一组对其进行健康评估,另一组作为对照。
1.2 方法 采用中华预防与控制专业委员会应用的健康风险评估专用软件,在体检之后配合详细的健康问卷调查,计算出高血压若干年内出现心脑血管疾病的发病机率,以及个人患病危险性在人群中的高低。帮助其制定个性化的健康干预措施,对健康干预的行动进行监督和指导,并在***过程中随时追踪访问,了解其医嘱依从性状况和药物疗效。对照组常规***,只说明注意事项,服药方法和复诊时间。
1.3 医嘱依从性评价 ①遵医嘱服药;②患者按要求复诊;③随访6个月,观察患者病情控制情况。
1.4 统计方法 计数资料采用χ.2检验,P
2 结果
6个月后两组患者医嘱依从率及疾病控制良好率比较见表1、2。
3 讨论
目前我国心脑血管病已成为首位死因,而高血压是第一危险因素[1]。2002年高血压人群高血压知晓率30.2%,服药率24.7%,控制率6.1%,医务人员的知晓率还不如美国普通民众[2]。可见人们明显缺乏对各种疾病危险因素的充分认识,有时甚至还存在误区:不信任医生;怕药物的毒副作用;有时用药方式不便利,嫌麻烦;有时太忙不能坚持服药;也有因经济困难不能服药等不依从医嘱,这些都严重影响患者的健康。作者通过对个体患者主要慢性病(肥胖,高血压,糖尿病,冠心病等)的危险性进行定量评价,得出其若干年内罹患该种疾病的可能性(绝对危险性),并能和同年龄及同性别的人群平均水平进行比较,判断患病危险性在人群中的高低(相对危险性)。譬如一个严重吸烟者在体检中血压偏高,看到自己的健康风险评估显示心脑血管的发病率比同伴高5倍,因此心生警惕,同时开始积极避免各种危险因素,依从个性化健康改善指导,很好地达到了健康标准。医务人员更应增强高血压的防治观念,提高防治知识,做好健康风险评估,让更多的人主动自觉地掌握并参与到自我管理的活动中来[3]。促进个人积极作出行动,以达到早***,早健康的目的。
参考文献
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健康风险评估篇6
【关键词】家庭医生制;风险评估;健康干预;框架;思考
【中***分类号】R19 【文献标识码】A 【文章编号】1004―7484(2013)09―0720―02
“家庭医生制服务”是基于基本医疗和基本公共卫生服务的一种为社区家庭及其每个成员提供连续、安全、有效、适宜的健康管理的服务模式。在基于全面健康管理为主要服务理念的家庭医生制服务中如何有针对性的、系统的、有效的对社区人群开展健康评估与干预是我们面临的实际工作问题和难题之一,也是提升家庭医生服务内涵的关键之一。
健康风险评估是一种涉及预防医学、临床医学、心理、营养、运动、社会、信息等诸多学科的系统工程,用于描述和评估某一个体未来发生某种特定疾病或因为某种特定疾病导致死亡的可能性[1]。其意义一方面通过评估,可以让社区居民了解自身的健康状况,从而增强对家庭医生干预服务的依从性及自我管理意识的提升;同时也为连续参与健康管理服务的家庭医生,制定个性化干预措施并实施提供依据和基础。
目前,社区家庭医生制服务尚处于探索试点阶段,健康风险评估与干预作为健康管理重要环节之一,尤其是慢性病的风险评估与干预意义更为突出[2]。因此,提篮桥社区在开展家庭医生制试点的同时,探索建立健康风险评估与干预模型,为提升家庭医生服务内涵奠定基础。
1 理论依据
1.1原则:遵守“7W(6W1H)”(责任者、服务对象、原因、内容、地点、时间、方式)和“4化”原则(个体化、家庭化、人性化、全科化)[3]。
1.2对象与内容:主要针对社区人群的生活行为、饮食运动、身体功能指标、生化检查、疾病状态、环境精神因素等逐一进行分析、比对和全面的综合评估,从而为社区居民和家庭医生健康管理提供指导和依据[4]。
1.3指标基础:参照相关《中国疾病防治指南》、《国家基本公共卫生服务规范(2011版》、《上海市疾病控制相关指导意见》,对签约的社区居民开展健康风险评估,并进行规范的个体化干预及健康促进。
1.4资料采集与分析:采用中国国民健康风险评估(CHRA)的部分内容,设计健康调查问卷,建立居民健康档案,开展健康体检,中医体质辨识等,对签约居民生活方式、健康需求、慢性病、危险因素、精神状态、中医体质等开展综合评估,制定相关健康促进干预措施,整合社区卫生资源,以信息化为平台,通过社区网络化,动态管理和综合干预,实现健康管理的目的。
2 评估干预实施:
2.1生活方式评估干预:主要包括饮食结构(食盐、脂肪、蔬菜、水果、奶制品、食用油、碳水化合物等);运动(时间、强度);饮酒、吸烟;压力(精神、生活、睡眠);家庭因素(经济状况、医疗保险、职业状况、家庭地位、家庭结构)评估,对不良生活行为方式进行指导、宣传,引导居民形成良好、科学的生活方式和行为。
2.2危险因素评估干预:主要包括一般因素(年龄、体重指数、家族史、吸烟饮酒、职业、精神压力等);靶器官受损情况(血脂、心肌缺血、血管斑块形成等);基础疾病(糖尿病、冠心病、高血压、肿瘤等)评估,早期发现高危人群,早期实施干预,通过健康教育与行为干预、药物***、指标监测,持续改进家庭医生健康维护模式与策略,可改变的行为风险和预防性措施的应用,促进亚健康人群与高危人群的健康管理水平。
2.3慢性病评估干预:主要包括疾病分级分层、并发症与合并症、预后、***依从性、指标监测、疾病认知等6方面分类评估,根据评估情况,由家庭医生制定个性化干预措施,实施动态管理,达到合理***、自我管理、控制疾病,减少或延缓并发症,提高生活质量,引导居民主动管理。
2.4老年人生活状态的评估干预:老年人作为社区卫生服务的重点群体,其生活状态及自理能力关系着社区卫生资源分配整合与决策、服务模式的转变等,因此开展老年人生活状态的评估有着现实意义。应用老年人生活自理能力评估量表,对社区60岁以上老年人进行生活状态的评估,指导家庭医生制定适宜的健康服务措施,满足老年人群健康服务需求。
3 评估干预流程
4 管理框架
4.1被动干预管理:目前,被动干预在居民健康管理中起着主导地位。干预效果的好坏取决于居民对家庭医生的依从性和信任度。家庭医生根据疾病的评估状况,实行家庭医生负责制,整合社区卫生资源,引入社区志愿者,组建家庭医生服务团队,拟定个性化干预维护方案,通过健康促进、行为干预、康复指导等被动干预,提高居民健康水平。
4.2主动干预管理:主动管理取决于居民对于疾病及健康的需求、认知能力、人文习惯、文化程度等。调查显示[5]:居民自我管理能力的好坏,与其健康状况呈正相关。保持良好的健康状态首先要靠自身的努力,通过自我管理来达到保持健康,疾病***和康复的目的,自助式健康管理可能是未来健康管理的发展方向。提高居民的自我管理能力,引导居民主动参与健康管理意义深远,也是家庭医生在健康管理中需要重视与探索的难点之一。
4.3健康家园服务:社区健康家园是居民健康管理的延伸服务,为居民提供了面对面互动交流、参与、自助服务的平台。借助社区卫生资源,开展健康交流、互动、宣传、教育、评估、维护,引导居民形成良好的健康管理氛围。
4.4动态健康管理:以信息化为平台,为居民开展电子健康档案、疾病全程记录、健康风险评估、干预效果评价等全生命周期的动态化管理及后台数据资料统计分析。医保信息、诊疗信息、健康信息的一体化综合管理为家庭医生服务提供了保障与基础。
5 思考与建议
5.1国外经验显示[6],家庭医生制在合理利用卫生资源、降低医疗费用、改善全民健康状况等方面起到了积极作用。以“治未病”为理念,通过健康风险评估,早期发现高危人群,早期实施干预,让居民了解自身健康状况,改善生活方式,控制危险因素,提高慢性病达标控制率,增强对家庭医生健康服务的依从性,提升家庭医生制服务内涵和水平,引导居民自主式健康管理。因此在家庭医生制服务中,持续、科学、有效的实施社区行为干预和居民健康管理,有着积极意义。
5.2调查显示:居民对健康管理的积极意义没有足够的认识;受人文习惯、健康意识、干预手段、社区卫生资源整合等因素的影响,同时家庭医生制服务模式尚在探索阶段,评估干预没有一定的界定标准,有效的卫生整合在制度层面、服务意识上可能存在一定的差距,为家庭医生健康管理实施带来一定困难。
5.3“知信行”模式(knowledge,attitude,belief,practice)的应用。研究提示[7] “知信行”模式在健康管理中有着积极意义。首先,通过健康风险评估让居民了解他们目前的健康状况、行为方式、疾病危害(知觉到威胁和严重性);其次,通过健康宣传、健康行为干预让居民坚信一旦改变不良行为会得到非常有价值的后果(知觉到效益);最后,家庭医生与居民建立互信、参与的伙伴式关系,使居民感到有信心、有能力通过努力改变不良行为,达到促进健康的目的。
5.4健康风险评估干预是一项综合服务,家庭医生、支持系统、健康志愿者、卫生社工等群体密切合作,以信息化为平台,以社区为基础,探索完善风险评估和干预工作路径和策略;推进健康管理工作模式的改进和工作方式的优化,进一步提升家庭医生团队健康管理内涵建设,引导居民主动管理。笔者认为探索建立有效的、科学的、适合社区家庭医生服务的健康风险评估和干预体系将是一项紧迫的课题,其意义深远。
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健康风险评估篇7
关键词:多氯联苯(PCBs);鲫鱼;毒性当量;健康风险
中***分类号:X836文献标识码:A文章编号:0439-8114(2011)11-2287-05
Concentration and Health Risk Appraisal of Polychlorinated Biphenyls in
Crucian Carp from Market
ZHANG Zhong-hua1,2,JIN Shi-wei1,YANG Wei-ping3
(1. School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology / Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education, Wuhan 430074, China;2. Environmental Science Research & Design Institute of Taizhou City, Taizhou 318000, Zhejiang, China; 3. Huaihua Quancheng Sewage Treatment Co., Ltd., Huaihua 418000, Hunan, China)
Abstract: Using gas chromatography/mass spectrometry(GC/MS), the concentration of polychlorinated biphenyls (PCBs) was investigated in crucian carp samples which were collected from the markets of five provinces(or city) in China, including Zhejiang, Jiangsu, Hubei, Henan and Chongqing. The results showed that the concentration of total PCBs ranged from 19.78 to 176.90 ng/g(lipid weight). The average concentration of total PCBs were (117.00±17.16),(84.28±14.77),(64.57±11.20), (56.97±9.99) and (55.84±8.45) ng/g(lipid weight) in crucian carp samples from Jiangshu, Chongqing, Henan, Zhejiang and Hubei, respectively. The PCB118 was a major congener in total 12 PCBs. The results also showed that the estimated TEQs of daily PCBs intakes for residents in these five provinces(or city) were lower than the Tolerable Daily Intake (TDI)(4 pg TEQ/kg body weight a day) which suggested by the World Health Organization(WHO). However, the health risk should be further evaluated since diversity foods were used as the protein and lipid sources for Chinese people, and these foods such as pork, beef, milk and eggs etc. may contain the dioxin-like substances.
Key words: polychlorinated biphenyls; crucian carp; toxic equivalent; health risk
多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一组人工化学合成的氯代烃类化合物,理论上共有209种同系物。PCBs属于典型的持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs),具有理化性质稳定、难降解、高脂溶性、高蓄积性的特点,可通过食物链对人体健康造成危害[1]。PCBs对免***系统、生殖系统、神经系统和内分泌系统均会产生不良影响,并且是导致与之接触过的人群出现癌症的可疑因素之一[2,3]。PCBs在我国曾经被大量使用,虽然现在工业上已不再生产,但是其在环境中相当稳定且不易降解,在未来的很多年里,PCBs仍会在环境中长期存在。
除了职业暴露,食物摄入是人类接触PCBs等持久性有机污染物最重要的途径。Liem等[4]发现人体内平均有90%的多氯代二苯并二恶英/呋喃(PCDD/Fs)和PCBs是通过食物尤其是脂肪含量较高的动物性食物(如鱼肉)摄入的。芬兰科学家Moilanen等[5]评估发现当地居民的PCBs人均日摄入量为14.35 μg(成人平均体重按70 kg计),其中有38%来源于鱼肉。
由于PCBs等POPs易在动物性食品中蓄积,因此,对市售动物性食品进行POPs的污染监测,对于保障食品安全、开展人体暴露危险性评估和保障人类健康具有重要的现实意义。淡水鱼类是我国居民膳食蛋白质的主要来源,研究我国市售淡水鱼食品中POPs的污染状况,对于保障淡水鱼类的食品安全更是具有十分重要的意义。目前对全国范围内市场流通食品中POPs污染水平的研究较少,迄今尚未见对全国范围市售鲫鱼食品中PCBs浓度水平调查的报道。本研究采集了我国沿海经济发达省份浙江与江苏及中西部省市湖北、河南与重庆的市售鲫鱼样品,采用GC-MS检测技术,分析了鲫鱼样品中12种PCBs的污染水平,并通过PCBs的毒性当量因子,计算样品的毒性当量(TEQ),评估样品采集地区居民通过膳食摄入二恶英类PCBs的健康风险。
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1材料与方法
1.1仪器与试剂
气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪(6890N-5975B,美国Agilent公司),氮吹仪(N-EVAP,美国Organomation公司),冷冻干燥仪(Delta l-24 LSC,德国Marin Christ公司)。
12种PCBs混合标准物质(PCB77、PCB81、PCB105、PCB114、PCB118、PCB123、PCB126、PCB156、PCB157、PCB167、PCB169和PCB189)及13C同位素指示物与内标,均购自Cambridge isotope laboratories(Andover,MA,USA);农残级的丙酮、正己烷、二氯甲烷购自美国Tedia公司;硅胶(80~100目,即粒度150~178 μm)和中性氧化铝(100~200目,即粒度74~150 μm)购自Sigma公司。
硅胶和氧化铝分别于180 ℃、250 ℃活化12 h。将活化氧化铝加入占总重量3%的去离子水去活,平衡过夜后于正己烷中保存。酸性硅胶的制备:向活化后的硅胶中加入一定量的浓H2SO4(质量分数为44%),摇匀,平衡过夜后于正己烷中保存。所有玻璃器皿经重铬酸钾-浓硫酸溶液洗涤,放置4~5 h,用自来水和去离子水依次冲洗干净,烘干后于450 ℃马弗炉中灼烧5 h。所有金属器皿分别用二氯甲烷∶正己烷(1∶1,V/V)和正己烷超声清洗20 min后备用。
1.2样品的采集
2006年9月进行鲫鱼样品的采集。样品在市集或大型购物超市经调查产自本省(市)区域后,随机采集,用水冲洗干净,每个样本只取其脊柱两侧的肌肉,每份样品取样量根据取样对象的不同,分别在同批同质鲫鱼中随机从4条以上取鱼肉混合,样品重量不少于200 g,锡箔纸包装,装入食品专用袋中,冷藏,运回实验室后,于-20 ℃保存备用。本次共采集鲫鱼样品29个,其中浙江6个,江苏5个,湖北4个,河南7个,重庆7个。
1.3样品前处理与化学分析
鲫鱼样品经冷冻干燥后,称取5 g干燥鱼肉,加入13C标记的同位素回收率指示物标样,用200 mL 正己烷∶丙酮(1∶1,V/V)索式抽提24 h。将抽提液浓缩并用正己烷定容至4 mL,取2 mL抽提液用重量法测定脂肪含量,另2 mL转移至凝胶渗透色谱柱,用正己烷∶二氯甲烷(1∶1,V/V)淋洗,收集120~280 mL组分。将收集的样品浓缩为1 mL,转移至多层硅胶氧化铝层析柱(内径1 cm ,从下往上依次填入5 g去活氧化铝,4 g活性硅胶,10 g酸化硅胶,2 g活性硅胶),用200 mL 正己烷∶二氯甲烷(95∶5,V/V)淋洗,洗脱液用旋转蒸发仪浓缩至1 mL,加入13C标记的同位素内标,氮吹定容至10 μL,进行化学分析。
采用GC-MS法分析样品中的12种PCBs的质量浓度水平。GC条件:DB-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为高纯氦气,反应气体为甲烷;进样口温度280 ℃,进样量为1 μL,不分流模式,柱流量为1.0 mL/min;升温程序为:初始温度70 ℃保持2 min,以25 ℃/min 升至150 ℃,以3 ℃/min 升至200 ℃,以8 ℃/min升至280℃并保持5 min。MS条件:接口温度280 ℃,离子源温度260 ℃,电离方式EI,电子轰击能量70 eV,溶剂延迟时间3 min,以选择离子监测模式定量。
PCBs的质量浓度用内标法和5点校正曲线法定量,仪器检测限(LOD)定义为3倍信噪比(即S/N=3),当色谱峰的S/N≥3,认为该色谱峰被检出。定量限(LOQ)设为检测限的3倍。以抽提的5 g干燥样品为基准,其LOD为0.19~1.00 pg/g(脂重)。
1.4质量控制
每个样品添加13C标记的同位素回收率指示物标样来控制整个流程的回收率。对每一批样品进行了如下质量控制分析: 加标空白、基质加标、基质加标平行样和样品平行样。13C标记的PCBs同位素回收率指示物标样在样品中的回收率为63.0%~115.1%,其相对标准偏差小于15%。
1.5数据分析
PCBs的质量浓度以每克脂肪中的质量(ng)来表示。其浓度低于LOD时以1/2 LOD代替。PCBs的总浓度定义为12种PCBs浓度的加和。样品中PCBs的毒性当量以WHO(2005)规定的PCBs的毒性当量因子(I-TEF)计算[6]。试验所得数据采用Origin 7.0和SPSS 13.0进行数据处理。
2结果与分析
分别在5个省(市)采集了共29份鲫鱼样品,定性定量分析了12种PCBs的同系物,包括PCB77、PCB81、PCB105、PCB114、PCB118、PCB123、PCB126、PCB156、PCB157、PCB167、PCB169和PCB189。同时测定样品中的脂肪含量,化学分析结果如表1所示。其中,PCB77、PCB81、PCB105、PCB114、PCB118、PCB123、PCB156、PCB157、PCB167在所有样品中均有检出;PCB126只在1个样品中检出;PCB169和PCB189分别在18个样品中检出,检出频率为62.1%。
2.15省(市)鲫鱼鱼肉中PCBs的平均浓度
鲫鱼鱼肉中12种PCBs的总浓度范围为19.78~176.90 ng/g。在所有PCBs的同系物中PCB118是最主要的目标物,其相对于12种PCBs总浓度的贡献率为39.1%~82.5%。PCB118浓度与PCBs总浓度的相关性如***1所示,相关系数r=0.930 6。另一个主要的同系物为PCB105。
2.25省(市)鲫鱼体内PCBs平均浓度的比较
5省(市)鲫鱼体内PCBs各同系物的平均浓度如***2所示。由表1和***2可知,PCBs的平均浓度分别为:浙江(56.97±9.99)ng/g,江苏(117.00±17.16)ng/g,湖北(55.84±8.45)ng/g,河南(64.57±11.20)ng/g,重庆(84.28±14.77)ng/g。在5个省(市)的样品中,PCBs各同系物中浓度位列前三的分别为:PCB118、PCB105和PCB123,5个省(市)结果一致;PCB118都是丰度最大的同系物,其平均浓度均占PCBs总浓度的50%以上,另一个主要同系物是PCB105,大约占PCBs总浓度的20%。12种PCBs的平均浓度江苏最高,其次为重庆、河南、浙江、湖北。
2.3 5省(市)鲫鱼体内PCBs的毒性当量(TEQ)
根据鲫鱼样品中PCBs浓度的化学分析结果与PCBs各同系物的I-TEF,计算得到的鲫鱼体内PCBs的毒性当量(表2)。根据欧盟委员会条例(EC)No 199/2006,关于二恶英和二恶英类多氯联苯修订为在食品某些污染物设置最高水平的条例(EC)No 466/2001(内容与EEA相关)中规定,鱼肉中PCDD/Fs的TEQ限值为4 pg/g(鲜重),总TEQ限值(包含PCDD/Fs和二恶英类PCBs)为8 pg/g(鲜重)。将本研究中的TEQ结果换算成鲜重计,若按鱼肉含脂肪2%计,5省(市)的PCBs的毒性当量分别为:浙江0.11 pg/g,江苏0.23 pg/g,湖北0.15 pg/g,河南0.08 pg/g,重庆0.10 pg/g。本研究中5省(市)鲫鱼样品中二恶英类PCBs的TEQ没有超过欧盟规定的安全限值。
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2.4暴露评估
《中国居民营养与健康状况调查报告之一2002・综合报告》[7]中对各地人群平均每日摄入不同食物的量进行统计,城市居民鱼肉日摄入量为44.9 g(鲜重),假设都为鲫鱼(含脂肪2%),成人平均体重为65 kg,则本次调查的5省(市)城市居民PCBs的暴露量估算如表3所示。由表3可知,5省(市)PCBs的人均日暴露量均低于WHO的规定值4 pg WHO-TEQ/kg(体重),单从鱼肉摄入角度评价,浙江、江苏、湖北、河南及重庆5省(市)鲫鱼中的PCBs是安全的。
3讨论
3.1鲫鱼体内PCBs的污染水平
本研究中,从5个省(市)采集的鲫鱼样品中PCBs的浓度范围为19.78~176.90 ng/g,与Domingo等[8]的浓度分析结果相当。文献报道,不同地区不同种属鱼体所含的PCBs浓度显著不同。El-Kady等[9]报道,来自埃及尼罗河的罗非鱼体内PCBs的浓度水平大约为每克脂肪中含几个纳克,比本研究的结果低1~2个数量级。与美国夏威夷罗非鱼体内的PCBs相比[10],所测5省(市)鲫鱼体内PCBs的平均浓度在数量级上与之大体相当。但与夏威夷其他水生生物如鳗鱼和雀鲷体内PCBs浓度分别达96和29 μg/g(干重)相比,本研究中鲫鱼体内PCBs的含量要低得多[10]。
我国浙江台州地区是一个著名的电子垃圾拆解工业区[11,12],据文献报道,当地鲫鱼体内PCBs的平均浓度高达57 304.70 pg/g(鲜重),而浙江的其他地方,鲫鱼体内PCBs的平均浓度在149.00~3 139.00 pg/g(鲜重)之间[13],如果按1 g鲜鱼含脂肪2%计算,则与本研究395.60~353 8.00 pg/g(鲜重)基本接近。
许多研究显示,PCB118是鱼体内PCBs的主要同系物[14],本研究的结果也证实了该结论。采自
French Frigate Shoals鱼样中的PCB118也是主要的同系物[10],在埃及尼罗河鱼体样品中,PCB118的浓度占12种PCBs总浓度的40%以上[9]。鉴于
PCB118浓度与PCBs总浓度间的相关性良好(r=0.930 6),因此,我们认为PCB118具有PCBs污染的指示性作用。
3.2鲫鱼体内PCBs的毒性当量
TEQ是根据世界卫生组织2005年公布的毒性当量因子计算而来的。总毒性当量是12种多氯联苯的毒性当量之和。本研究中5省(市)鲫鱼样品中PCBs的TEQ与埃及尼罗河中罗非鱼体内PCBs的TEQ 0.06~0.32 pg/g(鲜重)相比,尽管PCBs总量比尼罗河的罗非鱼高,但是TEQ水平仍处于同一数量级水平[9]。而比来自德国Elbe River的whitefish体内PCBs的TEQ 1.20~14.00 pg/g(鲜重)要低[15]。但与Domingo等[8]报道的波斯尼亚海中鲑鱼体内PCBs的TEQ 15.00 pg/g(鲜重)结果相比,则要低得多。本研究的TEQ结果与韩见龙等[13]所得浙江鲫鱼的TEQ为0.03~35.50 pg/g(鲜重)相比,除浙江台州电子废物拆解区的结果外,基本相当。因此,除该电子废物拆解区,浙江省的鲫鱼样品中的PCBs污染并不比其他省市严重。
3.3我国居民食用鱼肉摄入二恶英类物质的健康风险评价
鲫鱼是我国南方与中西部地区农贸市场最常见的鱼类之一,当地居民还经常食用从河塘中捕捞的鲫鱼。为评价PCBs对当地居民的潜在危害,必须进行暴露量的评估。假设日常饮食中蛋白质和脂肪来源全是鲫鱼,本研究中5省(市)居民PCBs的人均暴露量均低于WHO的规定值。但综合考虑我国居民日常饮食中其他蛋白质与脂肪来源如从猪肉、牛肉、牛奶、鸡蛋等中摄入的二恶英物质,可能对人体健康存在风险。根据《中国居民营养与健康状况调查报告之一2002・综合报告》[7]中各地人群平均每日摄入不同食物的量进行统计,我国城市居民平均每日对各种食物摄入依次为:鲫鱼44.9 g(鲜重,含脂肪2%)、牛奶65.8 g(鲜重,含脂肪3%)、猪肉60.3 g(鲜重,含脂肪6.2%)、禽蛋33.2 g(鲜重,含脂肪11.1%)。由于二恶英类物质的高亲脂性,通过食物摄入二恶英类物质的健康风险必须进一步评估。
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注:本文中所涉及到的***表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
健康风险评估篇8
1风险分析的柜架
风险分析(riskanalysis)是最近30年间发展起来的一种的系统化、规范化方法,旨在为食品安全决策提供参考。国际粮农组织和世界卫生组织将风险分析定义为“由风险评估、风险管理和风险交流3个部分组成的一个过程”。“危害”和“风险”是风险分析的2个基础概念,危害是指食品中存在或因条件改变而产生的对健康不良作用的生物、化学和物理等因素,风险是指食品中的危害因子产生对健康不良作用和严重后果的概率函数。风险分析的内容具体为通过对影响食品安全的各种物理、化学和生物危害进行鉴定,定性或定量的描述风险的特征,在参考有关因素的前提下,提出和实施风险管理措施,并与利益攸关者进行交流。风险分析框架(见***1)形象描述了食品安全风险分析的整个过程,更进一步的信息请参考FAO/WHO的食品安全分析出版物。
2风险评估
作为风险分析的核心环节,风险评估(riskassessment)是对食品中各种危害的风险高低进行科学评估的过程,包括危害识别、危害特征描述、暴露评估和风险特征描述4个步骤;风险评估是风险管理,即***府制定和实施食品安全控制措施(包括法规、标准和监督)的科学基础,也是风险交流的重要信息来源与依据。
3风险管理
风险管理(riskmanagement)是根据风险评估的结果,考虑风险评估结果与其他保护消费者健康和促进贸易公平的相关因素,通过与所有利益相关方会商,权衡各种备选***策措施的过程;其目标是形成一系列的食品安全标准、指南和建议。风险管理可以分为4个部分:风险评价、风险管理选择评估、执行评估、监控和回顾。
4风险交流
根据CAC的定义,风险交流(riskcommunication)是指在风险分析过程中就危害、风险、风险相关因素和风险认知在风险相关各方中(包括风险评估者、风险管理者、消费者、业界、学术团体和其他利益相关方)相互交换或交流有关信息和观点的过程,其内容包括对风险评估结果的解释和制定风险管理***策的依据。进行风险交流的要素包括:风险的性质、利益的性质、风险评估的不确定性以及风险管理的选择。从风险管理的过程来看,风险交流是风险评估结果和风险管理意见的传递及表现形式,也是风险管理的延伸。综上所述,风险评估、风险管理、风险交流3部分相互依赖,并各有侧重,组成了一个相互补充且高度统一的连续、动态整体。风险评估是整个风险分析体系的核心和基础,强调所引入的数据、模型、假设的科学性;风险管理是***府机构根据风险评估结果制定相应的***策和采取管理措施,注重所出的风险管理决策的实用性;风险交流是食品安全利益攸关者之间交换意见的过程,强调在风险分析中的信息互动。
食品安全风险评估
1风险评估的步骤
CAC对风险评估的定义是“对特定时期内因对某一危害的暴露而对生命和健康产生潜在不良影响的特征性描述”。通常包含危害识别、暴露评估、危害特征描述和风险特征描述4个基本步骤(见***2)。具体为利用现有的资料,对食品中某种生物、化学或物理因素的暴露对人体健康产生的不良后果进行鉴定、确认和定量。继危害识别之后,这些步骤的执行顺序并不固定;通常情况下,随着数据和假设的进一步完善,整个过程要不断重复,其中有些步骤也要重复进行。
2危害识别
危害识别是识别可能对人体健康和环境产生不良效果的风险源(可能存在于某种或某类食品中的生物性、化学性和物理性风险因素),并对其特性进行定性、定量描述的过程。识别危害因素的主要方法包括流行病学研究、毒理学研究、食源性疾病监测、食品污染物监测等。流行病研究资料是危害与人体健康损害关系最直接、确切的反映,但成本昂贵且数据较难获得,因此在实际工作中毒理学研究(特别是动物试验)往往是危害识别的主要依据。
3危害特征描述
危害特征描述是定性和(或)定量的评价与食品中可能存在的生物、化学和物理因素有关的健康不良效果的性质。一般来讲,在此步骤应建立消费环节中食品危害不同暴露水平与各种不良健康影响可能性之间的剂量-反应关系。可以用来建立剂量-反应关系的资料类型包括动物毒性试验、临床人体暴露研究以及由疾病调查得到的流行病学数据。大多数情况下是使用毒理学或流行病学数据来进行主要效应的剂量-反应关系分析及数学模型的模拟。合理的剂量-反应关系的建立与分析取决于可得的实验室数据(如剂量水平、毒性或有害反应测量终点等)和所采用的数学及统计学方法。通过剂量-反应模型分析,可获得基于健康水平的推荐量值,如每日允许摄入量(ADI)、暂定每日可耐受摄入量(PTDI)、暂定每周可耐受摄入量(PTWI)和急性参考剂量(ARfD)等;与暴露评估结合还可以对危害因素的暴露边界值(MOE)急性估计,量化在特定暴露水平下的风险/健康效应。
4暴露评估
暴露评估是指对于通过食品可能摄入和通过其他有关途径接触的生物性、化学性和物理性因素的摄取量的定性和(或)定量评价。暴露评估所需的基本数据为食品中微生物、化学物或物理性危害因素的含量及食品消费量。根据所关注的不良健康影响的不同,膳食暴露评估可分为急性暴露评估和慢性暴露评估,对化学性危害因素的评估通常是考虑慢性暴露(评估整个生命周期内的每日暴露状况),对于某些污染物、农残和兽残等则还要考虑急性暴露(主要针对24h内食品中有害因素的暴露情况进行评估)。通过比较膳食暴露结果和相应的化学性危害因素的健康指导值,可确定该危害因素的风险程度。而微生物暴露评估主要是描述在消费当时的食品中致病性微生物的分布及消费量,通常针对一种受污染食品的单一暴露。在消费过程中各类环境条件(如温度、湿度等)甚至是存放时间都可使致病菌危害水平发生显著变化,因此会增加评估的复杂性。
5风险特征描述
风险特征描述是指根据危害识别、危害特征描述和暴露评估这3个步骤的结果,对某一给定人群的已知的或潜在健康不良效果的发生可能性和严重程度进行定性和(或)定量的估计,其中包括伴随的不确定性。对于有阈值的化学物,人群危险性取决于暴露量与ADI、PTDI、PTWI等测量值的比;对于没有阈值的化学物则需要计算人群危险性,即评价根据摄入量估计出所增加的癌症病例数是否是可以接受的(不构成危险)或不可接受的(构成危险)。微生物的风险估计可以是定性描述,如把某种致病菌的风险分为高、中、低3个等级;也可以表述为定量形式,如每份食品中风险的累计频数分布、目标人群每年发生的风险、不同食品或致病菌的相对风险等。风险特征描述还需要说明风险评估过程中每一步所涉及的不确定性,将动物实验的结果外推到人可能存在质和量两方面的不确定性,在实际工作中,这些不确定性可以通过专家判断和进行额外的实验(如人体试验)加以克服。
食品安全风险评估结果的应用
风险评估结果可以用于制(修)订食品安全标准和制定其他管理措施、确定国际食品安全监管优先领域、评估监管措施实施效果,并为风险交流提供科学信息。例如,对各种危害因素的评估得出的健康指导值是作为制定食品标准安全指标限值的依据,CAC明确规定在制定食品法典标准时必须以风险评估结果为依据;WHO的SPS协议也规定,各国食品安全标准制订应以风险评估为基础。另外,把风险评估和经济学评估结合起来可确立用于决策的单一模型,这些模型能够将评估结果、健康影响、经济成本和其他成本等转换成可以直接比较的单位(如美元、伤残调整寿命年或质量调整寿命年),以便于对风险管理者决策产生的后果进行更真实的描述。
国内外风险评估工作概况
1国际及其他国家的风险评估工作开展现状
目前国际上正对食品中化学性污染物、生物性污染物、食品添加剂、营养素补充剂等均已建立相应的评估方法。表1列出的是主要的国际专家组织。虽然尚未有专门开展营养素评估的机构,但在2005年日内瓦会议上CAC通过了《建立营养素和相关物质的可耐受最高摄入量的模型》,标志着以科学为基础,制定营养素及相关物质安全摄入量上限工作的开始。各个组织所开展过的评估工作及其工作报告可在其***网站进行浏览。即使国际组织已经对多种危害因素进行了评估,但鉴于国民健康状况、生产加工工艺及食品消费模式的差异,每个国家都需要开展本国的风险评估工作,才能制定适合国情、保障国民健康的食品安全标准等风险管理措施,并在国际贸易中争取更有利的条件。欧盟、美国、澳大利亚、日本等先进国家与地区都已设置了专门的评估机构(见表2)。美国是最早把风险分析引入食品安全管理领域的国家之一,可以开展食品安全风险评估的机构非常多,表中列出了其最主要的几个部门。
2我国食品安全风险评估工作开展现状
我国于2009年颁布实施的《食品安全法》引入了食品安全风险监测与风险评估的概念,并确立其法律地位。其实在2009年以前,我国在食品安全管理当中已经开始了风险分析方法的应用,卫生部早在2000年就已开始建设全国食品污染物和食源性疾病致病因素监测网;在各大食品安全事件的处理过程中也已开展了风险评估工作,如对苏丹红(2005年)、丙烯酰胺(2005年)、三聚氰胺(2008年)等危害因素的评估。然而同国际,尤其是发达国家相比较,我国食品安全领域的风险评估起步较晚,在相当长的时期内主要是卫生部下属个别单位自发地在一些食品安全事故处理中开展一些风险评估工作,而缺乏全国性的制度、体系、专业队伍和计划,技术水平也十分有限。自实施《食品安全法》以来,这方面的形势发生了很大变化。2009年年底由卫生行部组织成立了由42位医学、农业、食品、营养等方面的专家组成的国家食品安全风险评估专家委员会。2011年10月13号,中国国家食品安全风险评估中心(以下简称评估中心)在北京挂牌成立,评估中心的主要工作目标是主动研究分析食品安全风险趋势和规律,业务技术部门包括风险评估、风险监测、风险交流、风险预警、食品安全标准、参比实验室、数据信息分析等单元。该中心的成立填补了我国食品安全风险评估领域长期以来缺乏专业技术机构的空白。目前评估中心正在实施的优先评估项目包括:铝、反式脂肪酸、重金属铅、镉的膳食暴露评估。
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