臺灣學齡前兒童血清中金屬濃度分布及其影響因子探討

Abstract

人體血清中之金屬濃度可作為人體暴露於環境中所有外在金屬之生物監測指標。本研究目的藉由分析臺灣學齡前兒童血清中16種金屬元素濃度，建立台灣學齡前兒童血清中金屬濃度之背景參考值，以及透過地理資訊系統(GIS)探討臺灣學齡前兒童血清中銦、鎵元素濃度分布狀況，及其與全臺灣相關科技產業分佈之相關性。 本研究個案取自民國一百年國民健康局學齡前兒童血液中鉛濃度調查研究計畫，以國內區、市、鎮、鄉各級行政地區為基礎，以分層隨機抽樣方式選取具代表性之各級行政區域，再選取這些行政區域內就讀幼稚園的兒童參與研究計畫。問卷資料蒐集包含家庭社經因素、雙親教育程度及居住環境金屬暴露狀況等。完成本研究血清金屬濃度分析之孩童共有617名，以感應耦合電漿質譜儀進行血清中鈹、錳、銅、鋅、硒、銠、鎘、銦、鎵、銻、鎢、銥、鉑、鉈、鉛、鈾等16種金屬元素之分析。 探討臺灣學齡前兒童血清中銦、鎵元素濃度分布與臺灣相關科技產業分佈之相關性係連結研究個案住家地址與國內使用鎵、銦原物料工廠之位置。本研究使用銦原物料之工廠包括面板廠、氧化銦錫濺鍍靶製造廠、氧化銦錫濺鍍靶回收廠、面板回收廠、發光二極體中上游製造廠、第三代太陽能廠等。使用鎵原物料之工廠有半導體廠、發光二極體中上游製造廠、第三代太陽能廠等。透過地理資訊系統分別統計出每位研究個案住家半徑5公里、10公里、20公里範圍內使用鎵、銦原物料之工廠數。 本研究之血清金屬含量分析結果顯示各金屬元素背景參考值以銅1197 μg/L、鋅1090 μg/L、硒115 μg/L最高，其次為銻5.84 μg/L、錳4.61 μg/L、鎵1.88 μg/L、鉛1.68 μg/L，另外鎢0.207 μg/L、鎘0.142 μg/L、銥0.0917 μg/L、鉑0.0471 μg/L、銦0.0449 μg/L、鈾0.0446 μg/L、鉈0.0442 μg/L、銠0.0160 μg/L等元素濃度較低，鈹之平均濃度低於偵測極限值0.024 μg/L。在臺灣北、中、南、東、離島五個地理區之間，除血清中鎘與硒濃度之外，其餘血清中14種金屬濃度與居住地理區均有達顯著差異(p<0.05)，鈹、鉛濃度以北部最高，銅、鎵濃度以東部最高，銻與鉑濃度以中部最高外，其餘金屬元素皆是以居住於離島的學齡前孩童之濃度最高。依行政區域等級區、市、鎮、鄉之區分，顯示除了血清中鎘、銥、鉛等金屬濃度外，其餘13種血清中金屬濃度與行政區域等級均有達顯著差異(p<0.05)，其中血清中鈹、銠、鉑濃度以區級行政區域最高，銅、硒濃度以市級行政區域最高，鋅、鎢、鉈以鄉級行政區域最高，其餘金屬元素濃度皆以鎮級行政區域最高。若針對先前國民健康局學齡前兒童血液中鉛濃度調查研究計畫中相對應之全血金屬濃度來比較，元素鉛於本研究個案全血樣本中平均濃度為血清樣本中平均濃度的102.1倍，其次為鈹20.3倍，錳6.62倍，鎘3.01倍，鋅4.59倍，鈾0.586倍，銅0.802倍，銻為0.684倍。硒在本研究個案全血樣本與血清樣本中平均濃度比接近1:1，鉛、錳、銅、鋅、硒等金屬在全血與血清中濃度比值與過去文獻結果趨勢相似。本研究個案血清中錳濃度背景參考值為4.61 μg/L，明顯較其他國家之學齡前孩童為高，且本研究個案血清中錳濃度隨其住家與雙線道路距離增加而濃度減少，顯示交通排放可能為孩童體內錳暴露的原因之一。 研究個案住家附近使用鎵、銦原物料工廠之分布與個案血清中鎵、銦濃度之間並未發現明顯相關性。未來研究必須有效排除銦、鎵暴露之干擾因素，像是針對個別半導體廠、面板廠之規模或鎵、銦原物料使用量、生產量進行加權比較，以便更具體反映出實際上之可能暴露程度，再與人體內之鎵、銦濃度進行連結，以釐清新興科技產業是否對人體造成銦、鎵等金屬之暴露狀況。