大骨节病病区饮水有机物调查研究
作者：李志斌 陶明 李志刚 高海燕 盂仟祥
单位：李志斌(中山医科大学流行病学教研室 广州 510089)；李志刚 高海燕 陶明 西安医科大学流行病学教研室；盂仟祥 中国科学院兰州地质研究所
关键词：大骨节病；有机物；饮水
西安医科大学学报/990330 摘要 采集陕西省榆林市大骨节病病区蟒坑村，马家兔村及非病区长海则村和陕西省彬县大骨节病病区先锋村、韩家村的饮用水各200 L，经XAD-7高效吸附树脂富集，甲醇-丙酮洗脱后，采用色谱/质谱/红外光谱/计算机联机分析鉴定。病区水样共检出了12种6类有机物，其中烷基、羟基-二氢萘和临苯二甲酸酯均属含苯环的对人和动物有害的有机物，它们在病区水样有机物中的相对丰度均大于74%。非病区水样检出了7种5类有机物，其中对人和动物有害的含苯环化合物在有机物中的相对丰度为33%，与病区形成显著性差异。病区水样的红外光谱中特殊强吸收峰为1100 cm-1、1630 cm-1和850 cm-1，主要是样品中含芳香烃、醇类和酰胺类化合物，而非病区水样的该吸收峰相对很低，形成显著差异。提示饮水中含苯环有机物(无论是芳香烃或者是烷基苯酚)可能是致大骨节病的主要有机物。
, 百拇医药
THE STUDY ON THE ORGANIC COMPOUNDS IN DRINKING
WATER IN THE KASHIN-BECK DISEAES-ENDEMIC AREAS
Li Zhibin, Tao Ming,Li Zhigang et al
(Department of Epidemology,Sun Yat-Sen University of Medical Science)
Abstract The theory which focuses on the organic compounds in drinking water is assumed to be one of the three theories on the etiology of KBD.The research began with gathering 200 literes of drinking water in each of diseased places including Mangkeng village, Majiatu village of Yulin region in the north of Shaaxin province and Xianfeng village, Hanjia village of Bin county in the west of Shaaxin province and Changhaize village of Yulin region as the non-diseased place.Collected by XAD-7 ,the organic compounds in them were extracted by methanol and acetone ,and identified by the instrument GC/MS/DS.There were 6 groups of organic compounds (12 kinds) among the samples of drinking water in the diseased places,including alkylhydroxyl dihydronaphthalene and phthalate which were harmful and whose relative contents were more than 74% in total organic compounds.There were 5 groups of organic compounds (7 kinds)in the sample of drinking water in the non-diseased control place,in which the relative contents of the harmful were 33% .The particularly stronger absorbing peaks in infrared spectrograph of the samples of the diseased places were in 1 100 cm-1,1 630 cm-1 and 850 cm-1,which mainly included aromatic hydrocarbon, alcohol and amide.The same absorbing peaks in the sample of the non-diseased place were very lower,revealing distinct difference between the diseased places and the non-diseased place.So we suppose benzene rings (including aromatic hydrocarbon and alkylphenol,etc) should be associated with KBD in the etiology.
, 百拇医药
Key words Kashin-Beck disease;organic compounds;drinking water
大骨节病是一种地方性、变形性骨关节病。我国的大骨节病主要发生在从东北到西南的14个省(区)的302个县(市)，病区人口近1亿，现症病人二百多万。近年来，陕西省榆林市和彬县大骨节病病情加重，榆林市还出现了新病村，严重危害人民健康。由于病因至今不清，故无针对病因的防治措施。饮水中有机物病因学说是目前大骨节病三大病因学说之一。以往这方面的研究结果看不出明显规律。本研究采用色谱/质谱/红外光谱/计算机联机分析鉴定饮水中有机物，以期揭示病区饮水有机物的规律。
材料与方法
1 现场水样的采集与处理
1.1 现场的选择及采样 本次研究选择陕西榆林市大骨节病活跃重病区；巴拉素乡马家兔村，芹河乡蟒坑村为病区点，同时选择距该两病区数公里、自然地理与生态环境、生产、生活条件相似的芹河乡长海则村为对照点，另外选择彬县两个老的活跃重病区；韩家乡的韩家村和先锋村为病区点，于1996年4月～8月，每个点现场采集饮用水样200 L。
, 百拇医药
1.2 试剂 所用高效大孔吸附树脂XAD-7为美国Sigma公司产品；所用甲醇、乙醚、丙酮均为国产分析纯。
1.3 水样的前处理 将XAD-7树脂湿法装柱，水样以20 ml/min的速率通过吸附柱富集有机物，加入丙酮、甲醇、乙醚洗脱，将收集到的全部洗脱液置低温、干燥环境下，使溶剂挥发完全后，“灰分”低温保存。
2 方法 运用GC/MS/DS联用仪和红外光谱仪对所提取的有机物进行分析，GC/MS/DS联用仪系美国HP公司5890A气相色谱仪和美国HP公司5988四极矩质谱联用仪，并采用美国NBS计算机数据库系统。日本岛津IR440型红外光度仪。
结果
1 采集现场的一般情况
1.1 榆林市采水点自然地理、生态环境 榆林市位于陕西省最北部，东邻黄河与山西相望，北连内蒙古自治区，西接宁夏自治区和甘肃省，南与本省延安地区毗邻。本次采水点的大骨节病区(榆林市巴拉素乡马家兔村和芹河乡蟒坑村)及非病区(芹河乡长海则村)均处于同一自然地理及生态环境中，位于榆林市西北20～40公里。 1.2 彬县采水点的自然地理、生态环境 彬县位于陕西省关中地区渭北黄土高原丘陵沟壑区，北与甘肃省毗邻、东、西、南部均为陕西省大骨节病病区县。本次采水点均为病情严重且活跃的老病区(彬县韩家乡韩家村和先锋村)，属同一自然地理和生态环境，距彬县县城西南15～20公里。
, 百拇医药
2 饮水中有机物的分析鉴定结果
2.1 病区饮水中有机化合物类型 榆林市的蟒坑和马家兔病区水样及彬县的先锋和韩家病区水样中有机化合物的鉴定见表1。分析结果表明，这次研究的病区水样中有机物共检出6类12种有机化合物，其中7、8、9和11号峰属于同分异构体的含苯环化合物，是病区水中有机物的第一大组分。它以苯环为母体，周边分别有三个甲基和一个十一碳烯烃的取代基，同时在一个苯环被加氢还原后有一个羟基取代，其分子式为C25H38O，分子量为354。这种化合物在四个病区水样中有非常高的相对含量，都在74%以上。第二大组分是4号和5号峰，它们是长链烷烃化合物，分子式和分子量分别为C20H42(M=282)和C22H46(M=310)。这类化合物在病区水的有机质中的相对丰度为7.21%～15.77%。第三组分是1号和2号峰，它们是十一碳烷基酰胺及其同分异构体，它们在病区水的有机质中的相对丰度为3.56%～7.40%。第四组分是3号和12号峰，属于邻苯二甲酸酯类化合物，在病区水的有机质中相对丰度为0.84%～1.37%，它也含有一个苯环。第五和第六组分是6号和10号峰，它们在病区水有机质中的相对丰度很低，分别为0.38%～0.83%和0.30%～0.55%。6号峰为长链烷基醇。10号峰是含二个氧和一个砷的杂环化合物。
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表1 陕西省大骨节病区饮水中有机化合物鉴定结果 峰号
化合物名称
分子式
病区水中有机化合物的相对丰度(%)
蟒坑
马家兔
先锋
韩家
1
十一烷基酰胺
C12H25NO
3.89
, 百拇医药
7.08
3.26
3.33
2
异十一碳烷基酰胺
C12H25NO
0.29
0.32
0.30
0.56
3
临苯二甲酸二乙酯
, 百拇医药
C12H14O4
0.88
0.87
0.46
0.81
4
烷 烃
C20H42
0.42
1.27
0.66
0.65
, http://www.100md.com
5
烷 烃
C22H46
12.56
14.50
13.39
6.56
6
二十二碳烷醇
C22H46O
0.54
0.38
, 百拇医药
0.83
0.67
7
烷基、羟基-二氢萘
C25H38O
0.49
0.32
0.23
0.24
8
烷基、羟基-二氢萘
C25H38O
, http://www.100md.com
0.62
0.76
0.99
0.85
9
烷基、羟基-二氢萘
C25H38O
1.89
1.46
2.66
2.44
10
, 百拇医药
2-烷基-1.3.2-二氧砷环已烷
C15H31AsO2
0.46
0.49
0.30
0.55
11
烷基、羟基-二氢萘
C25H36O
77.38
72.13
, http://www.100md.com
76.61
83.01
12
临苯二甲酸二已酯
C20H30O4
0.48
0.50
0.38
0.33
表2 陕西省榆林地区长海则村对照水样分析鉴定结果 峰号
化合物名称
, 百拇医药
分子式
相对丰度(%)
1
十二烷酸
C12H24O2
16.28
2
十一碳烷基-酰胺
C12H25NO
28.66
3
, 百拇医药 (异)十一碳烷基-酰胺
C12H25NO
1.14
4
临苯二甲酸二乙酯
C12H14O4
5.21
5
二十二碳烷烃
C22H46
20.52
, 百拇医药
6
临苯二甲酸二丁脂
C16H22O4
2.12
7
烷基，羟基-二氢萘
C25H36O
26.06
2.2 非病区长海则村饮水中有机化合物类型 长海则村水样的有机质中共检出五类7种有机化合物(表2)。其相对丰度在20%～29.8%之间的有三类化合物(没有相对丰度大于30%的有机化合物)。它们分别是：①2号和3号峰，为十一碳烷基酰胺及其同分异构体，相对丰度为29.8%；②7号峰为烷基、羟基-二氢萘的含苯环化合物，其相对丰度为26.06%。③5号峰为二十二碳烷烃，在该水样的有机质中相对丰度为20.52%，它在病区水中也有较高的丰度(7.21%～15.77%)。该水样有机质中第四类有机物为十二烷酸(1号峰)，它的相对丰度为16.28%，第五类有机物是临苯二甲酸酯化合物(4号和6号峰)，其在有机质中的相对丰度为7.33%。
, 百拇医药
2.3 研究水样的红外光谱分析 图1至图4为病区蟒坑、马家兔、先锋村和韩家村水样的红外光谱图。图5为榆林地区非病区对照长海则村水样的红外光谱图。从图中明显看出四个病区水样的红外光谱图有较明显相似的吸收波峰；较强的2900 cm-1，1460 cm-1和1380 cm-1吸收峰，代表脂肪族化合物(链烷烃)上C-H键的振动吸收。1650 cm-1附近和850 cm-1附近的明显吸收峰，代表芳香环(苯环)上的C-H吸收峰和苯环上有多元取代基的C=C键吸收峰。3400 cm-1附近吸收峰代表N-H和O-H键的吸收峰。最有特色的是四个病区水样1100 cm-1的强吸收峰，该吸收峰在长海则非病区水样的红外光谱图上很弱，形成鲜明的差异。
图1 榆林地区蟒坑水样红外光谱图
, 百拇医药
图2 榆林地区马家兔水样红外光谱图
图3 彬县先锋水样红外光谱图
图4 彬县韩家水样红外光谱图
图5 榆林地区长海则非病区水样红外光谱图
讨论
1 饮水与大骨节病的关系 已有多篇文献报道改水防治大骨节病取得了显著效果[1～3]。陕北榆林市的马家兔和蟒坑两村是近年来较为引人注意的大骨节病病情严重且活跃的病村，X线检出率和干骺端检出率已连续几年高居全国首位[4]。与该二病村相距数公里的长海则村是非病区[4]。三者处于同一大自然地理及生态环境中，生活条件无甚差别，主食基本相同，用粮食中真菌毒素中毒学说似无法解释。有资料表明该二病村的粮食中未检出T-2毒素，并且也有资料表明“T-2毒素致雏鸡大骨节病模型实验中，实验动物骨软骨的发育基本正常”。这与“粮食中镰刀菌T-2毒素是引起大骨节病的可疑病因物质”的观点相悖。该二病村与长海则非病村的主要区别在于出水层的不同：病村出水层在泥碳层；非病村的出水层在白沙层。可见水质的 不同与大骨节病的发病差异存在联系。
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2 研究水样中可能的致病物质 在病区水样中烷基、羟基二氢萘的相对丰度特别高，均在74%以上；而在非病区水样中这类化合物的相对丰度为26.06%，形成显著差别。因此这种含苯环有机物在饮水中富集至一定浓度，并通过在人体内的缓慢蓄积而可能致大骨节病。在红外光谱分析中，1100 cm-1的强吸收峰属于综合性官能团吸收峰：包括苯环上有多元取代时，醇类化合物、酰胺类化合物、烯烃的不饱和双键及临苯二甲酸酯等均在此有吸收峰。本次分析的四个病区样品的CG/MS总离子流图中，均有异常高丰度的烷基、羟基-二氢萘峰(11号峰)。该分子上含有苯环、羟基和烯健，因而在1100 cm-1附近有强吸收峰是合理的，再加上样品中均含有临苯二甲酸酯、酰胺和醇类化合物，因而1100 cm-1的吸收峰就异常强。榆林地区长海则非病区的水样与上述四个病区水样在1100 cm-1处有非常明显的差异，该样这个吸收带只有较弱吸收峰出现。长海则样品中1100 cm-1吸收峰强度与蟒坑、马家兔、先锋、韩家样品中该吸收峰的强度相比分别为：0.14、0.13、0.15和0.13。所以说，本次研究的四个病区水样中高丰度11号峰的检出其病因学意义值得重视。因此说饮水中含苯环有机物(无论是芳香烃或者是烷基苯酚)可能是致大骨节病的主要有机化合物，但是也不排除硒以及综合营养因素的病因学作用。
, 百拇医药
本次研究的大骨节病病区水样中共检出了12种6类有机物。其中烷基、羟基-二氢萘和临苯二甲酸酯均属含苯环的对人体和动物有害的有机化合物[5]。这些有害化合物在病区水样有机质中的相对丰度均大于74%。长海则非病区水样中检出了7种5类有机化合物，其中对人体和动物有害的含苯环化合物在有机质中相对丰度为33.39%；对人体无害有机质的相对丰度在60%以上。大骨节病病区饮水中可能致大骨节病的有机化合物是含苯环化合物，包括芳香烃类和烷基苯酚化合物等。
(致谢：在本次研究中，得到了西安医科大学地方性骨病研究所王治伦教授、榆林市地方病研究所办公室左树春主任以及榆林地区第二医院李显慧院长的鼎力相助，特此致谢。
参考文献
1 王治伦，吕社民，李继云等.10年改水使大骨节病活跃重病区变为非病区的实验报告，西安医科大学学报，1993；14(骨病专辑)∶22
, 百拇医药
2 石如军，李奎发，石萍.158个村屯改水前后大骨节病病情分析.中国地方病防治杂志，1990；5(5)∶304
3 刘铁军，翟树生，苑晶慧等.改水预防大骨节病效果的血液生化分析.中国地方病防治杂志，1991；6(5)∶305
4 王治伦，毕华银，郭雄等.陕西省大骨节病病情研究.西安医科大学学报，1993；14(骨病专集)∶39
5 董华模.化学物的毒性及其环境保护手册.北京：人民卫生出版社，1988
6 李志刚，王治伦，孟广全等.大骨节病病因研究—病区天堂村饮水中有机物的测定(I).西安医科大学学报，1988；9(1)∶53
7 Bjorn Ekwall.Screening of toxic compounds in tissue culture .Toxicology, 1980;17∶127
(1998-12-28收稿 1999-03-05修回), 百拇医药
单位：李志斌(中山医科大学流行病学教研室 广州 510089)；李志刚 高海燕 陶明 西安医科大学流行病学教研室；盂仟祥 中国科学院兰州地质研究所
关键词：大骨节病；有机物；饮水
西安医科大学学报/990330 摘要 采集陕西省榆林市大骨节病病区蟒坑村，马家兔村及非病区长海则村和陕西省彬县大骨节病病区先锋村、韩家村的饮用水各200 L，经XAD-7高效吸附树脂富集，甲醇-丙酮洗脱后，采用色谱/质谱/红外光谱/计算机联机分析鉴定。病区水样共检出了12种6类有机物，其中烷基、羟基-二氢萘和临苯二甲酸酯均属含苯环的对人和动物有害的有机物，它们在病区水样有机物中的相对丰度均大于74%。非病区水样检出了7种5类有机物，其中对人和动物有害的含苯环化合物在有机物中的相对丰度为33%，与病区形成显著性差异。病区水样的红外光谱中特殊强吸收峰为1100 cm-1、1630 cm-1和850 cm-1，主要是样品中含芳香烃、醇类和酰胺类化合物，而非病区水样的该吸收峰相对很低，形成显著差异。提示饮水中含苯环有机物(无论是芳香烃或者是烷基苯酚)可能是致大骨节病的主要有机物。
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THE STUDY ON THE ORGANIC COMPOUNDS IN DRINKING
WATER IN THE KASHIN-BECK DISEAES-ENDEMIC AREAS
Li Zhibin, Tao Ming,Li Zhigang et al
(Department of Epidemology,Sun Yat-Sen University of Medical Science)
Abstract The theory which focuses on the organic compounds in drinking water is assumed to be one of the three theories on the etiology of KBD.The research began with gathering 200 literes of drinking water in each of diseased places including Mangkeng village, Majiatu village of Yulin region in the north of Shaaxin province and Xianfeng village, Hanjia village of Bin county in the west of Shaaxin province and Changhaize village of Yulin region as the non-diseased place.Collected by XAD-7 ,the organic compounds in them were extracted by methanol and acetone ,and identified by the instrument GC/MS/DS.There were 6 groups of organic compounds (12 kinds) among the samples of drinking water in the diseased places,including alkylhydroxyl dihydronaphthalene and phthalate which were harmful and whose relative contents were more than 74% in total organic compounds.There were 5 groups of organic compounds (7 kinds)in the sample of drinking water in the non-diseased control place,in which the relative contents of the harmful were 33% .The particularly stronger absorbing peaks in infrared spectrograph of the samples of the diseased places were in 1 100 cm-1,1 630 cm-1 and 850 cm-1,which mainly included aromatic hydrocarbon, alcohol and amide.The same absorbing peaks in the sample of the non-diseased place were very lower,revealing distinct difference between the diseased places and the non-diseased place.So we suppose benzene rings (including aromatic hydrocarbon and alkylphenol,etc) should be associated with KBD in the etiology.
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Key words Kashin-Beck disease;organic compounds;drinking water
大骨节病是一种地方性、变形性骨关节病。我国的大骨节病主要发生在从东北到西南的14个省(区)的302个县(市)，病区人口近1亿，现症病人二百多万。近年来，陕西省榆林市和彬县大骨节病病情加重，榆林市还出现了新病村，严重危害人民健康。由于病因至今不清，故无针对病因的防治措施。饮水中有机物病因学说是目前大骨节病三大病因学说之一。以往这方面的研究结果看不出明显规律。本研究采用色谱/质谱/红外光谱/计算机联机分析鉴定饮水中有机物，以期揭示病区饮水有机物的规律。
材料与方法
1 现场水样的采集与处理
1.1 现场的选择及采样 本次研究选择陕西榆林市大骨节病活跃重病区；巴拉素乡马家兔村，芹河乡蟒坑村为病区点，同时选择距该两病区数公里、自然地理与生态环境、生产、生活条件相似的芹河乡长海则村为对照点，另外选择彬县两个老的活跃重病区；韩家乡的韩家村和先锋村为病区点，于1996年4月～8月，每个点现场采集饮用水样200 L。
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1.2 试剂 所用高效大孔吸附树脂XAD-7为美国Sigma公司产品；所用甲醇、乙醚、丙酮均为国产分析纯。
1.3 水样的前处理 将XAD-7树脂湿法装柱，水样以20 ml/min的速率通过吸附柱富集有机物，加入丙酮、甲醇、乙醚洗脱，将收集到的全部洗脱液置低温、干燥环境下，使溶剂挥发完全后，“灰分”低温保存。
2 方法 运用GC/MS/DS联用仪和红外光谱仪对所提取的有机物进行分析，GC/MS/DS联用仪系美国HP公司5890A气相色谱仪和美国HP公司5988四极矩质谱联用仪，并采用美国NBS计算机数据库系统。日本岛津IR440型红外光度仪。
结果
1 采集现场的一般情况
1.1 榆林市采水点自然地理、生态环境 榆林市位于陕西省最北部，东邻黄河与山西相望，北连内蒙古自治区，西接宁夏自治区和甘肃省，南与本省延安地区毗邻。本次采水点的大骨节病区(榆林市巴拉素乡马家兔村和芹河乡蟒坑村)及非病区(芹河乡长海则村)均处于同一自然地理及生态环境中，位于榆林市西北20～40公里。 1.2 彬县采水点的自然地理、生态环境 彬县位于陕西省关中地区渭北黄土高原丘陵沟壑区，北与甘肃省毗邻、东、西、南部均为陕西省大骨节病病区县。本次采水点均为病情严重且活跃的老病区(彬县韩家乡韩家村和先锋村)，属同一自然地理和生态环境，距彬县县城西南15～20公里。
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2 饮水中有机物的分析鉴定结果
2.1 病区饮水中有机化合物类型 榆林市的蟒坑和马家兔病区水样及彬县的先锋和韩家病区水样中有机化合物的鉴定见表1。分析结果表明，这次研究的病区水样中有机物共检出6类12种有机化合物，其中7、8、9和11号峰属于同分异构体的含苯环化合物，是病区水中有机物的第一大组分。它以苯环为母体，周边分别有三个甲基和一个十一碳烯烃的取代基，同时在一个苯环被加氢还原后有一个羟基取代，其分子式为C25H38O，分子量为354。这种化合物在四个病区水样中有非常高的相对含量，都在74%以上。第二大组分是4号和5号峰，它们是长链烷烃化合物，分子式和分子量分别为C20H42(M=282)和C22H46(M=310)。这类化合物在病区水的有机质中的相对丰度为7.21%～15.77%。第三组分是1号和2号峰，它们是十一碳烷基酰胺及其同分异构体，它们在病区水的有机质中的相对丰度为3.56%～7.40%。第四组分是3号和12号峰，属于邻苯二甲酸酯类化合物，在病区水的有机质中相对丰度为0.84%～1.37%，它也含有一个苯环。第五和第六组分是6号和10号峰，它们在病区水有机质中的相对丰度很低，分别为0.38%～0.83%和0.30%～0.55%。6号峰为长链烷基醇。10号峰是含二个氧和一个砷的杂环化合物。
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表1 陕西省大骨节病区饮水中有机化合物鉴定结果 峰号
化合物名称
分子式
病区水中有机化合物的相对丰度(%)
蟒坑
马家兔
先锋
韩家
1
十一烷基酰胺
C12H25NO
3.89
, 百拇医药
7.08
3.26
3.33
2
异十一碳烷基酰胺
C12H25NO
0.29
0.32
0.30
0.56
3
临苯二甲酸二乙酯
, 百拇医药
C12H14O4
0.88
0.87
0.46
0.81
4
烷 烃
C20H42
0.42
1.27
0.66
0.65
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5
烷 烃
C22H46
12.56
14.50
13.39
6.56
6
二十二碳烷醇
C22H46O
0.54
0.38
, 百拇医药
0.83
0.67
7
烷基、羟基-二氢萘
C25H38O
0.49
0.32
0.23
0.24
8
烷基、羟基-二氢萘
C25H38O
, http://www.100md.com
0.62
0.76
0.99
0.85
9
烷基、羟基-二氢萘
C25H38O
1.89
1.46
2.66
2.44
10
, 百拇医药
2-烷基-1.3.2-二氧砷环已烷
C15H31AsO2
0.46
0.49
0.30
0.55
11
烷基、羟基-二氢萘
C25H36O
77.38
72.13
, http://www.100md.com
76.61
83.01
12
临苯二甲酸二已酯
C20H30O4
0.48
0.50
0.38
0.33
表2 陕西省榆林地区长海则村对照水样分析鉴定结果 峰号
化合物名称
, 百拇医药
分子式
相对丰度(%)
1
十二烷酸
C12H24O2
16.28
2
十一碳烷基-酰胺
C12H25NO
28.66
3
, 百拇医药 (异)十一碳烷基-酰胺
C12H25NO
1.14
4
临苯二甲酸二乙酯
C12H14O4
5.21
5
二十二碳烷烃
C22H46
20.52
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6
临苯二甲酸二丁脂
C16H22O4
2.12
7
烷基，羟基-二氢萘
C25H36O
26.06
2.2 非病区长海则村饮水中有机化合物类型 长海则村水样的有机质中共检出五类7种有机化合物(表2)。其相对丰度在20%～29.8%之间的有三类化合物(没有相对丰度大于30%的有机化合物)。它们分别是：①2号和3号峰，为十一碳烷基酰胺及其同分异构体，相对丰度为29.8%；②7号峰为烷基、羟基-二氢萘的含苯环化合物，其相对丰度为26.06%。③5号峰为二十二碳烷烃，在该水样的有机质中相对丰度为20.52%，它在病区水中也有较高的丰度(7.21%～15.77%)。该水样有机质中第四类有机物为十二烷酸(1号峰)，它的相对丰度为16.28%，第五类有机物是临苯二甲酸酯化合物(4号和6号峰)，其在有机质中的相对丰度为7.33%。
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2.3 研究水样的红外光谱分析 图1至图4为病区蟒坑、马家兔、先锋村和韩家村水样的红外光谱图。图5为榆林地区非病区对照长海则村水样的红外光谱图。从图中明显看出四个病区水样的红外光谱图有较明显相似的吸收波峰；较强的2900 cm-1，1460 cm-1和1380 cm-1吸收峰，代表脂肪族化合物(链烷烃)上C-H键的振动吸收。1650 cm-1附近和850 cm-1附近的明显吸收峰，代表芳香环(苯环)上的C-H吸收峰和苯环上有多元取代基的C=C键吸收峰。3400 cm-1附近吸收峰代表N-H和O-H键的吸收峰。最有特色的是四个病区水样1100 cm-1的强吸收峰，该吸收峰在长海则非病区水样的红外光谱图上很弱，形成鲜明的差异。
图1 榆林地区蟒坑水样红外光谱图
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图2 榆林地区马家兔水样红外光谱图
图3 彬县先锋水样红外光谱图
图4 彬县韩家水样红外光谱图
图5 榆林地区长海则非病区水样红外光谱图
讨论
1 饮水与大骨节病的关系 已有多篇文献报道改水防治大骨节病取得了显著效果[1～3]。陕北榆林市的马家兔和蟒坑两村是近年来较为引人注意的大骨节病病情严重且活跃的病村，X线检出率和干骺端检出率已连续几年高居全国首位[4]。与该二病村相距数公里的长海则村是非病区[4]。三者处于同一大自然地理及生态环境中，生活条件无甚差别，主食基本相同，用粮食中真菌毒素中毒学说似无法解释。有资料表明该二病村的粮食中未检出T-2毒素，并且也有资料表明“T-2毒素致雏鸡大骨节病模型实验中，实验动物骨软骨的发育基本正常”。这与“粮食中镰刀菌T-2毒素是引起大骨节病的可疑病因物质”的观点相悖。该二病村与长海则非病村的主要区别在于出水层的不同：病村出水层在泥碳层；非病村的出水层在白沙层。可见水质的 不同与大骨节病的发病差异存在联系。
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2 研究水样中可能的致病物质 在病区水样中烷基、羟基二氢萘的相对丰度特别高，均在74%以上；而在非病区水样中这类化合物的相对丰度为26.06%，形成显著差别。因此这种含苯环有机物在饮水中富集至一定浓度，并通过在人体内的缓慢蓄积而可能致大骨节病。在红外光谱分析中，1100 cm-1的强吸收峰属于综合性官能团吸收峰：包括苯环上有多元取代时，醇类化合物、酰胺类化合物、烯烃的不饱和双键及临苯二甲酸酯等均在此有吸收峰。本次分析的四个病区样品的CG/MS总离子流图中，均有异常高丰度的烷基、羟基-二氢萘峰(11号峰)。该分子上含有苯环、羟基和烯健，因而在1100 cm-1附近有强吸收峰是合理的，再加上样品中均含有临苯二甲酸酯、酰胺和醇类化合物，因而1100 cm-1的吸收峰就异常强。榆林地区长海则非病区的水样与上述四个病区水样在1100 cm-1处有非常明显的差异，该样这个吸收带只有较弱吸收峰出现。长海则样品中1100 cm-1吸收峰强度与蟒坑、马家兔、先锋、韩家样品中该吸收峰的强度相比分别为：0.14、0.13、0.15和0.13。所以说，本次研究的四个病区水样中高丰度11号峰的检出其病因学意义值得重视。因此说饮水中含苯环有机物(无论是芳香烃或者是烷基苯酚)可能是致大骨节病的主要有机化合物，但是也不排除硒以及综合营养因素的病因学作用。
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本次研究的大骨节病病区水样中共检出了12种6类有机物。其中烷基、羟基-二氢萘和临苯二甲酸酯均属含苯环的对人体和动物有害的有机化合物[5]。这些有害化合物在病区水样有机质中的相对丰度均大于74%。长海则非病区水样中检出了7种5类有机化合物，其中对人体和动物有害的含苯环化合物在有机质中相对丰度为33.39%；对人体无害有机质的相对丰度在60%以上。大骨节病病区饮水中可能致大骨节病的有机化合物是含苯环化合物，包括芳香烃类和烷基苯酚化合物等。
(致谢：在本次研究中，得到了西安医科大学地方性骨病研究所王治伦教授、榆林市地方病研究所办公室左树春主任以及榆林地区第二医院李显慧院长的鼎力相助，特此致谢。
参考文献
1 王治伦，吕社民，李继云等.10年改水使大骨节病活跃重病区变为非病区的实验报告，西安医科大学学报，1993；14(骨病专辑)∶22
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2 石如军，李奎发，石萍.158个村屯改水前后大骨节病病情分析.中国地方病防治杂志，1990；5(5)∶304
3 刘铁军，翟树生，苑晶慧等.改水预防大骨节病效果的血液生化分析.中国地方病防治杂志，1991；6(5)∶305
4 王治伦，毕华银，郭雄等.陕西省大骨节病病情研究.西安医科大学学报，1993；14(骨病专集)∶39
5 董华模.化学物的毒性及其环境保护手册.北京：人民卫生出版社，1988
6 李志刚，王治伦，孟广全等.大骨节病病因研究—病区天堂村饮水中有机物的测定(I).西安医科大学学报，1988；9(1)∶53
7 Bjorn Ekwall.Screening of toxic compounds in tissue culture .Toxicology, 1980;17∶127
(1998-12-28收稿 1999-03-05修回), 百拇医药