目前，我国有十万余座非铀矿山，约1 000万矿工，其中非煤非铀矿山矿工400余万人，这些矿工受到的最突出的职业危害因素除粉尘外，还有矿井下作业场所的氡暴露。部分非铀矿山(如有色金属矿)矿工的年平均剂量远高于核电站和医学应用放射工作人员的年平均剂量，受到高氡暴露矿工的职业健康状况不容忽视^[1-2]。但目前国家法律法规层面尚未将这些矿工纳入放射工作人员健康监护管理的范畴，针对该类从业人员开展的职业健康状况的调查和研究报道有限^[2-3]，如早先国内有学者报道非铀矿山井下矿工外周血淋巴细胞非稳定性染色体畸变率明显高于对照组^[4-5]。近年有国内学者发现，氡暴露对非铀矿山井下矿工外周血细胞周期及相关调控蛋白和血浆miRNA的表达有明显影响^[6-7]。这些报道在一定程度上反映了氡暴露对井下矿工健康的影响，但对该作业人群开展电离辐射特异性的重接型畸变(如易位和双着丝粒体)的分析报道资料有限。本研究选取河南省某铁矿和某金矿工作人员135人作为观察对象，比较分析井下矿工与井上作业人员外周血淋巴细胞染色体畸变率的变化，探讨影响井下矿工染色体畸变的因素，为非铀金属矿矿工的职业健康危害研究积累细胞遗传学资料。

1. 观察对象：按照2021年河南省放射卫生监测项目工作方案，分别选取河南省某铁矿工作人员31人和某金矿工作人员104人作为观察对象，其中铁矿井上作业人员13人、井下矿工18人，金矿井上作业人员56人、井下矿工48人。将两种金属矿井上作业人员69人作为井上组，井下作业人员66人作为井下组，其中井上组80%人员从事选矿工作。纳入标准为工作5年以上，无急慢性感染性疾病、恶性肿瘤，无严重家族遗传性疾病史。

2. 问卷调查：采用2021年国家职业病防治项目(放射卫生)工作任务统一设计的调查问卷由经过培训的当地调查员对矿工进行调查。调查内容包括：①一般情况：姓名、年龄、身高、体重、文化程度等。②工作经历：所在部门、工种、工龄、职业史、职业防护措施等。③生活习惯：吸烟、饮酒、饮水等。④健康状况：疾病状况、服药情况、家族史等。

3. 主要仪器与试剂：生物培养箱(美国Thermo公司)；TDL-5-A型低速大容量离心机(上海安亭科学仪器厂)；自动细胞收获仪、自动制片机(上海乐辰生物科技有限公司)；高通量染色体自动扫描系统(ZEISS Axio Imager Z2 with Metafer，德国Carl ZEISS公司)；人外周血细胞培养基(青岛莱佛生物工程研究所)。

4. 工作场所氡浓度监测点选择和测量方法：按照2021年河南省放射卫生监测项目工作方案，分别在本研究选取的某铁矿、某金矿两个分公司各布放12个监测点，井下选取有代表性的、工人停留时间较长的位置布放探测器，如作业面、主巷道、矿石装卸处、电梯升降口、入风口、排风口等，根据现场的具体情况确定探测器放置的位置和高度，尽可能选择在不会受到干扰和探测器不易遗失的地方；井上选择办公室、车间、宿舍，探测器布放高度在人的呼吸带。采用固体径迹探测器累积测量场所氡浓度(由中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所测量)，具体方法详见文献[8]。

5. 外周血微量全血培养和淋巴细胞染色体畸变分析：在知情同意的情况下，采集上述观察对象外周血样品5 ml，按照GBZ/T 248-2014标准^[9]推荐的方法进行微量全血培养、阅片和计数各型染色体畸变。按照操作指南收获细胞悬液和制备染色体标本。使用高通量染色体自动扫描系统进行全玻片中期相寻找及高倍图像(每标本200个)采集，使用Ikaros分析软件(德国Carl ZEISS公司)对每个高倍图像进行核型分析。每例观察对象记数分析(46±1)条染色体的100~200个中期核型，主要记录包括双着丝粒体(dicentrics, dic)、无着丝粒体(acentrics, ace)等非稳定性畸变，以及涉及大片段染色体交换的相互易位(translocation, t) 和缺失(deletion, del)等稳定性畸变，观察到的畸变由两名经验丰富的阅片者审核后给出，结果以每百细胞畸变数(%)表示^[10]。

6. 统计学处理：采用SPSS 22.0软件进行统计分析，计量资料符合正态分布数据以x±s表示，不符合正态分布的采用中位数和四分位间距进行统计描述，组间比较采用两独立样本t检验或非参数检验。井上组与井下组的总畸变率及各个畸变类型畸变率比较采用非参数检验(Mann-Whitney U检验)。采用Poisson回归分析年龄、工龄、吸烟、饮酒等因素与染色体畸变间的相关性。P < 0.05为差异有统计学意义。

1. 观察对象的基本情况：研究对象共135人，其中男性120人，女性15人(井上员工)，平均年龄为(45.53± 6.61)岁，工龄为6~35年。井上组和井下组在年龄和性别构成上的差异有统计学意义(t=2.12，χ²= 16.14，P < 0.05)，工龄的差异无统计学意义(P>0.05)，见表 1。两组男性矿工在年龄上的差异有统计学意义(t=2.47，P < 0.05)、工龄的差异无统计学意义(P>0.05)。

表 1(Table 1)

表 1 观察对象基本情况(x±s) Table 1 Characteristics of the observed subjects (x±s) 组别 例数 年龄(岁) 性别(%) 工龄(年) 男 女 中位数 范围 井下组 66 44.32±6.87 66 0 22.0 6.0~35.0 井上组 69 46.70±6.18a 54b 15 25.0 7.0~34.0 注：与井下组比较，at=2.12，P < 0.05；bχ2=16.14，P < 0.05

表 1 观察对象基本情况(x±s) Table 1 Characteristics of the observed subjects (x±s)

2. 工作场所氡浓度水平：某铁矿工作人员作业场所的监测时间为1个月，氡浓度监测结果为30~149 Bq/m³，其中井上最高149 Bq/m³(办公室)，井下最高125 Bq/m³(装载处)。某金矿工作人员作业场所的监测时间是50 d，一个分公司氡浓度的井上监测结果为45~2 943 Bq/m³，最高点在入井监控室；井下监测结果为12 090~28 314 Bq/m³，最高点在入风口。另一个分公司的井上监测结果为50~59 Bq/m³，最高点在入井监控室；井下监测结果为62~1 263 Bq/m³，最高点在主巷道。

3. 井上作业人员和井下矿工染色体畸变分析：井上组与井下组作业人员的染色体畸变分析结果列于表 2中。井下组的dic率、t率、ace率、染色体型总畸变率明显高于井上组，两组间差异有统计学意义(χ²=10.49、16.74、8.15、29.51，P < 0.01)。仅以男性作业人员作为观察对象得到一致的结果(表 3)，即井上和井下组间dic率、t率、ace率、染色体型总畸变率的差异亦有统计学意义(χ²=8.44、11.63、4.94、20.81，P < 0.05)。检测到的井下某矿工外周血淋巴细胞相互易位核型见图 1。

表 2(Table 2)

表 2 井上组和井下组作业人员染色体畸变比较(%, x±s) Table 2 Comparison of chromosomal aberrations in the workers between the aboveground and underground group (%, x±s) 组别 例数 分析细胞数 dic率 t率 del率 ace率 染色体型总畸变率 井上组 69 12 868 0.08±0.02 0.23±0.04 0.09±0.03 0.25±0.04 0.65±0.07 井下组 66 12 550 0.24±0.04 0.54±0.07 0.05±0.02 0.46±0.06 1.32±0.10 χ2值 10.49 16.74 1.85 8.15 29.51 P值 0.001 < 0.001 0.173 0.004 < 0.001 注：dic.双着丝粒体；t.易位；del.缺失；ace.无着丝粒体

表 2 井上组和井下组作业人员染色体畸变比较(%, x±s) Table 2 Comparison of chromosomal aberrations in the workers between the aboveground and underground group (%, x±s)

表 3(Table 3)

表 3 井上组和井下组男性作业人员染色体畸变比较(%, x±s) Table 3 Comparison of chromosomal aberrations in the male workers between the aboveground and underground group (%, x±s) 组别 例数 分析细胞数 dic率 t率 del率 ace率 染色体型总畸变率 井上组 54 10 058 0.08±0.03 0.25±0.05 0.09±0.03 0.28±0.05 0.70±0.08 井下组 66 12 550 0.24±0.04 0.54±0.07 0.05±0.02 0.46±0.06 1.32±0.10 χ2值 8.44 11.63 1.46 4.94 20.81 P值 0.004 0.001 0.227 0.026 < 0.001 注：dic.双着丝粒体；t.易位；del.缺失；ace.无着丝粒体

表 3 井上组和井下组男性作业人员染色体畸变比较(%, x±s) Table 3 Comparison of chromosomal aberrations in the male workers between the aboveground and underground group (%, x±s)

注：46, XY, t(Cp+；Dq-)；红色箭头所指为相互易位的2条染色体 图 1 井下某矿工外周血淋巴细胞易位核型 Figure 1 Translocation karyotype in the peripheral blood lymphocytes of one underground miner

4. 井下矿工工龄与外周血淋巴细胞染色体畸变的关系分析：按照工龄将井下矿工分为3组：工龄“ < 15年”、“15~25年”、“>25年”。结果显示，井下矿工的t率随工龄增加有升高趋势，不同工龄组间的差异有统计学意义(χ²=8.44，P < 0.05)，dic率、ace率等畸变类型畸变率间的差异无统计学意义(P>0.05)，见表 4。

表 4(Table 4)

表 4 不同工龄井下矿工染色体畸变比较(%, x±s) Table 4 Comparison of chromosomal aberrations in the underground miners among different length of service (%, x±s) 工龄(年) 例数 分析细胞数 dic率 t率 del率 ace率 染色体型总畸变率 < 15 17 3 370 0.18±0.07 0.42±0.11 0.09±0.05 0.33±0.10 1.04±0.18 15~25 23 4 307 0.33±0.09 0.37±0.09 0.05±0.03 0.44±0.10 1.25±0.17 > 25 26 4 873 0.21±0.06 0.78±0.13 0.02±0.02 0.57±0.11 1.58±0.18 χ2值 2.10 8.44 1.96 2.73 4.72 P值 0.351 0.015 0.376 0.255 0.095 注：dic.双着丝粒体；t.易位；del.缺失；ace.无着丝粒体

表 4 不同工龄井下矿工染色体畸变比较(%, x±s) Table 4 Comparison of chromosomal aberrations in the underground miners among different length of service (%, x±s)

5. 影响矿工染色体畸变的因素分析：以染色体型总畸变率为因变量，以男性观察对象的年龄、工龄、吸烟和饮酒等因素为自变量，进行Poisson回归分析(R²=0.124，P＜0.001)，观察这些因素对染色体型总畸变率的影响。结果显示，井下矿工发生染色体畸变的风险是井上作业人员的2.18倍(Z=4.91, P < 0.05)，年龄、工龄、吸烟、饮酒等对染色体畸变未见明显影响(P＞0.05，表 5)。在分别对不同染色体畸变类型的影响因素分析中发现，井下矿工发生dic、t和ace畸变的风险分别是井上组的3.25倍(Z=2.79，P < 0.05)、2.69倍(Z＝3.72，P < 0.05)和1.97倍(Z=2.62，P < 0.05)，年龄、工龄、吸烟和饮酒等对不同类型染色体畸变未见明显影响(P＞0.05)。

表 5(Table 5)

表 5 影响矿工染色体型总畸变率因素的Poisson回归分析 Table 5 Poisson regression analysis of the influencing factors for chromosomal aberrations in the miners 变量 IRR Z值 P值 95% CI 年龄 1.02 1.51 0.132 0.993~1.053 工龄 1.01 0.98 0.330 0.988~1.036 分组   井下组 2.18 4.91 0.000 1.599~2.979 吸烟   吸烟 1.36 1.94 0.053 0.996~1.868   已戒烟 0.76 -0.83 0.407 0.392~1.461 饮酒   饮酒 0.95 -0.31 0.753 0.698~1.297   经常饮酒 1.02 0.08 0.933 0.633~1.646

表 5 影响矿工染色体型总畸变率因素的Poisson回归分析 Table 5 Poisson regression analysis of the influencing factors for chromosomal aberrations in the miners

自20世纪60年代以来，国外学者分别针对铀矿山矿工和较为庞大的煤矿工人开展了外周血染色体畸变的分析，有部分研究发现氡暴露可能是影响这些矿工非稳定性染色体型畸变升高的因素^[11]，而针对非铀非煤矿工细胞遗传损伤与职业暴露之间的关系分析鲜有报道^[11]。国内学者早先主要是对江西省某铀矿工人外周血染色体畸变的分析^[12]，有关煤矿工人染色体畸变分析的报道少见^[13]。针对非铀金属矿矿工染色体畸变的分析报道也非常有限，主要是对山东某金矿和某铁矿工人外周血染色体畸变的分析，所得结果亦不一致，如金矿井下矿工的非稳定性染色体型畸变率明显高于对照组^[14]，而铁矿井下矿工的非稳定性染色体型畸变率与对照组无明显差异^[15]，而且这些报道均未涉及稳定性染色体畸变特别是易位指标的分析。本次调查对河南某黄金矿和某铁矿矿工染色体畸变分析结果显示，虽然井下矿工的平均年龄明显低于井上作业人员，但井下组的非稳定染色体型畸变率(如dic和ace)和稳定性染色体畸变率(t)均明显高于井上组，且t率有随工龄延长有升高趋势。对影响井下矿工染色体畸变因素进行Poisson回归分析显示，井上井下分组是影响井下矿工dic和t等染色体型畸变率的主要因素。而且，本次调查某金矿井下作业场所的氡浓度在12 090~28 314 Bq/m³之间，远超相关国家标准^[16]，显示本研究调查的金矿作业场所氡浓度处于较高水平。由于dic和t率自发率低，是学界公认的评价长期低剂量暴露辐射损伤的敏感指标^[17]，因此，本研究的结果提示井下矿工升高的染色体型畸变率可能与工作场所高氡暴露所致电离辐射诱发的DNA损伤相关。

高氡暴露是引起矿工肺癌发病率高的主要原因，除粉尘外，我国非铀矿山最突出的职业危害因素是矿井下工作场所的氡暴露。中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所在对2019—2020年全国部分非铀矿山氡浓度的监测结果分析中，发现在监测的所有金属矿中有接近三分之一的矿山氡浓度超过了工作场所1 000 Bq/m³的行动水平，包括本研究调查的某金矿在内的少数金属矿的氡浓度超过了10 000 Bq/m³，计算出的金属矿矿工的平均年有效剂量为8.38 mSv，少数矿山矿工的年有效剂量高达105 mSv^[8]。这一调查监测结果与10余年前的调查相比，无论是工作场所的氡暴露水平还是由此所致矿工的平均年有效剂量仍保持在较高水平^[1]，也远高于2017年全国医学和工业应用放射工作人员的平均年有效剂量^[18]。这可能也是本研究观察到的井下矿工染色体型畸变、特别是电离辐射诱发的标志性染色体畸变dic和t率高于本课题组此前对医疗行业放射工作人员染色体畸变分析结果^[10]的主要原因，提示井下工作场所氡暴露可能导致矿工体内DNA损伤更为严重。

此外，全国部分非铀矿山氡浓度调查还对金属矿山井上地面环境氡浓度进行了测量，监测到金属矿山开采已对周围环境造成了污染，主要来源是地面矿石氡的析出和矿井氡的向外扩散^[8]。本研究观察到的井上作业人员的重接型畸变率(dic和t)高于本实验室的本底水平^[19]以及本课题组对诊断放射学和放射治疗放射工作人员染色体畸变的分析结果^[10]，这可能与井上从业人员多数从事选矿工作，其工作场所和周围环境受到氡暴露污染有关。对此，可能还需要选择远离矿山的当地健康人作为对照组进一步验证。

综上所述，本次调查的金矿和铁矿井下矿工的染色体型畸变率明显高于井上作业人员，而井上作业人员的染色体型畸变率亦有升高趋势，升高的染色体畸变率可能与井下矿工受到高氡暴露和井上作业人员受到周围工作环境氡污染有关。尽管2013年我国已将“矿工高氡暴露所致肺癌”列入《职业病分类和目录》^[20]，2015年将“氡及其短寿命子体(限于矿工高氡暴露) ”列入《职业病危害因素分类目录》^[21]，体现国家对非铀矿山矿工高氡暴露引起的职业性放射性疾病防治问题的高度重视。而且，在国家职业卫生标准GBZ/T 256-2014《非铀矿山开采中氡的放射防护要求》“5.4职业健康监护”中，规定了当井下工作场所氡浓度年均值>1 000 Bq/m³时，职业健康监护项目要增加痰细胞学检查、外周血染色体畸变/微核分析等要求^[16]。但迄今为止，由于未将高氡暴露矿工纳入放射工作人员健康监护管理，有关非铀矿山(除云南个旧锡矿外)矿工职业健康监护，特别是染色体畸变指标的分析积累的资料有限。因此，本研究分析结果为非铀金属矿山矿工职业健康监护提供了较为可靠的细胞遗传学资料。不足之处一是调查的铁矿矿工例数过少，未单独对铁矿矿工染色体畸变进行系统分析及与金矿矿工进行比较；二是未收集到矿工个人剂量资料进行量效关系的分析。未来在增加铁矿矿工的样本量和收集矿工年有效剂量或累积有效剂量基础上，利用现有自动化的细胞遗传学检测新技术，进一步分析不同金属矿及相应的氡暴露水平对矿工染色体畸变的影响，为高氡暴露矿工制定科学、可行、有针对性的辐射防护措施及将高氡暴露矿工纳入放射工作人员健康监护管理等积累资料。

利益冲突  无

作者贡献声明  吴迪、王平负责数据整理与分析、论文撰写；韩林、李杰、杜沙沙、王喜爱、张云飞负责染色体标本制备和畸变阅片工作；赵艳芳、赵祖昌负责观察对象的选择、问卷调查和血液样品采集；赵风玲、吕玉民负责整体设计、指导论文撰写及修改