[ 返回 EurekAlert! 中文 ] 公开发布日期: 2013年08月23日
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新风险模型凸显了中国地下水的砷污染风险

一种新型的预测地下水污染物风险的模型将会为人们节省大量的时间与金钱,并在该过程中凸显出饮用水品质的问题。这一模型目前正在中国投入使用以确定地下水砷污染的扩散。

Luis Rodriguez-Lado博士是该模型设计团队的一名研究人员,他解释说:“由于使用了受到污染的饮用水而导致砷中毒是世界上许多地区面临的一个严重的健康问题。”

慢性砷中毒病例在像孟加拉等南亚国家中是特别突出的。而且自1990年以来,各种报告继续披露全球有新的地区——其中包括中欧、南美、蒙古及美国的某些地区——的地下水也受到了这种化学物质的污染。

在中国,因为污染的地下水所致的砷中毒是自1970年代末以来首次被诊断出来的,而中国是Rodriguez-Lado及其团队研究工作的重点。这一问题发生在中国的一个非常干旱的地区,那里的人极端依赖于深部地下蓄水层(这是含水的岩石体)中的地下水作为他们的饮用水。在这些地下蓄水层中,来自火山岩的沉积物和其它来源的沉积物含有天然形成的砷且随时可得,而且对这种形态的砷的摄入是危险的。

长期暴露于砷是一个严重的健康风险。砷显示它会引起皮肤色素沉着过度,肝肾功能障碍及不同类型的癌症。

1994年,就在中国人继续出现这些症状的时候,中国政府宣布砷中毒是一种地方性疾病并成立了一个专家委员会对这类情况进行评估。中国卫生部开展了一个大规模的筛检行动对具体的水井进行了采样。这次行动被称为“中国全国水砷污染抽样筛查计划”,这一从2001年持续至2005年的行动对中国大约12%的县中的44.5万口水井进行了砷污染的检测。自那时起,对水井的筛检一直在继续进行着,而政府为此花费了数百万元。然而,中国幅员辽阔,要对其余的县进行调查还需要花上几十年的时间。

正是在这种情况下并认识到这一问题,Rodriguez-Lado及其同事开始思索创建一个对地下水污染进行预测的工具。

他们的想法也受到了由世界银行在2005年发布的已知的砷污染地区图的激励。Rodriguez-Lado解释说:“这张图上有许多地区是空白的。我们想,与其因为新发生的砷污染而感到意外,如果我们能够研发一种模型来预测可能发生污染的地区,那将会是非常有用的。”

他的团队所希望创建的预测模型与可免费获取的例如有关湿度、土壤盐度及地形等不断增长的地球空间信息相辅相成。由于这样的信息可代表砷污染程度可能很高的一些地区,该团队能够用这样的信息对他们没有去过的地区进行砷污染的预测。

他们的模型将地球空间信息与中国全国水砷污染抽样筛查计划的数据结合在了一起。应用人口数据及世界卫生组织的砷浓度(每升10微克)的标准阈值——该阈值就目前而言也是中国的标准——他们将中国的各个地区划分为低风险地区与高风险地区。

研究人员指出,在谈及什么是有危险的砷浓度时还存在着争论。

Rodriguez-Lado说:“我们知道,砷浓度越高,其效应出现的就越快,但其效应高度依赖于诸如年龄、营养状态及一般健康等因素。”

他们的结果表明,在中国估计有1958万人生活在高风险地区,这些地区主要在新疆、内蒙、河南、山东及江苏等省。

至关重要的是,该模型既发现了已知的高风险地区,也发现了新的高风险地区,其中包括位于华北平原各省及四川省的中部地区。Rodriguez-Lado解释说:“在这些地区,砷的危险与高人口密度是同时存在的;因此,应该尽快对这里的地下水进行砷检测。”

这一模型的使用不只是限于中国。他接着说道:“它也可用于世界其它地区”;他例举,像美国西南等干旱地区,那里也报告有高浓度的砷。该模型也不只是限于砷。“在我们看来,对于研发任何类型的污染物地图而言,预测模型都是一种有前景的技术。”

文章的作者强调,尽管他们的做法和传统的地下水筛检方法相比有数个优势,但它并不能代替这些方法。“砷浓度会在短距离内发生很大的变化,而我们的预测模型只有1平方公里的有限的空间分辨率。这意味着由中国政府在局部尺度上所实施的筛检方法仍然是必要的。”

Rodriguez-Lado及其同事希望,在中国,他们的研究可被用来支持目前已有的水井监测计划,并向官方提示那些特别具有风险的地区。

他还说道:“在全球范围内,我们希望我们的工作可用来凸显一个重要的问题,即饮用水的品质问题,而尤其是在发展中国家,这种研究可帮助实施预防性的政策以改善数百万人的健康。”

这项研究得到了瑞士教育与研究国务秘书处的中瑞科技合作计划及中国科学院对外合作重点项目的资助。

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