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地方病與中國地下水質量

沈·

(中國地質大學,北京,100083)

飲用水的質量與人們的健康密切相關。飲用水質量也是環境質量的壹個重要指標。目前,大多數學者公認的與環境有關的主要地方病有:克山病、大骨節病、地方性甲狀腺腫和克汀病、地方性氟中毒和地方性砷中毒。上述地方病大多與病區的水土環境有直接關系,尤其與地下水的質量有直接關系。

1克山疫情

克山病是壹種以心肌病變和心肌壞死為主要癥狀的非特異性心肌病,又稱特發性心肌肥厚。1935年冬,黑龍江省克山縣發生急性疫情,大量人員死亡,引起關註。因為病因不明,所以叫“克山病”。在隨後的幾十年裏,我國16個省區發現了該病。從該病的地理分布來看,壹般呈東北-西南方向分布,東北起於自大嶺和小興安嶺的黑龍江省,西南至橫斷山脈的瀾滄江口和西藏的雅魯藏布江,具有明顯的地域特征。

關於這種疾病的原因有兩種觀點:

(1)根據生物病因理論,認為該病是由某種病原微生物,尤其是病毒感染引起的。

(2)非生物病因,通常稱為土壤和水的病因,可分為兩種:①毒性因素,主要指環境中含有的亞硝酸鹽或某些有機物;②元素缺乏因素主要指硒缺乏、鉬缺乏或鎂缺乏。尤其是低硒環境的影響受到了最廣泛的關註。已證實我國存在低硒生態區,與大部分克山病區分布基本壹致。因此,大多數學者認為環境中低硒是克山病的重要因素之壹,應用亞硒酸鈉(Na2SeO3)在預防上取得了顯著的效果。

但有些病區不能簡單用缺硒來解釋。如雲南楚雄克山病防治所報告,該省克山病病區昭通的土壤、糧食、人發、血液中硒含量與非病區相當,認為發病與硒水平關系不大;四川省的帽兒蓋、卡隆等地雖然屬於低硒地區,但並未發生克山病。據河北省張家口市地方病防治研究所報告,該地區克山病病區植物性食物中硒含量高於全國主要病區相應樣品,兩者無明顯差異,但發現病區飲用水(地下水)中鎂含量明顯低於非病區, 且地下水較軟或極軟,故認為病區主要由缺鎂引起。 通過動物(大鼠)對照試驗,所有動物均得到鎂的預防,但未發現心肌損傷。在這項研究的基礎上,在病房的飲用水中加入壹定量的鎂(MgCl2)。經長期觀察預防效果,克山病患者痊愈率達66.7%,表明鎂在克山病防治中的作用。

我們關註了地下水(作為飲用水)中鎂和鉻的含量與某地冠心病(冠狀動脈粥樣硬化性心肌病)發病率的關系。研究區域為山西省運城盆地,著名的運城鹽湖位於其南部。該區數千平方公裏地下水中Mg2+和Cr3+含量較高,淺層第四紀水(約60m)中Mg2+含量約440mg/L,Ca2+170mg/L,深層第四紀水(約300m)中Mg2+含量約55mg。無獨有偶,運城市人民醫院的醫學研究人員發現,該地區的冠心病發病率可能是全國最低的。與國內部分城市或地區相比,冠心病發病率為6.31% ~ 17.2%,全國冠心病發病率普遍為6.46%,運城地區僅為1.41%。原因不明。我們認為運城地區冠心病發病率低與該地區水土環境中地球化學元素的豐度有關。美國著名醫學博士施羅德曾指出,北美冠心病死亡率高,人體組織中Cr含量低,非洲人冠心病死亡率低,人體組織中Cr含量高,說明Cr與冠心病死亡率呈負相關。因此,我們認為,無論是克山病還是其他地區的心肌病,由於其地球化學環境的特殊性,仍有許多問題值得深入探討。

2.大孔蒂病。

大骨節病主要分布在黑龍江、吉林、遼寧等15省份,已有300多個縣發現大骨節病。這種疾病在西伯利亞、俄羅斯和朝鮮北部山區也有報道。在我國,該病主要分布在從東北向西南延伸的寬帶狀區域,多見於山區、丘陵和向平原過渡的地區,與克山病有些相似,所以有人稱之為姊妹病。

該病主要分布在低硒地區,病區飲用水、土壤、糧食中硒含量明顯偏低,病區人群處於低硒營養狀態。在人群中補充硒(亞硒酸鈉片)取得了滿意的效果。但也有人認為,除了低硒環境外,還有其他環境因素與缺硒共致病。

飲用水含有有機化合物和鐮刀菌毒素。大多數病房的飲用水富含有機物(腐殖酸)和礦物質。

有研究認為,致病因素主要通過病房生產的食物進入人體。微生物檢驗發現,病房裏的糧食被鐮刀菌嚴重感染。

3 .地方性甲減和地方性克汀病。

地方性甲狀腺腫,簡稱甲狀腺腫,俗稱大脖子病,在中國古籍中稱為“疥瘡”。它是人類最古老的疾病之壹,在世界各地都有傳播。主要由環境中元素碘缺乏引起,飲水中碘含量小於5微克/升(5ppb)時,地方性克汀病發病率很高。地方性克汀病患者的下壹代可能是地方性克汀病患者,其主要表現是遲鈍、矮小、聾啞。

地方性甲真菌病在中國廣泛分布。除上海外,其他各省、自治區、直轄市均不同程度盛行。其分布的基本特征是:山地多於丘陵,丘陵多於平原,這與碘的易淋溶性和碘的水文地球化學特征有關。

在石灰巖地區,飲用水是碳酸氫鈣水。雖然供應碘鹽,但鈣和碘形成不溶性化合物碘化鈣Ca(I5O3)2,可能抑制人體對碘的有效吸收。看來,石灰巖地區地方性甲狀腺腫的防治還存在壹個碘生物利用度的問題。自20世紀70年代以來,我國部分省區發現了碘致甲狀腺腫,有人稱之為高碘性甲狀腺腫,主要是因為作為飲用水的地下水中碘含量高,有的高達每升幾百微克碘,甚至超過65438±0000微克/升..迄今為止,在新疆奎屯、山西孝義(山間盆地)、渤海灣沿岸、山東古黃河口平原、華北平原中東部已發現高碘地下水分布區,涉及幾十個縣,第四紀深層和淺層地下水均有高碘區。

根據我們對邯鄲市東部肥鄉、廣平、雞澤、永年、館陶縣60多口淺井的水樣檢測,碘含量從幾十微克到600微克/升不等,如根據當地衛生部門的調查,肥鄉縣崔莊的中學和小學發病率分別高達45.5%和42.8%,已經大大超過了劃分病區為5%流行的閾值。我們專門確定了村裏飲用水井的成分。結果表明,碘含量為65438±055μg/L,總硬度為585.5mg/L(以CaCO3計),總溶解性總固體為947 mg/L,SR2含量為3.97 mg/L,氟含量為0.83 mg/L,pH值為7.29。村南井水碘含量為240μg/L,其他成分相似。

這導致了另外兩個問題。第壹,飲水碘流行的上限值是200 ~ 300μ g/L還是更低?什麽是合適的內容?另壹個問題是,鈣、鎂、鍶等堿土金屬會幹擾碘的吸收嗎?這些都是值得深入研究的。

看來,在高度重視缺碘性甲狀腺腫和適當補碘對兒童智力生長發育影響的同時,也應加強對高碘飲水致甲狀腺腫的研究。

地方性氟中毒(地方性氟中毒)

地方性氟中毒也是壹種古老的地方病,由於過量攝入元素氟而引起,從氟斑牙(斑駁的釉質牙)到氟骨癥,甚至喪失勞動能力。這種地方病在世界上分布很廣,覆蓋五大洲40多個國家。它在中國20個省和地區不同程度地流行,尤其是在北方,而在南方則是零星分布。據估計,大約有7-8億人受到氟中毒的威脅。我國地方性氟中毒以飲水為主,氟中毒患病率與飲水氟含量有很好的相關性。壹般來說,飲用水中氟含量越高(我國規定飲用水中氟含量不得超過1mg/L),飲用時間越長,病情就會越嚴重。在我國北方幹旱半幹旱地區,地下水是重要或唯壹的供水水源,而淺層地下水和深層地下水都含有過多的氟。

雖然總的規律是地方性氟中毒發病率隨飲水(地下水)含氟量的增加而呈上升趨勢,但在部分地區發現了“低發病率(指氟骨癥)”和“高氟低發病率”的異常現象。根據我們的調查,河北省臨漳縣氟骨癥高發村的地下水氟含量為1.2 ~ 2.0mg/L;相反,在壹些地下水氟含量高達2.4 ~ 2.8毫克/升的村莊,沒有氟骨癥病例或發病率極低。山西中部的和順地區也發現了這種異常情況。和順地區飲用水氟含量普遍低於1mg/L,平均值為0.2 ~ 0.3 mg/L,屬於北方低氟水地區,該地區糧食中氟含量也不高,但“氟骨癥”發病率卻高得驚人,達到69.4%。

根據我們在河北省南部壹些縣的調查,發現氟中毒地區地下水中有毒微量元素鈹(親石和親骨)含量較高,達(4 ~ 15) × 10-9。目前蘇聯和聯邦德國規定的飲用水標準是0.2×10-9,相差幾十倍。據說有壹種“鈹佝僂病”,類似於氟骨癥中的佝僂病。是因為鈹中毒嗎?還是合並氟中毒?值得進壹步探討。

5地方性砷中毒。

與上述地方病相比,可以說是壹種發現時間不長的地方病,是由於過量攝入環境中的砷(砷As2O3是壹種重要的含砷礦物)而引起的慢性砷中毒疾病。

迄今為止,國內外發現的地方性砷中毒大多是由於飲用水源中砷含量過高引起的。我國規定飲用水中砷含量不得超過0.05mg/L,有人因燒高砷煤中毒(貴州)。例如,阿根廷科爾多瓦地區井水中砷含量達0.9 ~ 3.4毫克/升,墨西哥北部、安托法加斯塔、智利和日本的部分地區都有高砷水。1989泰國南部發現砷中毒,淺層地下水砷高達9mg/L;印度砷中毒區也是在1987年發現的,面積為3.4×104km2,100萬人出現飲水砷中毒癥狀。目前砷中毒人數正以每年10%的速度遞增(Challrabatyetal,1987;Aswathanarayana,1997).

地方性砷中毒在中國發現較晚。20世紀60年代,臺灣省報道稱,島內西南沿海部分地區如義和臺南縣有統計稱之為“黑腳病”,最終導致潰爛、壞疽。此後,許多學者對其進行了研究。據臺灣省立大學醫學院呂鳳洲教授(1994)。首屆海峽兩岸資源與環境地球化學研討會報道,該地區井水砷含量為0.85 ~ 2.5 mg/L,皮膚癌發病率達10.6%。還發現井水中有“熒光物質”,即“腐殖物質”。“熒光物質”的生物毒性已被水生動物實驗所證實,因此認為它不僅與烏腳病的病因學密切相關,而且與癌癥和其他地方病的病因學也密切相關。

該病於20世紀80年代初在中國大陸北疆奎屯地區首次發現。井水砷含量為0.1 ~ 0.85mg/L;1992期間,內蒙古河套地區發現砷中毒。到目前為止,疫區人口約30萬。1994期間,發現山西大同盆地山陰縣、應縣9個鄉鎮為慢性砷中毒區,人口6萬人,也是長期飲用含砷量高的井水所致。例如,山陰縣蔡村淺層地下水中砷含量為0.075 ~ 4.435毫克/升,其中毒的特殊癥狀是皮膚色素異常、角化過度和皮膚增厚,常發生在手、腳的手掌等部位。

我國的主要地方病和飲用水水質可能與某些未知的致病因素或致病復合因素有關,促使研究者為了當地病區人民的利益進行跟蹤研究。

參考

[1]中華人民共和國地方病與環境圖集。中華人民共和國地方病與環境圖集編輯委員會。科學出版社,1989。

[2]宋,等.環境醫學.天津科學技術出版社,1987。

沈等。水文地球化學基礎。地質出版社,1993。