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【净水小课堂】饮用水水质与健康-重金属(砷、铝

时间:2017-04-15 11:18来源:未知 作者:shuihy 点击:
【净水小课堂】饮用水水质与健康-重金属(砷、铝)

  【净水小课堂】饮用水水质与健康-重金属(砷、铝)

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  砷(Ae)俗名:砒,砷和砷的可溶性化合物皆有剧毒。在自然界中主要以化合物形式存在,或单质存在。研究表明砷对人体有致癌性,因此引起广泛关注。饮用水中砷的来源,主要有两个方面。第一是由于人类的工业生产、生活、所产生的污染物进入水体,污染水源。砷是许多工业生产过程中都使用的金属。(砷化合物用于冶金、晶体管、激光、半导体的合铸剂、加工玻璃、色素、纺织品、纸、木材防腐剂、制革、农药等)目前随着金属冶炼及其他工业加工技术的不断改进和提高,国家对工业污水排放的强制性严格要求,由此而引起的砷对水环境的污染,已有所减轻。但还是不容忽视的因素之一。第二饮用水中砷的主要来源是因水源地的自然地理因素引起的。特别是在火山沉积岩地区。全球砷含量高的地区主要有:中国台湾、阿根廷、智利、墨西哥、孟加拉和印度等国家和地区。我国砷含量高的地区有:山西、新疆、宁夏和吉林等地区。砷在饮用水中是微量的。一般低于0.05mg/L如果按每人每日饮水量计算,每日摄入量低于0.1mg, 这个数量只占人体每日摄入砷的总量的很少部分。但是在高砷地区,或矿山地区从饮用水中摄入的砷可能占人体摄入砷总量的绝大部分。对我国一些高砷地区的调查表明,通过饮水摄入的砷占总摄入砷量的82%,而从粮食、蔬菜和空气中的摄入量分别占总摄入量的8%、3.4%、2.3%。由此可见在高砷地区饮用水中砷是对人体健康造成危害的主要原因。

  由于饮用水中砷对人体健康的危害,世界各国对饮用水中砷的含量都非常重视。我国曾对西北某一高砷地区进行了详细的调查发现:当饮用水中砷含量>0.1mg/L时,开始出现砷中毒患者,但需要相当长的时间,而且症状为轻型,当饮用水中砷含量为0.6mg/L或以上时,出现患者的最短潜伏期仅为半年。饮用10年及10年以上的居民患病率为47.2%,而且出现了5例皮肤癌患者。我国台湾地区曾进行过大规模的水中砷浓度与皮肤癌和黑脚病(外周血管紊乱)关系的调查。共调查饮用含砷自流井水的4万居民,水中砷的平均浓度为0.5mg/L,范围为0.01-1.8mg/L,饮用60年,皮肤癌患病率为10.6%,色素沉着为184%,皮肤过度角化为71%,黑脚病为9%。台湾的研究还发现,水中砷含量高的地区居民肺癌、肾癌、膀胱癌和结肠癌的发病率也高。在美国,内华达地区饮用砷含量高水的居民,也被发现早期膀胱癌的症状。在阿根廷进行的一项生态学研究表明水中砷含量高的地区居民肺癌发病率也高。在孟加拉有数百万的人饮用受砷污染的井水。而导致皮肤癌患病率升高。目前已有足够证据证明砷对人的致癌作用。最近在美国的实验室研究证实,砷能诱发细胞复制过程中基因表达的改变。因此国际癌症研究会(IARC)将砷列为第一类致癌物。

  在我国造成饮用水中的砷污染,还有一个不可忽视的原因, 就是90%的的自来水厂处理技术比较落后, 无法有效去除水中的金属污染物, 这种沿用了近百年的水处理工艺,虽然在局部有所改进,但是工作原理及作用基本没变。使用这种20世纪初的水处理工艺,来处理21世纪的水,其结果可想而知。在我国新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中。砷的限值从原来的0.05mg/L调整到0.01ml/L, 这个标准已和国际标准看齐了。但是只有改造现有水处理工艺和技术,引进先进的水质检测技术和设备,才有可能达到新标准的要求。

  铝(A1)是地球上含量最丰富的金属之一,分布广泛,在自然界中大多数以复杂的铝盐形态存在,其含量约占地壳总量的8%,仅次于氧和硅,居第三位。因此毫不奇怪因自然地理因素,饮用水水源中普遍含有铝。岩石侵蚀,土壤渗漏,灰尘沉降、降雨,工业废水是铝进入水体的重要途径。不同水体含铝量不同,酸性水含铝量较高(酸雨、工业废水)。饮用水在处理过程中,常用铝盐做混凝剂,用铝盐处理过的水中铝的含量要高于未经处理过的水,通常饮用水中铝含量都很低,最高也不超过0.2mg/L(指:水源、水处理工艺都符合饮用水标准的),若按每人每天饮水2升,从饮用水中摄取的铝为0.4mg/天,而成人每天从食物摄取铝量约为5mg~20mg之间,因此从水中摄取的铝只为人体摄入铝量的很小部分,而当发现引起公众普遍关注的老年痴呆病与饮用水中铝的含量有关时,确实会使人们感到意外。

  铝并非是人体的基本成分,近年来由于流行病研究方面的进展,显示铝对人体的神经系统有潜在的危害。1998年美国环保局(EPA)将铝纳入饮用水污染物的名单,并作了如下陈述:对饮用水中铝污染的风险性质做更深入的研究是非常有必要的,因为铝分布广泛,近来的研究发现它与类似老年痴呆症状有关联,潜在影响神经系统,美国环保局认为有进一步调查的必要性,并对铝潜在的长期神经学毒性要设定一个适当的观察不良反应的浓度值。基于此,美国环保局(EPA)公布了饮用水中铝的规范值为0.02~0.2mg/L,世界卫生组织在其新修订的《饮用水水质标准》中设定了铝的规范值为0.2mg/L。欧共体公布的铝的指标值为0.2mg/L/并强调,如有超过该标准的成员国必须确认超标是否会给人体健康带来风险,并采取补救措施恢复水质。我国在1985年发布的《生活饮用水卫生标准》中没有铝的指标。而在2006年发布的新的《生活饮用水卫生标准》中增加了铝的允许浓度为0.2mg/L。

  铝能引起老年痴呆症的观点最早在20世纪60年代提出, 在70年代得到了进一步证实,当时对肾功能受损的病人采用血液透析的治疗方法得到推广,血液透析就是将因肾功能受损而不能正常排出血液中的有毒物质的病人的血液在体外过滤,清除血液中的有害物质。当时在透析液里加铝盐清除血液中的磷酸盐,避免磷酸盐进入血液。不久就发现有些血透病人开始出现说话模糊不清,认识能力下降……与老年痴呆症状十分相似。这类神经系统损伤的病症叫痴呆症。后来发现都与病人在治疗过程中使用铝有关。由于肾功能受损,铝不能被正常排出而在体内累积,最终导致脑组织功能失常。尽管最后发现因血液透析引起的痴呆症与老年痴呆有所不同,但铝与痴呆症之间的关系已十分清楚。

  这些发现又促进更多的生态学和流行病学的研究,调查饮用水中铝含量与神经系统的损害,老年痴呆症发病率的关系。1986年挪威的一项研究证明饮用水中铝的含量与痴呆症引起的死亡有关。1988年7月在英国西南部分地区暴发器质性脑组织病变,当时有人提出这是由于心理伤害引起的观点。为了反驳这种观点,Altmann等人就是否因为人们饮用了当地被硫酸铝污染的水进行了调查,他们最后的结论是:由于饮用了被污染的水,人的大脑功能受到相当大的损伤,与心理伤害无关。在以后的一项调查研究发现饮用水中铝含量高的地区老年痴呆症的发病率比饮用水中铝含量低的地区高50%。同年加拿大安大略省的研究也正是患老年痴呆症病的人中1/4在与饮用水中铝含量高有关。

  尽管世界各地的环境、医学等方面的专家、学者。在饮用水中的铝对人体危害的研究中有了很多令人信服的成果,但是也存在着一些问题。使这些结论还难以被广为接受。第一,老年痴呆症和其他痴呆症的发病原因目前还不清楚。因此目前还很难确认铝在其中所起的作用。例如也许老年痴呆症人脑组织中积累的铝是该病产生的结果,而不是发病的原因。第二,生态学研究中还有许多外在的因素需要考虑。例如,社区人口的变动,一些人可能在不同地区生活过,而这些地区饮用水中铝的含量有差别,或者饮用水中与铝同时存在的其它金属离子在共同起作用。第三,在许多研究中老年痴呆症的诊断标准模糊,而且不是建立在脑组织样本的分析上。最后还需要进一步研究证实饮用水中溶解性铝比食品中的铝更易被吸收,而且毒性更大。(现在已知大多数食品中的铝很难被肠胃吸收),随着铝对人体健康影响研究的不断发展,这些问题将会得到更严格、科学、全面的解决。
 

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