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    學院早讀——隱性的危機:城市飲用水風險評估與應對

    作者:
    來源:
    發布時間:
    2018/12/18 16:48
    中國、美國都曾做過調查,每天每人大概需要喝兩升水。因為飲用水與人體健康的關系最為密切,這兩升水也就成了計算一個人健康風險的依據。國家新的飲用水標準是106項指標,此指標可以分為四大類,第一類是化學性危害,第二類是微生物學危害,第三類是放射性危害,第四類是感官性危害??偠灾?,潛伏在飲用水中的“隱形殺手”有很多,它們始終威脅著人類的生命健康。由此,我們需要明白城市飲用水到底存在什么問題。
     
    水質問題會引發傳染病
     
      飲用水水質問題最早因傳染病而引起關注,在1854年左右,英國倫敦暴發了霍亂,有醫生懷疑這跟自來水有關系,他們把倫敦城里的一個自來水泵站關閉之后,這一片霍亂的流行性呈下降狀態,而臨近沒有關閉自來水泵站的區域,仍在受霍亂的侵襲。從此之后,人們就意識到水會導致傳染病。后來又經過微生物學的研究,發現水質的傳染病主要分為三大類,細菌性傳染病、原蟲性傳染病、病毒性傳染病。
     
      中國正在城市化發展的過程中,城市人口愈加密集。城市化建設中最重要的基礎設施就是水處理系統,包括給水和廢水。如果水處理系統不夠完善,一旦有傳染病,整個城市都會感染?;魜y是最常見的細菌性傳染病,通常是由霍亂弧菌引起的急性腸道傳染病,可通過病人排泄物污染的水傳播。在1850年之前,西方國家比較普遍,數以百萬的人死于霍亂,那時還沒有廣泛的城鎮化。即使到上個世紀60年代,在全世界有一次嚴重的霍亂暴發,傳播于印尼、東亞、孟加拉、印1度、前蘇聯、伊朗、伊拉克、西非等地區。1991~1994年,西半球約有一百萬人感染霍亂,近萬人死亡。在污水處理率低、衛生條件差的地區,霍亂的威脅依然存在。在中國的農村地區,老百姓仍面臨著霍亂的危脅。除霍亂弧菌以外,還有埃希氏大腸桿菌、空腸彎曲桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌等多種可通過飲用水傳播或感染的細菌。
     
      所有的這些細菌,感染之后最普遍的反應就是腹瀉。如果一個城市自來水細菌感染,最先有表現的當屬學校。如果一個班1/3的孩子請假腹瀉,那么90%以上就是自來水感染。從全世界范圍來看,有一本書專門總結了全世界微生物感染的情況,90%是從學校開始的。
     
      原生動物是尺寸比細菌大的單細胞生物,在水體和自然界廣泛存在。某些生活在水體里的原生動物能引起消化道疾病,原生動物的抗氯性比細菌強,而且數量很少即可致病,因此由原生動物引起的流行病暴發次數比由細菌引起的多。人類對原蟲性水致傳染病的認識僅有二十年的歷史。
    藏于水體中危害人體健康的原生動物主要有三類,隱孢子蟲、賈第蟲、圓孢子蟲。直接接觸或飲用被原生動物污染的水可導致人體感染疾病,其主要癥狀為身體疼痛、體重下降、嘔吐、低燒和嚴重脫水性腹瀉。
     
      在自來水中病毒很容易依附于細菌存在,中國絕大多數做水質測試的單位不會測病毒,而是采用細菌的指標代替病毒。其實,病毒感染的問題在自來水中比較常見,比如說諾沃克病毒。
     
      2009年7月23日,在內蒙古赤峰市的新城區,4300多名居民因為飲用受污染的自來水而先后出現腹瀉、嘔吐、頭暈、發熱等癥狀。水污染的主要原因,23日強降雨,雨水淹沒水源井,井水大腸菌總數嚴重超標,并檢出沙門氏菌。水源井至污水站不足15米,私營的九龍制水公司忽視上報水源污染情況,他們沒有經驗,也沒有報告。后來經過分離發現主要是沙門氏菌,人和動物感染后可能處于無癥狀狀態,兒童、老人和免疫系統有缺陷的人容易感染并致病。
     
      細菌進入人體的方式主要有三種。首先是喝水,通過口喝進去的,包括細菌病毒、原蟲等,這是消化道微生物。其次是呼吸,細菌通過氣溶膠進入人體。另外則是皮膚接觸,洗澡時毛孔會張開,給細菌提供了進入人體的渠道。根據衛生部的研究,通過飲用、呼吸、皮膚接觸引起的細菌感染,其危害性各占1/3。
     
    飲用水是病原菌傳播的重要途徑
     
      自來水導致的疾病中較為明確的大多是微生物感染,不明原因占44.6%,化學污染是11.5%。2006年,中國上報法定傳染病發病人數460 .9萬,其中因水傳播的發病人數為127.8萬,達27.7%。我國法定的37種傳染病中,有8種是因水傳播:霍亂、甲型病毒性肝炎、脊髓灰質炎、傷寒和副傷寒、感染性腹瀉、阿米巴痢疾、鉤端螺旋體病、血吸蟲病,均是細菌、病毒、原蟲、寄生蟲等病原體所致疾病。有生物學家這樣說過,“歷史上,因為供應安全的飲用水所拯救的生命和解除的冰桶超過了任何一項單獨的醫藥發明”。W H O調查報告— 在發展中國家,80%的疾病與飲用水不安全有關。歷史上,因為飲用水微生物污染引起的疾病暴發,奪去了數千萬人的生命,然而,直到19世紀,人們才認識到飲用水是病原菌傳播的最重要途徑之一。
     
      經測驗發現,飲用水引發癌癥的原因有三種。首先,水體中自然存在一些致癌物,主要有砷,會導致皮膚癌、肺癌、腎癌、膀胱癌、結腸癌等。再是石棉,會引起肺癌。另外還有放射性物質。這些天然存在于水體中的致癌物是不可避免的。
     
      其次,人造污染物進入水體。硝酸鹽自身沒有危害性,但是它產生的代謝產物亞硝胺是強力致癌劑。有機物也是自來水中一大部分污染物,部分有機物可能會導致癌癥。特別在沒有大型自來水公司的地區,有機物附于水體的情況比較嚴重。
     
      再是水處理過程中產生的,因為自來水在處理過程中要加氯進行消毒。但氯是毒氣,為了控制微生物的生長,需要加不會成為氯氣的氯進行消毒。1914年第一個飲用水標準是要限制細菌,用氯來控制細菌起到了明顯的效果,全世界人們的健康得到極大的改善。但1972年發現加氯之后會產生致癌物,對此,美國專門出臺了水安全法??紤]到安全問題,既要控制微生物,又要防止致癌物產生,目前為止三鹵甲烷也成了自來水中最常見的控制指標,全國每年統計的時候都要查三鹵甲烷的量。根據統計,三鹵甲烷的超標率還較高,全國35%的水廠有三鹵甲烷超標問題。再就是鹵乙酸,乙酸的分子結構很簡單,但是如果氫原子被鹵取代了就是強致癌物。根據三鹵甲烷和鹵乙酸的物理性質,把水燒開能降低兩者對人體的傷害性,但燒水時間要適量,水沸一分鐘左右結束加熱比較合適。
     
      根據2072個縣的相關分析,衛生部發現飲用水耗氧量(CODM n)濃度跟肝癌死亡率有正相關。目前自來水公司技術改造里最重要的指標就是要讓耗氧量指標達標,我國的標準是3個毫克升,但是很多地方達不到。廣州南洲水廠大概是2005年之前建的,使用的是深度處理,當時為了去掉耗氧量。十二五期間,發改委出資4300億人民幣通過不同的渠道來改造自來水的工藝。我國的標準是3,優質水的標準建議是2,而日本建議的標準是0.9左右。其實,現在我國達到3仍存在困難,很多地方領導和自來水公司認為標準太嚴,但是和國外相比其差距還是比較大。我國淮河流域,癌癥村跟耗氧量有直接關系。2013年《淮河流域水環境與消化道腫瘤死亡圖集》就首次證實水污染與消化道癌癥高發有直接關系。
     
      三鹵甲烷是公認致癌物,可以通過皮膚吸收。美國規定它是可疑致癌物 。鹵乙酸主要是二氯乙酸,會有急性毒性,會引起致突變性和致癌性。三氯乙酸大鼠和小鼠的試驗掀起具有致突變性和致癌性。還有就是溴酸鹽,礦泉水的標準2008年修改過一次,要將溴酸鹽加入控制指標。溴酸鹽目前是公認的致癌物,自來水和礦泉水都是定10個微克升,但是目前我國的檢測標準還達不到這么低的標準。按照一般要求,礦泉水在市場上2年細菌不能超標,所以在處理時很多廠家會過量地使用臭氧進行消毒。水當中的溴離子會跟水反應生成溴酸鹽,溴酸鹽是強致癌物,所以現在瓶裝水的標準和自來水的標準都規定了溴酸鹽是10個微克升不能超標。此外,影響健康的還有砷,2004年以來中央政府投入很多錢解決砷問題,現在大概還有一千萬人還是在喝砷超標的水。
     
      人類生產的大量類雌性激素化合物通過各種渠道最終進入水體,污染了飲用水源,也污染了水中的魚和其他動物。類雌性激素化合物被懷疑是造成人生育能力下降和性器官異常的主要或部分原因,可能還與女性乳腺癌、子宮內膜異位癥、男性前列腺癌等疾病的發病率上升有關系。比如人類生產的避孕藥,珠三角和長三角,就經常會測內分泌干擾素的情況,量還是很可觀的。自來水取水工藝目前沒有考慮去掉內分泌干擾素,這樣就會導致成人的生育能力下降,包括一些疾病發病率上升。廣東省計生委的一個數據,男子的精子數有很大的下降,可能部分跟這些是有關系的。
     
      現在最新的PPCP,個人防護用品和藥品,在最近幾年產生的影響力很強,去年下半年又在自來水中檢出有抗生素??股刂饕兴拇箢?,這一類藥在中國的用量很大,大概每年14萬噸,用得最多的就是農業和養殖業,很多養殖業都在使用抗生素控制動物的疾病、提高產出量,但是這些抗生素會排到水體中。在美國抗生素是不能隨便購買的,醫院也不能隨便使用。美國醫院治感冒的時間通常是一周,主要讓病人喝水、好好休息。但是去到中國的醫院,可能就會讓病人打針,使用抗生素,而抗生素很難吸收,會排到水體。去年我國南京自來水中檢出有抗生素,經計算,在量上濃度按照每天喝2升的比例,要喝大概10萬年才相當于吃藥片的劑量,所以量是很低的。但是一次性藥片與長期飲用水的作用是否一樣,目前還沒有定論。還有防曬霜、面膜、化妝品等物品對水體有很大的污染。此外,納米材料進入到水體中也無法處理,但現在還不明確它的危害。
     
    水是最廉價的營養補給物
     
      水的硬度是水中各種礦物元素與金屬元素含量的總和,通常僅指鈣、鎂離子的含量,以碳酸鈣濃度表示,>150m gC aCO 3/L為硬水。人們過去認為硬水會引起結石,但是現在醫學認為此說法沒有科學依據。研究發現飲用水硬度與心血管病發病率呈負相關關系,礦物元素是補充維持心臟和血管正常功能必不可少的成分。也有研究發現飲用水中鎂的含量越高,心血管病的死亡率就越低,通過飲食補充足夠的鈣可使高血壓病人的血壓降低。純凈水雖然沒有污染物,但是水體中缺乏鈣鎂離子。按照世界衛生組織的說法,通過水提供的硬度來補充鈣和鎂,是最廉價、最有效的。大多數雪山礦泉水都含有人體所需的天然礦物質和微量元素,其中以青藏高原昆侖山最具代表性。
     
      飲水硬度與人體健康息息相關,飲用硬水維持鈣的高攝入量可預防骨質疏松;腎結石中約有75%的成分是鈣,但飲用高硬度的水不會增加腎結石的發病率,甚至在美國及其他一些地區發現,飲用水硬度高的地區腎結石的發病率反而更低。長期飲用高含氟量(>1.5m g/L)的水可導致氟斑牙,更高濃度的氟會影響骨骼健康(氟骨癥)。低濃度的氟化物可保護牙齒。飲用水中氟濃度過低(<0.5m g/L)會導致兒童齲齒的增加。我國現行《生活飲用水衛生標準》中氟的限值為1.0m g/L。美國飲用水標準的限值為4m g/L。美國大部分公共供水系統通過人工加氟調整飲用水中氟的含量。飲用水中常見的重金屬有:鉛、銅、鋁、汞,通常濃度不高,很少引起急性中毒,但多會造成神經系統的長期損害。
     
      目前學術界的共識,PH對健康沒有顯著影響。世界衛生組織說明:pH建議值不是基于健康風險基礎,而是水處理和輸送中的重要參數。并且提出如果不需要管道輸送,水的PH值范圍可以很寬泛。
     
      改善自來水水質有多種途徑,首先就是改善飲用水水源水質,這是大家要共同參與的,比如說少用化妝品、少排放污染、少吃污染比較重的。還有就是改善市政供水處理和輸送設施,小區水質凈化系統。一方面是希望政府全面提高自來水水質,同時建議有條件的人可以采用凈水器,進一步提高水質。凈水器可以去掉污染物,改善水的口感。強烈推薦有活性炭吸附的凈水器,這類凈水器可以去掉致癌物,但是活性炭需要定時換新,否則可能危害更大。
     
     
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