全球过亿人“砷”受其害!南科大学者在《科学》撰文揭秘水中“隐形杀手”

读创/深圳商报首席记者 吴吉 通讯员 贾慧慧世界卫生组织认定,无机砷为危害全球公众健康的十大化学物质之一。然而,世界上还有很多地区的饮用水中藏着这个“隐形杀手”。近日,南方科技大学环境科学与工程学院讲席教授郑焰应邀在《科学》杂志发表评述文章,讨论饮用水砷暴露的人体健康影响最新进展及世界各国饮用水砷标准差异,分析了全球民用井水砷筛查的必要性等。文章呼吁,查明水砷暴露人群,消除全球饮用水砷暴露及其不良健康后果。南方科技大学为文章唯一通讯单位。

饮用水无机砷暴露对成人和儿童健康的影响砷暴露人口预计过亿无机砷因为剧毒,被国际癌症研究机构列为第一类致癌物。而无机砷长期暴露下的人体健康状况研究结果表明,即便满足了10微克/升水砷标准,也可能无法保障胎儿、婴幼儿健康发育。大量流行病学研究表明,除肺癌、皮肤癌、肾脾肝癌外,皮肤病变、心血管疾病、糖尿病等与砷暴露呈现相关性;且砷为神经毒素,影响儿童智商,可产生多种不良健康后果。最新研究发现无机砷制毒机制与表观基因组有关。 自20世纪90年代末以来,饮用水砷暴露的公共卫生危害日益凸显,受害人群主要为靠民用井供水的农户。地下水中“无声毒素”无机砷源自地层,非人为污染所致,在全球70多个国家被检测出。据不完全统计,全球饮用水砷暴露人口估计超过1亿。 郑焰于2009年在孟加拉国开展的饮用水质调查研究发现,该国高砷(浓度高于世界卫生组织暂行标准10微克/升)暴露人口达4500万,每18例成人死亡中的1例为饮用水砷暴露造成。由于民用井记录不完整、不可靠,砷的检测不完全,全球饮用水砷暴露人口不确定性极大。

郑焰在柬埔寨采集民用井饮用水样本亚洲是砷暴露“重灾区”2001年以来,世界上很多国家包括欧盟各国、美国、中国和印度,相继将50微克/升饮用水卫生标准修订为10微克/升。然而,全球各地饮用水砷标准差异仍然较大。一方面,少数国家和地区,如丹麦和美国新泽西州,采纳了更严格的5微克/升砷标准。另一方面,在一些国家的区域,如果优质水源缺乏,仍然允许50微克/升砷标准。 郑焰的评述文章介绍了2017年世界卫生组织的饮用水水质准则中,基于对水砷处理技术及检测手段等可行性因素的考虑,未对10微克/升无机砷暂行标准进行修订。评述文章介绍了同期《科学》杂志发表的“地下水砷的全球风险”研究成果。该研究收集了67个国家的逾二十万口井水砷检测数据,构建随机森林机器学习模型,首次量化全球高砷暴露人口为9400万到2.2亿人,其中94%在亚洲,同时识别出尚未进行地下水砷检测的潜在风险区域。但由于全球很少有国家开展全国性的民用井水砷筛查,该研究的意义在于凸显了巨大的水砷筛查缺口。 最后,文章强调了在全球范围内对民用井水砷筛查的紧迫性,尤其是在模型预测的高风险区域;同时指出研发灵敏、可靠、价廉、使用方便的水和尿中无机砷检测方法的必要性。

科研“玫瑰”绽放在野外郑焰曾任美国纽约市立大学公共卫生学院终身教授、联合国儿童基金会驻孟加拉国水及环境卫生项目专员。目前,她主要研究地下水化学组份不同空间尺度特征及调控机制,地下水回补MAR技术体系与水资源可持续性,饮用水安全。发表SCI论文100多篇,学术引用超过8000次,内容涉及环境地球化学、水文地质学、水化学分析方法、饮用水安全、环境风险与人体健康、可持续发展等。成果受学术界及联合国的关注,得到纽约时报科学版专文报道。在联合国任职期间,郑焰带领约20人的团队将多年的研究成果应用于孟加拉国地下水资源的开发,解决了200万高砷暴露人口的饮水安全问题。 从事环境科学研究的学者们时常要奔赴许多环境受污染的地方进行调研,过程也往往较为辛苦。但郑焰爽朗地表示,自己热爱野外工作。“实践出真知,野外工作是我的本职工作,也是做好科研最重要的环节。更重要的是还可以激发灵感。很多好的想法都是在外面跑的时候产生的,感觉特别棒,可能就跟牛顿被苹果砸了的感觉差不多。”