地下水砷污染危及近2000万国人 监测极其困难
孙贵范在检查砷中毒患者病情
中国地下水砷污染风险地图
20多年来，内蒙古自治区孟克哈日根嘎查47岁的村民吴智强带着一身“怪病”，跑遍了当地和北京的十几家医院。他手掌上长着密密麻麻、大小不等像老 茧一样的肉刺。“这层‘痂子’硬硬的，一拿东西就磨得钻心疼。”吴智强告诉中国青年报记者。他身上也长了很多，黑的、白的、青的，“像花地毯”。
让老吴染上这身怪病的罪魁祸首，是化学元素周期表中排名33的砷——它最为人熟知的是其氧化物，砒霜。砷会从地层中渗析到地下水，长期饮用砷超标的地下水，容易罹患饮水型地方性砷中毒（简称“地砷病”），严重者可导致肺癌、皮肤癌等癌症。
在《科学》杂志最近发表的一篇论文中，吴智强所在村子的位置，以及与之毗邻的差不多整个河套平原，基本被涂成红色或黄色，这意味着，吴智强生活在水砷污染高风险地区。根据文章提供的预测模型数据，和老吴一样，生活在地下水砷超标的高风险地区的中国人有1958万人之多。
中国疾控中心环境流行病研究室副主任尚琪在接受中国青年报记者采访时，对这个数字表示基本认可。论文的作者之一安妮特·约翰逊则指出了问题严重性：“在高危地区，砷的危险与高人口密度是同时存在的。”
论文第二作者、中国医科大学公共卫生学院教授孙贵范向中国青年报记者表示，很多年来，除了已发现的砷中毒病区外，有关部门还不清楚哪些地方的地下水存在砷污染。“这个模型简直是太重要了。”孙贵范说，“改水技术容易实现，但首先是知道哪些地方可能存在砷污染。”
像中国这样幅员辽阔的国家，对每一口地下水井进行监测极其困难
8月中旬，刚从云南弥渡县回到沈阳的孙贵范，没过几天便乘坐飞机到瑞士。在过去的20多年里，他几乎走遍全国，进行砷危害研究。在苏黎世瑞士联邦政 府水科学与技术研究所，《科学》杂志的“东家” 美国科学促进会专门为瑞士、中国、西班牙三国研究人员合作完成的《中国的地下水砷污染》召开了新闻发布会。这一期《科学》杂志的封面，用的就是一张“中国 水砷污染风险地图”。
去往发布会的路上，孙贵范还对在弥渡县见到的情景历历在目。因为水源缺乏，当地老百姓不得不使用附近的温泉水，而那种水含砷浓度较高。
早在上世纪60年代，我国居民开始大规模使用管井（也称手压井）汲取地下水作为饮用水。“通过手压井抽出来的很可能是受砷污染的地下水。”孙贵范介 绍说，“由于地质学和地球化学等许多因素的影响，砷很容易从地下岩层中溶到水里。”世界卫生组织目前给出的地下水砷含量的推荐值是每升水含砷0.01毫 克，长期饮用的地下水若超过这个值，就会造成砷的危害。
吴智强所在的村子，全村人口229人，出现砷中毒的村民占到十分之一。据村支书介绍，像吴智强等三四个人是最严重的，已经基本丧失劳动力。
据相关研究，长期摄入砷，会引起皮肤色素沉着、手掌和足底角化过度、肝病、损害心血管和肾功能。“最严重的是癌症。”孙贵范说，“砷是国际癌症组织确认的第一类人类致癌物，这就是全球关注它的重要原因。”
瑞士的那场新闻发布会通报了三国研究人员历时4年的研究成果。在文章提供的一份“中国水砷污染风险地图”中，新疆、内蒙古、山西等地被涂成表示较为严重的深红色和黄色。
除此之外，一些过去被排除在外和未知的高风险地区也被标注出来，包括辽宁西部、山东、江苏、安徽、河南等江淮地区、四川中部，以及甘肃的黑河盆地等区域。北京个别地区也存在风险。
而早在论文发布4个月前，美国马里兰大学巴郡分校化学博士周景就发微博称，有除砷技术快10年了，就缺国家发布的数据。她还特别强调：“最欢迎这类信息！没数据，让技术也无用武之地。”
从2001年到2005年，卫生部组织全国地方病研究单位对国内44.5万口水井进行了砷污染监测，但这还不到总量的八分之一，若要全部完成估计还 需20年的时间。正如《科学》杂志副主编尼克·温金顿在新闻发布会上指出的，“像中国这样幅员辽阔的国家，对每一口地下水井进行监测是极其困难的”。
2009年，中、瑞、西三国的科学家开始合作，试图以一种新的模型来预测中国地下水砷浓度的高低分布。
不同于人为造成的个别砷污染事件，地下水天然污染更具有普遍性
“我们这个团队涉及多个学科、多个国家。”孙贵范特别强调了此次合作的特殊性，“这里面有搞地质的、地球化学的、水文的、遥控的，中国研究员直接涉及人体健康，以及具体水样采集和检测。”
研究人员各展所长，收集模型所需的地理参数、化学指标、物理指标、土壤地质等8个参数，目标就是绘制出砷污染风险地图。“比如，内蒙古的地质形成于 全新世（11500年前至现在，是最年轻的地质时期），地层中的砷容易溶到地下水里；盐碱地中的砷也容易溶到地下水里。”孙贵范解释道。
具备的参数项越多，说明当地砷超标的风险越大。根据这8个指标，再结合2600多个村子的采样调查结果，研究人员在地图上计算出58万平方公里的地方存在地下水砷超标风险。其中风险概率最高的地方被涂成深红色。
这个模型可达到1平方公里的精确度，“也就是一两个村子的面积”。但研究人员也清楚，每口井的砷浓度会在短距离内发生很大的变化，这是地下水砷污染的特点，有时一墙之隔的两户村民院子里打出来的井水砷含量都可能相差很多。
在模型的验证中，结果表明，对砷污染地区的预测可达到77%的准确度，对预测出的非污染地区的准确度可达85%以上。孙贵范指出：“模型预测是指出可能受砷污染的区域，具体到哪一口井的水砷浓度，必须进行检测。”
至于1958万的人口数据，是根据联合国一个关于地球表面人口密度的网站，以一个平方公里为精度，通过覆盖面积计算出来的。
“但不能说1958万人砷中毒，我们所说的是地域覆盖的地下水可能有砷污染。”孙贵范告诉中国青年报记者，“这个数字也含位于风险区域的城市人口，而城市人口喝自来水，当然这部分人群应该去掉。”
这意味着，如果减去饮用自来水的城市人口，1958万这一数字将有所缩水。“城市自来水都经过了水处理技术，砷含量是达标的。”孙贵范指出。
尚琪还特别强调，与其他饮用水质超标不同，这些区域发生的地下水砷超标与人为污染无关。“存在于地层中的砷是可以自然渗析到地下水中的。”尚琪说，“不同于人为造成的砷污染多呈个别事件，地下水的问题更具有普遍性。”
中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌指出，根据卫生部展开的“全国水砷污染抽样筛查计划”，国家疾控中心早在2005年就推测有1470万人生活在水砷超标地区，其中有560万人生活在高危地区。
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