一種新型的預(yù)測(cè)地下水污染物風(fēng)險(xiǎn)的模型將會(huì)為人們節(jié)省大量的時(shí)間與金錢,，并在該過程中凸顯出飲用水品質(zhì)的問題。這一模型目前正在中國(guó)投入使用以確定地下水砷污染的擴(kuò)散,。
Luis Rodriguez-Lado博士是該模型設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的一名研究人員,，他解釋說：“由于使用了受到污染的飲用水而導(dǎo)致砷中毒是世界上許多地區(qū)面臨的一個(gè)嚴(yán)重的健康問題。”
慢性砷中毒病例在像孟加拉等南亞國(guó)家中是特別突出的,。而且自1990年以來,，各種報(bào)告繼續(xù)披露全球有新的地區(qū)——其中包括中歐、南美、蒙古及美國(guó)的某些地區(qū)——的地下水也受到了這種化學(xué)物質(zhì)的污染,。
在中國(guó),，因?yàn)槲廴镜牡叵滤碌纳橹卸臼亲?970年代末以來首次被診斷出來的，而中國(guó)是Rodriguez-Lado及其團(tuán)隊(duì)研究工作的重點(diǎn),。這一問題發(fā)生在中國(guó)的一個(gè)非常干旱的地區(qū),，那里的人極端依賴于深部地下蓄水層（這是含水的巖石體）中的地下水作為他們的飲用水。在這些地下蓄水層中,，來自火山巖的沉積物和其它來源的沉積物含有天然形成的砷且隨時(shí)可得,，而且對(duì)這種形態(tài)的砷的攝入是危險(xiǎn)的。
長(zhǎng)期暴露于砷是一個(gè)嚴(yán)重的健康風(fēng)險(xiǎn),。砷顯示它會(huì)引起皮膚色素沉著過度,，肝腎功能障礙及不同類型的癌癥。
1994年,，就在中國(guó)人繼續(xù)出現(xiàn)這些癥狀的時(shí)候,，中國(guó)政府宣布砷中毒是一種地方性疾病并成立了一個(gè)專家委員會(huì)對(duì)這類情況進(jìn)行評(píng)估。中國(guó)衛(wèi)生部開展了一個(gè)大規(guī)模的篩檢行動(dòng)對(duì)具體的水井進(jìn)行了采樣,。這次行動(dòng)被稱為“中國(guó)全國(guó)水砷污染抽樣篩查計(jì)劃”,，這一從2001年持續(xù)至2005年的行動(dòng)對(duì)中國(guó)大約12%的縣中的44.5萬(wàn)口水井進(jìn)行了砷污染的檢測(cè)。自那時(shí)起,，對(duì)水井的篩檢一直在繼續(xù)進(jìn)行著,，而政府為此花費(fèi)了數(shù)百萬(wàn)元。然而,，中國(guó)幅員遼闊,，要對(duì)其余的縣進(jìn)行調(diào)查還需要花上幾十年的時(shí)間。
正是在這種情況下并認(rèn)識(shí)到這一問題,，Rodriguez-Lado及其同事開始思索創(chuàng)建一個(gè)對(duì)地下水污染進(jìn)行預(yù)測(cè)的工具,。
他們的想法也受到了由世界銀行在2005年發(fā)布的已知的砷污染地區(qū)圖的激勵(lì)。Rodriguez-Lado解釋說：“這張圖上有許多地區(qū)是空白的,。我們想,，與其因?yàn)樾掳l(fā)生的砷污染而感到意外，如果我們能夠研發(fā)一種模型來預(yù)測(cè)可能發(fā)生污染的地區(qū),，那將會(huì)是非常有用的,。”
他的團(tuán)隊(duì)所希望創(chuàng)建的預(yù)測(cè)模型與可免費(fèi)獲取的例如有關(guān)濕度、土壤鹽度及地形等不斷增長(zhǎng)的地球空間信息相輔相成,。由于這樣的信息可代表砷污染程度可能很高的一些地區(qū),，該團(tuán)隊(duì)能夠用這樣的信息對(duì)他們沒有去過的地區(qū)進(jìn)行砷污染的預(yù)測(cè)。
他們的模型將地球空間信息與中國(guó)全國(guó)水砷污染抽樣篩查計(jì)劃的數(shù)據(jù)結(jié)合在了一起,。應(yīng)用人口數(shù)據(jù)及世界衛(wèi)生組織的砷濃度（每升10微克）的標(biāo)準(zhǔn)閾值——該閾值就目前而言也是中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)——他們將中國(guó)的各個(gè)地區(qū)劃分為低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)與高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),。
研究人員指出,，在談及什么是有危險(xiǎn)的砷濃度時(shí)還存在著爭(zhēng)論。
Rodriguez-Lado說：“我們知道,，砷濃度越高,，其效應(yīng)出現(xiàn)的就越快，但其效應(yīng)高度依賴于諸如年齡,、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)及一般健康等因素,。”
他們的結(jié)果表明，在中國(guó)估計(jì)有1958萬(wàn)人生活在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),，這些地區(qū)主要在新疆,、內(nèi)蒙、河南,、山東及江蘇等省,。
至關(guān)重要的是，該模型既發(fā)現(xiàn)了已知的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),，也發(fā)現(xiàn)了新的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),，其中包括位于華北平原各省及四川省的中部地區(qū)。Rodriguez-Lado解釋說：“在這些地區(qū),，砷的危險(xiǎn)與高人口密度是同時(shí)存在的,；因此，應(yīng)該盡快對(duì)這里的地下水進(jìn)行砷檢測(cè),。”
這一模型的使用不只是限于中國(guó),。他接著說道：“它也可用于世界其它地區(qū)”；他例舉,，像美國(guó)西南等干旱地區(qū),，那里也報(bào)告有高濃度的砷。該模型也不只是限于砷,。“在我們看來,，對(duì)于研發(fā)任何類型的污染物地圖而言，預(yù)測(cè)模型都是一種有前景的技術(shù),。”
文章的作者強(qiáng)調(diào),，盡管他們的做法和傳統(tǒng)的地下水篩檢方法相比有數(shù)個(gè)優(yōu)勢(shì)，但它并不能代替這些方法,。“砷濃度會(huì)在短距離內(nèi)發(fā)生很大的變化,，而我們的預(yù)測(cè)模型只有1平方公里的有限的空間分辨率,。這意味著由中國(guó)政府在局部尺度上所實(shí)施的篩檢方法仍然是必要的,。”
Rodriguez-Lado及其同事希望，在中國(guó),，他們的研究可被用來支持目前已有的水井監(jiān)測(cè)計(jì)劃,，并向官方提示那些特別具有風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū),。
他還說道：“在全球范圍內(nèi)，我們希望我們的工作可用來凸顯一個(gè)重要的問題,，即飲用水的品質(zhì)問題,，而尤其是在發(fā)展中國(guó)家，這種研究可幫助實(shí)施預(yù)防性的政策以改善數(shù)百萬(wàn)人的健康,。”
這項(xiàng)研究得到了瑞士教育與研究國(guó)務(wù)秘書處的中瑞科技合作計(jì)劃及中國(guó)科學(xué)院對(duì)外合作重點(diǎn)項(xiàng)目的資助,。（生物谷 Bioon.com）
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Science DOI: 10.1126/science.1237484
Groundwater Arsenic Contamination Throughout China
Luis Rodríguez-Lado, Guifan Sun, Michael Berg, Qiang Zhang, Hanbin Xue, Quanmei Zheng, C. Annette Johnson
Arsenic-contaminated groundwater used for drinking in China is a health threat that was first recognized in the 1960s. However, because of the sheer size of the country, millions of groundwater wells remain to be tested in order to determine the magnitude of the problem. We developed a statistical risk model that classifies safe and unsafe areas with respect to geogenic arsenic contamination in China, using the threshold of 10 micrograms per liter, the World Health Organization guideline and current Chinese standard for drinking water. We estimate that 19.6 million people are at risk of being affected by the consumption of arsenic-contaminated groundwater. Although the results must be confirmed with additional field measurements, our risk model identifies numerous arsenic-affected areas and highlights the potential magnitude of this health threat in China.
