2022年12月7日

重要事实

  • 在许多国家,地下水中天然含有高浓度砷。
  • 无机砷为剧毒。
  • 用于饮水、食品加工和粮食作物灌溉的受砷污染的水是对公共卫生的最大威胁。
  • 长期接触饮用水和食品中含有的砷可导致癌症和皮肤病变。砷还与心血管疾病和糖尿病有关。在子宫内和幼儿时期接触砷会对认知发展具有负面影响并与年轻人的死亡率增加有关。
  • 受影响社区的最重要的行动是安全供水,防止进一步接触砷。


概况

砷是地壳的一个天然成分,并广泛分布在空气、水和陆地等环境中。无机砷为剧毒。

人们因饮用受污染的水、在食品加工和粮食作物灌溉中使用受污染的水、工业加工、食用受污染的食品和吸烟,接触高浓度无机砷。

长期接触无机砷,主要是通过饮水和食物长期接触无机砷,可导致慢性砷中毒。皮肤病变和皮肤癌是最典型的影响。

接触源

饮用水和食品

对公共卫生最大的砷威胁来自受污染的地下水。在一些国家,包括阿根廷、孟加拉国、柬埔寨、智利、中国、印度、墨西哥、巴基斯坦、美国和越南,地下水中天然含有高浓度无机砷。被污染的饮用水、用受污染的水灌溉的作物和用受污染的水加工的食品均为接触源。

鱼类、贝类、肉类、禽类、奶制品和谷类也是砷的饮食来源,虽然相对于受污染地下水而言,从这些食品中接触的砷通常含量要低很多。在海产食品中,砷主要是以毒性较小的有机形式存在。

工业加工

在工业上,砷用作合金添加剂,它同样用于玻璃、涂料、纺织品、纸张、金属粘合剂、木材防腐剂和弹药的处理。砷还用于制革工艺,并在有限程度上用于杀虫剂、饲料添加剂和药物。

烟草

吸烟也可接触烟草中含有的天然无机砷,因为烟草植物主要是从土壤中摄取土壤中天然存在的砷。同样,在过去,烟草植物通常使用含有砷酸铅的杀虫剂,因此,接触高浓度砷的可能性就大得多。

健康影响

无机砷已被确认为致癌物,是全球饮用水中最重要的化学污染物。砷也可以以有机形式出现。无机砷化合物(比如水中无机砷化合物)含剧毒,而有机砷化合物(例如海产食品中有机砷化合物)对健康危害较小。

急性影响

急性砷中毒的早期症状包括呕吐、腹部疼痛和腹泄,随后是四肢麻痹和刺痛,肌肉痉挛,在极端情况下会发生死亡。

长期影响

长期接触高浓度无机砷(例如通过饮用水和食品)的先兆症状通常见之于皮肤,包括色素沉着变化、皮肤病变以及手掌上的硬斑和双足上的肉垫(角化过度)。这些是最低限度大约五年砷接触后发生的,可能是皮肤癌的先兆。

除了皮肤癌外,长期接触砷还可能引起膀胱癌和肺癌。国际癌症研究机构将砷和砷化合物列为对人类致癌物,并称饮用水中的砷也是人类致癌因素。

可能与长期摄入无机砷有关的其他不良健康影响包括发育影响、糖尿病,肺部疾病和心血管疾病。尤其是,砷诱发的心肌梗死可能是死亡率过高的重要原因。

砷还与不良妊娠结局和婴儿死亡有关,并对儿童健康产生影响(1),而且在子宫内和幼儿时期接触砷与年轻人当中由多种癌症、肺部疾病、心脏病发作和肾功能衰竭等导致的死亡率增加有关(2)。许多研究已经证明接触砷对认知发展、智力和记忆具有负面影响(3)

问题的严重程度

地下水的砷污染很普遍,在一些地区,饮用水的砷污染相当明显。估计在至少70个国家中共有1.4亿人的饮用水砷含量超过世卫组织临时指导值10微克/升水平(4,5)。最近的统计模拟估算结果显示,9400万至2.2亿人面临接触高含量砷地下水的风险(6)

个人、人群和地理区域之间,长期高度接触无机砷导致的症状和体征各有不同。因此,对砷造成的疾病,没有普遍适用的定义。这就使评估砷的卫生负担更加复杂。

同样,没有办法将砷导致的癌症与其它因素引发的癌症区分开来。因此,没有关于世界范围这一问题严重程度的可靠估计。

2010年,粮农组织/世卫组织食品添加剂问题联合专家委员会考虑到新的数据,重新评估了砷对人类健康的影响。该专家委员会得出结论认为,在世界某些地区,有些证据显示,如果无机砷在饮用水中的浓度超过50–100微克/升,就会造成负面影响。在水中所含的砷浓度较高(10–50微克/升)的其它地区,该专家委员会认为,虽然这有可能产生负面影响,但其发生率较低,在流行病学研究中很难发现。

预防和控制

受影响社区最重要的行动是通过提供安全的饮用水供应、食品加工和粮食作物灌溉,预防进一步接触砷。减少饮用水中的砷浓度,有一系列选择。

  • 以低砷、微生物安全的水源,例如雨水和经处理的地表水置换高砷水源,例如地下水。低砷水源可用于饮用、烹饪和灌溉目的,而高砷水则可用于其它目的,例如洗浴和洗衣服。
  • 区别对待高砷和低砷水源。例如,测试水的砷浓度,给管井或手泵标上不同颜色。这可能是一种有效和低成本的方法,结合其它有效的宣传手段,可迅速减少砷接触。
  • 混合低砷水与高砷水,以达到可接受的砷浓度。
  • 安装除砷系统,可以是中央系统,也可以是家庭系统,同时,确保适当处置所去除的砷。除砷技术包括氧化、凝聚–沉淀、吸收、离子交换和薄膜技术。有越来越多的有效和低成本选择,可用于去除小型或家庭用品中的砷。不过,关于此类系统持续使用的有效性,证据仍然有限。

还需要采取长期行动减少在工业流程中的职业接触。

教育和社区参与是确保成功干预的关键因素。社区成员需要了解高砷接触的危险,以及砷接触的来源,包括作物(例如稻子)因灌溉摄入的砷以及食品因煮饭用水摄入的砷。

还应监测高风险人口是否出现砷中毒的早期迹象,通常是皮肤问题。

世卫组织的应对

砷是世卫组织列出的引起重大公共卫生关注的10种化学品之一。世卫组织减少砷接触的工作包括确定指导值、审查证据和提供风险管理建议。世卫组织在其 《饮用水水质准则》中发布了指导值,为在世界范围制定条例和标准提供了依据。

目前建议的饮用水中砷含量限值为10微克/升,但由于从饮用水中除砷存在实际困难,因此这只是暂定指导值。应尽一切努力使浓度保持在尽可能低的水平,并在资源允许时使浓度低于指导值。

然而,世界各地数以百万计的人接触的砷浓度远高于指导值(达到100 μg/L或更高),因此公共卫生重点应该是降低这些人的接触量。在难以达到指导值的地方,会员国可以设定较高的限值或临时限值,作为逐步降低风险的总体战略的一部分,同时要考虑当地具体情况、可用的资源以及受微生物污染的低砷来源的各种风险。

世卫组织/联合国儿童基金会供水和卫生联合监测规划监测实现全球饮水目标的进展情况。根据2030年可持续发展议程,“安全管理的饮水服务”的拟议指标要求跟踪获得无粪便污染和不含重点化学污染物(包括砷)的饮用水的人口。


参考文献

(1) Association of arsenic with adverse pregnancy outcomes/infant mortality: a systematic review and meta-analysis.
Quansah R, Armah FA, Essumang DK, Luginaah I, Clarke E, Marfoh K, et al. Environ Health Perspect. 2015;123(5):412-21.

(2) In utero and early life arsenic exposure in relation to long-term health and disease.
Toxicol Appl Pharmacol. Farzan SF, Karagas MR, Chen Y. 2013;272(2):384-90.

(3) The developmental neurotoxicity of arsenic: cognitive and behavioral consequences of early life exposure.
Tolins M, Ruchirawat M, Landrigan P. Ann Glob Health. 2014;80(4):303-14.

(4) Arsenic Pollution: A Global Synthesis.
Ravenscroft P, Brammer H, Richards K. Wiley-Blackwell; 2009.

(5) Arsenic primer: Guidance on the investigation and mitigation of arsenic contamination. New York: United Nations Children’s Fund and the World Health Organization; 2018.

(6) Global threat of arsenic in groundwater. Podgorski J, Berg M. Science. 2020;368(6493):845-850.