南科大学者应邀在Science发表评述文章“消除全球饮用水砷暴露”
2020年05月22日 科研新闻 浏览量 :2575

2020年5月22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(Science)以“Global Solutions to a Silent Poison”为题发表评述文章,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。

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。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微克每升)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。然而,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。

图1 郑焰在柬埔寨采集民用井饮用水样本

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微克每升无机砷暂行标准进行修订。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微克每升饮用水卫生标准修订为10微克每升。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微克每升砷标准。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微克每升砷标准。

图2 饮用水无机砷暴露对成人和儿童健康的影响

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微克每升水砷标准,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(图2)。最新研究发现无机砷制毒机制与表观基因组有关。

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。

郑焰目前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。现任国际水文地质协会地下水人工回补委员会共同主席(IAH-MAR Commission Co-Chair)、斯德哥尔摩水奖提名委员会委员、Water Resources Research副主编。曾任北京大学讲席教授、美国纽约市立大学皇后分校环境与地球科学院终身教授及院长、美国哥伦比亚大学拉蒙特多尔蒂地球观测所兼职高级研究员、联合国儿童基金会驻孟加拉国水及环境卫生项目专员。发表SCI论文100多篇,学术引用>8000次,H-指数 46, 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。

 

供稿单位:科研部、环境科学与工程学院

通讯员:贾慧慧

供稿审改:郑焰

主图设计:丘妍

 

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