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美国干旱越来越重,砷中毒的风险也随之提升 [复制链接]

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目前,美国大约有一半以上的地区,正在经受着越来越严重的干旱,按照干旱程度来衡量,甚至有1/4的地区,正在处于最高级别的极干旱和严重干旱状态。近年来,美国广大的西部和西南部地区,降雨或者降雪量一直处于减少的趋势,由干旱带来了一系列问题,除了地表水减少、地下水位下降、农作物歉收之外,此起彼伏的森林和草原大火,也时刻肆虐着大片土地。与此同时,干旱还使得美国地表水和地下水的水质发生恶化,情况极不乐观。

地下水砷污染

我们通常意义上说的砷污染,是指由砷单质或者砷化合物所引发的环境污染,它的产生来源有两个渠道,一个是自然因素,主要是随着一些含砷岩石的风化、水流冲刷、火山爆发等,使砷及其化合物进入自然界的水体(江河湖海以及地下水中)。另一个因素是人为因素,主要是在砷及含砷矿物的开采、冶炼,以及煤炭的燃烧等过程中,使一些含砷的废水、废气或者废渣进入到环境中去。

不同区域的地质条件、岩石组分、矿物种类以及开发利用程度的不同,环境中砷及化合物的含量也会有非常明显的差异。世界卫生组织规定环境中砷的标准限值为0.01毫克每升,我国饮用水标准中砷的标准值为0.01毫克每升,美国规定最高允许浓度为0.05毫克每升。

在一些富集砷及含砷矿物的地区,在长期的地质活动过程中,山脉的形成以及火山活动,可以将这些含砷物质“浓缩”到基岩的裂缝中,当裂缝中的温度、酸度和水流速度发生细微的变化时,有很大的几率将污染物从基岩中抽出,从而进入地下的含水层,从而引发地下水砷污染。

据美国地质调查局最近的研究表明,美国西部和西南部发生的强烈干旱,使得那些依赖地下水的居民,增加接触砷污染地下水的可能性,并在不知不觉间受到砷污染的危害。

干旱对砷中*的“贡献”

从目前美国实行的*策来看,虽然在很早以前就颁布实施了《安全饮用水法》,要求提供公共用水资源的地区,要确保供应的水质符合联邦标准。但是,对于私人水井而言,则缺乏有效的监管。

据统计,美国至今有超过万人依赖私人水井,并且不受联邦标准的保护,这个比例占到了美国全国总人口的13%以上。而根据年的一项调查显示,有近万的居民,长期饮用砷超标的地下水。美国地质调查局今年年初预测,这个数值可能要突破万。

为了验证干旱对地下水砷污染的影响,有关研究机构使用计算机模型进行模拟,结果显示,干旱能够使水井中的砷含量平均提高10%以上,虽然这个数据看上去不怎么高,但是如何将它扩展到整个国家,同时结合砷对人体的影响程度,实际上危害还是非常大的。

通过模拟,最直接的表现就是,当干旱发生时,地下水位就会相应下降,地下水总体积的变化,会导致水体产生相应的物理化学性质改变,比如酸度的增加。一方面,体积的减少,使得溶解在水中的物质浓度增加,包括含砷物质;另一方面,酸度的增加,可以提高地下水对周围岩石的溶解程度,更多的含砷物质会进入水体。所以,地下水中的砷及含砷矿物会变得更加集中。

与此同时,由于干旱的发生,很多地区的地表水资源发生匮乏,原先一些主要依靠地表水源供给的地区,也增加了对地下水的抽取数量。而那些原本就依赖地下水的区域,由于地下水位的下降,不得不加大抽取地下水的程度。于是地下水过度开采现象越来越严重,从而导致一些区域发生地面沉陷,在此过程中,来自岩层和黏土中的含砷物质,就会与原来的环境发生分离,更多地进入地下水中,从而加重砷污染程度。

砷污染对人体的危害

砷的一种氧化物-三氧化二砷,我们古代将其称为“砒霜”,对人体的神经系统和毛细血管具有严重的损害作用,是最为古老的一种急性*药之一。而含砷的其它一些化合物,也都具有相类似的*性。

如果人体暴露于砷污染的环境中,呼吸、进食、饮用了超过安全极限的含砷物质,或者皮肤直接接触这些物质,那么就会在很短的时间内引发一系列的健康问题,比如引发急性中*现象,出现恶心、呕吐、腹泻、头痛、呼吸困难等,还能引发慢性中*反应,出现口腔炎、结膜炎、神经炎等,严重的还会出现皮肤原位癌、多脏器功能衰竭、肝中*、免疫系统抑制、认知能力下降等,对生命安全产生巨大威胁。

由于砷及其化合物,多数都是无色、无味的,因此在暴露于砷污染的环境中,或者食用、饮用了砷污染的食物和水等,只要是没有发生病症或者通过专门的检测手段,一般情况下是发觉不到的。另外,即使砷的污染水平,仅仅超过允许最大安全浓度一点点,对于健康的危害也将是非常大,这无疑大大增加了防控的压力,同时增加了产生的危害性。

据科学家们预测,随着全球变暖的持续和加重,全球受到干旱侵袭的地区面积将持续增加,干旱的程度也越来越重,到本世纪末,生活在极端和异常干旱下的人数,比现在可能要增加至少1倍以上。而随着干旱而来的,人体所受砷暴露而引发的砷中*现象就会持续加重。这是全人类今后所要面临的一个严峻挑战之一。

有什么解决方案?

第一种是眼前的方案。就是针对干旱严重、砷暴露风险等级高的区域,实行全域砷测试,比如现在美国的缅因州、密歇根州和新墨西哥州等地,就已经开始进行这项工作,根据化验井水的水质情况,来判断水质的污染情况。

第二种是应急方案。针对那些水质砷超标的井水,实施水质净化措施。比如,在集中饮用地下水的地区,安装若干具有反渗透功能的过滤罐。在那些分散取水的区域,通过改水的方式,为每家每户的进水管内,安装简易的过滤器,并定期更换滤芯。同时,对那些已经受到砷污染侵害的人群,进行健康体检,并进行必要的康复治疗。

第三种是长期方案。要做到这一点并不容易。以上两种方案,不但适用于美国,而且也适用于其它受干旱和砷污染影响的国家和地区,不过这两种方案都是“治标不治本”的应急之策。如果要从源头上解决这个问题,需要世界上各个国家、每个地球居民共同行动。长期方案的前期工程,可以采用科学的跨域调水,从区域上调节水资源分配,缓解干旱缺水地区的燃眉之急。

后期工程,也是需要人类长期坚持的,就是通过碳减排、碳中和计划的实施,从根本上改变能源和资源利用模式,减少温室气体排放总量和强度,从而减缓气候变暖的进程,降低干旱等现象的发生频次和规模,最终实现人与自然和谐共生。

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