孟加拉國是一個人口密集的國家,約1.28億人居住在面積相對較小的區域——147570km2,人口密度867人/km2。孟加拉國的年人口增長率為1.8%,洪水和干旱等自然災害頻繁發生。20世紀70年代以前,孟加拉國農村地區大部分飲用水取自易受糞便污染的地表水源,從而導致諸如腹瀉、痢疾、傷寒、霍亂和肝炎等疾病。相對來說,地下水沒有致病微生物,而且在孟加拉盆地地下蓄水層埋藏不深,因此當前孟加拉國農村地區生活用水主要取自地下水。
據估計,目前孟加拉國97%的鄉村飲用水供應和農田灌溉都來源于地下水。但是地下水的高砷問題已被確定為盂加拉國地下水資源所面臨的最大威脅。世界衛生組織制定的飲用水砷的指導值為l0g/L,而孟家加拉國國家飲用水標準是世界衛生組織飲用水指導值的5倍即50g/L。根據2009年孟加拉國全國飲用水水質調查的數據,大約有兩千萬人飲用水砷濃度超過50g/L。如果按世界衛生衛組織推薦的10g/L的指導值計算,則這一數據超過四千五百萬。根據最新的砷暴露數據,可估算砷暴露濃度大于50g/L可造成每年2.4萬成人死亡。全國平均而言,18個死亡的成年人中就有一個與砷相關。
1、孟加拉國地下水中砷的來源
砷元素在自然環境中是普遍存在的(以固相或液相存在),具有金屬和非金屬特性。砷通常存在于巖石、土壤、水、空氣和生物組織中。在孟加拉國,砷元素自然存在于土壤和地下沉積物中,目前砷(高濃度)被假定為存在于表層覆有氫氧化鐵的沖積物中。那砷是如何從土壤進入水中的?
很多人認為砷元素是在地下30—50米的深度進入水中的,這個深度也是水泵從地下抽水的深度。麻省理工學院教授Charles Harvey的論文證明了微生物代謝有機碳觸發了土壤及沉積物中的砷溶入水中,農作物灌溉系統扮演了關鍵性的角色。2005年,《美國科學學院學報》上的一篇論文的研究結果表明,洪水把砷污染從沉積物中釋放了出來。美國斯坦福大學Scott Fendorf領導的研究組的測量表明,釋放出的礦物并不存在于地下30—50米的深度,他們認為,砷污染主要存在于地下5米之上的深度。在這個深度中,被污染的水向下深入土壤和巖石,然后作為飲用水從水井中抽出。孟加拉國飲用水中砷元素的來源還在爭論中,因此對孟加拉國水循環進行基礎研究之后,才能確定地下水砷含量高的原因。
2、地下水管井通過高砷地帶
20世紀70年代,國際救援及發展組織與孟加拉國政府曾共同努力開鑿管井以改善居民飲用水源,為孟加拉國提供了1000余萬口手泵井,這項救助措施雖使得孟加拉國國內霍亂等傳染病爆發率逐漸下降,也使孟加拉國嬰兒和五歲以下兒童的死亡率降低,但與此同時也帶來了更嚴重的與砷有關的癌癥以及砷中毒問題。
當時,由于沒有砷存在水溶性成分的證據,因此英國地質調查局的團隊對孟加拉國中部和東北部的地下水化學成分試驗中沒有測試砷含量。英國議會也因此否決了對孟加拉國砷中毒受害者賠償的上訴。管井的深度與高砷地帶相同,使得大概7500萬(2004)的居民暴露在高砷的飲用水環境中。
此外,政府大量挖掘人工池塘,取得泥沙用在防洪工程上。水利工程的存在也加劇了地下水砷污染。
3、砷中毒的危害
砷俗稱砒霜,能夠對人類健康造成危害。人體不會積聚砷且能夠自然排泄砷。如果人體攝取砷的總量大于砷的排泄量,砷將積聚在毛發和指甲中。營養不良和社會經濟條件的落后能夠加重砷毒性的危害。早期的砷中毒癥狀是皮膚出現黑斑點,進一步發展將使皮膚硬化(通常開始于手掌和腳掌)。世界衛生組織1996年指出 ,長期與砷接觸,砷中毒癥狀(例如皮膚硬化)能夠持續5—10年。久而久之,砷中毒癥狀將變得越來越明顯,在某些情況下,內臟(包括肝臟、腎臟和肺)也會受到影響。當砷中毒非常嚴重時能夠誘發癌癥(例如皮膚癌和肝癌等)和四肢壞疽。
4、孟加拉地下水砷含量高,影響范圍廣
據報導,在孟加拉國的一些地區,地下水中砷的濃度高達2000g/L。同時,公共衛生管理部門也發現,在3,000,000—4,000,000口供水井中,有l,200,000口(29%)供水井受到了砷污染。
至2007年為止,印度環境研究院會同孟加拉國Dhaka社區醫院已經對該國大約68000個村中的3600個村完成了壓把井水樣的采集分析工作。其中有2500個村的水砷含量超過10g/L(世界衛生組織飲用水砷的指導值),2000個村超過50g/L (孟加拉國飲水含砷量標準)。基于對孟加拉國所有64個縣50808份水樣的檢測分析,發現有60個縣水中砷含量超過10g/L,51個縣超過50g/L。醫療組對該國31個縣77個警管區260個村的18991人進行了臨床診察,確認3762人有皮膚病損癥狀。分析結果表明,該國有40.3%的壓把井水砷含量超過10g/L,有26.3%超過50g/L。
5、砷中毒意識的淡薄
由于孟加拉國當地居民砷中毒知識的匱乏,目前很多居民認為身體的中毒現象與飲用水無關。另外,由于化合物化學和物理組成、砷進人人體的路徑、攝取劑量和接觸時間以及砷接觸個體的性別和年齡的不同,砷對人體的毒性也各不相同,造成飲用同一井水的人砷中毒表現的程度明顯不一。砷中毒的社會接受度的不足導致很多人還在繼續飲用高砷的地下水。