地方病與中國地下水的質量
沈照理
（中國地質大學，北京，100083，中國）
飲用水水質與人們的健康密切相關。飲用水水質也是環境質量的重要指標。目前多數學者所公認的與環境有關的主要地方病有以下幾種：克山病、大骨節病、地方性甲狀腺腫與克汀病、地方性氟中毒、地方性砷中毒。上述地方病的發生大多與病區的水土環境，特別與地下水的水質有直接的關系。
1 克山病（Keshan epidemic）
克山病是壹種以心肌病變、心肌壞死為主要癥狀的非特異性心肌病，也稱特發性心肌肥大病。1935年冬季在黑龍江省克山縣發生急性暴發流行，人群大批死亡，引起重視，因病因不明，故稱為“克山病”。之後數十年，相繼在我國16個省區發現此病。從此病的地域分布看，大致呈北東-南西向帶狀展布，東北起自大、小興安嶺的黑龍江省，西南達橫斷山脈的瀾滄口和西藏的雅魯藏布江，具有明顯的地域性。
關於該病的成因有兩種看法：
（1）生物病因說，認為該病是由於某種病原微生物所引起，特別引起人們註意的是病毒感染；
（2）非生物病因說，通常稱為水土病因，其中又分為兩種：①中毒性因素，主要指環境中含有亞硝酸鹽或某種有機物；②元素缺乏因素，主要指硒缺乏、鉬缺乏或鎂缺乏等。尤以低硒環境的影響受到最廣泛的關註，已證實在我國存在壹個低硒的生態區帶，與大部分的克山病區的分布基本吻合，故多數學者認為環境低硒是克山病發病的重要因素之壹，施加亞硒酸鈉（Na2SeO3）預防取得顯著效果。
但有些病區還不能單純用缺硒來解釋，如據雲南楚雄克山病防治所報道，該省克山病流行病區的昭通，土壤、糧食、人發、血液中硒的含量與非病區水平相當，認為發病與硒高低關系不大；四川省毛爾蓋、卡龍等地雖屬低硒地區，但未見克山病發生；另據河北省張家口地方病防治所報道，該地區克山病流行區植物性食品硒含量高於全國主要病區相應樣品的硒含量，且也臨近非病區對照無明顯差異，但卻發現病區飲用水（地下水）中鎂含量明顯低於非病區，地下水為軟水或極軟水，故認為該病區主要是缺鎂所致。經動物（大白鼠）對照試驗，全部用鎂劑的預防但動物未發現心肌損害病變，在此研究基礎上，對病區的飲用水中添加壹定量的鎂劑（MgCl2），經過較長的預防效果觀察，克山病人的康復率達到66.7%，說明鎂在克山病防治上的作用。
我們關註過地下水（作為飲用水）中的Mg和Cr的含量與某地冠心病（冠狀動脈粥樣硬化性心肌病）發病率的關系。研究區是山西省運城盆地，其南面是著名的高山深盆地型運城鹽湖，該地區數千平方千米的地下水中Mg2+和Cr的含量偏高，第四系淺層水（60m左右）Mg2+含量440mg/L左右，Ca2+170mg/L左右，第四系深層水（300m左右）Mg2+含量55mg/L左右，Cr含量在0.02～0.05mg/L（在地下壹定深度還原環境以Cr3+為主），地下水中Cr達到此水平是原生地質環境現象。無獨有偶，運城人民醫院的醫學研究人員發現，該區冠心病發病率在全國可能是最低的，對比國內壹些城市或地區冠心病患病率在6.31%～17.2%，國內冠心病發病率壹般為6.46%，而運城地區的發病率僅為1.41%，原因不明。我們認為，運城地區冠心病發病率之低，與該地區水土環境中的地球化學元素豐度有壹定關系。美國著名的醫學博士施羅德曾指出，北美的冠心病死亡率高，人體組織中Cr含量低，非洲人中冠心病死亡率低，人體組織中含Cr量高，這表明Cr與冠心病死亡率呈反比關系。為此，我們認為，無論是克山病還是其他地域類心肌病，由於其地球化學環境的特異性，還有不少問題值得深入探討。
2 大骨節病（Big condyle epidemic）
我國大骨節病主要分布於黑龍江、吉林、遼寧等15省區，已查明300多個縣有該病發生。俄羅斯的西伯利亞和朝鮮北部山區也有該病發生的報道。在我國，該病主要分布在從東北向西南延伸的壹條寬帶內，多分布於山地、丘陵及向平原過渡的地帶，與克山病分布有些相似，故有人稱之為姊妹病。
該病主要分布於低硒地帶，病區飲用水、土壤、糧食中Se含量明顯偏低，病區人群處於低Se營養狀態。經人群補Se（亞硒酸鈉片）取得較好效果。但有人認為除低Se環境外，還有其他環境因子與缺Se復合***同致病。
飲用水中含有機物（organic compounds）和鐮刀菌毒素（falciform germ）。多數病區飲用水中富含有機質（腐殖酸）、且礦物質貧乏。
有研究認為，致病因子主要是通過病區生產的糧食進入人體。微生物學檢查發現病區糧食受鐮刀菌侵染嚴重。
3 地方性甲狀腺腫（Endemic hypothyroid tumescence）和地方性克汀病（Endemic keting epidemic）
地方性甲狀腺腫，簡稱地甲病，俗稱大脖子病，我國古籍中稱為“癭”，它是人類最古老的疾病之壹，遍布世界各地。它主要是環境中缺乏元素碘引起的，且與飲用水中碘含量低於5μg/L（5ppb）時地甲病發病率很高，地甲病患者的下壹代可能是地方性克汀病患者，其主要表現是呆、小、聾、啞。
地甲病在我國分布非常廣泛，除上海市外，其他各省、自治區、直轄市都有不同程度的流行，其分布的基本特點是：山區多於丘陵地帶，丘陵地帶多於平原地區，這與碘元素易淋失以及碘的水文地球化學特征有關。
石灰巖地區，飲用水為HCO3-Ca水，盡管供應加碘鹽，但鈣與碘形成難溶化合物碘鈣Ca（I5O3）2，可能抑制人體對碘的有效吸收，看來，石灰巖地區地甲病的防治還有壹個碘的生物有效性問題。20世紀70年代以來，在我國壹些省區又相繼發現了碘致甲狀腺腫，有人稱之為高碘甲狀腺腫，主要是作為飲用水的地下水中碘含量高了，有的高達每升幾百微克的碘，甚至超過1000μg/L。迄今發現的高碘地下水分布區有新疆的奎屯、山西的孝義（山間盆地）、渤海灣的濱海地區、山東省的古黃河河口平原以及華北平原的中部和東部，已涉及到幾十個縣，第四系深層、淺層地下水均有含碘高的地區。
據我們對邯鄲市東部肥鄉、廣平、雞澤、永年、館陶等縣60余口深淺井的水樣測試，碘含量在每升幾十微克至600μg/L之間。例如，據地方衛生部門調查，肥鄉縣崔莊中學和小學發病分別高達45.5%和42.8%，已大大超過患病率5%為病區的劃分界限。我們專門對村中飲用水井成分進行了測定，結果表明，碘為155μg/L，總硬度585.5mg/L（以CaCO3）計，TDS947mg/L,Sr2+3.97mg/L,F-0.83mg/L,pH7.29；村南井水的碘含量為240μg/L，其他組分相近。
這又引起兩個問題，壹是飲用水中碘對甲狀腺腫的流行的上限閾值是200～300μg/L還是更低壹點？適宜的含量是多少？另壹個問題是，鈣、鎂、鍶等堿土金屬是否對碘的吸收起到幹擾作用？這都是值得深入研究的。
看來，在對缺碘地甲病和適量補碘對少年兒童智力生長發育極為重視的情況下，也應該加強對高碘飲用水引起的甲狀腺腫的研究。
4 地方性氟中毒（Endemic fluorosis）
地方性氟中毒也是壹種古老的地方病，是由於元素氟攝入過量而中毒，輕者患氟斑牙（斑釉齒），重者患氟骨癥，甚至喪失勞動能力，是危害極大的壹種地方病。此種地方病在世界上分布很廣，遍及五大洲的40多個國家。在我國20個省區都有不同程度的流行，尤以北方分布範圍最廣，而南方則是斑狀分布，據估計約有0.7億～0.8億人受到氟中毒威脅。我國的地方性氟中毒主要為飲水型的，氟中毒的流行程度與飲用水含氟量之間有較好的相關性，壹般而言，水氟越高（我國規定飲用水氟含量不得超過1mg/L），飲用的時間越長，病情就越嚴重。我國北方幹旱、半幹旱地區以地下水作為重要或惟壹供水水源，而淺層地下水和深層地下水均有含氟過高的。
雖然壹般規律是地方性氟中毒的發病率隨飲用水（地下水）中氟含量的增高而呈上升趨勢，但在壹些地區發現“低發病（指氟骨癥）”和“高氟低發病”的異常現象。據我們調研，河北省臨漳縣大多數氟骨癥發病率高的村落地下水含氟量為1.2～2.0mg/L；相反，壹些地下水含氟量高達2.4～2.8mg/L的村落卻未見氟骨癥病例或者發病率極低。這種異常情況在山西省中部的和順地區也有發現，和順地區飲用水含氟量普遍低於1mg/L，平均值在0.2～0.3mg/L，屬於北方的低氟水區，該區糧食中氟含量也不高，但類似“氟骨癥”的發病率卻出奇的高，達69.4%。
據我們對河北省南部壹些縣的調查，發現氟中毒病區的地下水中毒性微量元素鈹（親石、親骨性元素）的含量偏高，達到（4～15）×10-9。此含量當前蘇聯和聯邦德國規定的飲用水標準Be為0.2×10-9的幾十倍。據說，有壹種“鈹性佝僂病”，類似於氟骨癥中的佝僂病狀，是否由於鈹中毒作用？或與氟中毒的復合作用？值得進壹步探討。
5 地方性砷中毒（Endemic Arsenic Poisoning）
相對前述的地方病，可以說是壹種發現時間不久的地方病，系環境中砷（其中砒霜As2O3是重要的含砷礦物）經人體攝入過多而導致的慢性砷中毒病癥。
迄今國內外所發現的地方性砷中毒大多是由於飲水水源含砷過高所致，我國規定飲水砷不得超過0.05mg/L，也有燃燒高砷煤（貴州）汙染中毒的。如阿根廷科爾瓦多地區井水砷達到0.9～3.4mg/L，墨西哥北部某些地區，智利的安托法加斯塔，日本等均有高砷水，1989年在泰國南部發現砷中毒流行，淺層地下水中砷最高達9mg/L；印度的砷中毒病區也是1987年發現，病區面積3.4×104km2，有100萬人呈現飲用水含砷中毒癥狀，目前砷中毒人數以每年10%的速度增加（Challrabartyetal,1987;Aswathanarayana,1997）。
地方性砷中毒在我國發現較晚，20世紀60年代臺灣報道該島西南海岸壹些地區，如：義和臺南縣有統計，稱之為“烏腳病”，最後導致潰病及壞疽，之後很多方面的學者對此進行了研究。據臺灣大學醫學院呂鋒洲教授（1994）。在“第壹屆兩岸資源與環境地球化學討論會”上報道，該區井水中砷含量為0.85～2.5mg/L，皮膚癌患病率達10.6%，並發現井水中有“螢光物質”，即“腐植物質”。經水動物實驗，證實“螢光物質”的生物毒性，故認為其不僅與烏腳病病因關系密切，而且和癌癥及地方性其他疾病病因有密切關系。
大陸在20世紀80年代初，首次在新疆北部奎屯地區發現此病，井水中含砷0.1～0.85mg/L;1992年內蒙古河套地區發現砷中毒流行，迄今已知病區人口約30萬；1994年發現山西大同盆地山陰縣、應縣9個鄉鎮為慢性砷中毒病區，病區人口6萬，也是長期飲用含砷高的井水所致，如山陰縣菜村淺層地下水砷含量為0.075～4.435mg/L，其中毒的特殊的表癥為皮膚色素異常，皮膚過度角化增生變厚，常發生在手足掌面，也有發生在其他部位的（王敬華，1998）。
中國的主要幾種地方病與飲用水水質，可能與壹些未知的致病因子或致病的復合因子有關，這促使科研人員去追蹤研究，以造福地方病區的老百姓。
參考文獻
[1]中華人民***和國地方病與環境圖集.中華人民***和國地方病與環境圖集編輯委員會.科學出版社，1989.
[2]宋廣舜等主編.環境醫學.天津科學技術出版社，1987.
[3]沈照理等編.水文地球化學基礎.地質出版社，1993.