㈠ 地方性氟中毒的防治建议
早在1956年就成立了河南省地方病防治队,积极开展防治工作。经过近50年的艰苦工作,取得了显著成绩。到2003年底,全省累计完成降氟改水病区自然村9372个,占全省病区自然村的50.6%,有24033户改良炉灶,总受益人口680万人。
一、防治原则
地方性氟中毒的防治,在与治穷致富相结合的基本方针指导下,应查明形成条件,确定成因类型,因地制宜采取相应措施。
(1)治本与治标相结合,应该是防治工作中的一项重要原则。比如在黄河冲积平原病区,采取综合水利措施,调控地下水位埋深,增加降水入渗补给,改变氟的富集方向等,以期达到破坏病区形成条件,建立最优生态环境的目的。这种办法收到显著效果需要一个过程,但它是大面积降氟,并保持低氟稳定性的根本措施。所谓治标,就是切断氟进入人体的食物链,例如寻找低氟水源或饮水人工除氟等。这种办法见效快,在目前防治工作中有重要意义。
鉴于氟害与旱涝碱等自然灾害共同存在相互制约,因此,应把防氟改水与旱涝碱的综合治理,统一考虑。另外,防氟改水还应与卫生改水和解决缺水山区人畜饮水统一规划,结合进行。
(2)在安排防氟改水工程时,应本着先易后难的原则。对于条件比较简单,容易找到低氟水的稀散分布的病村,给予优先安排,而对于条件较复杂,改水难度较大的集中分布的病村,可在改水措施成熟后加以解决。在改水过程中要不断总结经验,以利加快步伐并取得较好效果。
在改水方法上,应在查明高氟地下水的形成条件和分布规律的基础上,因地制宜、灵活多样、宜井则井、宜引则引、宜浅则浅、宜深则深,不能采取一个模式。在找不到低氟水的地方,应采用和推广物理化学除氟的方法。在粮氟较高的病区,则应改良土壤或实行粮食商品化与非病区进行交流。对于因煤烟污染而造成粮氟过高时,应提倡改良炉灶,改善居室通风换气条件,同时改变粮食存放条件,减少煤烟熏染机会。
鉴于我省中氟地下水分布区,普遍有病村形成,因此,应力求寻找低氟地下水作为防氟改水水源。但是,在黄土病区、盆地病区和平原病区的一些病村,由于环境条件的限制,寻找低氟地下水存在着实际困难。在这种情况下,开采利用中氟地下水,有利于缓解病情和加快改水步伐。
由于高氟地下水是在地质历史过程是形成的,其形成条件与分布规律相当复杂,这就决定了防氟改水工作的长期性和艰巨性。因此,需要卫生、水利、地质部门通力协作,加强调查研究,不断总结经验,把这一工作深入地开展下去。
二、防治措施
(一)饮水型地方性氟中毒的防治措施
1.调控地下水位埋深
在高氟地下水的形成过程中,水位埋深是一个主导因素,也是一个可变因素。从这一因素入手,把水位降低到蒸发极限深度以下,减少蒸发消耗,增加降水入渗补给,以期达到优化水质,防氟改水的目的。
地下水蒸发极限深度——合理水位埋深,是降水入渗补给量较大而蒸发量明显减少的水位埋藏深度。原河南省地质局水文地质管理处等单位组成的攻关研究组完成的《商丘地区浅层地下水资源评价攻关研究报告》中,对合理水位埋深的确定已作了详述。通过在原河南省地质局水文地质队封丘均衡试验场和河南省地质环境监测院商丘均衡试验场观测研究,显示地下水位埋深在4m 左右时是比较理想的。
大气降水的成分,以HCO3和Ca为主,矿化度很低,据河南省地质环境监测院在郑州西南卧龙岗连续观测资料,多属HCO3-Ca型水,平均矿化度为0.03g/l,平均氟含量为0.13mg/l。扶沟城关降水氟含量为0.02mg/l。所以,人工增加降水的入渗补给,促使地下水交替更新可起到淡化水质、降低氟的浓度的作用。
调控合理地下水位的措施,首先是排,再就是补,以排为主,排补结合。在改水工作初期,采取群井抽水的办法,把部分高氟水通过沟渠、河道排出区外,这样既能起到一定的除氟作用,又能较大幅度地降低地下水位。作为长期的防氟措施,则主要是充分利用农用机井,加强地下水的开采,发挥灌溉效益,腾出地下库容,以利降水渗补。还可以开挖深渠,以控制地下水位的回升,并用于排涝。另外,也可以在河道建立闸库,引蓄外源低氟地表水,以补充地下水资源。
调控地下水位,是在病村分布广、密度大、水位浅埋的低洼易涝地区防氟改水的根本措施。我省豫东、豫北平原,在开采强度较大的地方,地下水位已降至蒸发极限深度以下,盐碱地面积大大缩小甚或消失。土壤苏打盐渍化过程的结束,有利于降低氟的活性,改变氟的富集方向。但水质的优化和氟含量的降低则要滞后一个时期。在水位降深过大的地区,降水的入渗补给作用缓慢,而且可能导致一些地区深层咸水的顶托补给,不利于水质淡化。在这些地区,应注意采补结合,保护地下水资源。
2.开采利用浅层中、低氟地下水
该平原浅层地下水氟含量变化比较复杂。高氟地下水分布区,常常有中、低氟地下水的存在,这就为在病区寻找中、低氟水源提供了可能性。浅层中、低氟地下水按其形成和赋存条件,可分为下列几个类型:
(1)浅部漂浮型:在地形相对较高的一些地方,浅部水的交替条件略好,降水入渗补给后,氟随水运移扩散,形成厚约5~10m的面状分布的中、低氟水层。例如,扶沟的歧岗,5~8m 深度内,水氟含量均小于0.8mg/l。这种类型的中、低氟水,宜用压水井分散开采,井深在10m 左右即可。如超深或过量开采,会导致水动力条件的急剧变化,使水氟含量升高,影响改水效果。改水井应按卫生要求,采取防护措施,防止水源被污染。
(2)主流管道型:古河道主流带含水砂层,颗粒组、厚度大、导水性能强、径流条件好、土氟含量低,形成管状分布的中、低氟水,可采用机井集中取水,井深30m 左右,供病村引用。强烈的长期开采会有利于降水的入渗补给和水质淡化。当然,在开采初期,由于渗流速度的改变,可能导致氟含量暂时向上波动,但随着开采时间的延续,水氟含量将趋于稳定或呈下降趋势。
(3)粘土隔离型:在地势低平,具二元结构含水层类型的病区,下部砂层水氟含量常常比浅部弱含水层低。因此,下部砂层地下水可作为防氟水源,相对降低饮水氟含量。在弱含水层的下部如有厚度较大、分布较广的粘土层,打井时应严格止水措施,以获得较好的改水效果。在没有粘土隔层的情况下,抽取砂层水时,弱含水层的水下渗补给将影响改水效果。
(4)沙丘掩埋型:沙丘分布区常有中、低氟地下水的赋存,可供风蚀洼地、丘缘洼地中的病村改水时引用。另外,在明显高出附近地面的残留岗地,亦有中、低氟地下水分布,如扶沟的庙头寨岗地西侧的钻孔中,水氟含量为0.2mg/l,而岗间洼地的病村可就近岗地打井引水。
(5)河渠侧渗型:在河渠水氟含量低且有侧渗补给作用的情况下,沿河渠形成带状分布的中、低氟水体,可作为附近病村的防氟引用水源。例如,许(昌)扶(沟)运河附近,就有这种中、低氟水体的分布。
3.开采深层地下水
在浅层地下水氟含量过高、改水难度较大的一些重病村,也可以考虑开采深层地下水。在内黄、扶沟等县的一些重病村打成防氟深井23眼,取得了较好的改水效果。内黄后化村,原引用的浅层地下水氟含量为2~3mg/l,1984年打成了一眼300m 深井(取水段159~224m),水氟含量为0.3mg/l。扶沟两冢坡,原饮水氟含量为4.5mg/l,1985年打成一眼400m 深井(取水段250~370m),水氟含量为0.6mg/l。
由于深部含水层埋藏深度与厚度不稳定,且有咸水分布;在南乐、滑县、尉氏、商水连线以东有高氟地下水出现,因此,开采深层地下水时,应采用探采结合的方法,在查明水质情况的前提下,确定井深与滤水管位置。
4.改用地表水
不易找到低氟地下水的病村,可改用地表水,如方城范营即引用氟含量为0.5mg/l的双山水库水作为改水水源。新县的聂合、抱耳楼等病村,可引用氟含量分别为0.2mg/l和0.6mg/l的附近的水库水。距河流较近的病村,可直接提引河水。另外,还可以修建小型坝塘蓄积地表水。
5.其他措施
在无低氟水源的病区,可选用氯化铝、羟基磷灰石、骨炭等除氟剂除氟。分为集中式供水降氟方法与分散式家用降氟罐。也可用电渗析等物理降氟方法。
(二)燃煤型地方性氟中毒的防治措施
(1)改炉改灶。要正确使用降氟炉灶,使用炉灶时,炉盖要严密,不能敞灶燃烧,烟囱要伸出屋外,炉膛加煤高度不能超过烟道出口;定期维修炉灶、清理烟道。
(2)不要将粮食和食物悬挂在炉灶上方熏烤,采取自然晾晒或利用烤烟房烘干。病区经熏烤的玉米和辣椒含氟量很高,在食用前要进行淘洗,以减少机体对氟的摄入。
三、建议
(一)加强中氟饮水病区形成原因的调查研究
在河南省一些地区,饮水氟含量符合国家规定标准,但仍有地方性氟中毒发生。对于这类病区应从原生环境和次生环境两个方面进行调查,在了解地质背景和污染状况的基础上,系统研究氟在岩石—土壤—地下水和地表水—生物体这一循环过程中的分布状况和迁移规律,以期查明病区的形成原因,为防治工作提供依据。同时还应进一步研究饮水氟含量、人体摄氟总量与患病率的关系,并根据河南省气候特点等制定出饮水氟含量的上限浓度。地方性氟中毒可能受到地下水中氟与钙的离子活度比值(rF/rCa)所制约,因此,探讨活度比值与患病率的关系,对防治工作有重要意义。
(二)注意岩、土氟含量等基础资料的积累
氟广泛分布于造岩矿物中,不同类型的岩石具有不同的富氟程度。地下水中的氟主要来自于岩石和土壤,按时代、成因、层位、岩性等系统采集样品,测定其氟含量,逐步积累一套数据资料,是全面了解氟的地质背景,进行岩石、土壤富氟程度的划分,研究高氟地下水形成条件的一个重要方面。同时,对于煤层、铝土矿、耐火粘土等矿产,也应取得系统的氟含量数据。
(三)继续开展氟的赋存规律与运移机理的研究
在扶沟已开展了黄河冲积平原病区氟的赋存规律与运移机理的研究。另外,在黄土病区、盆地病区等也应开展这项工作。研究工作除进行野外调查试验外,还应开展室内分析试验和模拟试验,以期取得定量评价资料。通过这项研究,除阐明地下水中氟的形成条件和富集规律外,还应论证在高氟地下水分布区寻找、利用中、低氟地下水作为改水水源的可能性和具体措施。
(四)进一步加强地下水氟含量变化趋势的监测
随着自然因素和人为因素的变化,地下水氟含量也必然发生相应的变化。因此,有必要在各种类型的病区,根据不同的水文地质条件,部署和开展包括氟在内的水质监测工作,以掌握地下水中氟的变化趋势和动态规律。对于新建水源井进行定期观测尤为重要。另外,对于富氟矿床开采过程中对水质的影响也应加强观测研究。
(五)对排放含氟“三废”的工业企业进行详细调查
在深入开展地方性氟中毒形成的第一环境条件的调查研究的同时,应对磷肥、氟硅酸盐、炼铝、炼钢、玻璃、陶瓷、水泥、有机氟农药等排放含氟废气、废水、废渣的工业部门进行调查,取得氟污染的详细资料,从而对氟污染现状和趋势作出评价,并提出治理措施。
㈡ 如何预防地方性氟中毒的发生
1.改换低氟水源
(1)低氟水源的种类
①深层地下水:浅层高氟地下水病区的深层地下水含氟量均较低,适宜饮用。
②低氟地面水:多数江、河、湖泊等地面水含氟量较低,氟含量符合饮用水标准。
③天然降水:雨水和雪水的含氟量都很低,蓄积后,经处理,可以饮用。
(2)改换低氟水源的形式
①打低氟深水井。是我国饮水型病区应用最普遍的一种形式。可以利用水塔、压力罐等进行集中供水。
②引江、河、湖泊、泉等低氟地面水。在病区附近有天然低氟地面水时,开渠引水或利用管道输水。
③蓄水(窖水)。在缺水地区,找不到低氟水源的情况下,可兴建小型小库或水窖,蓄积天然降水或贮存冰块。
④混合水源。在低氟水源水量不足时,也可将低氟水、高氟水混合成为符合饮用水含氟量卫生标准的水源。
2.饮水除氟
(1)混凝沉淀法:硫酸铝、氯化铝、碱式氧化铝。
(2)活性氧化铝:吸附剂。
(3)骨炭吸附法。
3. 控制标准
(1) 病情指示
地方性氟中毒病情必须达到下列指标。
①当地出生并在当地生长的8~12周岁儿童氟斑牙患病率小于30%。
② 氟骨症患者的症状明显减轻,骨关节功能得到改善,X线征象有逆转。
③没有新发氟骨症患者。
(2)环境标准
人群总摄氟量达到下列标准
(WS/T 87-1996)
8~15岁:2.0~2.4mg/(人·日)
>15岁:3.0~3.5mg/(人·日)
病情指标是病区控制的决定性指标,人群总摄氟量是病区控制的先决条件。
一、疾病简介
地方性氟中毒(endemic fluorosis)是由于一定地区的环境中氟元素过多,而致生活在该环境中的居民经饮水、食物和空气等途径长期摄入过量氟所引起的以氟骨症(skeletal fluorosis)和氟斑牙(dental fluorosis)为主要特征的一种慢性全身性疾病,又称为地方性氟病。
1.地方性氟中毒系同地理环境中氟的丰度有密切关系的一种世界性地方病。其基本病症是氟斑牙和氟骨症。是由于当地岩石、土壤中含氟量过高,造成饮水和食物中含氟量增高而引起。过量氟的摄入,使人体内的钙、磷代谢平衡受到破坏。其分布很广,主要流行于印度、苏联、波兰、捷克斯洛代克、德国、意大利、英国、美国、阿根廷、墨西哥、摩洛哥、日本、马来西亚等国;在中国,主要流行于贵州、陕西、甘肃、山西、山东、河北、辽宁、吉林、黑龙江等。此外,磷肥、铜、铁、制铝、砖瓦、陶瓷、玻璃等行业及工业用煤与生活用煤燃烧时排放的氟化物超过自然界的净化能力时,对作物、牲畜产生危害,人类长期食用含氟量高的粮食与蔬菜亦会引起氟的慢性中毒。预防方法在于降低水中氟含量。
2.饮用水中氟含量超过人体正常需要(标准氟化物含量小于1毫克/升)所引起的慢性中毒性疾病。这是由于某些地区的地质环境中,含氟量过多所致。地方性氟中毒主要特征是形地方性氟中毒。
地方性氟中毒特征
成斑釉齿和氟骨症,严重者导致瘫痪。这种病在世界上流行很广,中国也有十几个省市存在高氟区域,它的分布与区域地质环境有关。因此,查明区域环境地质条件和氟的地球化学特征,因地制宜地寻找好水和改水防病是环境地质工作者重要任务之一。降低饮用水氟含量的方法很多,有活性氟化铝过滤法、碱式氟化铝吸附法、电渗析法等,适用于集中供水的居民区和厂矿企业。水中投入明矾,再经炉渣过滤的除氟方法,经济方便,最适用于散居的居民和农村地区。
二、发病原因
长期摄入过量氟是发生该病的主要原因,人体摄入总氟量每天超过4mg时即可引起慢性氟中毒。我国北方病区主要为饮水所致,西南病区为燃煤污染。该病好发年龄为青壮年,女性常高于男性,患病率随年龄的增长而升高。妊娠和哺乳妇女更易发病,且病情较重。营养不良,特别是蛋白质、钙、维生素缺乏时,机体对氟的敏感性增高。
三、发病机制
一般认为慢性地方性氟中毒的发病机制与过量的氟破坏了钙磷的正常代谢、抑制某些酶的活性、损害细胞原生质以及抑制胶原蛋白合成有关。