热门TAG:
  • 绘画比赛
  • 鉴别农药
  • 菊酯类农药
  • 图书推荐
  • 食品添加剂
  • 绿色食品生产
  • 无籽水果
  • 环保
  • 创意
  • 比赛
  • 乡村文化
  • 乡土教育
  • 食物原味
  • 当前位置: 6维度 > 环境健康 > 水污染 > 正文

    自来水中的未知数:放射性元素的监管

    时间:2013-04-06 11:20来源:6维度转载 作者:Bob Weinhold 浏览: 次    收藏 挑错 推荐 打印
    摘要:几乎所有美国居民所居住的土地都少量或大量含有一类或几类放射性元素。这些物质通常可进入自来水管道,导致人们在沐浴或在其它接触水的情况下,经胃肠道、呼吸或皮肤暴露于该物质。

    水中的放射性元素

      我们被辐射包围着;作为生存在地球上的生物,我们每天都暴露于一定数量的辐射。这些暴露中有些来自于放射性物质(放射性元素),这些物质在自然界地质和土壤形成过程中大量存在。有时,人类的一些行为(例如采矿、核能生产),会使这些自然存在的物质浓度升高或更容易被接触到,从而造成其暴露水平远远超过其在自然界中的含量。而另一些放射性元素则是人为产生的。

      几乎所有美国居民所居住的土地都少量或大量含有一类或几类放射性元素。这些物质通常可进入自来水管道,导致人们在沐浴或在其它接触水的情况下,经胃肠道、呼吸或皮肤暴露于该物质。

      尽管放射性元素普遍存在,但是我们对这些物质的来源、分布、相关的健康风险以及消减措施的认识仍不足。而且我们认为,目前由美国环保署(EPA)制定的饮用水放射性元素标准并不足以保护人群的健康。EPA应当尽快查看这些标准,在未来两年内,弥补大量缺失的信息并进行详细调查,以确保调查尽可能完善。

    研究滞后,莫衷一是

      EPA最近一次对饮用水标准的审核是在2000年,当时EPA制定了铀的最高污染水平(maximum contaminant level, MCL),并再次肯定了其在1976年所制定的对镭-266和镭-228混合物、总α粒子放射活性以及β粒子/γ射线放射性的要求。法律规定,MCLs必须在健康风险和现有技术及成本条件中达到平衡。在2000年的规定中,EPA还将饮用水中放射性元素的最高污染水平目标(maximum contaminant level goals, MCLGs)定为零。MCLG指化学物在该浓度剂量无不良健康风险。

      一位不愿透露姓名的EPA发言人称,该部门计划在2016年前完成这些标准的复审,以决定其是否需要修改、补充或修正。同时,EPA自1999年起一直推迟对饮用水氡含量标准制定的工作,尽管EPA已在2012年5月向国会发布了一份有关该项标准制定的报告。

      据该发言人称,在下一次对放射性元素标准进行复审之前,EPA并没有实施任何特定研究的计划。因为该部门一直在进行标准评估工作——发言人称目前工作仅涉及了胃肠道吸收途径,并未涉及到经呼吸道吸入或皮肤接触途径——所以可将目前的阈值作为起点:铀为30 µg/L,镭-226和镭-228混合物为5pCi/L,总α粒子放射活性为15 pCi/L,β粒子/γ射线放射性为4毫雷姆/年。

      针对铀、镭、氚和α粒子等物质的标准、指导方针和健康目标,各国间存在很大差异。这些差异在世界卫生组织(WHO)为各国所制定的饮用水中放射性元素调控指南中有所体现。这些差异还体现在一些国家对其各自标准采取更严格的政策上。比如,2009年,加拿大将铀的标准定为20 µg/L,而德国则采取了更低的标准定为10 µg/L。

      所有放射性元素都是电离辐射的一个来源,且具有致癌性。美国地质调查局(U.S. Geological Survey, USGS)的一名水文学家Zoltan Szabo认为,就能造成较高且较难接受风险的接触水平而言,EPA所制定的阈值仅是一个合理的设想。“确实如此,有些更低检测浓度水平可产生的效应可能还未明确,仍需要进一步的研究,”他说。“但已观察到的严重健康效应和高浓度暴露密切相关。”

      Szabo补充道, 尽管EPA提出了零暴露的目标,但这一目标似乎不可能实现,因此需要制定更为合理的阈值水平。例如,相较于美国EPA制定的MCLG,加利福尼亚州EPA已计算出了一个公共卫生目标——饮用水中铀的含量不超过0.5 ppb (µg/L) 。这一通过数学计算得到的目标值为我们提供了一个微量风险值以避免所有致癌和非致癌效应。

      已有研究关注放射性元素的致癌作用,因为在大剂量暴露的个体中已稳定出现这一现象。然而,放射性元素可能造成的许多其它效应尚不清楚,而且美国和全球的现有标准并没有探求和提出这些问题,如多途径多来源的累计积性和长期效应(包括通过呼吸、胃肠和皮肤吸收来自饮水、食物、职业暴露、基线暴露和事故的污染);多种放射性元素之间以及和其它化学物或微生物的交互作用;对存在潜在健康问题的人群的影响;以及对发育和内分泌、免疫及神经系统的影响。

      但是,尽管在科学研究方面有严重滞后,自2000年以来的研究和综述表明,放射性元素的放射和化学毒性可能更严重,远超出EPA在制定饮用水标准时的预期。比如,WHO和美国国家研究委员会(U.S. National Research Council)总结得出致癌作用的线性无阈值模型同样适用于放射性元素;也就是说,有证据表明最低剂量的电离辐射也可升高癌症的风险。

      在构建适当的保护规定时,一些专家认为我们应更关注儿童这一易感群体。“我们的整体(调控)方向是针对癌症和成年人,”位于马里兰州的一个倡导组织——能源和环境研究所(Institute for Energy and Environmental Research)主席Arjun Makhijani说道。“例如,我们根本没有考虑宫内暴露剂量。”

      在制定饮用水标准时还需关注其它非致癌效应。约翰·霍普金斯大学Bloomberg公共卫生学院的环境卫生学和流行病学教授Ellen Silbergeld说,大多数放射性元素对全人群的潜在化学毒性信息仍存在很大缺失。“我觉得这是一个值得关注的问题,”她说。“许多(放射性元素)和金属相似,具有相当大的毒性。而这方面的研究并没有进行。”

    十二种放射性污染物质

      在大量放射性元素中,由于以往的健康威胁、发生频率和其它的因素而备受研究者关注的物质有镅、铯-137、钴-60、碘-131/-129、铅-210、钚、钋、镭、氡、锶-90、氚和铀(列出了有放射性的同位素,未标明的说明所有同位素都有放射性)。除了气体氡和氚以及卤化碘之外,其它都是金属。其中,氡只存在于自然界中,而銤、铯-137、钴-60、钚-239和锶-90可完全由人工合成。其余的放射性元素既存在于自然界中也可由人造产生,尽管有些元素在自然界中的含量非常低。

      Daniel Hirsch是总部位于加利福尼亚州的倡议组织——缩小差距委员会(Committee to Bridge the Gap)的主席,同时也是加利福尼亚州立大学圣克鲁斯分校核政策讲师,他指出,自然界中的和人造的放射性元素之间的区别比开始认为的要复杂的多。他说,举个例子,如果有人在饮用水中发现了镭-226,这就是存在于自然界中放射性元素——也就是说,这并非由人为从其它元素中创造出来的——但是其浓度可能因为人类的行为而持续升高。“水中之所以会含有镭只是因为土壤中含有少量镭,这是一方面,”他说。“另一方面是因为尾矿堆的泄漏或镭加工设备的污染。”

      可能导致放射性元素暴露的人类行为包括采矿、碾磨,以及放射性物质的加工过程;石油和天然气井的水力压裂排放的污水;核燃料、核武器、军用装甲、含磷肥料;以及某些医疗器械、烟雾探测器和塑料等物质的生产、使用、废弃和/或意外泄漏。

    有待探索的机制

      因为许多放射性元素可长期在骨骼中蓄积,而骨髓在免疫系统功能中起着非常重要的作用,所以认为这些物质可导致免疫系统的损害。骨髓中一种关键的免疫系统成分是前B细胞,其具有高度的自身反应性。

      至少已有两项研究显示对这些细胞的化学或辐射损害可导致自身免疫性疾病。有一项研究发现,慢性或急性铀暴露和自身免疫性甲状腺炎或睾丸炎密切相关。另一项研究发现贫化铀暴露可对免疫细胞和基因产生影响,这一影响对自身免疫性疾病的发生起着重要作用。

      另一个有待探索的领域是毒物和传染病之间可能存在的交互作用。对此方面的初步研究表明,这些交互作用可能是十分重要的。例如,约翰霍普金斯大学Bloomberg公共卫生学院的Ellen Silbergeld和她的同事们已观察到,当汞和疟疾或柯萨奇B3病毒联合作用时,可对人类的健康产生有利或有害影响。同样地,煤焦油暴露和休普乳头瘤(一种兔病原体)、吸烟和人乳头瘤病毒、以及黄曲霉毒素和乙型肝炎病毒之间也发现了相似的交互作用。

      但是这方面的证据仍不足,表明了由此来推测放射性元素作用机制是否相似仍为时尚早。“进行归纳需要谨慎,”Silbergeld说道。“最重要的是,要推动人们进行更多的研究工作。”然而,她说,她对疟疾和汞暴露的研究,“已卓有成效。”

      另一个值得研究的生物学领域是肠道微生物学。已有结果表明肠道有机物和砷、双酚A、多环芳烃、2,2’,4,4’-四溴联苯醚及一些药物等毒物之间可能存在交互作用。康奈尔大学微生物学副教授Anthony Hay称,他还未发现在放射性物质方面有其它类似研究。然而,他指出枸橼酸杆菌属是一种人体内普遍存在的细菌,已知其菌属中至少有一类可积聚铀。但是他说无法了解这种积聚作用可否在感染人群中导致铀毒性。“我只是提出这可证明某种原理,这并不意味着一定是这样,”他说道。

      2011年12月,一支法国研究者团队在其发表于EHP的文章中写道,在普遍研究中仍缺乏对放射性元素潜在的毒性通路和机制方面的认知,因此需要进行更多此方面的研究。有关对饮用水暴露监测和生化分析适当方法的前瞻性实验对加强此领域的研究是非常重要的,同样确定更好的放射性元素诱导的健康效应的生物标志物也相当关键。

      一项有助于此类研究的工具是美国疾病预防控制中心的生物监测项目。然而,现有的铀数据并不能分辨不同的同位素,发言人Jay Dempsey说道,因此无法确定每种物质的不同辐射效应。铯、钴和铅也同样缺乏其同位素信息,这些元素在追踪稳定和放射性同位素时通常会被考虑到。Dempsey称,他们并无计划追踪这些放射性同位素中的任何一种或添加任何放射性元素。

      许多机构已采用了测定总α和β/γ放射性的方法,以替代个体放射性元素的测定。这些措施反映了确实存在可放射出这些粒子或射线的放射性元素,如钋-210、铯-137和锶-90。每种放射类型有其独特的效应和潜在的健康影响。α粒子主要由存在于自然界中的放射性元素发出,而β粒子和γ光子射线则主要由人造物质产生,尽管每种类别都有例外。

      EPA的数据表明,大部分人类暴露都来源于自然存在的物质,包括氡气。大部分美国饮用水公用系统和个人用井,以及世界其它地方的水源供应中都存在可检测到浓度的放射性元素。

      在有限的关于饮用水井中放射性元素的研究资料中,USGS发现,在其评估的未处理水样本中,有3%的样本镭水平高于目前EPA的标准,有些地区甚至超标20%。镭超标的州包括阿肯色州、佛罗里达州、乔治亚州、爱荷华州、马萨诸塞州、新罕布什尔州、新泽西州和德克萨斯州。大约另有20个州也检测到镭,但其水平低于EPA标准。

      另一项USGS研究显示,在抽样的井水样本中,大约有一半检测到了铀,且其中铀含量超过EPA规定的MCL的占4%。铀超标的州包括亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉多州、佛罗里达州、堪萨斯州、缅因州、内布拉斯加州、内华达州、新泽西州、新墨西哥州、北达科他州、德克萨斯州、犹他州和怀俄明州。

      在第三项针对东北部地区的研究中,USGS也得到了大致相同的结果。在所有调查的家用和公用井中,有4~17%的抽样井水中铀浓度超出了EPA标准,镭浓度超标率为3~4%,总α放射性超标率为12~16%,β放射性超标率为9% 。康涅狄格州、缅因州、马萨诸塞州、新罕布什尔州、新泽西州、罗德岛和佛蒙特州都有一些井存在一项或多项指标超标。

      美国疾病预防控制中心(CDC)生物监测项目组在92.5%的受试人群中尿液中检测到铀。其所检测到的铀可能来自于各种来源,而不仅仅是自来水。

      美国毒物和疾病登记署(Agency for Toxic Substances and Disease Registry)的发言人Jay Dempsey称,尿液中的水平相当低,且并未发现其与特定的不良健康效应间存在相关关系。“在人的一生中,我们都会通过饮水暴露于低剂量的放射性物质,这并不会引起不良健康效应,”他解释道。受到美国和全球关注的十二种放射性元素现并未列入到生物监测中。

    (责任编辑:孙菁)
    分享到:

    数据统计中!!
    发表评论
    请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
    评价:
    用户名: 验证码:点击我更换图片
    点击访问6维度意课公开课
    6维专题
    日光照明系统——让阳光为我所用
    公元前1000年,在世界上许多民族还处在钻
    转基因与生物安全
    崔永元从美国回来了,跟着他一起回来的
    生物入侵,你所不知的生态灾难!
    生物入侵:是指一些物种因特定的原因从
    返回首页 | 加入收藏 | 关于我们 | 加入6维度 | 广告服务 | 友情链接 | 免责声明 |
    Copyright ©  6weidu.com   技术支持:意酷网络
    滇ICP备11002274号  公安备案:53010203302087    
    sitemap:XML version HTML version