受砷污染的地下水對(duì)數(shù)以百萬(wàn)的人們?cè)斐闪送{，特別是在人口密度大的東南亞河流三角洲地區(qū)。截至當(dāng)前，僅有通過(guò)昂貴的人工采樣活動(dòng)監(jiān)測(cè)就才能判斷高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的方法。
目前Eawag（瑞士聯(lián)邦供水、廢水處理與水體保護(hù)研究所）已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型，可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)和土壤特性加以利用就能對(duì)易受污染地區(qū)進(jìn)行判斷。這可引導(dǎo)研究人員對(duì)從未進(jìn)行過(guò)地下水調(diào)查的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)，例如緬甸和蘇門(mén)答臘。
世界上有超過(guò)1億人暴露在飲用水砷含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)下。砷是一種地球成因?qū)W污染物——源于自然界——溶解在地下水中。很多地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，由于地表水被污染了，不斷的開(kāi)挖了許多井，卻沒(méi)有對(duì)打出的井水進(jìn)行過(guò)砷指標(biāo)檢測(cè)。
可用數(shù)據(jù)的利用
在《自然地球科學(xué)》出版的文章中，Eawag研究人員描述了一種不需要經(jīng)過(guò)昂貴和耗時(shí)的地下水分析就能對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行相關(guān)判斷的簡(jiǎn)單方法。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，地理學(xué)家侖尼? 溫克爾和環(huán)境化學(xué)家邁克爾? 伯格領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自孟加拉國(guó)，緬甸，泰國(guó)，柬埔寨和蘇門(mén)答臘（印度尼西亞）的現(xiàn)有地質(zhì)資料進(jìn)行編輯，生成了一個(gè)均一的分類(lèi)地圖。這些資料只與表面沉積物和土壤特性相關(guān)；令人驚奇的是，這些資料的組合能夠足夠精確的得出地下水中相應(yīng)化學(xué)和物理性狀的結(jié)論。
科學(xué)家接著研究了30個(gè)表觀參數(shù)（地質(zhì)學(xué)數(shù)據(jù)、水力學(xué)數(shù)據(jù)與氣候數(shù)據(jù)）和砷濃度的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，最后將8個(gè)最相關(guān)的參數(shù)組合成一個(gè)邏輯衰減模型。特別是富含有機(jī)沉積物的年輕河流的沉積證實(shí)是地下水砷污染的的重要指示。這在圖上很明顯，圖中增加的砷濃度可以累加并通過(guò)繪圖的形式表現(xiàn)出來(lái)。
給政府和援助機(jī)構(gòu)提供支持
通過(guò)來(lái)自孟加拉河、湄公河和紅河三角洲的超過(guò)1750個(gè)有效的地下水?dāng)?shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行了校驗(yàn)，表明預(yù)測(cè)值和實(shí)際值有很好的吻合性。然而，在模型中顯示某些地區(qū)是低風(fēng)險(xiǎn)并不是就意味著風(fēng)險(xiǎn)為零。“沒(méi)有這種事，”邁克爾?伯格指出。該環(huán)境化學(xué)家補(bǔ)充說(shuō)，基本上即便是一個(gè)精確的模型，例如包括了更多來(lái)自深層底層巖土的資料，也不能替代水樣分析。“由于有了這張圖，政府，當(dāng)?shù)夭块T(mén)或援助機(jī)構(gòu)就能快速的知道什么地方打井是有問(wèn)題的。
蘇門(mén)答臘和緬甸發(fā)現(xiàn)新的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)
最新的來(lái)自水資源質(zhì)量工程的東南亞部分的探索中，Eawag調(diào)查計(jì)劃研究了全球地下水地球成因?qū)W污染，和砷一樣的污染物，還包括氟化物，硒和鈾。與此同時(shí)，他們對(duì)通過(guò)采取合適的工藝來(lái)處理污染水的方法也進(jìn)行了研究。到目前為止，進(jìn)行的工作還是處于很泛泛的階段，但是通過(guò)東南亞工程，目前已經(jīng)達(dá)到一定精度（等于10×10km）。新模型將給那些目前還沒(méi)有地下水檢測(cè)數(shù)據(jù)的地方帶來(lái)特別的好處。
因此，瑞士水研究團(tuán)隊(duì)將該模型應(yīng)用到印度尼西亞島嶼蘇門(mén)答臘，該島嶼東部海岸約有面積100000 km2的地方發(fā)現(xiàn)存在高風(fēng)險(xiǎn)的砷污染。研究人員最后使用了100個(gè)位于低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)邊界地區(qū)的地下水樣來(lái)校驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念A(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。再次發(fā)現(xiàn)水樣分析結(jié)果與預(yù)測(cè)有著良好的吻合性：位于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的94％的水井的砷濃度低于10μg/L。圖中還顯示伊洛瓦底河三角洲（緬甸）和曼谷北部的披耶沿河隨著砷濃度增加風(fēng)險(xiǎn)不斷加大——這兩個(gè)地方的風(fēng)險(xiǎn)之前都未曾意識(shí)到。
砷的背景知識(shí)
砷是飲用水中發(fā)現(xiàn)的一種重要的無(wú)機(jī)污染物。該非金屬是世界上地下巖石的一種自然組分，因?yàn)榻g現(xiàn)象有少量溶解到地下水中。該含砷無(wú)機(jī)鹽是無(wú)色無(wú)味的，但是對(duì)人體是高毒性的。如果長(zhǎng)期攝取，即便是低濃度也會(huì)對(duì)健康造成危害，包括在皮膚中發(fā)生色素沉淀，擾亂肝臟和腎功能，以及各種類(lèi)型的癌癥。
問(wèn)題發(fā)生有兩個(gè)因素，第一，砷濃度隨著當(dāng)?shù)厣樗蕉兓秶螅诙?，許多地方井水或地下水從未進(jìn)行過(guò)砷濃度檢測(cè)，因此人們還沒(méi)有完全意識(shí)到風(fēng)險(xiǎn)性。砷濃度在10 μg/L以下被認(rèn)為是安全的。因此該濃度作為砷在飲用水中的指導(dǎo)值受到世界衛(wèi)生組織的推薦。
在紅河和湄公河三角洲地區(qū)，Eawag檢測(cè)到的砷濃度中每5個(gè)水樣就有1個(gè)超過(guò)了100 μg/L，最大值超過(guò)了3000 μg/L。在伊洛瓦底河三角洲（緬甸），聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)支持的一項(xiàng)關(guān)于深濃度的研究表明2/3的井水水樣砷濃度超過(guò)50 μg/L。
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