謝先明，王　松，廖興良，王　淵

(廣東省水文地質(zhì)大隊(duì)，廣東 廣州 510510)

廣東外嶺村腎結(jié)石病與地質(zhì)環(huán)境關(guān)系探析

謝先明，王松，廖興良，王淵

(廣東省水文地質(zhì)大隊(duì)，廣東 廣州 510510)

[摘要]廣東省英德市外嶺村曾經(jīng)腎結(jié)石病高發(fā)，被列入某大型公益性項(xiàng)目的專題研究范疇。通過對(duì)所在區(qū)域水、土、巖取樣分析測(cè)試，分析總結(jié)地質(zhì)環(huán)境背景與腎結(jié)石病高發(fā)之間的關(guān)系，對(duì)該病是否為地質(zhì)環(huán)境條件引發(fā)作出判斷，并提出相關(guān)的防治措施或建議。

[關(guān)鍵詞]腎結(jié)石；地質(zhì)環(huán)境；防治措施

人類的生存依賴于自然環(huán)境，自然環(huán)境的優(yōu)劣將直接影響人們的身體狀況[1]。研究發(fā)現(xiàn)，人體組織中的元素含量曲線與地殼中元素豐度曲線具有驚人的相似性[1]。地質(zhì)環(huán)境中的元素通過食物鏈進(jìn)入人體，影響人體的正常發(fā)育生長(zhǎng)及代謝[1]。

地方病是指在一定地區(qū)內(nèi)發(fā)生的地球化學(xué)性疾病[2]，一般包括地氟病、地方性甲狀腺腫、克汀病、克山病等常見類型。隨著人們生活水平的提高和健康意識(shí)、環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)地方病的觀念有所改變。有學(xué)者認(rèn)為地方病應(yīng)該定義為：具有區(qū)域性、多發(fā)性的、與一定的自然環(huán)境有密切關(guān)系的疾病[3][4][5]。

本次研究的對(duì)象為腎結(jié)石病，不屬于傳統(tǒng)意義的地方病，但因其有在一定區(qū)域內(nèi)高發(fā)的特征，具備地方病的部分特點(diǎn)。本研究借鑒了地方病的研究思路。為確定該病在研究區(qū)高發(fā)的可能因素，通過本次研究，對(duì)該病高發(fā)與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系作出判斷，并提出相應(yīng)的防治措施或建議。

1研究區(qū)概況

1.1地理位置

位于廣東省北部的英德市橋頭鎮(zhèn)外嶺村，該區(qū)屬于巖溶石山地區(qū)。

1.2發(fā)病概況

據(jù)疾控部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，上世紀(jì)80-90年代，外嶺村腎結(jié)石病發(fā)病率約為5%，2009年改水后發(fā)病率降低，目前已無集中發(fā)病情況。該村原飲用自挖手搖井水為主。該地腎結(jié)石病高發(fā)，疑與飲用水有關(guān)。

1.3地質(zhì)環(huán)境背景

研究區(qū)東側(cè)為剝蝕丘陵地貌，西南為巖溶峰叢谷地，中部多為第四系松散層所覆蓋。北東出露侏羅系下侏羅統(tǒng)藍(lán)唐群(J11n)砂巖、泥巖夾頁(yè)巖或煤層等，南西出露石炭系下石炭統(tǒng)孟公坳組(C1ym)灰?guī)r夾砂巖、頁(yè)巖、泥灰?guī)r、泥巖等。第四系松散層主要為沖洪積粘土及含礫粘土。

青塘河于研究區(qū)東部自南往北流入翁江。地下水主要由大氣降雨補(bǔ)給，沿基巖裂隙及巖層面徑流，主要流向?yàn)槟蠔|-北西，部分向附近河流以潛流的形式排泄，補(bǔ)給和排泄條件較好。第四系厚度較薄，富水性差。

2研究方法

對(duì)研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查，并針對(duì)性地采取了研究區(qū)原生地質(zhì)背景相關(guān)的巖石、土壤、地下水等樣品進(jìn)行測(cè)試，分析各類樣品中與生命必需元素或可能致病的重金屬元素的豐缺程度，采用地質(zhì)、水文地質(zhì)、地球化學(xué)、水化學(xué)原理等探索各要素中可能致病因子，結(jié)合發(fā)病的各影響因素，對(duì)影響因子作評(píng)價(jià)，探討并判斷是否為地質(zhì)環(huán)境所引起，并對(duì)已有的相關(guān)疾病給出防治措施或建議。從地質(zhì)環(huán)境角度為該地區(qū)高發(fā)病的防與治提供科學(xué)依據(jù)。

為便于對(duì)比，將各樣品的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理(標(biāo)準(zhǔn)化處理是指采用研究區(qū)樣品測(cè)試結(jié)果除以全區(qū)標(biāo)準(zhǔn)值所得數(shù)據(jù)，無量綱。全區(qū)標(biāo)準(zhǔn)值是全區(qū)測(cè)試結(jié)果剔除三倍標(biāo)準(zhǔn)差的超差數(shù)據(jù)后所得平均值)，確定超過平均值的元素，并進(jìn)行相關(guān)的評(píng)價(jià)。

3樣品采集及分析測(cè)試

3.1巖石樣

取巖石樣2件，Y1為地表巖樣，巖性為灰?guī)r；Y2為鉆孔巖樣，取樣深度25.50～25.80m，巖性為炭質(zhì)灰?guī)r。測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化處理后，超過標(biāo)準(zhǔn)值1倍以上的有Hg、As、Cr、U、Th、Nb、Ge、Sr、Sb、Sn、Mn、Mo、W、S等14項(xiàng)，多為重金屬元素或放射性元素。各元素超標(biāo)倍數(shù)見表1及圖1。

取不同深度土壤樣6件，其中T1～T3為淺地表土樣，T4～T6為鉆孔土樣。采用廣東省土壤元素含量平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，超過標(biāo)準(zhǔn)值1倍以上的元素(或化合物)有HCO3-、As、Zn、U、Ge、P、F、Sb、Sn、Mn、Fe2O3、Al2O3等12項(xiàng)，其中超過標(biāo)準(zhǔn)值3倍以上的有As、F、Sb、Mn等4項(xiàng)。各元素或化合物超過標(biāo)準(zhǔn)化值的倍數(shù)見表2和圖2。

圖1　巖石超標(biāo)項(xiàng)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)直方圖

3.2土壤樣

按照《土壤環(huán)境質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各土樣進(jìn)行評(píng)價(jià)，6件土壤樣中有3件為超Ⅲ級(jí)土壤，1件Ⅲ級(jí)土壤，2件Ⅱ級(jí)土壤，不適合一般農(nóng)田種值的超Ⅲ級(jí)、Ⅲ級(jí)土壤占67%。另?yè)?jù)鉆孔土壤樣分析，這些含量高的有毒元素或放射性元素深部較淺部含量高，說明原生地質(zhì)背景中，這些元素背景含量較高。

表1　巖石樣超標(biāo)項(xiàng)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3.3水樣

取5件地下水樣，其中S1為泉水，S2～S4為手搖井，S5為鉆孔水樣。檢測(cè)結(jié)果顯示，地下水中Mn、NH4+、NO3-及NO2-超標(biāo)。各樣品超標(biāo)項(xiàng)目及倍數(shù)見表3和圖3。

水質(zhì)類型4件為HCO3-Ca型水，1件為HCO3-Ca·(Na+K)型水(原外嶺村井水)，水中Ca2+、Mg2+離子含量較高，按《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)價(jià)，區(qū)內(nèi)地下水質(zhì)量單因子評(píng)價(jià)有1件Ⅴ類水、3件Ⅳ類水，1件Ⅲ類水，影響因子主要是NH4+、Mn、NO3-及NO2-，鉆孔水樣S5中砷含量為0.023 mg/L，總β放射性含量為0.08～0.64 Bq/L，雖未超標(biāo)，但較一般地區(qū)偏高。

圖2　土壤樣超標(biāo)項(xiàng)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)直方圖

4綜合分析

地方病在時(shí)空上的分布和地質(zhì)環(huán)境中的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、土壤、水等因素密切相關(guān)[1]。地貌條件對(duì)局部地區(qū)元素的遷移、聚集等有重要的影響；地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)則影響著元素的地球化學(xué)運(yùn)動(dòng)；巖石的化學(xué)組份由元素的地球化學(xué)行為控制，特別是某些必需微量元素的地球化學(xué)行為導(dǎo)致不同巖石中生命元素分布的不均衡性，從而引發(fā)地方病，且?guī)r石是土壤發(fā)育的母質(zhì)，它不僅決定了土壤的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，而且廣泛影響著地表水和地下水的化學(xué)成分；土壤是地質(zhì)環(huán)境的重要組成要素，是元素在地理環(huán)境中循環(huán)的一個(gè)重要的中間介質(zhì)；水文地質(zhì)條件對(duì)地方病的控制作用主要表現(xiàn)對(duì)生命元素的分配和再分配，通過水文地球化學(xué)行為引起生命元素的地球化學(xué)異常而導(dǎo)致發(fā)病[1][6][7][8]。

研究區(qū)所在區(qū)域北邊邊緣帶為構(gòu)造剝蝕低山，其余多為巖溶洼地丘陵，西邊為山間河谷沖積平原，青塘河于研究區(qū)東部自南往北流入翁江。水流接受補(bǔ)給后，有向河流排泄和較快的向鄰近的山間河谷沖積平原補(bǔ)給排泄等途徑，排泄條件相對(duì)較好，造成元素富集的可能性不大，整個(gè)研究區(qū)沒有明顯利于元素富集的大面積地帶。但由于丘陵地帶的存在，有可能在局部點(diǎn)造成一些點(diǎn)狀的元素富集現(xiàn)象。從總體上來說，研究區(qū)的地形地貌特征不利于元素的富集。

研究區(qū)巖石樣和土壤樣中部分元素或化合物的含量較高，大多為有毒元素或放射性元素，土壤多為劣Ⅲ類、Ⅲ類土壤；地下水水質(zhì)類型以HCO3-Ca型水為主，水中總β放射性含量最高達(dá)0.64 Bq/L，中Ca2+、HCO3-等含量高，NH4+、Mn、NO3-等含量超標(biāo)。研究區(qū)巖石、土壤、水中放射性元素含量均較高。水中Ca2+、Mg2+、HCO3-離子高，長(zhǎng)期飲用可致腎結(jié)石已是公認(rèn)的事實(shí)。因此，地質(zhì)環(huán)境背景是導(dǎo)致該區(qū)腎病高發(fā)的主導(dǎo)因素之一。

本次研究?jī)H針對(duì)地質(zhì)環(huán)境背景，對(duì)于居民個(gè)體差異、生活習(xí)慣、污染等影響因素未進(jìn)行研究，不能證明地質(zhì)環(huán)境背景是引發(fā)研究區(qū)腎結(jié)石病高發(fā)的唯一因素或直接因素，要查清其發(fā)病原因，還需進(jìn)行更為深入的研究工作。

表2　土壤樣超標(biāo)項(xiàng)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表3　水樣超標(biāo)項(xiàng)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖3　水樣超標(biāo)項(xiàng)倍數(shù)統(tǒng)計(jì)直方圖

5防治措施及建議

(1)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，獲取動(dòng)態(tài)信息資料，對(duì)研究其規(guī)律和提出有效的防治效果提供必要的依據(jù)。

(2)針對(duì)可能引起發(fā)病的地質(zhì)背景因素等進(jìn)行針對(duì)性治理措施，改善居住環(huán)境，達(dá)到防治的目的。如通過生物富集等科學(xué)技術(shù)手段，改善研究區(qū)的元素富集狀況。

(3)嚴(yán)格控制工業(yè)“三廢”、生活污水以及生活垃圾的排放，特別控制含有高背景值元素的廢水廢渣的排放，以減輕或消除其對(duì)環(huán)境和人體健康的危害。

(4)可通過改換水源或改良水質(zhì)的方式，解決當(dāng)?shù)厝罕姷某运畣栴}，降低有害物質(zhì)的攝入，從而降低發(fā)病的危險(xiǎn)。

(5)可以通過移民的方式，遠(yuǎn)離致病的環(huán)境或其它未明的致病因素。

(6)廣泛宣傳健康教育，普及人群的防病意識(shí)，促進(jìn)不良生活行為和生活習(xí)慣的改變，保護(hù)和改善環(huán)境，盡可能地避免該疾病或其它疾病的發(fā)生。

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[收稿日期]2016-04-07

[作者簡(jiǎn)介]謝先明(1982-)，男，廣東韶關(guān)人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作。

[中圖分類號(hào)]P641.6

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)03-0047-03