饮用与水致癌风险

饮用与水致癌风险

Drinking water and cancer risk

 

       癌症往往使人们联想到痛苦、绝望等感觉，癌症病人往往遭受长期的病痛折磨、难以忍受的治疗过程，而且最终只有少部分人能康复。癌症给人类带来如此巨大的负面影响，以至于20世纪70年代人类宣布向癌症宣战。这场战争一直持续到现在，政府为此花费了大量的资金以研究和预防癌症的发生。

       对饮用水和致癌风险的关系这一问题的提出是基于这样一个事实：随着分析技术的发展，研究人员在饮用水中发现多种化学物质，其浓度足以造成饮用者有致癌的潜在威胁。在美国与欧州一些发达国家20世纪六七十年代后制定的水质标准都考虑了对癌症的预防因素。

       为了便于讨论这一问题，本文分成几个部分进行论述。首先介绍癌症是怎么回事，是怎样引起和发展的：其次介绍怎样确定哪些物质致癌；然后详细介绍在饮用水中发现的、可能致癌的化学污染物；最后谈到这些物质是怎么进入饮用水中的。

       第一节    什么是癌症，癌症是怎么引起的

       癌症是指细胞不受控制的生长和扩散。致癌细胞不正常繁殖是因为细胞内控制繁殖、决定细胞功能的核酸大分子物质脱氧核糖核酸受损或非正常复制。每个细胞内都含有修复受损脱氧核糖核酸的蛋白质分子，当修复蛋白质不能修复这些受损的脱氧核糖核酸时，通常这些细胞不能发生分裂，因此也不能将这些受损的脱氧核糖核酸信息传给新细胞。但是这些不能修复的受损细胞也有可能发生分裂，而且分裂的速度比正常细胞要快得多，这种细胞就被称为致癌细胞。

       脱氧核糖核酸通常很容易受损。细胞生长繁殖过程中许多随机事件都会引起这种损伤，化学物质和辐射也造成其损伤，引起脱氧核糖核酸受损并致癌的化学或放射性物质称为致癌物。确定一种物质是不是致癌物要考虑下列几个因素：首先在实验室做细胞试验确定这种物质是不是损伤脱氧核糖核酸，一般选择细菌细胞做试验：第二步，以活的动物（一般选老鼠）细胞做试验，以确定这种物质是否能引起恶性肿瘤的形成。许多政府机构、学术单位和商业部门都在进行这方面的研究。

       最后一步可能以人为研究对象。为了进行研究而故意让人食用或接触在这些已知致癌物或可疑致癌物污染是不道德的，这种直接方法不能采用。间接的方法是研究那些由于意外事故或自然原因接触到这些已知的或可疑的致癌物的人。这种间接研究方法通常分两种方式进行。第一种方式是对大的生态系统或环境系统进行研究，比较那些受到已知的或可疑的致癌物质污染的群体和那些未接触到这些物质的群体，然后确定受污染群体的癌症发病率是否高于未受污染的群体。

           例如：为了确定抽烟是否与肺癌有关，可以研究、比较抽烟群体的肺癌发病率和不抽烟群体的肺癌发病率。如果前者的肺癌发病率比后者高，可以推测抽烟可能与肺癌相关。只是一组这样的研究结果还不能得出肯定的结论，但如果多组研究都得出相同的结果，这一结论的可能性就大大增加了。为了进一步证实这一结论，可以做剂量反应试验。如果一个人抽烟次数越多，癌症发生率越高，或反之，一个人抽烟次数越少，癌症发生率越少，则抽烟引起肺癌的结论就更可靠。最后，如果其它已知的引起肺癌的因素，如接触石棉等都已经被考虑在内，抽烟与癌症发病率的关系仍然很强，则抽烟引起癌症的结论就很令人信服了。尽管这一过程所有的结论都是推断性的，没有直接的证据证明抽烟引发癌症，但随着研究的逐步深入，结论变得越来越有说服力，最后被大家共同接受。

           研究可能致癌物的第二种方式是病例控制法。这种方法是研究、比较一组患某一癌症的病人和一组未患该病的正常人，根据结果反推两组群体以前接触化学物质的异同。还以抽烟和肺癌的关系为例，如果发现患肺癌的人抽烟的次数比未患肺癌的人抽烟次数多很多倍，则可以初步推断癌症与抽烟有关。同样单个这样的试验还不能断定这种关系一定存在，重复试验结果和其它有力的证据综合一起可以增强结论的可信服性并最终被广泛接受。

           以人为对象的研究的缺点在于没有试验室条件下的研究那么精确和有重现性。通常还要求被研究的对象回忆很多年以前接触过什么化学物质或其它污染。可以想象让一个人回忆10年或20年以前吃过什么或喝过什么、或者回忆未成年前抽过多少烟是多么的困难。这种研究结果往往不够准确、偏差较大。同样，研究一城市或地区这种大规模的居住环境以确定某些致癌因素也是很难准确可靠的。因为某些癌症的发生需十几年或二十几年才能表现出来，进行这种研究就更难以准确可靠了。人口组成在不断变化，化学污染物的浓度也在不断变化，新的污染因子也不断出现，因此流行病学的研究和生态学的研究往往存在许多问题，结论让人怀疑。

           这些问题同样存在于饮用水中的致癌物上，而且与抽烟或吸入石棉引起肺癌发病率显著增加不同，许多饮用水中存在的可能致癌化学物并未引起明显的癌症发病率增多。那些被广泛接受的致癌因子如石棉能使癌症发病率增加10～100倍，而许多饮用水中的致癌因子只使癌症发病率增加0．5～3倍，与这些因素有关而引起癌症发病率的增加还可以解释成其它原因，因此要明确断定由饮用水中化学物质引起也比较困难。要确定饮用水中存在的一种化学物质是不是致癌物是一项长期而复杂的工作。

           国际癌症研究会(IARC)由世界卫生组织发起，于1965年成立，总部设在法国巴黎，其目的是协调和进行人体癌症病因的研究。该组织定期召集研究潜在致癌物的科研人员交流研究进展。根据已知的研究结果，国际癌症研究会将化合物分为下列五类：

       1．确定的人体致癌化合物(1)

           2．很可能的人体致癌化合物(2A)

           3．有可能的人体致癌化合物(2B)

           4．未分类为人体致癌化合物的化合物(3)

      5．很不可能的人体致癌化合物(4)

           国际癌症研究会基于人体和动物研究的结果，并结合科学领域的研究进展，将各种可能的致癌物质分配给上述五个研究小组深入研究，研究结果定期评价并更新，研究结果作为该研究组织的专题论文定期发表并通过网页(www.IARC.fr)提供给公众。附录表中列出了饮用水中存在的可能致癌物，每个物质名字的后面有该物质的国际癌症研究会给的致癌风险指数。

       第二节饮用水中致癌物种类

           饮用水中致癌物的分类可以有不同的方法，这里以进入饮用水的方式分类。第一类通过自然因素在水源地进入水体；第二类由人类生产、生活产生的污染物在水源地进入水体；第三类是在水处理过程中产生的。

           1．从水源地通过自然因素进入水体的可能致癌物

           这里主要介绍砷、石棉和放射性物质。

           (1)砷，砷是许多工业生产过程都使用的金属。几十年前砷污染了美国众多的河流和空气。由于金属冶炼技术的提高，空气污染控制技术的发展以及工业污染控制技术的改善，现在砷对水环境和空气的污染程度比几十年前已大大减轻。现在饮用水中砷的来源主要是因水源地附近的自然地理因素引起的，特别是在火山沉积岩地区。全球含量最高的地区有中国台湾、阿根廷、智利、墨西哥、孟加拉国和印度，美国含量最高的地区在西南部和阿拉斯加。一些研究表明长期饮用砷含量高的水能导致多种皮肤疾病，包括皮肤增厚、皮肤色素沉着和皮肤肿瘤。剂量反应曲线也表明砷的吸入量与皮肤癌的发病率有良好的相关性，在孟加拉国这种关系得到很好的证明，在那里有数百万的人饮用受砷污染的井水。现在砷导致皮肤癌酌观点已被广泛接受。

       最新的一些研究表明砷也引起体内器官癌症。在阿根廷进行的一项生态学研究表明水中砷含量高的地区居民的肺癌、肾癌、膀胱癌和结肠癌的发病率也高；在美国，内华达地区饮用砷含量高的饮用水的居民也被发现早期膀胱癌的症状。最近实验室研究也证实砷能诱发细胞复制过程中基因表达的改变。因此国际癌症研究会将砷列为第一类致癌物。

           尽管上述的研究结果说明饮用水中砷的含量与癌症的发生有一定的关系，但也还存在疑问。证明饮用水中砷含量与内部器官癌症有关的研究许多都是在那些高砷含量地区进行的，这些研究中砷的浓度通常高达几百微克每升，这比美国所有饮用水水源中砷的浓度都要高得多。因此从上述研究数据还不能推断是否饮用水中砷的含量低致癌风险也小，或者是否存在一浓度阈值，当砷浓度低于此阈值时就不会有致癌风险。

       这些并不是纯学术问题。美国环保局暂时推荐饮用水中砷的浓度应低于50μg/L。这一推荐值只考虑了砷引起皮肤癌的风险，而未考虑砷可能引起体内器官癌变的最新研究成果。中国台湾的研究表明砷能引起体内器官癌症发病率的增加，例如研究发现膀胱癌的发病率将显著增加：每千人能增加2~5例。这么高的发病率已远远超过美国环保局制定水质标准时认为可以接受的范围。

       正是基于这样一些研究，美国国会1996年通过安全饮用水法修正案时规定应研究有必要进一步降低饮用水标准中砷的浓度规定值。普有人建议将砷的控制浓度降低至2μg/L。有关委员会预计就此问题在2000年提出一份报告。目前世界卫生组织的饮用水水质标准规定砷的浓度为10μg/L，加拿大的标准是，25μg/L，并准备进一步降低。

       我国在2007年进行的新的《生活饮用水卫生标准》规定砷的浓度为10μg/L。这个标准已与世界卫生组织的标准一致，但是具体执行这一标准还存在一些技术问题。

       在美国98%的人口饮用水中砷的浓度低于10μg/L。如果将来饮用水质标准规定砷的浓度进一步降低，对大多数的饮用水生产企业达到新的标准应不会有困难。但仍有2%的人口饮用水中砷含量相对较高，个别的饮用水砷的浓度高达50~100μg/L，这大多数属于小的饮用水水源。饮用这些饮用水的人将来要达到新的水质标准要求时将面临挑战。就目前的情况而言，饮用自备井水或小水厂提供的自来水的居民应注意检测饮用水中砷的含量。

 

       下期待续：本文摘编自：《饮用水水质对人体健康的影响》

       作者：（美）约瑟仵，巴慈勒

                 温克勤G，威葆格，J威廉·依莱

 

 

 

 

附  录

饮用水中可能致癌物

 

       下表所列是饮用水中可能含有、已被证明有致癌作用或极有可能有致癌作用的污染物。这些污染物的致癌作用都由国际癌症研究会（IARC）研究确认。MCLGs是饮用水中污染物最高浓度目标值，MCLs是饮用水中污染物最高浓度允许值。

 

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污染物名称	IARC分类	MCLG（mg/L）①	MCL/（mg/L）	污染物来源
A．挥发性有机物
苯	1	0	0.005	某些食物、气体、药物、农药、油漆和塑料工业
四氯化碳	2B	0	0.005	溶剂及其降解物
间二氯苯	2B	0.075	0.075	室内除味剂、卫生球
1.2二氯乙烷	2B	0	0.005	含铅汽油、烟熏消毒剂
1.2二氯乙烯	NR②	0.007	0.007	塑料、染料、香水、油膝
三氯乙烯	2A	0	0.005	纺织品、黏合剂、金属油污清除剂
污染物名称	IARC分类	MCLG（mg/L）①	MCL/（mg/L）	污染物来源
B．无机物
锑	2B	0	0.006	阻炎剂、陶瓷、电子行业、烟火、焊接
石棉（>10m）	1	7③	7③	自然沉积、石棉混凝土管道
铍	1

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