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中国水污染状况及其引起的健康危害与对策

来源：泰然健康网时间：2024年12月09日 03:31

水作为自然环境的基本要素，是人类赖以生存和发展的物质基础，与人类健康密切相关。然而，随着工业化和城市化的发展，大量污染物被排放入各种水体，超过其本身的自净能力，造成水污染。水污染已成为全球性的环境问题，严重影响各国经济社会发展和人民健康。据联合国水机制(United Nations-Water)在2021年的报道[1]，全球被调查的89个国家75 000个水体(河流、湖泊和地下水)，超过40%受到严重污染，超过30亿人缺乏良好水质。WHO调查[2]指出，水污染与人类80%的疾病有关，被微生物污染的饮用水可以传播腹泻、霍乱、痢疾、伤寒、脊髓灰质炎等介水传染病，每年导致48.5万人因腹泻死亡。

中国对水污染防治高度重视，出台了系列法律法规开展碧水保卫战，包括2015年颁布的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)和2018年正式施行新修订的《中华人民共和国水污染防治法》(简称《水污染防治法》)。此外，中国也从“十一五”起，连续3个五年计划实施了“水体污染控制与治理科技重大专项”(简称水专项)。本文分析了中国10年内不同水体的水质变化情况及存在的问题，总结了水化学性、生物性和物理性污染造成的主要健康危害，并从管理体系、污染防治和科研需求3个方面提出了相应的措施建议，以期为水污染防治政策的制定提供参考，助推“健康中国”建设目标。

1. 中国水质变化情况及存在的问题

1.1 地表水

地表水主要包括河流、湖泊、水库水等，是中国居民的主要饮用水水源。根据生态环境部发布的《中国生态环境状况公报》[3]，中国长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河等十大流域的Ⅰ~Ⅲ类水质占比在2012―2021年呈不断上升趋势，而Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占比呈下降趋势，见图 1A。但2021年松花江和海河仍为轻度污染，主要的污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数、氨氮和总磷。

中国2012―2021年开展监测的主要湖泊(水库)Ⅰ~Ⅲ类水质占比也呈不断上升趋势，而Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占比呈下降趋势，见图 1B。但总体营养状况并未得到很大改善，富营养状态的占比还呈小幅上升趋势，见图 1C。湖泊(水库)主要的污染指标一直为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。含磷和含氮的工农业废水以及生活污水等排放是造成中国湖泊(水库)富营养的主要原因。

1.2 地下水

由于流动性和自净能力较弱，地下水一旦受到污染，水质很难在短时间内得到改善。根据生态环境部发布的《中国生态环境状况公报》[3]，2012―2017年中国重点监测的地下水，水质为优良和良好的占比均呈下降趋势，而水质为较差的占比却呈上升趋势，见图 1D。而在2018―2021年，中国地下水Ⅰ~Ⅲ类水质占比均＜15%，而Ⅳ~Ⅴ类水质占比均＞85%。地下水主要超标的污染指标为锰、铁、总硬度、溶解性总固体、碘化物、氯化物、氨氮和硫酸盐，个别监测点铅、砷、汞、铬和镉等重金属超标。

1.3 海洋水

中国有着广阔的海域面积，包括渤海、黄海、东海以及南海。根据生态环境部发布的《中国生态环境状况公报》[3]，中国2012―2021年的近岸海域污染状况持续得到改善，见图 1E。Ⅰ和Ⅱ类(优良)水质海域面积占比已由2012年的69.4%提高到2021年的81.3%，而Ⅲ和Ⅳ类以及劣Ⅳ类水质海域面积占比均呈下降趋势。中国严重污染的海域主要分布在辽东湾、渤海湾、长江口、杭州湾和珠江口等工业和经济发达地区，主要污染的指标为无机氮和活性磷酸盐，其污染主要来源为入海河流的污染。

图 1 中国2012―2021年各种水体水质变化情况

注：A图为十大流域水质变化情况；B图为湖泊(水库)水质变化情况；C图为湖泊(水库)营养状态变化情况；D图为重点监测的地下水水质变化情况；E图为近岸海域水质变化情况。

Figure 1. Change of various water quality from 2012 to 2021 in China

1.4 饮用水

饮用水污染受水源水质、自来水处理工艺、二次供水、末端控制(家庭水处理方式)等因素影响。中国饮用水污染经历了微生物污染和化学性污染为主，以及二者共存的发展阶段[4]。中国采取集中式供水的氯化消毒措施有效降低了病原体微生物污染，中国城市出厂水水质合格率已由2009年的58.2%上升到2018年的96.0%[5]。但消毒过程中新形成的消毒副产物已成为饮用水中普遍存在的污染物。近年来，贮水箱引起的城市2次供水污染问题也时有发生。此外，中国饮用水中也可检出不同含量的新型污染物如全氟化合物、有机磷酸酯阻燃剂、新烟碱类杀虫剂、药品和个人护理用品、抗生素耐药基因、微塑料等，给饮用水安全提出了全新的挑战。

2. 中国水污染引起的主要健康危害

2.1 化学污染物2.1.1 无机污染物

中国水中主要的无机污染物包括重金属(如镉、汞、铅)、砷、氟等。个体通过直接饮用被无机物污染的水，或食用被污染的农产品和水产品等，通过食物链可威胁人体健康。重金属由于生物半减期较长，进入人体后通常不易排出，逐渐蓄积，可导致机体急、慢性中毒，甚至引起癌变、畸变和突变等远期危害效应。水体汞和镉污染造成的典型健康危害分别是水俣病和痛痛病，而铅可对人的神经系统、消化系统、生殖系统、血液系统等造成损害，其中儿童和孕妇对铅的危害非常敏感。此外，由于企业违法排污或事故造成的水重金属污染突发事件也频发，给当地居民的日常生活和生命健康带来重大威胁。

砷和氟是地壳的构成元素，在自然界中广泛分布。中国幅员辽阔，不同地区水中砷和氟的含量差别很大。当某地区水中砷和氟超过一定含量，当地居民长期饮用含有高砷和高氟的水，可导致饮水型地方性砷中毒和氟中毒。地方性砷中毒主要引起皮肤色素沉着和(或)过度角化及癌变，并可伴有多系统和多脏器受损，而地方性氟中毒主要表现为氟斑牙和氟骨症[6]。根据《2021年中国卫生健康统计年鉴》[7]，中国饮水型地方性砷中毒病区主要分布于内蒙古、山西、新疆、安徽等14个地区的2 558个村庄，病区村人口152.4万人，砷中毒患者4 941人。中国饮水型地方性氟中毒病区主要分布在山东、河南、内蒙古、河北、山西等28个地区的73 901个村庄，病区村人口6 625.4万人，氟斑牙患者297 356人，氟骨症66 303人。

2.1.2 有机污染物

水中有机污染物含量通常较低，但种类繁多。目前，中国不同水体均受到不同程度的有机物污染，检出的有机物种类多达数百种，甚至上千种，如有机氯农药、有机磷农药、多环芳烃、多氯联苯、邻苯二甲酸酯类、全氟化合物等。水中有机污染物通常具有致突变、致畸、致癌等健康效应。中国长江、黄河、珠江、松花江、黄浦江、淮河、巢湖、东湖等水源水和饮用水有机提取物经致突变检测，发现大多数为致突变可疑阳性或阳性，可诱导细胞DNA损伤和微核效应[8-9]。居民长期饮用或接触具有致突变性的水可导致人群恶性肿瘤发病率和死亡率升高。如饮用以黄浦江上、中、下游为水源的居民中男性胃癌、肝癌标化死亡率呈梯度变化，并且与水质致突变性实验结果基本相符[6]；饮用以东湖为水源的居民，其男性肝、胃和肠癌合计死亡率及女性肠癌死亡率高于以长江为水源的居民，并且前者的饮用水非挥发性有机提取物经Ames试验检测为阳性，而后者为阴性。中国淮河上游出现的“癌症村”也与当地村民长期饮用有机物污染严重的水密切相关[10]。此外，水中大多数有机污染物还具有内分泌干扰效应、生殖发育毒性、神经毒性等健康危害。

消毒副产物是饮用水中普遍存在的一类高健康风险有机污染物，其来自饮用水消毒过程中消毒剂与水源水中有机物或无机物发生的化学反应。目前，饮用水中已鉴定出超过700种消毒副产物，其中三卤甲烷类和卤代乙酸类消毒副产物在中国饮用水中广泛检出。个体在日常生活中不可避免地通过饮水、洗澡、游泳等用水活动长期暴露消毒副产物。许多消毒副产物已在体内和体外实验被发现具有细胞毒性、遗传毒性、致畸性、致癌性以及生殖发育毒性等健康危害[8]。流行病学研究[8]也较为一致地证明，饮用水消毒副产物暴露与膀胱癌和结直肠癌风险增加有关。2021年，中国的人群调查[11]也显示中国46个城市饮用水消毒副产物与膀胱癌发病率呈正相关。国际癌症研究机构也将多种消毒副产物如CHCl3、CHBrCl2、C2H2Cl2O2、C2HCl3O2、C2H2Br2O2、C2H6N2O等列为人类致癌物。此外，饮用水消毒副产物暴露也被报道与自然流产、低出生体重、小于胎龄儿等不良妊娠结局以及男性精液质量和女性卵巢功能降低有关[12-14]。

2.2 生物性污染物

微生物包括细菌如霍乱弧菌、志贺菌、沙门菌，病毒如脊髓灰质炎病毒、轮状病毒、诺如病毒，原虫如隐孢子虫和贾第鞭毛虫。个体通过接触或饮用受致病微生物污染的水，可导致呕吐、腹泻、腹痛等胃肠道症状，也可引起发热、肌肉酸痛、关节痛等全身症状，甚至可造成感染者休克或者死亡。中国由于大多数地区已采用了集中式供水的消毒措施，有效保障了饮用水免受致病微生物污染，因此痢疾、伤寒或副伤寒、霍乱等介水传染病长期维持在极低的流行水平[15]。但在一些地区，由于缺乏集中式供水或者卫生消毒与监督措施不到位，导致饮用水受病原微生物污染而引起介水传染病的发生。血吸虫病在中国一些农村地区仍然存在，据《2021年中国卫生统计年鉴》[7]，中国2020年血吸虫病流行村人口数7 137.04万人，感染血吸虫病的人数达29 522人。此外，中国公共场所集中空调通风系统冷却水和冷凝水中嗜肺军团菌的检出率相对偏高。

水体富营养化导致的藻类繁殖是生物性污染的另一个重要问题。目前，中国水体富营养化严重，蓝藻水华和海域赤潮事件频发[16]。藻类大量繁殖不仅对水生态系统的稳定性造成破坏，并且作为水源水可影响自来水厂的水处理效果，降低出厂水水质。此外，藻类在生长及死亡分解过程中会释放多种藻毒素，严重威胁人类健康，其中微囊藻毒素是水中分布较广且毒性较强的一种藻毒素，其具有较高的细胞选择性，主要靶器官是肝脏，可引起肝脏损伤和肝癌风险增加[17-18]。

2.3 物理污染物

水物理污染物主要包括热污染和放射性污染，其中热污染主要来自工业冷却水，特别是发电厂的冷却水。热污染可使水温升高，加速水体中化学和生物学反应速率，同时也可影响水体中藻类的增殖，加剧水体富营养化。水体中放射性污染主要包括天然和人为两类。其中，天然放射性物质主要来源于地层中放射性元素或其衰变产物，部分可来自宇宙射线，如14C、40K、238U等。人为放射性物质主要来源于放射性核素相关的核试验、核战争、核燃料或核素应用所产生的废水等。人体接触受放射性物质污染的水可引起外照射，而通过饮用受放射性物质污染的水可造成内照射。放射性物质对人体健康的危害除了核素本身的毒性外，主要是其在衰变过程中释放的α、β、γ射线或低能X线对机体组织或器官如肝脏、骨髓、甲状腺等产生辐射性损伤，进而可能诱导肿瘤发生，也可导致胎儿或婴幼儿生长发育障碍[6]。

3. 中国水污染与健康对策建议

3.1 完善水环境法律法规

完善的水环境法律法规体系是提高水环境质量与维护公众健康的重要保障和依据。随着“水十条”和《水污染防治法》等法律法规的相继实施，中国水污染防治取得了显著成效，对促进居民健康也将产生积极作用。然而，仍存在标准体系不够完善、纳入健康因素考量较少、监管执法力度不强等问题。

针对不同水污染源特点，完善污染源头预防管理制度，细化污染物排放标准，探索建立污染物排放黑名单制度。根据水环境质量、污染特征以及对健康的危害程度，制定水环境质量分类分级标准，完善水污染优先级管控措施，健全水污染物监测管理制度。在国家统筹管理基础上，完善各级河长制，鼓励地方或行业根据实际情况，建立具体的水环境法律法规，落实地方主体法律责任制。充分发挥公共卫生部门在环境与健康领域的优势，推动水环境法律法规健康保障措施制定与实施，建立水环境污染健康风险标准，探索制定水污染健康损害的补偿机制。在监管执法方面，完善水污染监管法律法规，加大水污染监管能力和队伍建设，加强水突发污染事件预警和应急处理能力，健全监管责任考核机制。

3.2 推进水污染精准防治

水中污染物来源广泛，种类繁多，不同污染物对水环境质量造成的影响不同，对健康产生的危害程度也不同。中国水污染已从生物性污染和化学性污染共存为主向以化学性污染为主转变。此外，中国幅员辽阔，不同地区经济社会发展水平不同，城乡差距较大，各地水污染状况和防治技术也存在差别。以上特点决定了中国水污染防治需向精细化转变，实现精准施策。

针对水污染不同来源，开展全面系统的污染物排查工作，识别重点污染源头，加强重点污染源集中整治，强化主要污染物处理技术，实施主要污染物排放实时监测和预警，禁止或严控重点污染物排放，切断污染来源途径，实现水污染物源头精准预防。联合多部门和跨学科开展不同地区、不同水体污染物类型、污染程度以及健康风险评估调查，确定健康风险高优先级污染物治理名单，建立适应不同地区、不同水化学污染物特征的精准治理措施，分类分阶段治理，逐步消除污染物存量，实现水污染物精细化治理。

3.3 加强水污染与健康风险研究

水污染与健康研究在水环境法律法规制定和水污染精准防治方面可发挥重要作用。中国已连续系统规划实施了3个五年计划的水专项，但主要针对水污染控制和治理技术，而对水污染与健康的关注则相对较少。近年来，随着公众对水质安全和健康保障要求日趋严格，人群健康风险成为研究热点。

化学性污染已成为中国当前水污染面临的主要问题，并呈微量复合污染特征。因此，需要重点开展水化学性污染物复合暴露对健康影响的评估研究，构建水污染复合暴露评估技术，发展水污染对健康影响的早期效应标志物，建立水污染与人群健康基础数据库，筛选高健康风险污染物，提出阻断和降低水污染健康危害的技术途径和控制对策。加强水新型污染物的健康风险研究，构建水新型污染物暴露评估方法，阐明水新型污染物暴露对健康的影响，建立水优控新型污染物名单，探索制定水新型污染物标准体系。对于水生物性污染如病原微生物和藻类，建议加强健康风险预警与阻控技术研究。此外，加大对新发传染病病原体经水体传播规律以及对健康产生的影响研究。