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利用地质科研成果指导民众合理补碘

2018-10-12 8:46:56 来源:中国矿业报社 作者:张媛静 张玉玺 向小平

碘是人体必需的微量有益元素,它在人体中的含量甚微但功能巨大,在维持机体健康中发挥着重要作用。随着甲状腺类疾病发病率逐年提高,有关饮用水含碘量及食用碘盐的情况开始逐渐引起人们的重视。

碘对机体的作用具有双向性,过多或过少摄食碘都可能引起各种疾病。调查研究发现,碘缺乏不仅会引起甲状腺肿,而且和人体的生长、发育,特别是智力发育有明显的关系。缺碘和甲状腺癌及心血管疾病都有联系。碘缺乏可使甲状腺合成甲状腺激素减少,如果碘缺乏严重,或者肿大的甲状腺代偿性合成的甲状腺激素仍达不到正常水平,就会导致甲状腺功能减退。先天甲状腺功能减退会严重影响胎儿的成长和发育,导致“克订病”。

有关调查显示,除上海市无地方性甲状腺肿外,其余省、自治区、直辖市均有不同程度的甲状腺肿流行。饮用水中碘含量越低,该病发病率往往越高。一般饮用水中碘含量低于110ug/L时,就有可能发生地方性甲状腺肿;饮用水中碘含量低于4ug/L时,地方性甲状腺肿的患者明显增多;含量低于2ug/L时,居民中甲状腺肿患者比例可达50%。饮用水中碘含量高时,该病患病率较低。值得注意的是,当饮用水中碘含量过高(大于90ug/L)时,甲状腺肿患病率反而升高,说明摄入过多的碘可能导致抑制甲状腺素的生成和释放。

1994年我国颁布了《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》,1995年我国实行全民食盐加碘防治地方性甲状腺国策,极大地预防了低碘病的发生。然而,饮水中碘含量过高也会导致地方病问题凸显,在部分高碘地下水分布地区由于长期以高碘地下水作为饮用水,同时食用加碘盐,导致高碘问题日益凸显。我国是首先发现水源性高碘甲状腺肿的国家,1980年我国在沧州黄骅首次发现水源性高碘甲状腺肿的流行,之后,在沧州沿渤海海滨的海兴、盐山、孟村等都发现了高碘水源和高碘地方性甲肿。在河北省邯郸地区,地方性甲状腺疾病(简称地甲病)流行严重。经分析,地甲病与当地地下水中碘含量有关。

碘广泛分布于自然界中,空气、水、土壤、岩石以及动植物体内都含有碘,并以碘化物形式存在。世界上多数国家都以地下水作为饮用水源,地下水含碘量多少和居民健康息息相关。已有研究发现,我国北方的华北平原、大同盆地、太原盆地、河套平原等地区都分布有不同范围的高碘地下水聚集区。根据卫生部提出的《水源性高碘地区和地方性高碘甲状腺肿病区的划定》标准,居民饮用水碘含量超过0.15mg/L为高碘地区,超过0.3mg/L为高碘病区,超过1mg/L为超高碘区域。

对华北平原46个浅层地下水和48个深层地下水做主成分分析可以发现,矿化度、碳酸盐矿物溶解、有机物分解是影响碘释放的主要控制要素,沉积物或者地下水中的碘普遍认为是来自于海相沉积地层中有机质的溶解。分析太原盆地的950个地下水样品发现,浅层地下水(<50米)中的碘是深层地下水(>200米)中的2倍,主要的形态是无机碘,有机碘的含量微乎其微,而燕山地区的隆起导致海相沉积地层中含碘有机物释放是地下水中碘的主要来源。

在华北平原,地下水是该区主要的饮水水源和粮食蔬菜生产的灌溉水源,根据取样调查,华北平原浅层地下水和深层地下水中,碘含量超过150ug/L的大约占到了一半,但是地下水碘含量分布极不均匀,具有明显的分带性。有关项目曾在河北邯郸岳城水库到天津大港的这条穿越华北平原山前、冲洪积扇、中部湖积平原、滨海平原的剖面上采集了大量样品,圈定了成安、南通、泊头、青县四个高碘地下水分布区,同时也发现地下水中碘浓度和地下水的pH、Eh有一定的相关性。

在邯郸地区发现,浅层地下水碘化物的浓度分布呈现较好的规律性,自西向东,自南向北碘化物浓度逐渐升高,即邯郸地区西部浅层地下水含碘量低,随着水流方向往东逐渐进入高碘地下水区域。从调查的磁县-临漳-成安-肥乡-曲周5个县来看,磁县岳城水库至临漳县狄邱镇双庙村浅层地下水碘化物浓度整体位于0.15mg/L以下,自狄邱镇双庙村以北则进入了高碘地区,高碘地区浅层地下水样品数量占到了整个剖面样品数量的24%,且剖面上的成安县北乡义乡北渚二村和肥乡县东漳堡镇东吕营村两组样品显示碘化物浓度高于0.3mg/L,已经进入了高碘病区的范围。研究区西部被第四纪冰川覆盖后,由于冰川消融,把该区地壳表层富含碘和有机质的熟土壤冲刷殆尽致使岩石大面积裸露。岩石含碘量低,碘来源不足,致使地下水碘缺乏;从西往东过渡为第四系松散沉积物,土壤颗粒细并含有机质,对碘有较强的吸附能力,所以土壤中含碘较高。浅层地下水含碘量分区与宏观地貌相吻合,高碘区中的高值域受微地貌的明显控制。西部山区地形高峻,坡降大,切割强烈,地下水交替强烈,伴随半干旱的气候条件,有利于碘元素淋溶和迁移,形成低碘区;东部平原区地势低平或低洼,由于地下水交替微弱,阻碍了碘元素的迁移,使其富集形成高碘区。

而在华北平原中东部的沧州地区,深层地下水碘化物浓度分布呈现很好的规律性,自西向东,自南向北碘化物浓度逐渐升高,泊头缴桥村至沧州市祝庄子村深层地下水碘化物浓度整体位于150ug/L以下,自沧州市祝庄子村以北则进入了高碘地区,高碘地区地下水样品数量占到了整个剖面样品数量的47.2%,剖面末端的青县金牛镇王福庄、肖家庄和大杜庄三组样品显示碘化物浓度高于300ug/L,已经进入了高碘病区的范围。浅层地下水碘化物分布则呈现相反的趋势,在泊头余庄村至沧县山呼庄村一线,浅层地下水碘化物浓度分布规律性较差,有3组样品未检出碘化物,但是泊头市文庙镇李楼村样品碘化物浓度却高达450ug/L,至沧县山呼村以北浅层地下水碘化物浓度普遍较低。控制碘分布的原因有三个:首先是区域构造作用,低碘区域主要分布在河流相沉积的沧县隆起区,属于淋滤区,水流速度快,更新强度大、不利于碘的富集;而黄骅坳陷区以海陆交互相沉积为主,属汇集区,水流速度相对减缓,导致碘在此区富集;其次是第四纪以来在沧州地区发生了3次海侵,碘的主要物质来源为海生植物和海生微体生物,海陆交互相沉积区水碘含量明显高于陆相沉积区,说明海侵所形成的沉积物是碘的重要来源;最后是沉积环境条件影响了碘的释出与迁移,沧州地区第四纪以来的历次海侵均发生于冰期温暖潮湿的气候环境,此环境有利于海陆交互相沉积区内海生动物及微生物在边滩潮浦泻湖相生长,随着沉积残留富集在沉积物中形成大量有机质,在生物化学及物理化学作用下,处于还原环境中的细胞、蛋白质分解及脱硫酸作用等,使有机质进一步分解,生物体中的碘在海相淤泥质中得以富集,部分被水携带迁移到含水层中,导致该区地下水富碘。

随着全民食盐加碘防治碘缺乏病的持续,各地区碘摄入量的安全上限成为亟待解决的问题,尤其在高碘地区这一问题变得尤为重要。因此,在高碘地下水区的居民,应清晰地知晓饮用水中碘的含量,结合具体条件来选择食用盐为碘盐或非碘盐,这对于甲状腺类疾病的控制会有一定的积极作用。□

(作者单位:自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所)

网站编辑:宫莉

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