广东外岭村肾结石病与地质环境关系探析

2016-07-04谢先明廖兴良

地下水 2016年3期

关键词：肾结石土壤环境

谢先明，王　松，廖兴良，王　渊

(广东省水文地质大队，广东广州 510510)

广东外岭村肾结石病与地质环境关系探析

谢先明，王松，廖兴良，王渊

(广东省水文地质大队，广东广州 510510)

[摘要]广东省英德市外岭村曾经肾结石病高发，被列入某大型公益性项目的专题研究范畴。通过对所在区域水、土、岩取样分析测试，分析总结地质环境背景与肾结石病高发之间的关系，对该病是否为地质环境条件引发作出判断，并提出相关的防治措施或建议。

[关键词]肾结石；地质环境；防治措施

人类的生存依赖于自然环境，自然环境的优劣将直接影响人们的身体状况[1]。研究发现，人体组织中的元素含量曲线与地壳中元素丰度曲线具有惊人的相似性[1]。地质环境中的元素通过食物链进入人体，影响人体的正常发育生长及代谢[1]。

地方病是指在一定地区内发生的地球化学性疾病[2]，一般包括地氟病、地方性甲状腺肿、克汀病、克山病等常见类型。随着人们生活水平的提高和健康意识、环境保护意识的增强，人们对地方病的观念有所改变。有学者认为地方病应该定义为：具有区域性、多发性的、与一定的自然环境有密切关系的疾病[3][4][5]。

本次研究的对象为肾结石病，不属于传统意义的地方病，但因其有在一定区域内高发的特征，具备地方病的部分特点。本研究借鉴了地方病的研究思路。为确定该病在研究区高发的可能因素，通过本次研究，对该病高发与地质环境的关系作出判断，并提出相应的防治措施或建议。

1研究区概况

1.1地理位置

位于广东省北部的英德市桥头镇外岭村，该区属于岩溶石山地区。

1.2发病概况

据疾控部门统计数据，上世纪80-90年代，外岭村肾结石病发病率约为5%，2009年改水后发病率降低，目前已无集中发病情况。该村原饮用自挖手摇井水为主。该地肾结石病高发，疑与饮用水有关。

1.3地质环境背景

研究区东侧为剥蚀丘陵地貌，西南为岩溶峰丛谷地，中部多为第四系松散层所覆盖。北东出露侏罗系下侏罗统蓝唐群(J11n)砂岩、泥岩夹页岩或煤层等，南西出露石炭系下石炭统孟公坳组(C1ym)灰岩夹砂岩、页岩、泥灰岩、泥岩等。第四系松散层主要为冲洪积粘土及含砾粘土。

青塘河于研究区东部自南往北流入翁江。地下水主要由大气降雨补给，沿基岩裂隙及岩层面径流，主要流向为南东-北西，部分向附近河流以潜流的形式排泄，补给和排泄条件较好。第四系厚度较薄，富水性差。

2研究方法

对研究区基础地质、水文地质、环境地质进行了调查，并针对性地采取了研究区原生地质背景相关的岩石、土壤、地下水等样品进行测试，分析各类样品中与生命必需元素或可能致病的重金属元素的丰缺程度，采用地质、水文地质、地球化学、水化学原理等探索各要素中可能致病因子，结合发病的各影响因素，对影响因子作评价，探讨并判断是否为地质环境所引起，并对已有的相关疾病给出防治措施或建议。从地质环境角度为该地区高发病的防与治提供科学依据。

为便于对比，将各样品的测试结果进行了标准化处理(标准化处理是指采用研究区样品测试结果除以全区标准值所得数据，无量纲。全区标准值是全区测试结果剔除三倍标准差的超差数据后所得平均值)，确定超过平均值的元素，并进行相关的评价。

3样品采集及分析测试

3.1岩石样

取岩石样2件，Y1为地表岩样，岩性为灰岩；Y2为钻孔岩样，取样深度25.50～25.80m，岩性为炭质灰岩。测试结果标准化处理后，超过标准值1倍以上的有Hg、As、Cr、U、Th、Nb、Ge、Sr、Sb、Sn、Mn、Mo、W、S等14项，多为重金属元素或放射性元素。各元素超标倍数见表1及图1。

取不同深度土壤样6件，其中T1～T3为浅地表土样，T4～T6为钻孔土样。采用广东省土壤元素含量平均值作为标准值进行标准化处理后，超过标准值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项，其中超过标准值3倍以上的有As、F、Sb、Mn等4项。各元素或化合物超过标准化值的倍数见表2和图2。

图1　岩石超标项倍数统计直方图

3.2土壤样

按照《土壤环境质量》标准对各土样进行评价，6件土壤样中有3件为超Ⅲ级土壤，1件Ⅲ级土壤，2件Ⅱ级土壤，不适合一般农田种值的超Ⅲ级、Ⅲ级土壤占67%。另据钻孔土壤样分析，这些含量高的有毒元素或放射性元素深部较浅部含量高，说明原生地质背景中，这些元素背景含量较高。

表1　岩石样超标项倍数统计表

3.3水样

取5件地下水样，其中S1为泉水，S2～S4为手摇井，S5为钻孔水样。检测结果显示，地下水中Mn、NH4+、NO3-及NO2-超标。各样品超标项目及倍数见表3和图3。

水质类型4件为HCO3-Ca型水，1件为HCO3-Ca·(Na+K)型水(原外岭村井水)，水中Ca2+、Mg2+离子含量较高，按《地下水质量标准》评价，区内地下水质量单因子评价有1件Ⅴ类水、3件Ⅳ类水，1件Ⅲ类水，影响因子主要是NH4+、Mn、NO3-及NO2-，钻孔水样S5中砷含量为0.023 mg/L，总β放射性含量为0.08～0.64 Bq/L，虽未超标，但较一般地区偏高。

图2　土壤样超标项倍数统计直方图

4综合分析

地方病在时空上的分布和地质环境中的地形地貌、地质构造、地层岩性、土壤、水等因素密切相关[1]。地貌条件对局部地区元素的迁移、聚集等有重要的影响；地质构造运动则影响着元素的地球化学运动；岩石的化学组份由元素的地球化学行为控制，特别是某些必需微量元素的地球化学行为导致不同岩石中生命元素分布的不均衡性，从而引发地方病，且岩石是土壤发育的母质，它不仅决定了土壤的结构和化学成分，而且广泛影响着地表水和地下水的化学成分；土壤是地质环境的重要组成要素，是元素在地理环境中循环的一个重要的中间介质；水文地质条件对地方病的控制作用主要表现对生命元素的分配和再分配，通过水文地球化学行为引起生命元素的地球化学异常而导致发病[1][6][7][8]。

研究区所在区域北边边缘带为构造剥蚀低山，其余多为岩溶洼地丘陵，西边为山间河谷冲积平原，青塘河于研究区东部自南往北流入翁江。水流接受补给后，有向河流排泄和较快的向邻近的山间河谷冲积平原补给排泄等途径，排泄条件相对较好，造成元素富集的可能性不大，整个研究区没有明显利于元素富集的大面积地带。但由于丘陵地带的存在，有可能在局部点造成一些点状的元素富集现象。从总体上来说，研究区的地形地貌特征不利于元素的富集。

研究区岩石样和土壤样中部分元素或化合物的含量较高，大多为有毒元素或放射性元素，土壤多为劣Ⅲ类、Ⅲ类土壤；地下水水质类型以HCO3-Ca型水为主，水中总β放射性含量最高达0.64 Bq/L，中Ca2+、HCO3-等含量高，NH4+、Mn、NO3-等含量超标。研究区岩石、土壤、水中放射性元素含量均较高。水中Ca2+、Mg2+、HCO3-离子高，长期饮用可致肾结石已是公认的事实。因此，地质环境背景是导致该区肾病高发的主导因素之一。

本次研究仅针对地质环境背景，对于居民个体差异、生活习惯、污染等影响因素未进行研究，不能证明地质环境背景是引发研究区肾结石病高发的唯一因素或直接因素，要查清其发病原因，还需进行更为深入的研究工作。