地方性砷中毒是一种地球化学性疾病,与自然因素和社会因素密切相关,因此该病的分布具有较明显的空间特征和较明显的地方性差异。地理信息系统(GIS)的应用也极大地提高了工作效率。GIS具有数据操作和处理功能、制图显示功能以及空间查询与分析等功能,在公共卫生领域可用于环境健康研究、应对突发卫生事件^〔1〕,如江苏省地方性氟中毒的区域型空间自相关性研究^〔2〕、慢性病分布的预测^〔3〕以及蚊虫部落分布与环境因素关系^〔4〕等。本研究应用地理信息系统对江苏省高砷水源筛查结果进行分析,探讨江苏省高砷水源的分布特征。

在江苏省范围内的重点地区进行高砷水源筛查^〔5〕。重点地区包括已发现的高砷区周围、根据高砷区成因即江河两岸冲沉积平原以及矿区周围的有关乡镇、主要以浅层手压井为饮用水源的地区。每村按调查村中总水源数的10%,在自然村的东、西、南、北、中5个方位进行随机采样;每村抽样数> 20个。

现场采用水砷快速检测试剂盒(中国疾病预防控制中心)筛查高砷水源。水砷含量> 0.03mg/L的水样送江苏省疾病预防控制中心用原子荧光方法进行定量检测。

用Excel建立江苏省2005年水砷筛查定量检测结果数据库,并转换成DBF格式的特征数据库;同样建立土壤中砷含量的DBF数据库。数字地图以中国地图出版社出版、中华人民共和国测绘局制作的1:100万中国数字化地图(DMDC)国际版为基础,建立截取江苏省县界地图。在Arcview3.2操作软件中,以国标码为联结依据,实现地方性水砷数据库与江苏省县界地图的支持数据库的联结,建立江苏省水砷GIS空间数据库,并以定量筛查结果中的高砷水源砷含量及土壤砷含量为依据建立江苏省2005年高砷水源空间分布图及土壤砷含量分布图。

采用SPSS 1310软件进行相关性分析。

此次筛查的半定量结果已有报道^〔5〕,将半定量筛查结果中> 0.03 mg/L的样品送往江苏省疾病预防控制中心进行定量检测。检测结果显示,水砷含量> 0.05 mg/L的样品:淮安市盱眙县的243份样品中有184份,洪泽县的10份样品中有5份,宿迁市的26份样品中有25份,徐州市的20份样品中有6份。定量检测的303份水样(> 0103m g/L)全部集中在井深< 70m的家庭手压井中。根据水井深度分布以及水砷定量测定结果,用SPSS 1310软件对结果进行分析,两者分布散点图见图 1。水砷含量与水井深度呈显著正相关,r=0114,P < 0105。

表 1

表 1 高砷水源深度分布

表 1 高砷水源深度分布

结果显示,江苏省高砷水源主要集中在沿淮河和洪泽湖且与安徽省接壤的泗洪县和盱眙县;同时根据江苏省土壤研究所提供的土壤砷含量,绘制江苏省浅层土壤砷含量分布图,同样发现江苏省内的土壤中高砷区主要集中在连云港的灌南县和灌云县,泗洪县和盱眙县的土壤砷含量并不高;可见江苏省高砷饮水水源中砷含量和土壤砷含量均存在一定的空间分布规律,但高砷水源分布与土壤砷含量分布空间特征有一定的差异。

研究结果表明,江苏省高砷水源分布存在着一定地理特征,主要分布于与安徽接壤并临近淮河和洪泽湖的宿迁市泗洪县以及淮安市盱眙县,并且水砷含量与水井深度呈显著正相关(r=0114,P < 0105)。在宿迁市大多使用的是30~70m的手压井水,最高水砷出现在泗洪县,达到0.333 mg/L^〔6〕,并发现高砷水源和低砷水源相间存在,呈点状分布,同样结果也出现在其他研究中^〔7〕。

本研究表明,江苏省高砷水源分布存在一定空间特征,但与土壤中高砷的分布特征并不一致,高砷水源出现在接近安徽省和沿淮河的泗洪县和盱眙县,而土壤中的高砷出现在连云港市灌云县和灌南县,其原因有待进一步研究。

调查结果显示,江苏省存在高砷水源,并有一定的空间分布特征,但本次结果并不能反映江苏省居民饮水含砷量,今后应扩大调查范围,并对发现高砷地区如盱眙县和泗洪县进行地方性砷中毒病情调查,以进一步确定江苏省是否存在砷中毒病区。