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ARSOlux – 微生物荧光法快速检测水体砷污染
Helmholtz 2014-4-10 21:22
现实问题 世界上饮用受到砷污染水源(水体中砷含量超过了世界卫生组织限制的10 μg/L)的人口至少有1.37亿,其中仅仅孟加拉国和中国就占到9千万人。因此迫切需要对数以百万计的水井进行定期的实地检测。但在世界上任何一个偏远农村地区进行数百上千次的检测,从现实技术条件来看又非常困难,需要相关检测条件和巨大的人力物力和财力投入。 解决方案 ARSOlux 是一种简单、准确和便携的水体砷含量检测设备,它可以在极低消耗的条件下快速、平行地检测大量饮用水样品中的砷含量。ARSOlux 生物传感器成本低,并且使用中不产生任何有毒物质。这种传感器已经对取自印度、越南、蒙古和孟加拉国对当地地下水和地表水样品在实验室环境进行了检测,并成功证明其可靠性。 这项受专利保护的砷检测生物传感器基本原理,是传感器在接触到溶解有砷的水样后会发出荧光。便携式设备 AQUA-CHECK3 能够准确地测量经基因工程修饰的微生物K12大肠肝菌发出的荧光强度,从而定量地确定水样中砷的浓度。系统集成的软件可以存储每次的检测结果和对应的GPS数据。检测设备 AQUA-CHECK3 估计将在2014年中期上市,目前市面有售的AQUA-CHECK2 已经可以用于检测11项水体的指标。
个人分类: 2014亥姆霍兹科技新闻|2527 次阅读|0 个评论
ARSOLux:微生物荧光法在线快速检测水体砷污染
热度 3 Helmholtz 2013-10-25 12:25
ARSOLux: 微生物荧光法在线快速检测 水体砷污染 ( 这是一篇曾经于2011年发在科学网博客的文章,不知何故,没有引起关注,甚至查不到原文。故现在重新再发一次。) 相关报导: http://mw.vogel.com.cn/news_view.html?id=184452 ARSOLux是 德国亥姆霍兹联合会下属德国环境中心UFZ用十余年时间开发出来的 一种新型、用基因工程改造的微生物K12大肠肝菌作为生物传感器的便携式快速砷污染检测技术, 见 www.arsolux.ufz.de 。 本项目已经经过近十年的开发,包括一些野外现场检验。 据德方宣传材料声称,该技术具有快速、准确、便宜的特点。即令是以德国的成本,每剂水样的检测费用只有1美元,经过2小时左右的微生物激活时间,可以直接比对所采水样与含10-100 ppm 砷的标准水样两边微生物的荧光对照,从而准确确认实际水样是否出现砷超标、砷浓度是在什么水平。 这种便携式、低成本的砷检测和监控技术对于贫困的 边远地区 具有很大优势,因此已经通过欧盟有关方面以及国际组织在孟加拉国以及欧洲进行推广。现在德方已经孟加拉国、印度、蒙古、保加利亚等地做了不少实地测量和示范性检测 。 虽然由于中国的地质复杂,再加上各地活跃的开矿活动,中国不少地区、尤其是西南、东北等地的地下水存在广泛的砷污染风险。过去曾有国土资源部地质调查中心、北京师范大学、地质大学、国家疾控中心等许多专家参与过具体的污染测量与污染源的研究。但是,这些专家虽然参加过一些国内甚至是属于国际合作的砷染污检测项目,但通常是在现场采集水样,然后回到实验室用多种化学方法进行测量以及统计分析。对于一项先进技术是否符合中国国情、是否便宜、准确、方便和有推广应用价值,这 并 不是某个专家的兴趣所在。 2012年5月22-24日,有两位德国负责本技术推广应用的专家途经北京 。德国亥姆霍兹联合会北京代表处希望能与中方感兴趣的相关科研机构或者公司企业接触,看是否在国内也能用上这种方便准确的生物荧光检测技术。德方可以提供一些技术支持,跟中方科研人员一起进行一些实地的检测与检验。当然,因为本技术中使用了受不同浓度砷影响而发不同强度荧光的 转基因的微生物,所以也或者需要跟负责转基因生物安全性的政府部门打交道。 关于此技术的英文介绍专栏可见外方网站: http://www.ufz.de/arsolux/index.php?de=20675 欢迎对此技术项目有兴趣的中方科研人员和技术公司跟亥姆霍兹北京代表处沟通联系。010-65907866 ARSOlux booklet 2011.pdf ; ARSOlux_Manual.pdf ; UFZ_Factsheet_ARSOlux_Chinese.pptx 关于砷污染与危害的中文媒体相关报导: 砷——饮用水中看不见的毒——对孟加拉国的一个互动调研 http://webdocs.dw.de/arsenic/index.php?lg=cnp=Ministry 饮用水被砷污染是一个全球性问题,孟加拉国的情况尤为严重。该国三分之一人口处于慢性中毒状态。和地球上其它地区不同,孟加拉国地下水的砷污染是天然的。“砷——饮用水中看不见的毒”报导人员走访了砷中毒患者,并访问了在孟加拉国宣传和推广转基因大肠肝菌荧光检测法的德国研究人员。这些研究人员利用发光细菌,可以快速地、价格低廉地检测饮用水是否被砷污染。 ———————————————————— 中国砷中毒面临爆发趋势 马桂花 http://www.chinaqw.com/node2/node116/node425/node427/node439/userobject6ai24025.html 人有点儿钱就会想尽办法改善生活条件,这一点原本自然。可有时,常常事与愿违,就象山西省山阴县大营村农民芦子荣一家所遭遇的,结果反而比原先更糟。 1985年,芦子荣花了300多元钱在自家院内挖了一口井,当时他满心欢喜,以为他的家人从此不必象村里其他人那样再去一里外的井里取水,并为此而自豪不已。 转眼十年过去了,他才发觉,自家这口井与其说是幸福之源,不如说是灾难的开始。因为井水正在一点点地戕害家人的身体。 由于井边地表浅层的土质中的含砷量大大超标,因此长期饮用这眼井水的芦家人都患有砷中毒。他们的手脚严重角化,手掌和脚底皮肤变厚变硬。不仅如此,芦子荣前胸、后背的皮肤都色素加深。 “喝了井里的水三年后,我浑身发软、没劲,”现年51岁的芦子荣说。过去,他给别的村民油漆家具、画《西厢记》等古装画收入颇丰。可现在,他经常头晕,右胳膊和左腿膝盖以下时常麻木,甚至闻不了油漆味。 更让人吃惊的是,他的长子芦金龙在太原工业大学计算机系就读两年后,因砷中毒引起的神经障碍不得不提前退学。“有时候我的大脑象计算机黑屏一样,一阵有一阵无,”22岁的芦金龙说。他现在呆在家里做些杂事。 在离芦家约5公里的——四里庄,一些农民的手惨不忍睹。 刘风祥的手掌上长了一层约一厘米厚的黄色、半透明“皮肤”。和四个手指平行的一条掌纹处裂成了深沟。“我喝了两年多村里的井水就发现自己和邻居的手都有变化,就不再喝原来的水。可十年过去了,手掌的皮肤还在长,”刘风祥说。他的手掌和脚底摸上去都很凉。 “如果干挤牛奶这样的重活,我的手就发僵,还疼,”他说。 刘风祥为去医院看手花了一千多元,却没有任何结果。医生无法解释他的病因。实在难受时,37岁的刘常常先用热水泡手,然后用剪刀剪那层厚厚的角化皮肤。 刘风祥和芦子荣只是山阴县现已确诊的4723个砷病人中的两个。在已经省卫生部门检查的约占该县总人口91%的42个村的2万4137人中,中毒病人数高达19.6%。 “中国关于卫生饮水砷含量的国家标准为0.05毫克/升,而山阴县有4个乡镇的3.5万人饮用高砷水,最高的砷含量达4.44毫克/升,超过国家标准88倍,”中国氟砷专业委员会副主任委员、中国医科大学公共卫生学院院长孙贵范说。 据孙教授介绍,长期喝高砷水轻者会导致皮肤色素沉着和脱色;手掌、脚掌部位皮肤对称性的皮肤过度角化以及神经系统损害,严重的会导致皮肤癌、肺癌和其他内脏的癌变,直至死亡。 山西省卫生厅的一份报告显示:重病区的大营村共有400口人,1994年至1998年期间因患各种癌症而导致死亡的中年人达20人之多,癌症死亡率是非砷病区的十倍。 孙教授说,一些相关研究表明:慢性砷中毒会造成儿童的脑损伤。砷甚至还会通过水和土壤污染植物,并很难从土壤中分离。 据山西省卫生厅地方病办公室主任冯立忠介绍,该省有55万多人居住在高砷地区,其中超过10万人饮用含砷的井水。 到目前为止的调查发现,最小的砷中毒患者年龄为7岁,最大的为80岁以上。 为解决这个问题,该省研究发明了一种新型的水处理技术,并据此制成了除砷设备。病区连续观察除砷率为97%。这种一次能处理100公斤水的设备单价为570元。地方政府向山阴县200户居住分散的住户赠送了这种设备。 然而,省卫生厅的官员成金山指出,由于该设备有可能造成二次污染,只能充作紧急情况下的临时性措施。目前在人口密集的地区采取的主要措施是推行改水工程。1997年,各级政府投资200多万元从8公里外引地下水供应包括大营村在内的六个村庄。现在,5千多村民可以在家里喝上安全自来水。 据孙贵范教授讲,全国31个省、市、自治区中有29个省区的居民饮用水中砷含量高于国家标准。 “自1982年以来,地区性砷中毒相继在新疆、内蒙古、山西和贵州出现。到目前为止,中国砷中毒病区人口初步估计为200多万,其中砷中毒病人有2万多,”孙教授说。 他补充说,如果采用世界卫生组织的0.01毫克/升水砷含量作为标准,中国有近1500万人因饮水处于慢性砷中毒状态。 当然,此数据只是初步调查的结果,中国高砷地区的地理分布和人员损伤情况还有待进一步调查。 鉴于改水工程耗资巨大,因而较难实现,孙教授建议对全国所有的水井进行检测,同时先解决儿童的饮水问题。 联合国儿童基金会已对中国的砷中毒情况给予关注,并提出与孙教授所在的中国氟砷专业委员会进行合作。去年,双方协作对中国砷中毒现状进行调查,包括砷污染水的地理分布、病人和高砷暴露居民的有关数据信息,以便为即将采取的预防性措施奠定基础。 “砷中毒将成为今后五年儿基会中国项目的重点,”儿基会中国水项目高级项目官员刘鹏心说。 由于砷中毒癌变要经过20至30年,而中国高危地区人口已在过去15至20年中处于高砷暴露,孙教授警告说,中国因砷引起的癌症爆发已迫在眉睫。他呼吁政府立即采取相应措施进行干预,尽早检测和预防。“不然就来不及了,”他说,言语中含着迫切。 目前,孙贵范和中国预防科学研究院的同行正在分析从病区村民那儿获取的尿样和皮肤角质,以验证脱氧核糖核酸(DNA)损伤。他们还准备验证砷中毒对大脑的损伤。 与此同时,各界为减少高砷病人痛苦所做的努力几乎微不足道。卫生部门只向有限的病人提供了一些软化角质的药膏。 “除了改水,没有任何办法或药物能治疗砷中毒病人,”儿基会的一位资深专家说。 (本文刊载于2001年2月12日《中国日报》) ----------------- 全球地方性砷中毒病区受危害人口至少5000万 新华网山西频道 2004-11-30 记者:刘云伶 新华网太原11月30日电 (记者:刘云伶)地方性砷中毒已远非地方性问题,而是全世界共同的难题,正威胁着至少22个国家和地区的5000多万人口。其中多数为亚洲国家,以孟加拉、印度、中国最为严重,美国、墨西哥、匈牙利等国家和地区也不同程度地存在病区。 这是日前召开的减少砷中毒危害国际研讨会上,世界卫生组织官员公布的信息。 此次研讨会由亚太经合组织、联合国儿童基金会、联合国大学和世界卫生组织联合主办,中国卫生部和水利部共同承办。来自15个国家和地区的71名专家和机构代表参加会议,形成《太原宣言》,提出了改善水质、减少砷中毒危害的具体建议。 据了解,地方性砷中毒最早出现在智利,20世纪50年代台湾也曾发现病区,之后一些国家陆续发现含砷过高的饮用水及病区。目前在亚洲有12个国家地下水的含砷量超过标准,全世界至少有20万人砷中毒。导致饮水型砷中毒的主要原因,在于地方性砷中毒病区病状发现的迟缓,对中毒症状认识的缺乏和这一问题的广泛宣传。 地方性砷中毒已引起世界各国广泛关注,但难点在于目前尚无根治方法,替代水源方法也受到了一定程度质疑。《宣言》提出,解决地方性砷中毒问题,需要长期的、价格低廉的、可持续的方案。替代水源的使用可能有助于解决砷含量的问题,但也可能带来一些其它危险,因此,解决水质问题不能依赖单一方法,应采取综合方法。 与会专家建议,发现地砷病的各国有关部门和地方政府都应参与有关砷中毒的全球性研究并进行相关合作。各国应根据情况制定实用有效的国家政策,确保由国家的一个或多个部门来具体承担水质政策的实施,还要保证这些部门的人员和资金需要,由其制定出至少是本国的安全水质标准。同时,通过建立一个区域性的水质中心,各国的相关部门应积极参与促进合作,实行数据共享和经验交流。专家们还认为,有关国际组织应该通过提供技术指导、资金援助和改善基础设施,支持发现地砷病的国家和地区的有关工作。(完) —————————————————— 儿童是砷中毒高危人群 发表时间: 2009-10-27    来源: 中国环境报第8版   本该活泼聪颖的8岁孩童,却双目呆滞、反应迟钝,专家指出,这有可能是“砷高”惹的祸。有调查显示,在中国的地方性砷中毒病区人口中,儿童约占1/5,属高危人群,目前发现的最早病例是只有6个月大的婴儿。联合国儿童基金会驻华代表伍德琛强调,中国的砷中毒防治工作尤其要保护儿童,因为他们是最脆弱的群体。   山西省地方病防治研究所所长王三祥说,研究表明,过量的砷都可通过胎盘屏障或血脑屏障影响到儿童不同时期的脑发育和神经递质的合成与分泌,因而会对儿童智力及神经系统的正常发育产生不良影响。同时,受害儿童的身体发育也异常缓慢。因此,哪怕迅速脱离污染源,这些孩子在几十年后仍有变成智障和残疾的危险。
个人分类: 2013亥姆霍兹科技新闻|3700 次阅读|12 个评论
2000万人遭砷污染风险,谁人配合引入德国快速在线检测技术?
热度 2 Helmholtz 2013-10-21 16:41
科学家在八月份的Science文章中按模型测算中国地下水砷污染危及近2000万人 Arsenic_China.pdf 对此,已经有了中文的报道与解读: http://news.qq.com/a/20130925/002831.htm http://news.cnool.net/0-1-8/169486.html 而我在我们联合会的网站上、以及我的科学网博客中宣传过我们下各UFZ的基因工程技术实现的生物荧光法快速检测实用技术。可惜没有人感什么兴趣。这个技术的全面介绍可见: http://www.ufz.de/arsolux/index.php?de=20709
个人分类: 亥姆霍兹技术转移|2664 次阅读|6 个评论
[转载]中外研究称砷污染水危害近2千万中国人健康
redtree 2013-8-24 23:16
中外研究称砷污染水危害近2千万中国人健康 来源:环球时报 发布时间:2013-8-24 10:00:28 瑞士和中国研究人员周四在瑞士公布的一项最新研究成果显示,遭受砷污染的饮用水正在危害近2000万中国人的健康。该研究成果还发表在著名的 《科学》 杂志上。 鉴于中国地域辽阔,及测试砷污染所需的时间和财力,筛查全部数百万口地下水井可能需几十年时间。为此,来自瑞士联邦供水、废水处理与水资源保护研究所的专家和中国研究人员开发出一种统计风险模型。研究结果显示,中国有近2000万人生活在砷污染高风险区域。例如,新疆塔里木盆地、内蒙古额济纳地区、甘肃黑河、中国北部平原河南和山东等。专家估测,中国砷浓度超过每升10 微克(世卫组织的指导值)的地区总面积为58万平方公里。 1500万中国人的饮用水中砷含量超过每升10 微克,超过50微克的有约600万人。该国近期才将标准指导值从每升50微克改为10微克。其他一些研究发现,在内蒙古的许多地方,砷浓度超过每升100微克,最高甚至达到1500微克。 上世纪60年代,中国一些省份的地下水遭砷污染就已众所周知。中国卫生部门于2001年至2005年开展的调查结果也显示,在测试的44.5万口井中有超过两万口的砷浓度高于每升50微克。 在中国,地下水所致的砷中毒最早发现于上世纪70年代末。砷是存在于世界范围内饮用水中最常见的一种无机污染物。若长时间摄入,会造成严重健康风险。即便是低浓度也会对身体造成危害,引起皮肤色素沉着、肝病、损害心血管和肾功能,以及各种类型的癌症。化学家安妮特·约翰逊表示,“中国政府正将我们的(砷污染)地图纳入国家监控规划中。”(青木译)(原标题:瑞媒:砷污染饮用水危害近2000万中国人健康)
个人分类: 环境新闻|1696 次阅读|0 个评论
[转载]美国消费者:警惕工业化饲料中的砷污染
热度 1 蒋高明 2012-9-24 07:48
本文链接: http://blog.sina.com.cn/s/blog_6188d2520102e6oa.html 这是美国超过百年的进步杂志'琼斯妈妈' 9/19才发表的一篇讨论美产大米和鸡肉含砷的报告. 请国人不要再迷信美式的文化,尤其在农业方面.美最大的含砷鸡饲料的公司是 瑞辉药厂 旗下的一家分公司, 今年它宣布不在美境内销售了, 但他国政府若不禁止, 辉瑞还会继续生产和出口. 我国是其大受害国.有识之士当正视这个问题. 原文连接是 http://www.motherjones.com/tom-philpott/2012/09/waiter-theres-arsenic-my- rice 原作者是'琼斯妈妈'的特约作者,专注于食品安全问题. 汤姆.飞尔帕 罗其云译 我曾经报道过,美国家畜业有着给鸡喂食'砷'的恶习. 那是因为'砷'能控制感染鸡肉的一种普遍的病害,还能给鸡肉一种迷人的粉红颜色, 业内认为那是消费者所希望的. 我们的食品供应只在这上面用上了'砷'吗? 事实上,不仅仅是鸡肉,最主要的是砷也存在我们的大米上. 刚刚发表的'消费者报告'指出.在美国生产的数个品种的大米中,发现了相当程度的'砷'-其中包括了糙米和有机米,还有以米为原料的儿童食品以及婴儿产品. '消费者报告'还分析道,针对大米的食用者的尿液分析,'砷'的含量高出了百分之44. 报告指出,水稻特别容易从土壤中吸收'砷',"部分原因是水稻是唯一的种植在水分充裕的条件下的主粮, 这就让'砷'很容易的被根部吸收然后贮存在它的谷物里". 报告说'砷'是被'国际癌症研究会'列为'第一位'的致癌物-也就是说全球最隐藏的癌症杀手. 只要微量的引入就会有严重的后果. 报告是这么说的: 联邦对大多数的食物并没有设置容许'砷'的最高量, 但一般对饮水的标准是10PPB. 但要记住: 它可是最早'环保局'设定的5PPB的两倍,新泽西州实际操作时改变的结果. 就用5PPB来探究, 我们发现成年人只吃一顿饭的大米获取无机砷的量,等于他消耗一天的水(大约一升)会获取的一倍半. 但是含有砷的稻米和给鸡喂食砷又有什么关系? 砷融入稻米的具体过程是无法知晓的, 确实也如'美国稻米协会'在它的网站上说的,就是它是"一种土壤和水的自然产物". 但是根据2005年'自然'杂志的报道,"美国的稻米比从欧洲,印度和孟加拉进口的多出1.4到1.5倍的'砷'含量". 原因呢? 在美国,几个世纪以来,我们对环境释放了巨量的砷. 有多少呢? '消费者报告'是这么说的: 早自1910年, 美国就是世界砷用量的领头羊, 大约有1百60万吨的砷用在了农业和工业上, 而从60年代中以来的用量就占了总数的一半. 原来大多是以含砷的杀虫剂的姿态问世的, 棉田普遍使用一直到1980年被禁止之前。根据'消费者报告',这种杀虫剂的残余到今天还在飘荡.而美国的棉花和稻米的种植在中南部有很明显交叉的地带.'自然'杂志说"密西西比和阿肯色州的许多土地把种植棉花的旧地改种稻米". '自然'还说,从前种棉花的土地刚开始种稻米时,收成总是不好, 那是"一种由砷引起的叫做'直头'的疾病"搞低的. '消费者报告'更指出, 美农业部本来应该鼓励农民放弃在砷含量高的地里种植主粮,它反而"斥资去研究可以抗砷的水稻品种". 当然, 培养出能在被砷侵蚀的土地存活的水稻,也就意味着稻米本身含有更大量的砷. 在稻田发现的,不仅仅是早被禁用的杀虫剂的残余. 工业化的家禽养殖长时期以来对加砷饲料的依赖也不能辞其咎. 这张由'关注食物和水'所准备的地图标示着工业化的鸡养殖集中的情形. (颜色越深者表示家禽养殖业越盛,而红色代表"极端集中"). 农业部所发布的稻米集中产区:加州中部和美中南部,正好和家禽的集中养殖业地区相重合. 本来家禽饲料中的砷还是在一种无毒的有机形态.但它能在鸡的肠道内同时在外部环境中,含有砷的粪便接触了相关的元素转换成致癌的无机形态. 约翰.霍普金大学'为了一个可存活的未来中心'两位成员科夫.那曲曼和罗伯特.劳伦斯写道:鸡粪中的砷很快地转换成一种无机形式, 易溶于水, 随地面水流动进入水源.2010年农业部的研究员指出, 集中养殖业为了清理巨量动物排泄物, 家禽工业尽量地提供它们给附近的农地当肥料,这样造就了土壤中的含砷量积聚. 大规模的稻米种植户利用鸡粪,同时包括给鸡用的垫草和喂养外泄的饲料做为肥料. 稻田里的这些粪肥数量没有准确数字,因为联邦当局从来不追踪统计. 这样的做法有迹象显示是很普遍的.一家商业交易报纸"德儿它农报'在2010年的一个头条为"鸡的排泄物: 成功就在眼前",就是有关阿肯色州的稻米田使用鸡排泄物的一篇报道. 此报道说,种稻米的农户普遍地使用量是每英亩一到三吨. 2007年的一篇论文,农业部的一位科学家声称这东西可以改进"稻米生长和产量", 还可以促进稻米分蘖的能力. 而2010年的一篇由'密西西比农业扩张'所出的研究报告称, 基于复合化肥的价格飙升,"越来越多的种植者"转向这个供应充分的鸡场废物. 就这样,砷从养鸡工厂进入了稻田,溶入了灌溉水. 根据'关注食物和水'组织, 在另外一个家禽养殖业很盛行的地方, 形成'切萨皮可湾'的'德而麻瓦海峡'区, 那里的家用井水中发现的砷,一直是"环保部所容许的13倍". 幸好那一带不生产稻米, 而中南部的稻米生产区的家禽养殖业比较不算太集中. 现在,很不幸的是大规模工业化养殖业的鸡排泄物也被有机农场普遍地做为肥料--这可以解释为什么几家有机产品,如'郎得宝'名牌的短颗粒的有机糙米 (我正好有,是从我住地的食品合作社买得的)也出现在'消费者报告'中的含砷量高的品种名单上. 郎得宝家族农场是加州主要的有机米的生产者, 他们很认真地对待这个问题, 正从它的提供链测试200种以上的不同品种的米,准备把它们的最终结果和农业部分享. 非有机的稻米工业大多数不承认这个事实, '美稻米联合会'告诉'消费者报告'的是:它"正在和农业部和环保部合作,提供了稻米样品给这些机构研究,等待它们检查和评估食物中的砷含量". 我们的结论是什么呢?避免过多的摄入砷,'消费者报告'推荐大人们每星期食用米不要超过2次1/4杯的量; 儿童则需要控制在1.25次. '消费者报告'的'安全和可持续性'主任 尔瓦希.蓝根告诉我, 为长远计, "我们真正希望的是农业部能认真地把砷从鸡的饲料中完全除去". 当下, 两部门正动员农业药品业能'自动'停止它的生产, 但是她同时说,还有十个以含有砷的家禽饲料添加物在等待被批准.
个人分类: 建言新农村|2946 次阅读|1 个评论
可以大幅度减少水稻颗粒中As含量的有效方法:改变灌溉方式
zhpd55 2012-7-14 16:48
可以大幅度减少水稻颗粒中As含量的有效方法:改变灌溉方式
CEN 2012 年 7 月 13 日 以 “ Sprinklers Reduce Arsenic In Rice ” ( 洒水装置减少水稻中砷的含量 )为标题 ,介绍了意大利萨萨里大学( University of Sassari ) Gavino Sanna 等人合作研究成果,不同灌溉方式对 水稻颗粒中砷含量的影响很大,研究发现喷灌方式可以使稻谷中砷含量与传统连续大水漫灌方式相比较,减少 98%! 37 种水稻品种实验结果表明,喷灌稻粒中砷的平均含量为 2.8±2.5 μg/kg; 而同样品种的连续大水漫灌 稻粒中砷的平均含量为 163±23 μg/kg 。相关研究 2012 年 7 月 5 日 在 Environ. Sci. Technol. (环境科技)杂志网站发表 —— The role of irrigation techniques in arsenic bioaccumulation in rice (Oryza sativa L. ) 。 据 FAO 2007 年 12 月 19 日 的一个报告,通过改善灌溉管理的做法可以减少亚洲地区水稻中高含量的砷。有关研究表明,土壤和灌溉水中砷含量高经常会导致农作物中砷含量过高,进而增加食物安全风险。目前,亚洲有 12 个国家曾经报道地下水资源砷含量高。 FAO 水质量和环境长官 Sasha Koo-Oshima 指出,农作物中砷含量高的问题,尤其是水稻,通过更好的灌溉与农业活动可以明显地减少砷的污染。砷进入食物链主要通过农作物吸收被污染的灌溉水资源。当把富含砷的水资源用于灌溉时,受砷污染的水稻会危害到人类健康,如孟加拉国土壤中遍布广泛的砷使得土壤质量恶坏,引起水稻“中毒”。砷污染正在威胁食物生产、食物安全和食物质量。目前,在孟加拉国 400 万公顷的灌溉田中, 240 万公顷灌溉田是用大约 900 万口浅管井灌溉。地下水抽取量中大约有 95 %用于灌溉,据估计,通过从浅管井中抽取用于灌溉的水进入可耕地农田中的砷含量大约 100 万kg。 ? 孟加拉国地下水的砷污染威胁着多达 3000 万人的健康。问题的起因是布拉马普特拉河流域的富砷基岩,它将通过数百万管井抽到地面的饮用水过滤。饮用水中的砷含量如此之高,以至世界卫生组织用“历史上最大数量的人口中毒”来形容孟加拉国供水的砷污染。目前,粮农组织的一份报告认为,地下水中的砷可能会造成更难察觉的威胁。根据对在孟加拉国和亚洲其他地区开展的研究进行全面综合,该报告得出的结论是,人们接触砷的机会不仅是通过饮用水,而且间接地通过使用污染的地下水灌溉的作物。“我们发现,一个地区土壤或水的高含绅量与作物中的高含砷量是相互关联的,”粮农组织水质和环境官员 Sasha Koo-Oshima 说。“个别研究还报告了土壤中的砷与作物,特别是水稻减产之间的相互关系。由于水稻是当地的主粮,所以当砷的浓度达到对作物有毒的程度,砷污染还会对粮食安全造成不利的影响。” ? “过去 20 年来,孟加拉国大幅度增加了用于灌溉的地下水抽取量。在 400 万公顷灌溉田中大约有 240 万公顷利用浅管井进行灌溉。实际上地下水抽取量的大约 95% 被用于灌溉,主要为旱季稻的生产。其余的 5% 为生活用水。如果考虑到孟加拉国用于汲取饮用水的管井的四分之一可能被砷污染,那么灌溉用管井的污染比例也会非常高。据有关研究估算,每年通过灌溉进入可耕地,主要是稻田的砷量大约为 1000 t。在土壤中砷含量最高的孟加拉西部到西南部,灌溉地中砷的含量高于周边非灌溉田。有限的数据表明,由于灌溉,土壤中砷的含量随时间而增加。但是出现这种情况的条件和时限尚不清楚,以致很难对风险进行量化。” As作为氮家族的一员,是无臭无味的半金属,自然存在于岩石和土壤中。它可以与其他元素合成有机和无机砷,而后者毒性更强,在水中更常见。世卫组织认为,长期饮用含砷量超过 10 mg/L 的水可导致砷中毒,这是一种导致皮肤紊乱、坏疽以及肾癌和膀胱癌的慢性病。更多关于砷中毒的信息请浏览: http://www.who.int/water_sanitation_health/diseases/arsenicosis/en/
个人分类: 新科技|4868 次阅读|0 个评论
ARSOLux:饮用水砷污染快速检测技术(微生物荧光法)寻求国内合作
Helmholtz 2012-4-16 11:48
ARSOLux是 德国亥姆霍兹联合会下属德国环境中心UFZ两年前开发出来的 一种新型、采取基因修饰的微生物K12大肠肝菌为生物传感器的便携式快速砷污染检测技术, 见 www.arsolux.ufz.de 。 本项目已经经过近十年的开发,包括一些野外现场检验。 据德方宣传材料声称,该技术具有快速、准确、便宜的特点。每剂水样的检测费用只有1美元,经过2小时左右的微生物激活时间,可以直接比对所采水样与含 10-100 ppm 砷的标准水样两边微生物的荧光对照,从而准确确认实际水样是否出现砷超标、砷浓度是在什么水平。 这种便携式、低成本的砷检测和监控技术对于贫困的 边远地区 具有很大优势,因此已经通过欧盟有关方面以及国际组织在孟加拉国以及欧洲进行推广。现在德方已经孟加拉国、印度、蒙古、保加利亚等地做了不少实地测量和示范性检测 。 虽然由于中国的地质复杂,再加上各地活跃的开矿活动,中国不少地区、尤其是西南、东北等地的地下水存在广泛的砷污染风险。过去曾有国土资源部地质调查中心、北京师范大学、地质大学、国家疾控中心等许多专家参与过具体的污染测量与污染源的研究。但是,这些专家虽然参加过一些国内甚至是属于国际合作的砷染污检测项目,但通常是在现场采集水样,然后回到实验室用多种化学方法进行测量以及统计分析。对于一项先进技术是否符合中国国情、是否便宜、准确、方便和有推广应用价值,这 并 不是某个专家的兴趣所在。 今年5月22-24日,将有两位德国负责本技术推广应用的专家途经北京 。德国亥姆霍兹联合会北京代表处希望能与中方感兴趣的相关科研机构或者公司企业接触,看是否在国内也能用上这种方便准确的生物荧光检测技术。德方可以提供一些技术支持,跟中方科研人员一起进行一些实地的检测与检验。当然,因为本技术中使用了受不同浓度砷影响而发不同强度荧光的 转基因的 微生物,所以也或者需要跟负责转基因生物安全性的政府部门打交道。 欢迎对此技术项目有兴趣的中方科研人员和技术公司跟亥姆霍兹北京代表处沟通联系。010-65907866 ____________________ 德国之声的一个孟加拉国砷污染问题及德国科研人员现场检测的视频展示: 砷——饮用水中看不见的毒——对孟加拉国的一个互动调研 http://webdocs.dw.de/arsenic/index.php?lg=cnp=Ministry 饮用水被砷污染是一个全球性问题,孟加拉国的情况尤为严重。该国三分之一人口处于慢性中毒状态。和地球上其它地区不同,孟加拉国地下水的砷污染是天然的。“砷——饮用水中看不见的毒”报导人员走访了砷中毒患者,并访问了在孟加拉国宣传和推广转基因大肠肝菌荧光检测法的德国研究人员。这些研究人员利用发光细菌,可以快速地、价格低廉地检测饮用水是否被砷污染。 ARSOlux booklet 2011.pdf ———————————————————— 中国砷中毒面临爆发趋势 马桂花 http://www.chinaqw.com/node2/node116/node425/node427/node439/userobject6ai24025.html 人有点儿钱就会想尽办法改善生活条件,这一点原本自然。可有时,常常事与愿违,就象山西省山阴县大营村农民芦子荣一家所遭遇的,结果反而比原先更糟。 1985年,芦子荣花了300多元钱在自家院内挖了一口井,当时他满心欢喜,以为他的家人从此不必象村里其他人那样再去一里外的井里取水,并为此而自豪不已。 转眼十年过去了,他才发觉,自家这口井与其说是幸福之源,不如说是灾难的开始。因为井水正在一点点地戕害家人的身体。 由于井边地表浅层的土质中的含砷量大大超标,因此长期饮用这眼井水的芦家人都患有砷中毒。他们的手脚严重角化,手掌和脚底皮肤变厚变硬。不仅如此,芦子荣前胸、后背的皮肤都色素加深。 “喝了井里的水三年后,我浑身发软、没劲,”现年51岁的芦子荣说。过去,他给别的村民油漆家具、画《西厢记》等古装画收入颇丰。可现在,他经常头晕,右胳膊和左腿膝盖以下时常麻木,甚至闻不了油漆味。 更让人吃惊的是,他的长子芦金龙在太原工业大学计算机系就读两年后,因砷中毒引起的神经障碍不得不提前退学。“有时候我的大脑象计算机黑屏一样,一阵有一阵无,”22岁的芦金龙说。他现在呆在家里做些杂事。 在离芦家约5公里的——四里庄,一些农民的手惨不忍睹。 刘风祥的手掌上长了一层约一厘米厚的黄色、半透明“皮肤”。和四个手指平行的一条掌纹处裂成了深沟。“我喝了两年多村里的井水就发现自己和邻居的手都有变化,就不再喝原来的水。可十年过去了,手掌的皮肤还在长,”刘风祥说。他的手掌和脚底摸上去都很凉。 “如果干挤牛奶这样的重活,我的手就发僵,还疼,”他说。 刘风祥为去医院看手花了一千多元,却没有任何结果。医生无法解释他的病因。实在难受时,37岁的刘常常先用热水泡手,然后用剪刀剪那层厚厚的角化皮肤。 刘风祥和芦子荣只是山阴县现已确诊的4723个砷病人中的两个。在已经省卫生部门检查的约占该县总人口91%的42个村的2万4137人中,中毒病人数高达19.6%。 “中国关于卫生饮水砷含量的国家标准为0.05毫克/升,而山阴县有4个乡镇的3.5万人饮用高砷水,最高的砷含量达4.44毫克/升,超过国家标准88倍,”中国氟砷专业委员会副主任委员、中国医科大学公共卫生学院院长孙贵范说。 据孙教授介绍,长期喝高砷水轻者会导致皮肤色素沉着和脱色;手掌、脚掌部位皮肤对称性的皮肤过度角化以及神经系统损害,严重的会导致皮肤癌、肺癌和其他内脏的癌变,直至死亡。 山西省卫生厅的一份报告显示:重病区的大营村共有400口人,1994年至1998年期间因患各种癌症而导致死亡的中年人达20人之多,癌症死亡率是非砷病区的十倍。 孙教授说,一些相关研究表明:慢性砷中毒会造成儿童的脑损伤。砷甚至还会通过水和土壤污染植物,并很难从土壤中分离。 据山西省卫生厅地方病办公室主任冯立忠介绍,该省有55万多人居住在高砷地区,其中超过10万人饮用含砷的井水。 到目前为止的调查发现,最小的砷中毒患者年龄为7岁,最大的为80岁以上。 为解决这个问题,该省研究发明了一种新型的水处理技术,并据此制成了除砷设备。病区连续观察除砷率为97%。这种一次能处理100公斤水的设备单价为570元。地方政府向山阴县200户居住分散的住户赠送了这种设备。 然而,省卫生厅的官员成金山指出,由于该设备有可能造成二次污染,只能充作紧急情况下的临时性措施。目前在人口密集的地区采取的主要措施是推行改水工程。1997年,各级政府投资200多万元从8公里外引地下水供应包括大营村在内的六个村庄。现在,5千多村民可以在家里喝上安全自来水。 据孙贵范教授讲,全国31个省、市、自治区中有29个省区的居民饮用水中砷含量高于国家标准。 “自1982年以来,地区性砷中毒相继在新疆、内蒙古、山西和贵州出现。到目前为止,中国砷中毒病区人口初步估计为200多万,其中砷中毒病人有2万多,”孙教授说。 他补充说,如果采用世界卫生组织的0.01毫克/升水砷含量作为标准,中国有近1500万人因饮水处于慢性砷中毒状态。 当然,此数据只是初步调查的结果,中国高砷地区的地理分布和人员损伤情况还有待进一步调查。 鉴于改水工程耗资巨大,因而较难实现,孙教授建议对全国所有的水井进行检测,同时先解决儿童的饮水问题。 联合国儿童基金会已对中国的砷中毒情况给予关注,并提出与孙教授所在的中国氟砷专业委员会进行合作。去年,双方协作对中国砷中毒现状进行调查,包括砷污染水的地理分布、病人和高砷暴露居民的有关数据信息,以便为即将采取的预防性措施奠定基础。 “砷中毒将成为今后五年儿基会中国项目的重点,”儿基会中国水项目高级项目官员刘鹏心说。 由于砷中毒癌变要经过20至30年,而中国高危地区人口已在过去15至20年中处于高砷暴露,孙教授警告说,中国因砷引起的癌症爆发已迫在眉睫。他呼吁政府立即采取相应措施进行干预,尽早检测和预防。“不然就来不及了,”他说,言语中含着迫切。 目前,孙贵范和中国预防科学研究院的同行正在分析从病区村民那儿获取的尿样和皮肤角质,以验证脱氧核糖核酸(DNA)损伤。他们还准备验证砷中毒对大脑的损伤。 与此同时,各界为减少高砷病人痛苦所做的努力几乎微不足道。卫生部门只向有限的病人提供了一些软化角质的药膏。 “除了改水,没有任何办法或药物能治疗砷中毒病人,”儿基会的一位资深专家说。 (本文刊载于2001年2月12日《中国日报》) ----------------- 全球地方性砷中毒病区受危害人口至少5000万 新华网山西频道 2004-11-30 记者:刘云伶 新华网太原11月30日电 (记者:刘云伶)地方性砷中毒已远非地方性问题,而是全世界共同的难题,正威胁着至少22个国家和地区的5000多万人口。其中多数为亚洲国家,以孟加拉、印度、中国最为严重,美国、墨西哥、匈牙利等国家和地区也不同程度地存在病区。 这是日前召开的减少砷中毒危害国际研讨会上,世界卫生组织官员公布的信息。 此次研讨会由亚太经合组织、联合国儿童基金会、联合国大学和世界卫生组织联合主办,中国卫生部和水利部共同承办。来自15个国家和地区的71名专家和机构代表参加会议,形成《太原宣言》,提出了改善水质、减少砷中毒危害的具体建议。 据了解,地方性砷中毒最早出现在智利,20世纪50年代台湾也曾发现病区,之后一些国家陆续发现含砷过高的饮用水及病区。目前在亚洲有12个国家地下水的含砷量超过标准,全世界至少有20万人砷中毒。导致饮水型砷中毒的主要原因,在于地方性砷中毒病区病状发现的迟缓,对中毒症状认识的缺乏和这一问题的广泛宣传。 地方性砷中毒已引起世界各国广泛关注,但难点在于目前尚无根治方法,替代水源方法也受到了一定程度质疑。《宣言》提出,解决地方性砷中毒问题,需要长期的、价格低廉的、可持续的方案。替代水源的使用可能有助于解决砷含量的问题,但也可能带来一些其它危险,因此,解决水质问题不能依赖单一方法,应采取综合方法。 与会专家建议,发现地砷病的各国有关部门和地方政府都应参与有关砷中毒的全球性研究并进行相关合作。各国应根据情况制定实用有效的国家政策,确保由国家的一个或多个部门来具体承担水质政策的实施,还要保证这些部门的人员和资金需要,由其制定出至少是本国的安全水质标准。同时,通过建立一个区域性的水质中心,各国的相关部门应积极参与促进合作,实行数据共享和经验交流。专家们还认为,有关国际组织应该通过提供技术指导、资金援助和改善基础设施,支持发现地砷病的国家和地区的有关工作。(完) —————————————————— 儿童是砷中毒高危人群 发表时间: 2009-10-27    来源: 中国环境报第8版    本该活泼聪颖的8岁孩童,却双目呆滞、反应迟钝,专家指出,这有可能是“砷高”惹的祸。有调查显示,在中国的地方性砷中毒病区人口中,儿童约占1/5,属高危人群,目前发现的最早病例是只有6个月大的婴儿。联合国儿童基金会驻华代表伍德琛强调,中国的砷中毒防治工作尤其要保护儿童,因为他们是最脆弱的群体。   山西省地方病防治研究所所长王三祥说,研究表明,过量的砷都可通过胎盘屏障或血脑屏障影响到儿童不同时期的脑发育和神经递质的合成与分泌,因而会对儿童智力及神经系统的正常发育产生不良影响。同时,受害儿童的身体发育也异常缓慢。因此,哪怕迅速脱离污染源,这些孩子在几十年后仍有变成智障和残疾的危险。
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稻砷案
eloa 2009-1-24 23:56
田不野 发表于 2009-01-22 22:24 原文已刊发于《新发现》2009年第一期。此文略有删改。 ========正 文=============================== 它,曾经害死了拿破仑和光绪帝。 它,在潘金莲和武大郎的故事里的角色,或许更让你记忆深刻。 它,就是砷,以氧元素结合后成为砒霜。其微溶于水,无味又无臭,极少量服用有一定药理作用,大量服用立刻致死;长期小剂量摄入,会引发皮肤癌等多种癌症,江湖人称百毒之王。 有人的地方就有江湖。2008年,云南 阳宗海砷污染事件再一次给我们敲响警钟。 云南或许离你很远,但千万不要以为砷离我们也很远。它一直活跃在人类社会之中,如影随形,如蛆附骨。下面就是这样一个故事,故事讲述在一群科学家的努力下,我们终于发现砷这个恶魔是怎么走到我们身边,甚至体内的。 第一章 土祸 回溯到1983 年,在喜马拉雅山南麓的孟加拉国,发现一起奇怪的病例。病人的上胸部、手掌、脚掌皮肤损伤并且疼痛,手臂腿部皮肤出现色素沉淀。经过医生的诊断,确认是典型的因为长期暴露在砷污染之中而引起的砷中毒症状。其实,这种病例在世界上并不罕见。在台湾, 五十 年代末期也爆发过类似的疾病。患者由于色素沉淀而双足发黑,因此这种病被命名为乌脚病。不仅仅在台湾,我国新疆、内蒙古、山西,湖南等地也发现类似的砷中毒病区。菲律宾、蒙古、罗马尼亚、智利、阿根廷、墨西哥等国家,亦发生过类似的案例。 虽然砷中毒案例在世界各地时有零星地发生,但还没有哪个国家,像上世纪 80 年代的孟加拉国一样,半个国家的民众笼罩在砷污染的阴影之下。在接下来的数年里, 8500 多个砷中毒案例在孟加拉国各地被确认。而在 1983 年之前,这个国家甚至还不知道砷污染是何物。世界卫生组织把这次事件称为人类历史上危害最严重的、规模最大的中毒事件。 这个恶魔是哪里来的?为什么它突然之间变得如此猖獗?严重的问题引起了大批科学家和科学组织的关注。 1993 年,世界卫生组织抽查了孟加拉国的 400 个水井,一半以上的水井中砷浓度超过了 50 微克 / 升,这个数值,已经是世界卫生组织和美国环保署建议的安全标准值的五倍。在孟加拉国受到砷威胁的人口超过 150 万,每年有数万人死于砷中毒。 这些含有高浓度砷的水井,是为当地贫苦人民提供饮用水和灌溉用水而挖掘的。打开该国地图,你会在这个国家的南部发现密密麻麻的小岛和河流,但是丰富的水资源 仅仅出现在湿季,随着干季的到来,可用之水捉襟见肘,而且很多孟加拉人惯饮生水,由此导致的各种疾病很让政府头疼。为满足民众对洁净饮用水的需求,他们在国际援助机构的帮助下,利用数十年的时间,上下打钻了将近一千万口水井。砷的魔爪正是通过这些水井,伸向了当地的住民。 现在已经没有疑问,致病的砷主要就从地下水中来。那地下水里面的砷又是从哪里怎么来的呢?对于这个问题的解答,虽然为时已晚,但科学家们不得不亡羊补牢。地质调查发现,孟加拉国的土地之下,砷的含量并不比一般的土壤正常值高。在通常的情况下,这些砷会和土壤中的铁锰氧化物牢牢地结合在一起,如同一个牢笼,关押着砷这个恶魔,阻止它逃窜作恶。但是孟加拉国的蓄水地层里含有大量的有机质,这使得其中的微生物活动非常活跃。当水井贯穿了富含有机质的砷地层之后,在微生物的帮助下,通过一系列生物化学变化,原本深埋固定在地层里面的砷,越狱了。它们逃逸到了地下水的之中,开始了它们对生态、对人类社会的破 坏之路。 科学家们曾经有个很好的机会,可以将这个恶魔扼杀在摇篮之中。这机会来自于 1992 年,那年当地居民已经开始饮用地下水,但是地下水的水化学性质的基础数据却十分匮乏,水文地质学家建议国家对地下水水质进行分析,以防止可能的恶性事件发生。做为国际援助机构之一,英国地调局承担了这项水质分析测试工作,他们调查了地下水中的 36 种元素和一些化合物。令人遗憾的是,由于缺乏足够的认识,砷含量的检测并没有包括在这个研究之中。这是该国民众的不幸,更是科学的不幸。砷,披着洁净水的外衣,利用科学家的疏忽,一年年地扩散,逐渐从地下走到了地上,从水井走到了田间。 第二章 稻凶 对于砷污染,仅仅知道它来自于地下,并不能让医生和环境学家满意,背后的污染原理,才是解决问题的关键。下一步,科学家要搞清楚的是,恶魔是怎么向人类社会和自然环境发动侵袭的? 接着,科学家对各种农产品做了一个普查。因为除了直接饮用,这些井水还有另外一个重要的用途农业灌溉用水,这使得农产品也可能是人体摄入高浓度砷的一个途径。果不其然,一个帮凶在分析人员的围捕下,浮现出了水面。 它叫做水稻! 水稻,禾本科植物,广泛种植在世界各地,是东亚和南亚人民的主要食用农作物,一个普通成人,一天要吃大概 100~500 克的大米。科学家分析了多种农产品中的砷含量,发现大米中的砷浓度是玉米和小麦的 10 倍,是黄瓜和西红柿的 30 倍,是大豆的 100 倍!这些数据充分证明,大米是除了饮用水之外,另外一个重要的砷摄入途径。 从影响范围的广度来说,高砷大米比高砷地下水更加可怕。一口水井,只影响到周围数公里的小区域,而大米从农田里收获之后,将通过我们高效的运输系统送到遥远的城市,送到需要食物的各色人群当中,其中有老人或孩子,病人或孕妇 通过管理和监测,限定污染大米的流通,仅仅是个治标不治本的方法。 为什么水稻里会含有浓度如此之高的砷?如何降低水稻对砷的富集?成为摆在全球环境学家和植物学家们面前一个迫切要解释的问题。 第三章 铁疑 禾本科的植物,是对人类最为重要的植物。其中的成员,我们耳熟能详,除了水稻,还有小麦、玉米、高粱,甚至大熊猫爱吃的竹子。可以说,人类每天都离不开它们。但是,为什么独独是水稻,而不是同在禾本科的其他农作物,成为了砷的帮凶? 有一个特别的现象引起了科学家的注意。在所有这些禾本科农作物中,只有水稻是湿生的,在完全水淹条件下 也照常生长。这个能力来源于水稻的一个特别生理特性:它可以将叶片吸收的氧气,从植物内部传输到地下,供根系呼吸,而其他的植物根系必须从土壤中得到呼吸 用的氧气。生长在淹水条件下的水稻,好比一个背着巨大氧气罐的潜水员,一点都不用担心缺氧的问题。如果在禾本科植物里举办一场游泳比赛的话,那么水稻肯定 就是禾本科植物中当之无愧的菲利普斯!而在淹水的条件下,土壤中的氧气很少,强还原条件使得砷很容易被活化。跟水稻不同,旱稻中的砷的含量就要小很多。淹水环境给水稻吸收砷提供了一个便利的环境,但是,我们依然不知道这些砷是怎么进入到水稻体内的。 拔出一株水田里生长的水稻,你会发现,它的根是暗红色的。这种暗红色的东西,实际上是覆盖在水稻根系表 面上的一层铁氧化物。湿生的水稻,根系拥有强大的氧化能力。土壤中游离的亚铁离子一旦碰到水稻的根系,就会被氧化而形成不溶于水的铁氧化物。这层铁氧化 物,覆盖在水稻根系表面上,如同一层红色的盔甲,被称作铁膜。水稻根系表面的铁膜带有大量正电荷,而砷离子带有负电荷,当它们相遇的时候,会像磁石一 样,紧紧地结合在一起。事实也证明,在砷污染环境下生长的水稻,根系铁膜上含有大量的这种元素! 科学证据表明,铁膜肯定参与了这起稻砷案。可它在其中扮演的是好人,还是坏人呢?它或许做一个好人,利用其巨大的容纳能力,像一个门一样,将远处迁移来的砷阻挡在根系之外;也可能是个坏人,像一个泵一样,源源不断地把远处的砷搬到根部附近。 2005 年,环境砷问题专家对这个问题进行了深入研究,最终发现,铁膜,并不是稻砷案的罪魁祸首。相反,它如同一堵城墙,减少了水稻对砷的吸收。 原来差点冤枉了好人案情也一下子失去了线索。 第四章 硅途 不久,植物学家提供了一条新的线索降低植物砷毒害的机制被发现了。砷不仅仅对动物来说是剧毒物质, 过量的砷也会抑制植物的生长。有意思的是,砷有两种形态,一种是三价砷,比如砒霜里面的,它对动物的危害很大,但是对植物的危害反而很相对较小;另外一种是五价砷,和三价砷相反,它对植物危害很大,对动物的危害相对很小。现在,科学家在植物体内找到一种酶,可以将五价砷转化为三价砷,从而降低三价砷的危害。也正是因为如此,植物体内绝大部分砷都是以三价的形式存在的。 一株植物,就如同一个人类社会。有负责生产的系统,也有负责运输的系统。植物体内存在各种各样的运输系统,有的是高速公路,有的只是人行道。不同的物资,走在不同的路线之上。五价砷是阴离子,走的是阴离子吸收途径;三价砷是不带电荷的小分子,走的是小分子 吸收途径。植物学家的提示,让寻找砷的人们把目光投向了水稻体内的小分子吸收途径。但是,因为砷并不是植物的必需元素,所以植物并不会为三价砷花大价钱建立一条运输通道,它必定像扒火车的贼一样,偷偷地利用了别人的车辆。那么,谁家的交通工具这么粗心大意? 很快,硼的运输路线,成为新的怀疑对象。硼是唯一一种以小分子形式存在的植物必需元素,很可能,三价砷 通过搭乘硼的便车,一路从根系跑到了大米里面。而新的证据表明,植物对砷的吸收规律的确和硼的吸收规律很类似。但是,多年的研究下来,还是没发现传说中的 硼和砷的运载工具。而且,所有的植物都需要硼,即使找到了硼在植物体内的运载工具,也很难解释为什么偏偏是水稻种子里面含有相对高浓度的砷? 案情再一次陷入困境! 正在山穷水尽之时,从日本冈山大学生物资源研究所和英国洛桑研究所传来一个好消息:硅的运输道路被列入了调查范围之后。宛如一片黑暗中划过一道闪电,隐藏在黑暗中的事实纤毫毕现 。 诸多事实证明:硅的运输道路,也是三价砷的行走途径。和其他的植物相比,水稻是少见的硅富集植物。土壤中的硅不仅不会妨碍水稻的生长,甚至在某些地区,农 民还在水稻田里施加硅肥,以促进水稻的抗病害抗倒伏能力。和硼以及三价砷一样,硅恰好也是一种小分子物质。种种迹象表明,水稻天然具备的硅运输能力,也给 砷大开方便之门。正是这自然界中奇妙的相互联系,让水稻稀里糊涂地变成了砷污染的帮凶。 在孟加拉国砷污染发生二十五年之后,稻砷案总算可以告一个段落。谁也不知道,会不会有新的砷污染方式被科学家发现,会不会有新的污染物质出现。我们不得不更加小心地去善待这个世界。尽管环境形势越来越严峻,但请相信,在科学面前,任何的环境恶魔都会将无所遁形。现在科学家正在利用各种生物及化学技术, 打断水稻对砷的吸收途径,还砷污染地区一碗干净的白米饭。
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