癌症往往使人们联想到痛苦、绝望等感觉，癌症病人往往遭受长期的病痛折磨、难以忍受的治疗过程，而且最终只有少部分人能康复。癌症给人类带来如此巨大的负面影响，以至于20世纪70年代人类宣布向癌症宣战。这场战争一直持续到现在，政府为此花费了大量的资金以研究和预防癌症的发生。

对饮用水和致癌风险的关系这一问题的提出是基于这样一个事实：随着分析技术的发展，研究人员在饮用水中发现多种化学物质，其浓度足以造成饮用者有致癌的潜在威胁。在美国与欧州一些发达国家20世纪六七十年代后制定的水质标准都考虑了对癌症的预防因素。

为了便于讨论这一问题，本文分成几个部分进行论述。首先介绍癌症是怎么回事，是怎样引起和发展的：其次介绍怎样确定哪些物质致癌；然后详细介绍在饮用水中发现的、可能致癌的化学污染物；最后谈到这些物质是怎么进入饮用水中的。

第一节.什么是癌症，癌症是怎么引起的

癌症是指细胞不受控制的生长和扩散。致癌细胞不正常繁殖是因为细胞内控制繁殖、决定细胞功能的核酸大分子物质脱氧核糖核酸受损或非正常复制。每个细胞内都含有修复受损脱氧核糖核酸的蛋白质分子，当修复蛋白质不能修复这些受损的脱氧核糖核酸时，通常这些细胞不能发生分裂，因此也不能将这些受损的脱氧核糖核酸信息传给新细胞。但是这些不能修复的受损细胞也有可能发生分裂，而且分裂的速度比正常细胞要快得多，这种细胞就被称为致癌细胞。

脱氧核糖核酸通常很容易受损。细胞生长繁殖过程中许多随机事件都会引起这种损伤，化学物质和辐射也造成其损伤，引起脱氧核糖核酸受损并致癌的化学或放射性物质称为致癌物。确定一种物质是不是致癌物要考虑下列几个因素：首先在实验室做细胞试验确定这种物质是不是损伤脱氧核糖核酸，一般选择细菌细胞做试验：第二步，以活的动物（一般选老鼠）细胞做试验，以确定这种物质是否能引起恶性肿瘤的形成。许多政府机构、学术单位和商业部门都在进行这方面的研究。

最后一步可能以人为研究对象。为了进行研究而故意让人食用或接触在这些已知致癌物或可疑致癌物污染是不道德的，这种直接方法不能采用。间接的方法是研究那些由于意外事故或自然原因接触到这些已知的或可疑的致癌物的人。这种间接研究方法通常分两种方式进行。第一种方式是对大的生态系统或环境系统进行研究，比较那些受到已知的或可疑的致癌物质污染的群体和那些未接触到这些物质的群体，然后确定受污染群体的癌症发病率是否高于未受污染的群体。

例如：为了确定抽烟是否与肺癌有关，可以研究、比较抽烟群体的肺癌发病率和不抽烟群体的肺癌发病率。如果前者的肺癌发病率比后者高，可以推测抽烟可能与肺癌相关。只是一组这样的研究结果还不能得出肯定的结论，但如果多组研究都得出相同的结果，这一结论的可能性就大大增加了。为了进一步证实这一结论，可以做剂量反应试验。如果一个人抽烟次数越多，癌症发生率越高，或反之，一个人抽烟次数越少，癌症发生率越少，则抽烟引起肺癌的结论就更可靠。最后，如果其它已知的引起肺癌的因素，如接触石棉等都已经被考虑在内，抽烟与癌症发病率的关系仍然很强，则抽烟引起癌症的结论就很令人信服了。尽管这一过程所有的结论都是推断性的，没有直接的证据证明抽烟引发癌症，但随着研究的逐步深入，结论变得越来越有说服力，最后被大家共同接受。

研究可能致癌物的第二种方式是病例控制法。这种方法是研究、比较一组患某一癌症的病人和一组未患该病的正常人，根据结果反推两组群体以前接触化学物质的异同。还以抽烟和肺癌的关系为例，如果发现患肺癌的人抽烟的次数比未患肺癌的人抽烟次数多很多倍，则可以初步推断癌症与抽烟有关。同样单个这样的试验还不能断定这种关系一定存在，重复试验结果和其它有力的证据综合一起可以增强结论的可信服性并最终被广泛接受。

以人为对象的研究的缺点在于没有试验室条件下的研究那么精确和有重现性。通常还要求被研究的对象回忆很多年以前接触过什么化学物质或其它污染。可以想象让一个人回忆10年或20年以前吃过什么或喝过什么、或者回忆未成年前抽过多少烟是多么的困难。这种研究结果往往不够准确、偏差较大。同样，研究一城市或地区这种大规模的居住环境以确定某些致癌因素也是很难准确可靠的。因为某些癌症的发生需十几年或二十几年才能表现出来，进行这种研究就更难以准确可靠了。人口组成在不断变化，化学污染物的浓度也在不断变化，新的污染因子也不断出现，因此流行病学的研究和生态学的研究往往存在许多问题，结论让人怀疑。

这些问题同样存在于饮用水中的致癌物上，而且与抽烟或吸入石棉引起肺癌发病率显著增加不同，许多饮用水中存在的可能致癌化学物并未引起明显的癌症发病率增多。那些被广泛接受的致癌因子如石棉能使癌症发病率增加10～100倍，而许多饮用水中的致癌因子只使癌症发病率增加0．5～3倍，与这些因素有关而引起癌症发病率的增加还可以解释成其它原因，因此要明确断定由饮用水中化学物质引起也比较困难。要确定饮用水中存在的一种化学物质是不是致癌物是一项长期而复杂的工作。

国际癌症研究会(IARC)由世界卫生组织发起，于1965年成立，总部设在法国巴黎，其目的是协调和进行人体癌症病因的研究。该组织定期召集研究潜在致癌物的科研人员交流研究进展。根据已知的研究结果，国际癌症研究会将化合物分为下列五类

1．确定的人体致癌化合物(1)

2．很可能的人体致癌化合物(2A)

3．有可能的人体致癌化合物(2B)

4．未分类为人体致癌化合物的化合物(3)

5．很不可能的人体致癌化合物(4)

国际癌症研究会基于人体和动物研究的结果，并结合科学领域的研究进展，将各种可能的致癌物质分配给上述五个研究小组深入研究，研究结果定期评价并更新，研究结果作为该研究组织的专题论文定期发表并通过网页(www.IARC.fr)提供给公众。附录表中列出了饮用水中存在的可能致癌物，每个物质名字的后面有该物质的国际癌症研究会给的致癌风险指数。

第二节饮用水中致癌物种类

饮用水中致癌物的分类可以有不同的方法，这里以进入饮用水的方式分类。第一类通过自然因素在水源地进入水体；第二类由人类生产、生活产生的污染物在水源地进入水体；第三类是在水处理过程中产生的。

1．从水源地通过自然因素进入水体的可能致癌物

这里主要介绍砷、石棉和放射性物质。

(1)砷，砷是许多工业生产过程都使用的金属。几十年前砷污染了美国众多的河流和空气。由于金属冶炼技术的提高，空气污染控制技术的发展以及工业污染控制技术的改善，现在砷对水环境和空气的污染程度比几十年前已大大减轻。现在饮用水中砷的来源主要是因水源地附近的自然地理因素引起的，特别是在火山沉积岩地区。全球含量最高的地区有中国台湾、阿根廷、智利、墨西哥、孟加拉国和印度，美国含量最高的地区在西南部和阿拉斯加。一些研究表明长期饮用砷含量高的水能导致多种皮肤疾病，包括皮肤增厚、皮肤色素沉着和皮肤肿瘤。剂量反应曲线也表明砷的吸入量与皮肤癌的发病率有良好的相关性，在孟加拉国这种关系得到很好的证明，在那里有数百万的人饮用受砷污染的井水。现在砷导致皮肤癌酌观点已被广泛接受。

最新的一些研究表明砷也引起体内器官癌症。在阿根廷进行的一项生态学研究表明水中砷含量高的地区居民的肺癌、肾癌、膀胱癌和结肠癌的发病率也高；在美国，内华达地区饮用砷含量高的饮用水的居民也被发现早期膀胱癌的症状。最近实验室研究也证实砷能诱发细胞复制过程中基因表达的改变。因此国际癌症研究会将砷列为第一类致癌物。

尽管上述的研究结果说明饮用水中砷的含量与癌症的发生有一定的关系，但也还存在疑问。证明饮用水中砷含量与内部器官癌症有关的研究许多都是在那些高砷含量地区进行的，这些研究中砷的浓度通常高达几百微克每升，这比美国所有饮用水水源中砷的浓度都要高得多。因此从上述研究数据还不能推断是否饮用水中砷的含量低致癌风险也小，或者是否存在一浓度阈值，当砷浓度低于此阈值时就不会有致癌风险。

这些并不是纯学术问题。美国环保局暂时推荐饮用水中砷的浓度应低于50μg/L。这一推荐值只考虑了砷引起皮肤癌的风险，而未考虑砷可能引起体内器官癌变的最新研究成果。中国台湾的研究表明砷能引起体内器官癌症发病率的增加，例如研究发现膀胱癌的发病率将显著增加：每千人能增加2~5例。这么高的发病率已远远超过美国环保局制定水质标准时认为可以接受的范围。

正是基于这样一些研究，美国国会1996年通过安全饮用水法修正案时规定应研究有必要进一步降低饮用水标准中砷的浓度规定值。普有人建议将砷的控制浓度降低至2μg/L。有关委员会预计就此问题在2000年提出一份报告。目前世界卫生组织的饮用水水质标准规定砷的浓度为10μg/L，加拿大的标准是，25μg/L，并准备进一步降低。

我国在2007年进行的新的《生活饮用水卫生标准》规定砷的浓度为10μg/L。这个标准已与世界卫生组织的标准一致，但是具体执行这一标准还存在一些技术问题。

在美国98%的人口饮用水中砷的浓度低于10μg/L。如果将来饮用水质标准规定砷的浓度进一步降低，对大多数的饮用水生产企业达到新的标准应不会有困难。但仍有2%的人口饮用水中砷含量相对较高，个别的饮用水砷的浓度高达50~100μg/L，这大多数属于小的饮用水水源。饮用这些饮用水的人将来要达到新的水质标准要求时将面临挑战。就目前的情况而言，饮用自备井水或小水厂提供的自来水的居民应注意检测饮用水中砷的含量。

(2)石棉  石棉的主要成分是硅，是公认的肺癌致癌物。50年前对接触石棉的工人的职业病研究就表明，那些经常接触石棉的工人的最终患上肺癌的可能性比未接触这些物质的工人要高得多。研究也发现接触石棉的工人患胃癌的人比较多，原因可能在于这些人吞咽了含有石棉的肺部黏液，这些石棉最终进入胃组织。

饮用水中石棉的致癌作用还不清楚。石棉在环境中广泛存在，可以通过水源附近的自然地理因素、采矿和炼铁对水源的污染和含有石棉材料的给水水管或水渠的腐蚀等途径进入饮用水中。石棉以纤维状形式存在，其纤维丝的结构特性(长度、宽度和直径)和其浓度(每升水中石棉纤维丝的多少)对致癌作用都有重要的影响。对饮用水中石棉的致癌作用的研究得出了互相矛盾的结果。旧金山的一项研究发现水中自然因素产生的石棉能导致胃癌、食管癌和肺癌；加拿大魁北克的研究发现饮用水中石棉与肺癌和胃癌正相关：挪威的研究也发现石棉引起胃癌发病率的增加。另一方面，对华盛顿州普吉三德地区的调查和加拿大的一项研究都表明没有发现石棉与癌症发病率有关系。明尼苏达的都那斯以斯普瑞湖为水源，在那的研究也发现不一致的结果：由于工业污染，1955～1973年该湖水中石棉浓度较高，在这里的一些地区发现癌症发病率增加，但这里的另一些地区则未发现癌症发病率增加。

概括而言，目前还未发现强有力的证据证明饮用水中由自然因素产生的石棉能导致癌症。但不管怎样，因为已知石棉是肺癌致癌物，安全饮用水法规定了石棉的限制浓度，国际癌症研究会也将石棉列于第一类致癌物。

(3)放射性物质离子化放射线的致癌性众所周知，原子弹爆炸和原子能事故的幸存者都有很高的致癌风险，目前还不清楚饮用水中由于自然因素而存在的放射性剂量是否也能导致癌症。世界各地的饮用水中都存在微量的镭、铀和氡等放射性物质，其浓度可能各不相同。地表水中一般放射性物质含量低，而地下水中放射性物质含量相对较高。

一些生态学的研究表明饮用水中放射性与癌症有很弱的相关性，研究人员比较了佛罗里达两个地区的情况，其中一个地区饮用水中放射性含量高，另一地区相对较低，结果发现放射性含量高的地区白血病(血癌)的发病率相对较高。对依阿华州的研究也发现饮用水中放射性高能导致高的白血病发病率，北卡罗莱纳州的一项研究也表明饮用水中氡含量高的地区儿童血癌的发病率比氡含量低的地区高。但是所有这些研究都引起一些不同的意见。这些批评意见涉及研究中癌症发病率的统计方法、放射性剂量的计算以及没有考虑其它因素的影响等方面的问题。因为这些原因，因此研究人员认为美国由饮用水中放射性直接引起的癌症很少。

2．人类生产、生活产生的污染进入水体后的潜在致癌物

人类生产、生活过程中产生大量的有机物，通过各种方式直接或间接地进入饮用水中。例如堆于河流或湖岸的化学品垃圾就是明显的例子，还有杀虫剂、杀菌剂的使用也是明显的例证。那些不直接排入水体的化学物质通过蒸发或沉降作用最后进入水源中，大多数有机物在水体中能长期稳定存在而不分解，最后逐渐积累成较高浓度。这部分主要介绍两类水体中存在的、由人为活动产生的污染物：硝酸盐和有机化合物。

（1）硝酸盐  由农业生产产生的面源污染中含有氮含量高的杀虫剂、杀草剂、杀鼠剂、化学肥料和粪肥等，最终导致地下水中硝酸盐含量高。美国粪肥年施用量相当于1000万吨氮。一些研究表明农业地区的地下水中硝酸盐含量是非农业区地下水中氮含量的3～60倍。

对饮用水中硝酸盐的潜在致癌作用的担心是因为有研究表明饮用水中的硝酸盐进入人体后能与胃黏膜作用生成亚硝胺(N-nitrosamine)，而亚硝胺是强致癌剂。研究也证实硝酸盐摄入量与亚硝胺产生量有关。尽管有这方面的担忧，目前饮用水中硝酸盐引起癌症增加的证据还很少，这种推测是否正确也未有定论。另外长期定量测定饮用者的硝酸盐摄入量也很困难，而且癌症的发展有一段时间比较长的潜伏期。

法国未发现饮用水中硝酸盐含量与癌症发病率有关系，但西班牙却发现饮用水中硝酸盐含量高的地区的居民胃癌发病率也高。英国也有相似的研究结果，但同时英国又有两项研究表明饮用水中硝酸盐含量与癌症发病率没有关系。美国伊利诺斯的几项研究发现癌症跟硝酸盐无关，但内布拉斯加的研究却发现硝酸盐引起淋巴癌增加。硝酸盐与胃癌关系的研究也有相似的互相矛盾的结果。

美国规定饮用水中硝酸盐的最高浓度为10mg/L，几乎所有大型的公共自来水都能达到这一标准，但私人的水井常有较高的硝酸盐浓度，特别在农业地区。一项名为美国地理调查的研究表明，随机取样发现有10％的水井硝酸盐超过水质标准的规定。尽管硝酸盐是否与癌症发病率有关系还没有定论，以私人水井或小型供水企业的自来水为饮用水的居民还是应该有所防范，定时检测饮用水中硝酸盐的含量。

(2)有机化合物  二战后美国和世界其他国家的工业化进程，导致大量新合成的有机物在工业、农业、商业和人们的生活中使用。尽管这些化学品的使用使我们的生活更方便、更高效、更舒适，但他们也产生了环境污染的问题。许多化合物在自然界很难分解，因此他们的处置就成为新的问题。为了处置这些化合物，其中一部分被直接倾倒于水体，还有一部分被填埋，这两种处置方式都导致部分化学物质最终进入饮用水中。许多化学物质在处置地附近区域逐渐积累，但如果其中一部分进入到地下水含水层后，就会广泛扩散。特别是化肥和杀虫剂，直接施用于土壤并往土壤下层渗透，其他一些化合物在分解或挥发后因沉降作用进入水体。

化合物中产生最大污染问题的是有机化合物，即含碳化合物。容易分解或挥发的有机物称挥发性有机物，包括苯、四氯化碳、氯乙烯等。这些有机物可通过饮用、呼吸和皮肤接触进入人体。其它的有机物比较稳定，包括丙烯酸酯、氯丹(Chlodane)、二恶英、多氯联苯等。这些有机物主要通过饮用水进入人体。这些有机物中大部分含有氯，因此属氯代有机物。

附录三（见上期）列出了水中可能的致癌有机物，读者可以发现其中大部分是有机化合物。这些有机物中苯、氯乙烯和二恶英被国际癌症研究会列为第一类致癌物 (即确定的致癌物)；还有11种被列为第三类致癌物(有可能的致癌物)；剩下的有机物未分类。

对这些污染物致癌性的研究还比较少，已经进行的研究也与其它生态学或流行病学研究中存在的问题一样有其不足之处，为了弥补这些问题，一些研究选择在有毒化合物堆积地或附近地区进行。这些地区污染物的浓度比环境中正常条件下污染物浓度高许多倍，希望通过这些研究能明确发现这些污染是否与癌症发病率有关系。其中一项研究在纽约州靠近尼亚加拉大瀑布的爱渠 (Love Canal)地区进行。这一地区在1947～1952年曾是有毒废物堆积地，后来在这些地方盖了很多房子。研究发现1955～1977年这儿的肺癌发病率较高，但这是否是饮用水受污染引起的则不清楚，因为这些有机物也可能挥发后进入空气中，然后通过呼吸作用进入人体内。在马萨诸塞州沃堡（Woburn）进行的一项研究发现该地区饮用水受有机化合物的污染后有一儿童白血病高发群，但对加州河边县（Riverside  Country）的调查却未发现有毒有机物堆积地区有癌症发病率高的现象。

1989年美国对全国339个县有毒废物堆积地区的癌症发病率进行研究，结果发现这些地区肺癌、膀胱癌、胃癌、结肠癌的发病率明显比别的地区高。新泽西州27个小镇饮用水中挥发性有机物高，这些地区白血病发病率也高。同样，宾州饮用水受污染的地区膀胱癌发病率也比别的地区高。

这些研究都说明饮用水中有机物含量增加可能引起癌症发病率的增加，但是由于这类研究本身的缺陷，研究结果还不能完全证明附录三所列的所有有机物是否都致癌。但无论如何，我们应采取审慎的态度，尽量减少饮用水中这些有机物的含量。与前面提到的一样，小水厂和私人水井的用户受这些化合物污染的可能性大，因此应更加注意经常检测他们的饮用水水质。

第三节水处理过程中产生的致癌物

这一节将介绍水污染和致癌风险问题中比较矛盾但又有趣的一方面。这个问题与氯有关。氯作为最广泛使用的饮用水消毒剂为控制饮用水传播的传染病起了巨大的作用，但现在却被发现它也会产生致癌的消毒副产物，这一利弊相伴的事实的确令人啼笑皆非。

氯作为化学元素，能与碳原子形成强电子键。因此氯代有机物（有机氯）十分稳定，不易降解，使其在土壤和水中长期存在并不断累积。而且这些有机物都有亲脂性(即容易进入脂肪)，因此当它们通过食物和水进入人体和动物后很容易在脂肪内累积。

有机氯化物在20世纪70年代中期首次在饮用水中被检出，这些有机物是因消毒过程中使用的氯与水中天然或人为污染带来的有机物起化学反应而生成的。这些化合物中目前大部分还未能分析、鉴定出来，即使能被检测的有机物，目前对其研究也还很少。这些消毒中产生的氯代有机物在饮用水中的含量很大程度上取决于水源水中有机物的含量。因为地表水源比地下水源更容易受天然有机物和工业废水的污染，因此，以地表水为水源的饮用水中这类氯代消毒副产物的含量通常比以地下水为水源的饮用水中高。

氯代消毒副产物中最常见也是研究最多的有机物是三卤甲烷和卤乙酸。三卤甲烷是由三个卤素（一般是氯和溴）原子与甲烷分子中的碳原子相连，比较常见的是三氯甲烷。如果水源水中溴离子含量高，就会有溴代甲烷产生。通常三卤甲烷在地表水源饮用水中含量为30～300μg/L，在地下水源饮用水中含量为1～10μg/L。以老鼠做试验发现长期饮用含三卤甲烷或三氯甲烷的饮用水能导致肝癌和肾癌的发生，细菌试验发现溴代甲烷能引起脱氧核糖核酸突变，老鼠试验证明溴代甲烷引起肾癌和结肠癌。卤乙酸中最常见的是二氯乙酸和三氯乙酸，实验室动物试验发现三氯乙酸诱发肝癌。

为了证实氯代消毒副产物是否会引起癌症发病率增加，科研人员开展了以人为对象的研究。研究的第一步是比较饮用加氯和不加氯的饮用水的地区的癌症发病率的变化，结果发现饮用加氯的饮用水地区的居民结肠癌、直肠癌和膀胱癌的发病率增加。然后为了证实这一结果，开展了病例控制试验。其中一项研究结果表明，饮用加氯消毒的自来水30年或30年以上的人患膀胱癌的风险比从来没有饮用过氯消毒的自来水的人高1.6～1.8倍。另一规模较大的研究表明美国每年有5000例膀胱癌和8000例直肠癌是因饮用加氯的自来水引起的。丹麦最近的一份研究报告介绍了氯代消毒副产物与乳腺癌的关系。

到目前为止，由于饮用水与致癌风险研究的不断深入，人们开始认识了饮用水中的污染物与癌症的关系，加强环境保护，向民众提供安全的饮用水已成为世界各国政府关注的首要问题。