飲用水源地痕量有毒有害污染物環(huán)境健康風(fēng)險評價

趙小健

揚州市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 揚州 225007

《2012年中國環(huán)境狀況公報》顯示，全國113個環(huán)境保護重點城市集中式飲用水源地水質(zhì)達標(biāo)率為95.3%。但在一些地區(qū)，反映地表水源地有毒有害污染狀況的“水源地特定項目”的檢出率正在上升。在水質(zhì)達標(biāo)的目標(biāo)基本實現(xiàn)以后，開展痕量有毒有害污染物慢性暴露對人體健康的風(fēng)險評價與研究已經(jīng)成為當(dāng)前水源地環(huán)境管理的工作重心之一。

環(huán)境健康風(fēng)險評價是20世紀(jì)80年代從美國發(fā)展起來的環(huán)境科研新領(lǐng)域，進入21世紀(jì)，歐盟、日本、韓國等相繼開展了水、空氣、土壤暴露參數(shù)的研究［1］。健康風(fēng)險評價技術(shù)應(yīng)用于水源地評估，是基于環(huán)境污染物的毒性數(shù)據(jù)建立污染濃度與人體健康的定量關(guān)系，將各項污染物的暴露劑量轉(zhuǎn)換成可以比較、統(tǒng)計的風(fēng)險值，不僅可以評估總體風(fēng)險水平，還可用于確定主要污染物及治理的優(yōu)先順序，從而為水環(huán)境風(fēng)險管理提供依據(jù)［2］。我國健康風(fēng)險評價起步稍晚，現(xiàn)階段主要以介紹與應(yīng)用國外研究成果為主，在核工業(yè)、大氣污染等方面開展了環(huán)境健康風(fēng)險評價，進行了人群暴露參數(shù)的基礎(chǔ)調(diào)查［1，3-5］。在水環(huán)境健康風(fēng)險評價領(lǐng)域，國內(nèi)的研究主要關(guān)注水質(zhì)常規(guī)污染物，對痕量有毒有害污染物及輻射的健康風(fēng)險評價研究不多［6-9］。該文的研究對象是對人體健康風(fēng)險更大的“水源地特定項目”及放射性污染物。

1 水環(huán)境健康風(fēng)險評價模型

國際癌癥研究中心(IARC)和世界衛(wèi)生組織(WHO)通過全面評價化學(xué)有毒物質(zhì)致癌性，將污染物分為基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì)，前者包括致癌化學(xué)有毒物質(zhì)和放射性污染物，后者為非致癌化學(xué)有毒物質(zhì)。根據(jù)污染物對人體健康的危害效應(yīng)以及對有毒物質(zhì)通過食入途徑的風(fēng)險研究成果，美國環(huán)保署(EPA)針對不同類型的健康危害建立了評價模型，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣l(fā)展水平對部分參數(shù)進行適應(yīng)性調(diào)整［2，10］。

1.1 致癌化學(xué)物風(fēng)險評價

致癌化學(xué)物通過食入途徑所致的平均個人健康風(fēng)險計算模型：

1.2 非致癌污染物風(fēng)險評價

非致癌化學(xué)污染物通過食入途徑所致平均個人健康危害計算模型：

式中：Rni為非致癌污染物i經(jīng)食入途徑所致的平均個人健康危害風(fēng)險值，a－1;Di為非致癌污染物i經(jīng)食入途徑的日均單位體重暴露劑量，mg/(kg·d)，計算方法同式(2);RfDi為非致癌污染物i經(jīng)食入途徑的參考劑量，mg/(kg·d)。

1.3 放射性污染物風(fēng)險評價

放射性污染物通過食入途徑所致平均個人健康危害計算模型［11］：

假設(shè)多種有毒有害物質(zhì)對人體的毒害作用沒有協(xié)同或拮抗效應(yīng)，呈加和關(guān)系，則水環(huán)境總的健康危害風(fēng)險值：

2 應(yīng)用實例

揚州市四水廠取水口位于長江下游瓜洲段，距上游的揚州、南京化工園分別約20 km和60 km，常規(guī)的供水凈化工藝主要是過濾消毒，對痕量污染物的去除能力有限。2012年監(jiān)測表明，水源地特定項目中甲醛、氯代烴類、金屬元素等有檢出，最大濃度不超過痕量級(mg/L)。該文以該水源地為例，分析評價水體中檢出的各項痕量有毒有害污染物的環(huán)境健康風(fēng)險(表1)。水質(zhì)監(jiān)測的質(zhì)量控制滿足《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 91—2002)的要求，化學(xué)指標(biāo)的分析方法采用中國環(huán)境監(jiān)測總站發(fā)布的《集中式生活飲用水地表水源地特定項目分析方法》，放射性指標(biāo)的測定方法參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法放射性指標(biāo)》(GB/T 5750.13—2006)執(zhí)行。各污染物的致癌效能因子(PF)及參考劑量(RfD)來自EPA的公眾健康評價手冊［12］。目前，飲用水源地輻射監(jiān)測項目為總α和總β活度濃度，缺少放射性核素數(shù)據(jù)。對于飲用水而言，α射線的內(nèi)照射對人體的危害顯然更重要。我國水體中天然放射性核素主要是238U，其釋放α射線的能力很強［13］。該文假設(shè)總α射線的活度是238U釋放，估算放射性風(fēng)險值。

表1 2012年揚州四水廠水源地環(huán)境健康風(fēng)險值

從表1可見，該水源地水體中各種痕量的致癌、非致癌和放射性污染物所致個人健康危害的總風(fēng)險值為4.87×10－8a－1，不僅遠遠低于 EPA推薦的飲用水源污染所致健康危害風(fēng)險限值1.0 ×10－4a－1，也低于瑞典環(huán)保局、荷蘭建設(shè)環(huán)境部、英國皇家協(xié)會推薦的最大可接受風(fēng)險水平1.0 ×10－6a－1，略高于荷蘭建設(shè)環(huán)境部建議的可忽略風(fēng)險水平 1.0 ×10－8a－1［5］。因此，該水源地飲水健康風(fēng)險極低。

3類污染物中，致癌化學(xué)物的風(fēng)險值遠高于非致癌化學(xué)物和放射性污染物，致癌化學(xué)物對總風(fēng)險值的貢獻率達到91.6%。納入評價的8項污染物中，1，2-二氯乙烷、三氯甲烷對總風(fēng)險值的貢獻率居前，累計占90.8%，說明上游化工園區(qū)排放的工業(yè)廢水是該水源地環(huán)境健康風(fēng)險的主要來源。

3 結(jié)論

1)揚州市四水廠水源地的評價結(jié)果表明，該水源地水體中痕量有毒有害污染物所致健康危害總風(fēng)險值為4.87×10－8a－1，遠低于 EPA 推薦的風(fēng)險限值 1.0×10－4a－1，接近可忽略水平。因此，該水源地水質(zhì)良好，水中有毒有害污染物慢性暴露對人體健康的風(fēng)險極低。

2)該水源地納入評價的8項污染物中，1，2-二氯乙烷、三氯甲烷對總風(fēng)險值的貢獻率累計達90.8%，致癌風(fēng)險對總風(fēng)險值的貢獻率達到91.6%。削減上游化工園區(qū)廢水中有機污染物，特別是具有潛在致癌效應(yīng)的鹵代烴類的排放量，是控制該水源地環(huán)境健康風(fēng)險的關(guān)鍵。

3)日常應(yīng)用的污染指數(shù)法評價水環(huán)境狀況較為簡單、直觀，但不能揭示達標(biāo)的低濃度有毒有害污染物慢性暴露可能產(chǎn)生的影響。將健康風(fēng)險評價引入到水環(huán)境評價工作中來，能更加客觀全面地評估飲用水的安全性，為強化水源地風(fēng)險管理，優(yōu)化污染控制策略提供指導(dǎo)。

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