飲用水源地痕量有毒有害污染物環境健康風險評價

趙小健

揚州市環境監測中心站，江蘇 揚州 225007

《2012年中國環境狀況公報》顯示，全國113個環境保護重點城市集中式飲用水源地水質達標率為95.3%。但在一些地區，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。在水質達標的目標基本實現以后，開展痕量有毒有害污染物慢性暴露對人體健康的風險評價與研究已經成為當前水源地環境管理的工作重心之一。

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

1 水環境健康風險評價模型

國際癌癥研究中心(IARC)和世界衛生組織(WHO)通過全面評價化學有毒物質致癌性，將污染物分為基因毒物質和軀體毒物質，前者包括致癌化學有毒物質和放射性污染物，后者為非致癌化學有毒物質。根據污染物對人體健康的危害效應以及對有毒物質通過食入途徑的風險研究成果，美國環保署(EPA)針對不同類型的健康危害建立了評價模型，在實際應用中應根據當地社會發展水平對部分參數進行適應性調整［2，10］。

1.1 致癌化學物風險評價

致癌化學物通過食入途徑所致的平均個人健康風險計算模型：

1.2 非致癌污染物風險評價

非致癌化學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經食入途徑所致的平均個人健康危害風險值，a－1;Di為非致癌污染物i經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經食入途徑的參考劑量，mg/(kg·d)。

1.3 放射性污染物風險評價

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］：

假設多種有毒有害物質對人體的毒害作用沒有協同或拮抗效應，呈加和關系，則水環境總的健康危害風險值：

2 應用實例

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境健康風險(表1)。水質監測的質量控制滿足《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T 91—2002)的要求，化學指標的分析方法采用中國環境監測總站發布的《集中式生活飲用水地表水源地特定項目分析方法》，放射性指標的測定方法參照《生活飲用水標準檢驗方法放射性指標》(GB/T 5750.13—2006)執行。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，飲用水源地輻射監測項目為總α和總β活度濃度，缺少放射性核素數據。對于飲用水而言，α射線的內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］。該文假設總α射線的活度是238U釋放，估算放射性風險值。

表1 2012年揚州四水廠水源地環境健康風險值

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險限值1.0 ×10－4a－1，也低于瑞典環保局、荷蘭建設環境部、英國皇家協會推薦的最大可接受風險水平1.0 ×10－6a－1，略高于荷蘭建設環境部建議的可忽略風險水平 1.0 ×10－8a－1［5］。因此，該水源地飲水健康風險極低。

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

3 結論

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

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

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

［1］段小麗，黃楠，王貝貝，等．國內外環境健康風險評價中的暴露參數比較［J］．環境與健康雜志，2012，29(2)：99-103．

［2］EPA540/1—89/002 Risk Assessment Guidance for Superfund：Volume I-Human Health Evaluation Manual［S］．

［3］毛小苓，劉陽生．國內外環境風險評價研究進展［J］．應用基礎與工程科學學報，2003，11(3)：266-272．

［4］王志霞，陸雍森．區域持久性有機物的健康風險評價方法研究［J］．環境科學研究，2007，20(3)：152-157．

［5］胡二邦．環境風險評價實用技術和方法［M］．北京：中國環境科學出版社，2000：184-201．

［6］徐愛蘭，陳敏，孫克遙．長江口南通地區飲用水源地健康風險評價［J］．中國環境監測，2012，28(6)：9-14．

［7］王秋蓮，張震，劉偉．天津市飲用水源地水環境健康風險評價［J］．環境科學與技術，2009，32(5)：187-190．

［8］范清華，黎剛，王備新，等．太湖飲用水源地水環境健康風險評價［J］．中國環境監測，2012，28(1)：6-9．

［9］李俊杰，李靖潔．張家口市洋河、桑干河流域水環境健康風險評價［J］．中國環境監測，2008，24(5)：92-95．

［10］耿福明，薛聯青，陸桂華，等．飲用水源水質健康危害的風險度評價［J］．水利學報，2006，37(10)：1 242-1 245．

［11］胡二邦，姚仁太，任智強，等．環境風險評價淺論［J］．輻射防護通訊，2004，24(1)：20-26．

［12］EPA 540/1—86/060 Superfund Public Health Evaluation Manual［S］．

［13］朱玲，姚海云，周滟，等．1995—2009年我國部分湖泊、水庫水體放射性水平監測［J］．輻射防護通訊，2010，30(6)：17-20．