科學識別環境健康傳導鏈的六大特征

呂占祿，王先良*，郭 辰，錢 巖，梁 豹，2，吳家兵，2，張金良，宛 悅（.中國環境科學研究院，環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 0002；2.安徽醫科大學公共衛生學院，勞動衛生與環境衛生系，安徽 合肥2002；.環境保護部科技標準司，北京 0005）

科學識別環境健康傳導鏈的六大特征

呂占祿1，王先良1*，郭 辰1，錢 巖1，梁 豹1，2，吳家兵1，2，張金良1，宛 悅3（1.中國環境科學研究院，環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012；2.安徽醫科大學公共衛生學院，勞動衛生與環境衛生系，安徽 合肥230032；3.環境保護部科技標準司，北京 100035）

區域環境污染情景特點決定了環境健康傳導鏈的具體特征，不同環境污染情景下環境健康傳導鏈在目標污染物、目標區域、主要介質、潛在暴露途徑、目標人群、健康效應等六個方面具有顯著的差異.科學識別環境健康傳導鏈的六大特征是環境污染情景分析和識別具體區域環境健康問題特征的關鍵環節，是制定環境健康危害調查技術方案和解決環境健康問題的技術基礎.

環境健康傳導鏈；特征識別；區域環境污染；環境健康危害

伴隨我國經濟社會和環境保護整體形勢的快速發展，如何有效識別和科學評價區域環境污染問題的健康損害和健康風險已經成為環保科研人員關注的研究熱點［1-3］.在區域環境健康問題調查時，不同的環境健康傳導鏈在目標污染物、目標區域、主要介質、潛在暴露途徑、目標人群、健康效應等方面具有顯著的差異.科學識別環境健康傳導鏈的主要環節特征是編制具體區域環境健康問題調查方案的關鍵，需要具備一定的專業知識和比較豐富的經驗，具有一定的技術難度.基于在淮河流域環境與健康調查、全國重點地區環境健康專項調查等大型科研實踐活動中的具體經驗，圍繞環保部門對環境健康風險識別和控制的實際工作需求，針對如何科學識別環境健康傳導鏈的六大特征的問題，提出思考和認識，以推動區域環境健康調查技術理論的探索和進展.

1 環境健康傳導鏈在區域環境健康調查中作用

環境健康傳導鏈是指污染物從污染源排放、進入局部環境介質、人群接觸后進入人體，到產生特異性（非特異性）健康危害的整個鏈條，簡稱為環境健康傳導鏈，環境健康傳導鏈是貫穿識別區域環境健康問題所有技術環節的核心.其中，化學物種類繁多，區域環境污染情景復雜，以及人群暴露途徑多樣，造成的健康損害終點不同［4-6］，這些特點使區域環境健康調查比傳統的污染評價更為復雜.目前我國在識別區域環境健康問題時，對于環境健康傳導鏈的技術核心地位認識不夠充分，在調查方案編制時對于如何系統了解環境健康傳導鏈的主要環節特點缺乏系統認識.

調查區域環境健康問題時，著眼于不同的環境健康傳導鏈在目標污染物、目標區域、主要介質、潛在暴露途徑、目標人群、健康效應等六大環節方面的顯著差異［7］，制定環境健康傳導鏈的上述六大特征的調查策略，就是編制區域環境健康問題調查方案的主要內容.簡單來說，制定環境健康傳導鏈六大特征識別方法的過程就是綜合權衡科學必要性和實際可行性等多方面信息，篩選確定每個特征方面優先關注內容和調查目標的過程.

環境健康傳導鏈的每個環節調查樣本數量需要參照有關技術規定經綜合權衡后確定，以保證調查結果的代表性.整個調查實施需要貫徹全程質控的理念，在參加人員、方案編制、實施過程等方面有具體的質控措施和要求.

2 環境健康傳導鏈特征識別方法

2.1 目標污染物

目標污染物的選擇需要綜合考慮必要性和可行性.在必要性方面，候選的污染物應該是目標調查區域的主要高毒污染物，其在目標區域環境中存在負荷較高、目標區域環境中分布范圍較廣、與受關注的污染源排放關系密切（往往與人為活動有關）的化合物［8］.其次考慮對人體健康危害較大的污染物，如具有致癌、致畸、致突變等慢性毒性作用或有機磷農藥［9-10］等具有急性毒性的物質.國際癌癥研究機構（IARC）將化合物依據其致癌性進行了分類，其中，1組和2A組化學物質為需要重點關注的化學致癌物.在進行目標污染物選擇時，可首先根據這一標準對污染物進行劃分，結合當地調研情況對所有候選污染物進行篩查，最后確定目標污染物. 因此，在區域健康風險評價中將重點關注其中含量較高，或危害較大的污染物.

在可行性方面，應考慮目標污染物選擇上的技術可行性和經費支持可行性，如果某種污染物具有適宜的調查監測技術，有適宜的成分分析技術方法和效應監測技術方法，同時具備充分的調查經費時，就可以將其考慮為本次調查的目標污染物.否則，一般來說都不應該將其作為調查目標污染物［6］.但環境中的污染物種類繁多，環境污染治理或健康風險評價中往往很難將所有污染物涵蓋，有些新型污染物檢測技術不成熟、所需成本過高等因素均會制約對其進行調查研究.

2.2 目標區域

確定調查的核心目標區域是設計環境健康問題調查方案的難點之一.可以通過預調查或資料調研的分析，以重污染企業周邊地區、礦區、油田等污染嚴重的區域為主要目標，綜合媒體及群眾重點關注的地區，通過實地調研并結合模型推算和經驗判斷確定目標調查區域［11-12］.2006年頒布的《全國土壤污染狀況調查總體方案》中要求，把重污染企業周邊、工業遺留或遺棄場地、固體廢物集中處理處置場地、油田、采礦區、主要蔬菜基地、污灌區、大型交通干線兩側以及社會關注的環境熱點區域作為調查重點［13］.在實際調研過程中，除考慮污染現狀及地理因素外，區域健康風險評估還應結合考慮當地經濟發展及產業布局現狀.同時，還應注意選擇自然狀況、經濟條件、人口構成、生活習慣、膳食結構等相似條件的區域作為對照區，將污染區和對照區進行對比分析，對于識別環境健康傳導鏈也具有重要意義.

另外，區域環境調查所面臨的一大難題在于區域環境問題往往并非局限于行政區界，這也增加了環節健康問題識別的技術難度.如某地的流域水污染可能是由于其上游省份的工業排污造成的，這樣的情況下需要相鄰區域環保部門、職能部門有效的相互溝通與協調合作［16］.

2.3 主要介質

通過區域污染情景分析，判斷污染物影響的主要介質.以廢氣作為主要排放途徑的污染物受影響的介質主要有局部區域的空氣和土壤，以廢水作為主要排放途徑的污染物受影響的介質主要有局部區域的下游河流湖庫地表水（地表水源）、下游河流湖庫底泥、下游河流湖庫兩側的淺層地下水.以廢渣作為主要排放來源的污染物受影響的介質主要有局部周邊區域的土壤、地表徑流和淺層地下水和附近的空氣揚塵等.同時存在多種污染物排放途徑時，需要進行單獨排放途徑的污染情景分析，再確定環境健康問題調查最終需要關注的主要環境介質［17］.

對于不同污染物而言，其影響的環境介質并非單一的，而是可能共同存在于多個環境介質中.重金屬在礦產開采和使用的整個過程會產生廢氣、廢渣、廢水等，影響的介質包括空氣、土壤和水體等，并且經食物鏈具有生物富集效應［18-19］；多環芳烴類（PAHs）等有機物在環境介質中分布廣泛，可直接或經生物富集作用間接影響居民健康［20］.

此外，一些化學污染物引起關注的另一個原因是其具有持久性和生物富集作用［21］.這些物質在進入不同介質中不僅可長期存在，更會積累于不同生物體內.污染物經過生物富集作用后其含量增加，人經飲食攝入受污染的蔬菜、魚肉類等，這些有害物質直接進入人體，且濃度較高，從而造成嚴重的健康損害［22］.

2.4 潛在暴露途徑

環境健康問題調查時潛在暴露途徑需要依據多因素綜合分析確定.首先是污染物的理化性質，據此確定目標區域的主要受影響環境介質，還要結合考慮人群的活動方式特點以及居民生產生活飲食方式等［23］.首先，在確定目標污染物時應了解目標污染物的性質，如其本身的存在狀態（氣態、液態或固態）、溶解性、酸堿性以及是否具有生物蓄積性等，確定其最可能存在的介質；其次通過現場采樣檢測方式了解目標污染物在環境介質中的分布，確定主要的受影響環境介質；并且通過問卷調查了解當地人群的生產生活方式特點，最終結合多項調查結果確定污染物進入人體的主要途徑及潛在暴露途徑.大氣污染嚴重時，經呼吸道暴露是污染物進入人體的重要途徑；淺層地下水受到污染，同時居民又是以淺層地下水作為飲用水源時，經口飲水是污染物進入人體的重要途徑；如果土壤（特別是當地主要作物耕地如農田、旱地等）受到污染時，經口飲食可能是污染物進入人體的重要途徑；一般來說，經皮膚暴露不是低劑量環境污染暴露的主要接觸途徑（特殊污染物和特殊情況除外）［24］.在具體區域污染情況下，往往同時存在多種值得關注的污染物潛在暴露途徑.最終通過選擇合適的暴露評價模型并估算實際暴露量確認主要的暴露途徑.

在確定需要關注的暴露途徑后，另一項關鍵的工作是確定暴露參數.特征參數包括污染物的濃度及其危害性；以及人體接觸污染物的接觸頻率和持續時間等［25］.暴露參數的獲取方法主要通過現場調查、科學研究和資料調研等，不同國家和地區的居民因為人種以及生活方式差異，其暴露參數并不一致，我國也在加緊修訂和完善中國居民的暴露手冊［26］.此外，嬰幼兒和兒童作為特殊人群，其飲食和行為習慣于成年人有顯著差異，因此在對其進行健康風險評估時應采用專門的暴露參數.

2.5 目標人群

目標人群可分為一般人群和敏感人群.環境健康問題調查時首先需要明確目標區域內的所有常住居民，即一般的潛在受影響人群.在潛在受影響人群中，因為污染物的效應終點差異，不同的污染物往往具有不同的敏感人群.在一個具體的環境污染區，對于不同的污染物來說，潛在受影響人群是相同的；但是敏感人群可以完全不同.一般來說，環境健康調查時，優先考慮選擇敏感人群開展調查.如在一個鉛污染物區，調查范圍內的所有人群組成了潛在受影響人群；由于鉛的健康損害主要體現為神經毒性，敏感人群主要為12歲以下的兒童［27］.由于嬰幼兒和兒童代謝旺盛，呼吸率以及單位體重的進食量、飲水量等比成年人高，環境中的化學污染物更易對其產生不良影響.另外，嬰幼兒和兒童在地面玩耍時間較多，接觸污染物的機會也大大增加，經手-口途徑攝入污染物的幾率較高，是污染物造成不良健康效應的易感人群［28-29］.此外，孕婦、老年人以及體質虛弱者也是易感人群之一［30］.但在區域環境調查的實施階段，嬰幼兒、兒童以及孕婦的內暴露劑量均難以獲得，這增加了區域環境健康風險評估工作的難度.

2.6 健康效應

環境健康問題識別需要針對目標污染物選擇合適的健康結局［31］.環境健康問題調查時需要關注的健康效應結局有污染物的特異性健康結局和非特異性結局［32］.對于具體污染物來說，優先考慮采用關鍵效應結局和關鍵指標；沒有關鍵效應結局時，可以考慮采用非特異性結局效應指標如總死亡率、總住院率、血清免疫指標等［33］.

不同的毒性物質可能造成不同靶器官損傷:四氯化碳會引起肝損傷并具有致癌性［34］，甲基汞具有很強的神經毒性［35］，吸煙煙霧對肺部具有較強毒性作用并與肺癌發生有關［36］.然而，越來越多的證據表明，污染物的健康危害效應結局呈現出多器官、多指標的特點，只針對單一器官產生單一損害的污染物極少.美國國家科學研究委員會建議將風險評估從基于健康效應終點變為以體外實驗為基礎的在生化通路上的變化［37］，與動物實驗耗時耗力相比體外實驗具有很多優勢，但其關鍵點與制約性在于敏感靶點的選擇.

就當前研究條件來看，仍然以動物實驗和流行病學研究所確定的健康效應終點為研究靶點，而污染物的整體危害效應使研究人員在選擇和選定調查效應指標時具有一定的難度，需要研究人員具有一定的環境健康專業知識積累［38］.

3 結語

環境健康傳導鏈的六大環節具體特征決定了不同區域污染情景下環境健康問題的實質差異.能否科學識別環境健康傳導鏈的六大特征，決定了區域環境健康問題識別方案編制的成功與否.區域環境健康問題涉及領域眾多，環境健康傳導鏈是貫穿識別區域環境健康問題所有環節的核心.而六大特征在運用環境健康傳導鏈解決區域環境問題方面發揮關鍵作用，從環境健康風險識別和控制的角度，首先圍繞主要目標污染物進行篩選，在預調查和全面調查的基礎上，篩選確定需要關注的目標區域及其主要環境介質，其次分析主要目標污染物的潛在暴露途徑，最后針對一般人群和主要敏感人群，分析最需要關注和最適宜關注的健康危害結局.科學制定識別環境健康傳導鏈六大特征的適宜具體方案，就是系統識別區域環境健康問題的技術核心.

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How to recognize the main six features of environmental health chain.

L
ü Zhan-lu1， WANG Xian-liang1*， GUO Chen1，QIAN Yan1， LIANG Bao1，2， WU Jia-bing1，2， ZHANG Jin-liang1， WAN Yue3（1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment， Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China；2.School of Public Health， Anhui Medical University， Hefei 230032， China；3.Department of Science， Technology and Standards，Ministry of Environmental Protection， Beijing 100035， China）. China Environmental Science， 2015，35（4）：1266～1270

The characters of environmental health chain are based on the actual situation in different environmental pollution area. The main six features of environmental health chain， including prominent pollutants， target regions，contaminated media， potential exposure pathways， affected population and negative health endpoint， are different in variable contaminated situations. Recognizing the six features of environmental health chain is the key of analysis the regional environmental pollution situation and identify the characters in a specific regional environmental pollution problem， which provide the technological base for not only design an environmental health risk survey scheme but also resolve an environmental health risk issue.

environmental health chain；features identification；regional environmental pollution；environmental health effect

X503.1

A

1000-6923（2015）04-1266-05

呂占祿（1985-），男，青海格爾木人，助理研究員，碩士，主要從事環境污染物毒理研究.

2014-08-28

國家自然科學基金（20907047）；國家重點基礎研究發展（973）計劃（2012CB525005）；國家環保公益性行業科研專項（200909036）；中國環境科學研究院中央級公益性科研院所基本科研業務專項基金（2008KYYW05）

* 責任作者， 副研究員， xlwang@craes.org.cn