海口市集中式飲用水源地重金屬健康風險評價

仝霞+郭彬

摘 要 對海口市集中式飲用水源地水體中Cd、As、Hg和Pb含量進行測定和健康風險評價。研究表明：4種元素在水中濃度較低，均優于《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）二級標準。采用USEPA推薦的健康風險評價法對平均個人年健康致癌風險和非致癌風險進行評價，4種元素的風險值基本在10-10a-1，通過飲水途徑產生的風險指數低于美國環保局的推薦值。

關鍵詞 海口 ；水源地 ；重金屬 ；健康風險評價

分類號 X824

Health Risk Assessment of Heavy Metals in Centralized

Drinking Water Sources in Haikou

TONG Xia1） GUO Bin2）

（1 Haikou Environmental Protection Monitoring Station， Haikou， Hainan 571100；

2 Hainan Agricultural Cadres School， Haikou， Hainan 571100）

Abstract In order to understand the drinking water safety risk and to further environmental protection work. The concentrations of Cd， As， Hg and Pb and the health risk in centralized drinking water sources in Haikou were studied.The results indicated that the concentration of the four elements were better to the level two of Environmental Quality Standards for Surface Water in China （GB3838-2002）. The Health Risk Assessment of USEPA was applied to evaluate the value of the average personal health carcinogenic risk and non-carcinogenic risk were 10-10a-1， less than the United States Environmental Protection Agency's recommental value.

Keywords Haikou ； drinking water ； heavy metal ； health risk assessment

健康風險評價是環境中污染物對人體健康危害程度的一種風險評價方法。重金屬作為環境中普遍存在的一類污染物，具有難降解、可累積和毒性等特點[1]。其中鎘、汞和鉛是目前已經篩選出的環境內分泌干擾的重要組成元素，干擾人體分泌功能，并在體內蓄積危害人體健康；砷是環境中危害性和致癌性最大的物質之一[2]。重金屬污染物主要通過工農業廢水排放、降水徑流和大氣沉降等途徑進入水體，并通過飲水攝入人體，危害健康，已引起普遍關注[3-8]。海口市作為熱帶海島城市，淡水資源緊缺，加強飲用水的保護和評估尤為重要，但目前對海南飲用水健康風險的評價較少[9]，關于水質重金屬污染的評價還未見報道。本文旨在為海口市水環境保護工作和保障飲水安全工作提供參考依據。

1 研究方法

1.1 布點和采樣

海口市城市集中式飲用水地表水源地為南渡江卜南村、龍塘水廠和永莊水庫。卜南村和龍塘水廠斷面分布在南渡江，屬于河流型地表水水源地。永莊水庫屬湖庫型地表水水源地。飲用水源地監測點位于水源地一、二級保護區內，按照采樣技術規范，每月初采樣監測一次，全年共監測12次。卜南村和龍塘水廠斷面按左、中、右3個垂直面，各采1個水樣；永莊水庫設1、2號監測點，各采1個水樣。測定結果取各斷面的平均值，并按地表水Ⅱ類標準評價其水質。

1.2 樣品分析與質控

水樣按《水和廢水監測分析方法》（第四版）方法測定重金屬Cd、As、Hg和Pb[10]，Cd和Pb采用ZEEnit-700型原子吸收分光光度計測定，As和Hg采用AFS-830型雙道原子熒光光度計測定。水樣加酸處理后上機測定，分析過程嚴格按質量控制要求操作，同步加測平行樣、密碼樣和標準物質或加標回收。實驗藥品均與方法要求一致，實驗用水為超純水，實驗器皿用稀酸浸泡過夜，并過超純水，晾干。

1.3 健康風險評價

根據USEPA推薦的健康風險評價模型及推薦值[11]，對海口市集中式水源地水體中的重金屬所引起的風險進行初步評價。各重金屬元素通過飲水途徑進入人體，按其致癌性分為化學致癌物質和化學非致癌物質，相應地風險劃分為致癌風險和非致癌風險[4，8，12-13]。

1.3.1 致癌風險

致癌風險用風險值（R）表示，定義為化學致癌物i經過攝入途徑產生的平均個人致癌年風險，a-1。根據世界衛生組織和國際癌癥研究機構編制的致癌物質分類系統，將Cd和As劃分為化學致癌物質。對其所致的健康風險評價按下述公式計算：

R=[1-exp（-Di×qi）]/76

其中，Di為通過飲水途徑攝入的日均劑量；qi為化學致癌物i經攝入途徑產生的致癌強度系數，mg/（kg·d），見表1；76為《2015年世界衛生統計報告》統計的中國人均壽命。

1.3.2 非致癌風險

非致癌風險通常用（R）描述，表示非致癌物 經攝入途徑所致健康危害的個人平均年風險，a-1，計算公式如下：endprint

R=（Di×10-6）/（RfDi×76）

式中：RfDi為非致癌物攝入的參考劑量，mg/（kg·d），根據相關研究資料[4，8，12，13]，引用與評價有關的參考劑量值見表1。

1.3.3 模型參數計算

通過飲水途徑攝入的日均劑量Di用下式計算：Di=2.2×Ci/76

式中：2.2為成人日均飲水量；Ci為飲用水中元素i的質量濃度，mg/L。

2 結果與分析

2.1 重金屬濃度分布

通過對2014年集中式飲用水源地表水的重金屬Cd、As、Hg和Pb監測分析結果進行統計，結果見表2，可知Cd、As、Hg的質量濃度均低于其相應檢出限，全年均為未檢出，表明水體中這3種重金屬元素含量較低，水體未受污染；3個點位的Pb濃度有一定的變化，濃度范圍由0.05 μg/L至0.8 μg/L，其中龍塘水廠Pb含量相對其他點位較高，可能與龍塘水廠上游的采沙船作業有關。由于龍塘水廠屬于河流型地表水水源地，斷面位于南渡江龍塘段，南渡江兩岸有采沙船作業，可能有部分采沙船汽、柴油泄露污染水體，有研究表明劣質汽、柴油Pb含量較高[14]。

根據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）的二級標準對3個主要水源地進行評價，表明Cd、As、Hg和Pb含量均優于地表水二級標準。而且各采樣斷面全年測定結果差異較小，水質穩定。同時，海口森林覆蓋率達38.4%，雨水充沛，基本不受平水期、豐水期和枯水期的影響，四季水質變化不大。

2.2 健康風險評價

采用USEPA推薦的健康風險評價模型，對海口市集中式水源地重金屬進行評價，結果見表3。對于致癌風險，USEPA推薦的可接受致癌風險指數是1×10-4，認為低于該推薦值是可接受的[11]。由表3可知，致癌物質中As的風險值為8.57×10-10a-1，大于Cd的風險值為2.86×10-10a-1，As的風險值是Cd的3倍；致癌總風險為11.43×10-10a-1，致癌風險指數均低于推薦值，同時也低于荷蘭、英國和瑞典環保部門給定的推薦值（1×10-6）[15]。表明海口市集中式飲用水源地水中重金屬致癌因子主要是As，但該因子含量微量通過日常飲用途徑對人體產生致癌風險較小。該研究結論與湖南、上海、南寧等地水源水中的重金屬健康風險評價一致[13，16-18]。

對于非致癌風險，當健康風險指數值超過1時，認為會危害身體健康。由表3可知，Hg的非致癌風險指數為1.14×10-10a-1，Pb的非致癌風險指數為2.86×10-10a-1-45.71×10-10a-1，且龍塘水廠Pb的非致癌風險指數較大，與含量呈正比。Hg和Pb元素的非致癌風險指數總值為4.00×10-10a-1-46.85×10-10a-1，遠低于1，表明非致癌重金屬引起的健康風險甚微，不會對人體健康構成嚴重危害。

3 結論

（1）對海口市集中式飲用水源地Cd、As、Hg和Pb的含量進行統計，元素Cd、As和Hg均低于檢出限，Pb的質量濃度在0.05～0.8 μg/L，4種元素均優于地表水二級標準。

（2）采用USEPA推薦的健康風險評價方法，對海口市水源地中Cd、As、Hg和Pb進行評估，4種元素的風險值基本在10-10a-1，表明通過飲水途徑產生的致癌風險指數和非致癌風險指數均低于推薦值。經飲水途徑引起的健康風險從大到小依次為As>Cd>Pb>Hg，表明飲用水中重金屬致癌因子主要是As，但該因子含量微量通過日常飲水途徑對人體產生致癌風險甚微。

總體來看，海口市飲用水源地水體環境良好，建議合理規劃水源保護區內的農業種（養）殖業，加強對可能產生重金屬污染的企業及船只依法查處，降低水源地污染風險。

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