深圳市龍崗區飲用水中常規指標的健康風險評價

王 荀，李 斌，劉倆燕，楊 敏，鄒宇量*

(1．武漢大學健康學院，湖北 武漢 430071；2．深圳市龍崗區疾病預防控制中心，廣東深圳 518172)

生活飲用水水質與居民生活息息相關，飲用水的安全越來越受到關注。由于源水污染、氯化消毒等原因，生活飲用水中可能含有影響人類健康的物質，如水中重金屬可對消化系統、血液系統、神經系統的造成嚴重損害[1-2]，三鹵甲烷具有致癌性及生殖毒性[3-4]。水中物質對人體的健康風險需要通過水中各指標濃度及人體暴露水平進行分析，目前許多研究已發現金屬、三氯甲烷等單一指標對人體存在健康風險，但較少研究針對多項指標進行綜合分析，本研究為了解深圳市龍崗區飲用水水質健康風險，選取生活飲用水衛生標準中15項常規指標，采用美國環境保護署(United States Environmental Protection Agency，US EPA)推薦的健康風險評價模型，對飲用水中常規指標經飲水途徑暴露產生的健康風險進行評價。

1 材料與方法

1.1 水樣的采集

將深圳市龍崗區所有市政水廠作為監測點，采集水廠出廠水及水廠供水范圍內末梢水樣品開展監測。采樣時間為每年枯水期、豐水期各1次。采樣方法按照《GB 5750.2-2006生活飲用水標準檢驗方法：水樣的采集與保存》進行。2017年共10間水廠，全年采集出廠水20份，末梢水20份；2018年共11間水廠，全年采集出廠水22份，末梢水22份。總共采集84份水樣。

1.2 水中常規指標濃度的測定及評價方法

由深圳市龍崗區疾病預防控制中心進行檢測，檢測項目為：鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、硒(Se)、汞(Hg)、氨氮、氟化物、硝酸鹽氮、砷(As)、三氯甲烷、四氯化碳、鎘(Cd)、鉻(六價)(Cr6+)。檢測方法參照《GB 5750-2006生活飲用水標準檢驗方法》進行，評價標準參照《GB 5749-2006生活飲用水衛生標準》。

1.3 健康風險評價方法

1.3.1 健康風險評價模型 應用US EPA推薦的健康風險評價模型，并根據常規指標特性，分為致癌健康風險評價模型和非致癌健康風險評價模型[5]。致癌健康風險評價模型：

其中：RC為致癌毒物質通過飲水途徑產生的綜合風險度；RCi為致癌物質i通過飲水途徑所產生的人均致癌年風險；Di為致癌物質i通過飲水途徑的單位體重日均暴露劑量，單位為mg/(kg·d);qi為致癌物i通過飲水途徑致癌系數，單位為(kg·d)/mg；79.6為廣東省居民平均期望壽命[6]，單位為a。Ci為致癌物質實際濃度，單位為mg/L；2.025為深圳市成人自來水飲水量[7]，單位為L；58.7為廣東省城市成人體重中位數[8]，單位為kg。

非致癌健康風險評價模型：

其中：Rn為非致癌毒物質通過飲水途徑產生的總風險度；Rni為非致癌物質i通過飲水所產生的個人年平均健康風險度；RfDi為非致癌物i的參考劑量，Di為非致癌物質i在飲水條件下的單位體重日均暴露劑量，單位為mg/(kg·d)，79.6為廣東省居民平均期望壽命[6]，單位為a。Ci為致癌物質實際濃度，單位為mg/L；2.025為深圳市成人自來水飲水量[7]，單位為L；58.7為廣東省城市成人體重中位數[8]，單位為kg。

水質健康風險評價總體模型：

水體對人體總健康危害的風險表示為R總，水環境對人體健康危害風險評價的總體模型可表示為R總=RC+Rn。

1.3.2 評價模型污染因子和參數的確定 根據國際癌癥研究機構(IARC，International Agency for Research on Cancer)和世界衛生組織編制的分類系統，As、三氯甲烷、四氯化碳、Cd、Cr6+屬于致癌物，以致癌健康風險評價模型進行評價，Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Se、Hg、氨氮、氟化物、硝酸鹽氮屬于非致癌物，以非致癌健康風險評價模型進行評價。致癌系數qi與RfDi數值來源于美國環保局(USEPA)數據庫，見表1。

表1 常規指標經飲水途徑進入人體的劑量-反應參數

2 結果

2.1 水質監測結果

由于飲用水中各常規指標濃度均不服從正態分布，因此使用中位數表示其集中趨勢，以最小值與最大值描述其范圍。按照《GB 5749-2006生活飲用水衛生標準》所檢指標均合格，各常規指標濃度見表2、3。其中Cd、Cr6+、四氯化碳、汞等檢測結果為小于檢出限，以其相應檢出限一半的數值表示。末梢水Fe、Cu、Zn濃度明顯高于出廠水，其余項目濃度與出廠水無差異。

2.2 各常規指標健康風險評價

根據風險評估模型，計算42份末梢水枯水期、豐水期中5種致癌物質的致癌風險及10種非致癌物質健康風險。致癌物按健康風險大小排列為Cr6+＞As＞Cd＞三氯甲烷＞四氯化碳；非致癌物質按健康風險大小排列為氟化物＞硝酸鹽氮＞Hg＞Cu＞Pb＞Se＞Zn＞氨氮＞Mn＞Fe。見表4、5。

表2 2017—2018年深圳市龍崗區生活飲用水水質檢測結果(致癌物)

表3 2017—2018年深圳市龍崗區生活飲用水水質檢測結果(非致癌物)

表4 致癌物經飲水途徑健康危害的個人年風險(RCi)

表5 非致癌物質經飲水途徑健康危害的個人年風險(Rni)

2.3 水質總健康風險評價

枯水期R總為4.043×10-5，豐水期的R總為4.187×10-5，豐水期與枯水期的RC、Rn、R總相近。水質總R總為4.113×10-5，(范圍3.906×10-5～9.457×10-5)見表6。表7[9]列出部分機構推薦的對社會公眾最大可接受風險，可見深圳市龍崗區水質健康風險值大于瑞典、英國、荷蘭推薦的最大可接受風險水平，接近國際輻射防護委員會(InternationalCommissiononRadiological Protection，ICRP)推薦的最大可接受水平，小于US EPA推薦的最大可接受水平。

3 討論

深圳市龍崗區飲用水中15種常規指標經飲水途徑引起的健康總風險R總為4.113×10-5，范圍為3.906×10-5～9.457×10-5，大于瑞典、英國、荷蘭等國家推薦的最大可接受風險(1×10-6)，接近ICRP推薦的最大可接受風險(5×10-5)，小于USEPA推薦的最大可接受水平(1×10-4)，我國目前尚未針對該方面發布相關規定。

表6 出廠水與末梢水中常規指標經飲水途徑健康風險

表7 部分機構推薦的最大可接受風險水平和忽略風險水平

國內各地水質情況有所不同，高繼軍等[10]發現北京市通過飲用水途徑引起的非致癌健康風險中Hg的風險最大；鄭浩等[9]研究表明江蘇省飲用水對健康風險影響最大的為Cr6+；本研究結果為深圳市龍崗區飲用水中15種常規指標健康風險排序為Cr6+＞As＞Cd＞三氯甲烷＞四氯化碳＞氟化物＞硝酸鹽氮＞Hg＞Cu＞Pb＞Se＞Zn＞氨氮＞Mn＞Fe，其中風險最高的為Cr6+，與周國宏等[11]對深圳市飲用水源水中重金屬健康風險評價結果相近。本研究結果表明飲用水中致癌物質所致的健康風險(RC)遠大于非致癌物質所致的健康風險(Rn)，RC占總風險R總的99.9%，與陳艷等[12]得研究結果一致。本研究中末梢水的Fe、Cu、Zn濃度明顯高于出廠水，可能與管道析出有關。部分指標范圍較大，如As濃度范圍為0.000 5～0.009 mg/kg，可能與末梢水受到污染有關。深圳市龍崗區飲用水中常規指標經飲水途徑對人體可能造成的健康風險應當警惕，環保、水務等部門應當針對當地水質中高風險常規指標進行源頭治理，并從水廠處理工藝等方面優化革新，積極控制常規指標對人體帶來的健康風險。

本研究采用US EPA推薦的水環境健康風險評價模型對深圳市龍崗區飲用水中15種常規指標對人體的健康風險進行評價，為提高當地水質提供科學依據。需要指出的是，本研究僅針對常規指標經飲水途徑對人體的健康風險，沒有考慮其他暴露途徑，如洗澡皮膚接觸、飲食攝入等，飲用水中常規指標總的暴露風險將大于本研究的風險值。另外，本研究僅對常規指標中15種常規指標進行健康風險評價，飲用水中還存在農藥殘留、消毒副產物等對健康有明確影響的致癌與非致癌物，其對人體健康風險有待進一步評估。

本研究中所檢15種常規指標按照《GB 5749-2006生活飲用水衛生標準》評價均合格，但R總接近ICRP推薦的最大可接受風險，通過飲水攝入的常規指標對人體可能造成的總健康風險仍不容忽視。目前我國飲用水標準尚未分級，美國環保局在《國家飲用水水質標準》中將飲用水水質分為一級和二級規則，一級為強制標準，二級為非強制標準，二級規則由各州有選擇地采納為當地強制性標準[13]。考慮到我國幅員遼闊，各地水質條件差異大，建議飲用水衛生標準可采用分級模式，由各省市根據當地水質情況選擇使用。