饮用水源地痕量有毒有害污染物环境健康风险评价

赵小健

扬州市环境监测中心站，江苏 扬州 225007

《2012年中国环境状况公报》显示，全国113个环境保护重点城市集中式饮用水源地水质达标率为95.3%。但在一些地区，反映地表水源地有毒有害污染状况的“水源地特定项目”的检出率正在上升。在水质达标的目标基本实现以后，开展痕量有毒有害污染物慢性暴露对人体健康的风险评价与研究已经成为当前水源地环境管理的工作重心之一。

环境健康风险评价是20世纪80年代从美国发展起来的环境科研新领域，进入21世纪，欧盟、日本、韩国等相继开展了水、空气、土壤暴露参数的研究［1］。健康风险评价技术应用于水源地评估，是基于环境污染物的毒性数据建立污染浓度与人体健康的定量关系，将各项污染物的暴露剂量转换成可以比较、统计的风险值，不仅可以评估总体风险水平，还可用于确定主要污染物及治理的优先顺序，从而为水环境风险管理提供依据［2］。我国健康风险评价起步稍晚，现阶段主要以介绍与应用国外研究成果为主，在核工业、大气污染等方面开展了环境健康风险评价，进行了人群暴露参数的基础调查［1，3-5］。在水环境健康风险评价领域，国内的研究主要关注水质常规污染物，对痕量有毒有害污染物及辐射的健康风险评价研究不多［6-9］。该文的研究对象是对人体健康风险更大的“水源地特定项目”及放射性污染物。

1 水环境健康风险评价模型

国际癌症研究中心(IARC)和世界卫生组织(WHO)通过全面评价化学有毒物质致癌性，将污染物分为基因毒物质和躯体毒物质，前者包括致癌化学有毒物质和放射性污染物，后者为非致癌化学有毒物质。根据污染物对人体健康的危害效应以及对有毒物质通过食入途径的风险研究成果，美国环保署(EPA)针对不同类型的健康危害建立了评价模型，在实际应用中应根据当地社会发展水平对部分参数进行适应性调整［2，10］。

1.1 致癌化学物风险评价

致癌化学物通过食入途径所致的平均个人健康风险计算模型：

1.2 非致癌污染物风险评价

非致癌化学污染物通过食入途径所致平均个人健康危害计算模型：

式中：Rni为非致癌污染物i经食入途径所致的平均个人健康危害风险值，a－1;Di为非致癌污染物i经食入途径的日均单位体重暴露剂量，mg/(kg·d)，计算方法同式(2);RfDi为非致癌污染物i经食入途径的参考剂量，mg/(kg·d)。

1.3 放射性污染物风险评价

放射性污染物通过食入途径所致平均个人健康危害计算模型［11］：

假设多种有毒有害物质对人体的毒害作用没有协同或拮抗效应，呈加和关系，则水环境总的健康危害风险值：

2 应用实例

扬州市四水厂取水口位于长江下游瓜洲段，距上游的扬州、南京化工园分别约20 km和60 km，常规的供水净化工艺主要是过滤消毒，对痕量污染物的去除能力有限。2012年监测表明，水源地特定项目中甲醛、氯代烃类、金属元素等有检出，最大浓度不超过痕量级(mg/L)。该文以该水源地为例，分析评价水体中检出的各项痕量有毒有害污染物的环境健康风险(表1)。水质监测的质量控制满足《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)的要求，化学指标的分析方法采用中国环境监测总站发布的《集中式生活饮用水地表水源地特定项目分析方法》，放射性指标的测定方法参照《生活饮用水标准检验方法放射性指标》(GB/T 5750.13—2006)执行。各污染物的致癌效能因子(PF)及参考剂量(RfD)来自EPA的公众健康评价手册［12］。目前，饮用水源地辐射监测项目为总α和总β活度浓度，缺少放射性核素数据。对于饮用水而言，α射线的内照射对人体的危害显然更重要。我国水体中天然放射性核素主要是238U，其释放α射线的能力很强［13］。该文假设总α射线的活度是238U释放，估算放射性风险值。

表1 2012年扬州四水厂水源地环境健康风险值

从表1可见，该水源地水体中各种痕量的致癌、非致癌和放射性污染物所致个人健康危害的总风险值为4.87×10－8a－1，不仅远远低于 EPA推荐的饮用水源污染所致健康危害风险限值1.0 ×10－4a－1，也低于瑞典环保局、荷兰建设环境部、英国皇家协会推荐的最大可接受风险水平1.0 ×10－6a－1，略高于荷兰建设环境部建议的可忽略风险水平 1.0 ×10－8a－1［5］。因此，该水源地饮水健康风险极低。

3类污染物中，致癌化学物的风险值远高于非致癌化学物和放射性污染物，致癌化学物对总风险值的贡献率达到91.6%。纳入评价的8项污染物中，1，2-二氯乙烷、三氯甲烷对总风险值的贡献率居前，累计占90.8%，说明上游化工园区排放的工业废水是该水源地环境健康风险的主要来源。

3 结论

1)扬州市四水厂水源地的评价结果表明，该水源地水体中痕量有毒有害污染物所致健康危害总风险值为4.87×10－8a－1，远低于 EPA 推荐的风险限值 1.0×10－4a－1，接近可忽略水平。因此，该水源地水质良好，水中有毒有害污染物慢性暴露对人体健康的风险极低。

2)该水源地纳入评价的8项污染物中，1，2-二氯乙烷、三氯甲烷对总风险值的贡献率累计达90.8%，致癌风险对总风险值的贡献率达到91.6%。削减上游化工园区废水中有机污染物，特别是具有潜在致癌效应的卤代烃类的排放量，是控制该水源地环境健康风险的关键。

3)日常应用的污染指数法评价水环境状况较为简单、直观，但不能揭示达标的低浓度有毒有害污染物慢性暴露可能产生的影响。将健康风险评价引入到水环境评价工作中来，能更加客观全面地评估饮用水的安全性，为强化水源地风险管理，优化污染控制策略提供指导。

［1］段小丽，黄楠，王贝贝，等．国内外环境健康风险评价中的暴露参数比较［J］．环境与健康杂志，2012，29(2)：99-103．

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［3］毛小苓，刘阳生．国内外环境风险评价研究进展［J］．应用基础与工程科学学报，2003，11(3)：266-272．

［4］王志霞，陆雍森．区域持久性有机物的健康风险评价方法研究［J］．环境科学研究，2007，20(3)：152-157．

［5］胡二邦．环境风险评价实用技术和方法［M］．北京：中国环境科学出版社，2000：184-201．

［6］徐爱兰，陈敏，孙克遥．长江口南通地区饮用水源地健康风险评价［J］．中国环境监测，2012，28(6)：9-14．

［7］王秋莲，张震，刘伟．天津市饮用水源地水环境健康风险评价［J］．环境科学与技术，2009，32(5)：187-190．

［8］范清华，黎刚，王备新，等．太湖饮用水源地水环境健康风险评价［J］．中国环境监测，2012，28(1)：6-9．

［9］李俊杰，李靖洁．张家口市洋河、桑干河流域水环境健康风险评价［J］．中国环境监测，2008，24(5)：92-95．

［10］耿福明，薛联青，陆桂华，等．饮用水源水质健康危害的风险度评价［J］．水利学报，2006，37(10)：1 242-1 245．

［11］胡二邦，姚仁太，任智强，等．环境风险评价浅论［J］．辐射防护通讯，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年我国部分湖泊、水库水体放射性水平监测［J］．辐射防护通讯，2010，30(6)：17-20．