科学识别环境健康传导链的六大特征

吕占禄，王先良*，郭 辰，钱 岩，梁 豹，2，吴家兵，2，张金良，宛 悦（.中国环境科学研究院，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 0002；2.安徽医科大学公共卫生学院，劳动卫生与环境卫生系，安徽 合肥2002；.环境保护部科技标准司，北京 0005）

科学识别环境健康传导链的六大特征

吕占禄1，王先良1*，郭 辰1，钱 岩1，梁 豹1，2，吴家兵1，2，张金良1，宛 悦3（1.中国环境科学研究院，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012；2.安徽医科大学公共卫生学院，劳动卫生与环境卫生系，安徽 合肥230032；3.环境保护部科技标准司，北京 100035）

区域环境污染情景特点决定了环境健康传导链的具体特征，不同环境污染情景下环境健康传导链在目标污染物、目标区域、主要介质、潜在暴露途径、目标人群、健康效应等六个方面具有显著的差异.科学识别环境健康传导链的六大特征是环境污染情景分析和识别具体区域环境健康问题特征的关键环节，是制定环境健康危害调查技术方案和解决环境健康问题的技术基础.

环境健康传导链；特征识别；区域环境污染；环境健康危害

伴随我国经济社会和环境保护整体形势的快速发展，如何有效识别和科学评价区域环境污染问题的健康损害和健康风险已经成为环保科研人员关注的研究热点［1-3］.在区域环境健康问题调查时，不同的环境健康传导链在目标污染物、目标区域、主要介质、潜在暴露途径、目标人群、健康效应等方面具有显著的差异.科学识别环境健康传导链的主要环节特征是编制具体区域环境健康问题调查方案的关键，需要具备一定的专业知识和比较丰富的经验，具有一定的技术难度.基于在淮河流域环境与健康调查、全国重点地区环境健康专项调查等大型科研实践活动中的具体经验，围绕环保部门对环境健康风险识别和控制的实际工作需求，针对如何科学识别环境健康传导链的六大特征的问题，提出思考和认识，以推动区域环境健康调查技术理论的探索和进展.

1 环境健康传导链在区域环境健康调查中作用

环境健康传导链是指污染物从污染源排放、进入局部环境介质、人群接触后进入人体，到产生特异性（非特异性）健康危害的整个链条，简称为环境健康传导链，环境健康传导链是贯穿识别区域环境健康问题所有技术环节的核心.其中，化学物种类繁多，区域环境污染情景复杂，以及人群暴露途径多样，造成的健康损害终点不同［4-6］，这些特点使区域环境健康调查比传统的污染评价更为复杂.目前我国在识别区域环境健康问题时，对于环境健康传导链的技术核心地位认识不够充分，在调查方案编制时对于如何系统了解环境健康传导链的主要环节特点缺乏系统认识.

调查区域环境健康问题时，着眼于不同的环境健康传导链在目标污染物、目标区域、主要介质、潜在暴露途径、目标人群、健康效应等六大环节方面的显著差异［7］，制定环境健康传导链的上述六大特征的调查策略，就是编制区域环境健康问题调查方案的主要内容.简单来说，制定环境健康传导链六大特征识别方法的过程就是综合权衡科学必要性和实际可行性等多方面信息，筛选确定每个特征方面优先关注内容和调查目标的过程.

环境健康传导链的每个环节调查样本数量需要参照有关技术规定经综合权衡后确定，以保证调查结果的代表性.整个调查实施需要贯彻全程质控的理念，在参加人员、方案编制、实施过程等方面有具体的质控措施和要求.

2 环境健康传导链特征识别方法

2.1 目标污染物

目标污染物的选择需要综合考虑必要性和可行性.在必要性方面，候选的污染物应该是目标调查区域的主要高毒污染物，其在目标区域环境中存在负荷较高、目标区域环境中分布范围较广、与受关注的污染源排放关系密切（往往与人为活动有关）的化合物［8］.其次考虑对人体健康危害较大的污染物，如具有致癌、致畸、致突变等慢性毒性作用或有机磷农药［9-10］等具有急性毒性的物质.国际癌症研究机构（IARC）将化合物依据其致癌性进行了分类，其中，1组和2A组化学物质为需要重点关注的化学致癌物.在进行目标污染物选择时，可首先根据这一标准对污染物进行划分，结合当地调研情况对所有候选污染物进行筛查，最后确定目标污染物. 因此，在区域健康风险评价中将重点关注其中含量较高，或危害较大的污染物.

在可行性方面，应考虑目标污染物选择上的技术可行性和经费支持可行性，如果某种污染物具有适宜的调查监测技术，有适宜的成分分析技术方法和效应监测技术方法，同时具备充分的调查经费时，就可以将其考虑为本次调查的目标污染物.否则，一般来说都不应该将其作为调查目标污染物［6］.但环境中的污染物种类繁多，环境污染治理或健康风险评价中往往很难将所有污染物涵盖，有些新型污染物检测技术不成熟、所需成本过高等因素均会制约对其进行调查研究.

2.2 目标区域

确定调查的核心目标区域是设计环境健康问题调查方案的难点之一.可以通过预调查或资料调研的分析，以重污染企业周边地区、矿区、油田等污染严重的区域为主要目标，综合媒体及群众重点关注的地区，通过实地调研并结合模型推算和经验判断确定目标调查区域［11-12］.2006年颁布的《全国土壤污染状况调查总体方案》中要求，把重污染企业周边、工业遗留或遗弃场地、固体废物集中处理处置场地、油田、采矿区、主要蔬菜基地、污灌区、大型交通干线两侧以及社会关注的环境热点区域作为调查重点［13］.在实际调研过程中，除考虑污染现状及地理因素外，区域健康风险评估还应结合考虑当地经济发展及产业布局现状.同时，还应注意选择自然状况、经济条件、人口构成、生活习惯、膳食结构等相似条件的区域作为对照区，将污染区和对照区进行对比分析，对于识别环境健康传导链也具有重要意义.

另外，区域环境调查所面临的一大难题在于区域环境问题往往并非局限于行政区界，这也增加了环节健康问题识别的技术难度.如某地的流域水污染可能是由于其上游省份的工业排污造成的，这样的情况下需要相邻区域环保部门、职能部门有效的相互沟通与协调合作［16］.

2.3 主要介质

通过区域污染情景分析，判断污染物影响的主要介质.以废气作为主要排放途径的污染物受影响的介质主要有局部区域的空气和土壤，以废水作为主要排放途径的污染物受影响的介质主要有局部区域的下游河流湖库地表水（地表水源）、下游河流湖库底泥、下游河流湖库两侧的浅层地下水.以废渣作为主要排放来源的污染物受影响的介质主要有局部周边区域的土壤、地表径流和浅层地下水和附近的空气扬尘等.同时存在多种污染物排放途径时，需要进行单独排放途径的污染情景分析，再确定环境健康问题调查最终需要关注的主要环境介质［17］.

对于不同污染物而言，其影响的环境介质并非单一的，而是可能共同存在于多个环境介质中.重金属在矿产开采和使用的整个过程会产生废气、废渣、废水等，影响的介质包括空气、土壤和水体等，并且经食物链具有生物富集效应［18-19］；多环芳烃类（PAHs）等有机物在环境介质中分布广泛，可直接或经生物富集作用间接影响居民健康［20］.

此外，一些化学污染物引起关注的另一个原因是其具有持久性和生物富集作用［21］.这些物质在进入不同介质中不仅可长期存在，更会积累于不同生物体内.污染物经过生物富集作用后其含量增加，人经饮食摄入受污染的蔬菜、鱼肉类等，这些有害物质直接进入人体，且浓度较高，从而造成严重的健康损害［22］.

2.4 潜在暴露途径

环境健康问题调查时潜在暴露途径需要依据多因素综合分析确定.首先是污染物的理化性质，据此确定目标区域的主要受影响环境介质，还要结合考虑人群的活动方式特点以及居民生产生活饮食方式等［23］.首先，在确定目标污染物时应了解目标污染物的性质，如其本身的存在状态（气态、液态或固态）、溶解性、酸碱性以及是否具有生物蓄积性等，确定其最可能存在的介质；其次通过现场采样检测方式了解目标污染物在环境介质中的分布，确定主要的受影响环境介质；并且通过问卷调查了解当地人群的生产生活方式特点，最终结合多项调查结果确定污染物进入人体的主要途径及潜在暴露途径.大气污染严重时，经呼吸道暴露是污染物进入人体的重要途径；浅层地下水受到污染，同时居民又是以浅层地下水作为饮用水源时，经口饮水是污染物进入人体的重要途径；如果土壤（特别是当地主要作物耕地如农田、旱地等）受到污染时，经口饮食可能是污染物进入人体的重要途径；一般来说，经皮肤暴露不是低剂量环境污染暴露的主要接触途径（特殊污染物和特殊情况除外）［24］.在具体区域污染情况下，往往同时存在多种值得关注的污染物潜在暴露途径.最终通过选择合适的暴露评价模型并估算实际暴露量确认主要的暴露途径.

在确定需要关注的暴露途径后，另一项关键的工作是确定暴露参数.特征参数包括污染物的浓度及其危害性；以及人体接触污染物的接触频率和持续时间等［25］.暴露参数的获取方法主要通过现场调查、科学研究和资料调研等，不同国家和地区的居民因为人种以及生活方式差异，其暴露参数并不一致，我国也在加紧修订和完善中国居民的暴露手册［26］.此外，婴幼儿和儿童作为特殊人群，其饮食和行为习惯于成年人有显著差异，因此在对其进行健康风险评估时应采用专门的暴露参数.

2.5 目标人群

目标人群可分为一般人群和敏感人群.环境健康问题调查时首先需要明确目标区域内的所有常住居民，即一般的潜在受影响人群.在潜在受影响人群中，因为污染物的效应终点差异，不同的污染物往往具有不同的敏感人群.在一个具体的环境污染区，对于不同的污染物来说，潜在受影响人群是相同的；但是敏感人群可以完全不同.一般来说，环境健康调查时，优先考虑选择敏感人群开展调查.如在一个铅污染物区，调查范围内的所有人群组成了潜在受影响人群；由于铅的健康损害主要体现为神经毒性，敏感人群主要为12岁以下的儿童［27］.由于婴幼儿和儿童代谢旺盛，呼吸率以及单位体重的进食量、饮水量等比成年人高，环境中的化学污染物更易对其产生不良影响.另外，婴幼儿和儿童在地面玩耍时间较多，接触污染物的机会也大大增加，经手-口途径摄入污染物的几率较高，是污染物造成不良健康效应的易感人群［28-29］.此外，孕妇、老年人以及体质虚弱者也是易感人群之一［30］.但在区域环境调查的实施阶段，婴幼儿、儿童以及孕妇的内暴露剂量均难以获得，这增加了区域环境健康风险评估工作的难度.

2.6 健康效应

环境健康问题识别需要针对目标污染物选择合适的健康结局［31］.环境健康问题调查时需要关注的健康效应结局有污染物的特异性健康结局和非特异性结局［32］.对于具体污染物来说，优先考虑采用关键效应结局和关键指标；没有关键效应结局时，可以考虑采用非特异性结局效应指标如总死亡率、总住院率、血清免疫指标等［33］.

不同的毒性物质可能造成不同靶器官损伤:四氯化碳会引起肝损伤并具有致癌性［34］，甲基汞具有很强的神经毒性［35］，吸烟烟雾对肺部具有较强毒性作用并与肺癌发生有关［36］.然而，越来越多的证据表明，污染物的健康危害效应结局呈现出多器官、多指标的特点，只针对单一器官产生单一损害的污染物极少.美国国家科学研究委员会建议将风险评估从基于健康效应终点变为以体外实验为基础的在生化通路上的变化［37］，与动物实验耗时耗力相比体外实验具有很多优势，但其关键点与制约性在于敏感靶点的选择.

就当前研究条件来看，仍然以动物实验和流行病学研究所确定的健康效应终点为研究靶点，而污染物的整体危害效应使研究人员在选择和选定调查效应指标时具有一定的难度，需要研究人员具有一定的环境健康专业知识积累［38］.

3 结语

环境健康传导链的六大环节具体特征决定了不同区域污染情景下环境健康问题的实质差异.能否科学识别环境健康传导链的六大特征，决定了区域环境健康问题识别方案编制的成功与否.区域环境健康问题涉及领域众多，环境健康传导链是贯穿识别区域环境健康问题所有环节的核心.而六大特征在运用环境健康传导链解决区域环境问题方面发挥关键作用，从环境健康风险识别和控制的角度，首先围绕主要目标污染物进行筛选，在预调查和全面调查的基础上，筛选确定需要关注的目标区域及其主要环境介质，其次分析主要目标污染物的潜在暴露途径，最后针对一般人群和主要敏感人群，分析最需要关注和最适宜关注的健康危害结局.科学制定识别环境健康传导链六大特征的适宜具体方案，就是系统识别区域环境健康问题的技术核心.

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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

吕占禄（1985-），男，青海格尔木人，助理研究员，硕士，主要从事环境污染物毒理研究.

2014-08-28

国家自然科学基金（20907047）；国家重点基础研究发展（973）计划（2012CB525005）；国家环保公益性行业科研专项（200909036）；中国环境科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务专项基金（2008KYYW05）

* 责任作者， 副研究员， xlwang@craes.org.cn