饮用水风险暴露评价中的暴露途径研究

王少鹏，李　静，毕　伟，高　上

(1.邢台职业技术学院，河北 邢台 054000；2.国网河北省电力公司石家庄供电分公司，河北 石家庄 050051 )



饮用水风险暴露评价中的暴露途径研究

王少鹏1，李静1，毕伟1，高上2

(1.邢台职业技术学院，河北 邢台 054000；2.国网河北省电力公司石家庄供电分公司，河北 石家庄 050051 )

[摘要]暴露途径的分析是风险评价中的重要一环。本文对饮用水的相关暴露途径做了简单分析，得到在经口摄入暴露、呼吸暴露和皮肤暴露三种重要暴露途径的暴露评价模型，对于饮用水风险评价有实际意义。

[关键词]暴露途径；饮用水；评价模型

1研究背景

暴露路径是是指化学物质从环境中迁移到暴露人群的方式途径。在饮用水暴露评价中，一般情况下只考虑污染物影响暴露人群的暴露路径主要有以下三种：经口摄入暴露、经呼吸暴露和经皮肤接触暴露。不同的污染物暴露路径不同，也可多途径暴露。

2经口摄入暴露

污染物质通过饮水方式进入人体并产生危害的暴露途

径，饮水摄入量的获得方法包括测量法和问卷调查法，其中问卷调查法可采用问卷访谈或日志记录的方式开展[1]。饮水中污染物暴露剂量的计算公式如下：

(1)

式中：ADD为饮水中污染物的日均暴露剂量，mg/(kg·d)；C为水中污染物的浓度，mg/ml；IR为饮水摄入量，ml/d；EF为暴露频率，d/a；ED为暴露持续时间，a；BW为体重，kg；AT为平均暴露时间，d。

我国饮水摄入量推荐值见表1。

表1　中国人群饮水摄入量参数推荐表

3经呼吸暴露

污染物质通过呼吸道进入人体并产生不良影响，需要确定人在单位时间的呼吸量，呼吸量的调查方法有人体能量代谢估算法、心律—呼吸量回归法和直接测量法等[2]，在健康风险评价中，污染物经呼吸道对人体的日均暴露剂量以下公式来预测：

(2)

式中：ADD为呼吸暴露空气中污染物的日均暴露剂量，mg/(kg·d)；C为空气中污染物的浓度，mg/m3；IR为呼吸量，m3/d；ET为暴露时间，h/d；EF为暴露频率，d/a；ED为暴露持续时间，a；BW为体重，kg；AT为平均暴露时间，d。

我国人群呼吸量参数推荐值见表2。

在淋浴时由于大量水蒸气的存在，可能造成VOC(挥发性有机化合物)的吸入。事实上，VOC在地表水一般认为不会存在中，VOC的吸入可以被认为来源于管道中饮用水或地下水。

淋浴一般情况下可认为是封闭环境下通过剧烈紊流激发水中VOC大量释放扩散的系统，所以一般可以认为淋浴时空气中存在与水中同样浓度的污染物[3]。淋浴时，易挥发化合物可能释放的情况下，暴露关系的计算方式如下：

(3)

式中：INH为淋浴时经呼吸进入体内的污染物吸收量，mg/d(kg·d)；CW为沐浴用饮用水中的污染物浓度；ET1为淋浴持续暴露的时间，h/d；ET2为沐浴结束后在封闭的情况下额外的暴露时间，h/d；VS为封闭淋浴室的体积，m3；VB为封闭浴室的整体体积，m3；IR为呼吸/吸入速率，m3/h；RR为吸入空气的保存率，%；VW为淋浴所用饮用水的体积，L；ABSs为通过此暴露途径进入血液中化学物质的百分比，%；EF为暴露频度，d/a；ED为暴露时间段，a；BW为身体重量，kg；AT为平均时间，d。

对于给水管网中的自来水污染物浓度一般能乘以一个降解因子用来反映管网环境中的时间降解作用[4]。

表2　中国人群呼吸量推荐值

4经皮肤接触暴露

实际生活中，人们也会有处于皮肤接触的水环境暴露状态，例如游泳、洗澡等。此种情况对于相关时间活动模式参数的确定尤为重要，一般的调查方法为24 h回顾日志法。涉水活动模式参数对于健康风险评价的作用非常重要，原因是人们的不同活动模式将直接影响在环境中的暴露频次、暴露时间和暴露强度。值得指出的是，洗澡时间和游泳时间都是指跟水直接接触的时间，准备活动时间不在其中[5]。与水相关经皮肤暴露的日平均吸收剂量计算公式如下：

(4)

式中：DAD为皮肤对污染物的日平均吸收剂量，mg/(kg·d)；DAevent为单次暴露吸收剂量，mg/(cm2·次)；EV为日暴露次数，次/d；ED为暴露时间，min/d；EF为年暴露天数，d/a；SA为与污染介质接触的皮肤表面积，cm2；BW为体重，kg；AT为平均暴露时间，d。

根据我国环境保护部科技标准司于2012年委托中国环境科学研究院在全国的中国人群环境暴露行为模式的研究调查，我国居民的涉水相关时间参数推荐值见表3。

表3　中国人群洗澡和游泳时间推荐值

5结语

做饮用水中污染物潜在危害的暴露评价是一个复杂繁琐的过程，理论上应当要尽可能全面的考虑各种暴露途径包括呼吸暴露、饮水和饮食暴露、皮肤暴露等，接触方式的不同带来的暴露结果不尽相同。通过不同的暴露途径研究了对应的暴露评价计算模型，对于饮用水介质可能的相关暴露模式和参数做了较详实分析，由于饮用水介质的特殊性，在暴露评价中理论上应当全面考虑所有暴露途径。但是限于研究条件，某些需要采样或者实验室分析等才能获得的暴露参数(例如洗浴时水蒸汽中污染物的空气交换率参数)，我国尚缺乏相关结果。为了得到更准确的评价结果，还需研究人员的不断努力完善。

参考文献

[1]陈敏建. 基于健康风险评价的饮用水水质安全管理[J]. 中国水利.2007(7):5-12.

[2]刘文君. 饮用水中污染物对人体健康的影响[M].中国环境科学出版社.2003.

[3]李丽娜. 上海市多介质环境中持久性毒害污染评价[D]. 上海:上海华东师范大学.2007,129.

[4]曾光明, 李新民. 水环境健康风险评价模型及其应用[J]. 水电能源科学.1997, 15(4):28-33．

[5]高娟, 华洛, 李贵宝, 等. 生活饮用水水质标准发展及特点[J]. 世界标准化与质量管理.2005, 5:51-55.

Route of Exposure for Drinking ater Exposure Assessment

WANG Shao-peng1，LIJing1，BIWei1，GAOShang2

(1.Xingtai Polytechnic College，Xingtai 054000，China；2.State Grid Shijiazhuang Electric Power Supply Company，Shijiazhuang 050051，China)

Abstract:Analysis of exposure pathways in risk assessment is an important part. In this paper, drinking water exposure pathways relevant to do a simple analysis, Find the oral intake of exposure, respiratory exposure and skin exposure three important exposure route of exposure assessment models which has practical significance for drinking water risk assessment.

Key words:Route of exposure；drinking water and evaluation model

[中图分类号]P641.8

[文献标识码]A

[文章编号]1004-1184(2016)02-0102-02

[作者简介]王少鹏(1989-)，男，河北邢台人，助教，主要从事给排水方向研究工作。

[收稿日期]2015-10-28