淄博市出厂水中消毒副产物的健康风险评价
2018-12-05尚萌琳
◎ 王 敏，邢 燕，王 勤，尚萌琳
（1.淄博市疾病预防控制中心，山东 淄博 255026；2.淄博市环境有机污染与人群健康监测分析重点实验室，山东 淄博 255026；3.山东大学公共卫生学院，山东 济南 250012）
目前，氯化消毒是我国常用的饮用水消毒方法。但在氯化消毒过程中，氯易与其中的有机物相互作用产生三氯甲烷等消毒副产物。经研究发现，此类物质有致癌和致突变性[1-2]。近年来，对生活饮用水中消毒副产物暴露水平的关注度越来越高[3-6]，而饮用水水质健康风险评价可以直接定量反映水质对人体健康造成危害的可能性及其程度。笔者于2016年8月对淄博市辖区内全部17个水厂的出厂水中5种消毒副产物进行了测定，以了解其分布及含量情况，并根据美国环保署的评价方法进行初步健康风险评价，为长期监测及对人类健康危害的风险研究提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
Agilent 7890B气相色谱仪配ECD检测器，美国安捷伦公司；Agilent 7697A顶空进样器，美国安捷伦公司；微量注射器；HP-5石英毛细管柱，30.0 m×320 μm×0.25 μm；20 mL顶空瓶；甲醇中5种挥发性卤代烃混合标准（包括三氯甲烷、四氯化碳、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷），国家环境保护局标准品研究所。
1.2 水样采集
淄博市共有水厂17个，分布在辖区内区县，均采用氯化消毒法。所采集的水样覆盖全部水厂。笔者于2016年8月进行采样，水样的采集及保存方法参照GB 5750-2006《生活饮用水标准检验方法》[7]。
1.3 测定方法
测定方法参考GB 5750-2006《生活饮用水标准检验方法》[7]中规定的方法，采用顶空-气相色谱法对水中三氯甲烷、四氯化碳、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷进行测定。
1.4 质控措施
样品采集和检测过程均采取严格的质控措施。采样时需要加0.3 g抗坏血酸于顶空瓶内，取水至满瓶并密封，采集后24 h内完成测定。分析过程中进行样品空白、平行样和加标回收实验，要求空白样品中不能检出待测成分，平行样测定要求相对标准偏差（RSD）＜10%，回收率在90%～110%。
1.5 健康风险模型
水质健康风险评价有很多风险模型，本研究采用美国环境保护署（USEPA）的风险模型进行健康风险评价[8-9]。
1.5.1 致癌污染物的健康风险评价
致癌性污染物的致癌风险通常用风险值（Risk）表示：
式（1）中，Risk为暴露于该种致癌物质年发病风险；Ci为环境介质中实际致癌物的浓度，mg/L；IR为成人每日饮水量，L/d；EF为暴露频率，d/a；ED为暴露持续时间，a；BW为成人体重，kg；AT为平均暴露时间，d；SF为污染物的致癌强度系数，（kg·d）/mg。
1.5.2 非致癌污染物的健康风险评价
非致癌健康风险常用危害指数（HI）表示：
式（2）中，HI为非致癌物的年健康危害指数；RfD为非致癌物摄入参考剂量，mg/（kg·d）。
1.5.3 参数选择
根据美国环境保护署综合风险信息系统公布的多种有关暴露途径的参考剂量值[9]，确定5种消毒副产物的致癌强度系数和非致癌参考剂量见表1。
表1 种消毒副产物的致癌强度系数和非致癌参考剂量表
2 结果与分析
17个出厂水中三氯甲烷、四氯化碳、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷均有不同程度的检出，但均未超过生活饮用水卫生标准中规定的限值[10]，其结果见表2。
表2 淄博市出厂水中5种消毒副产物检测结果表
根据健康风险评价模型和参数，分别计算出17个出厂水水样中5种消毒副产物通过饮水途径所造成的平均个人年风险，见表3。
表3 5种消毒副产物通过饮水途径所造成的平均个人年风险表
USEPA对致癌物质可接受的年风险水平在1.0×10-6～1.0×10-4，小于1.0×10-6表明风险不明显，在1.0×10-6～1.0×10-4表明有风险，但尚可接受；大于1.0×10-4表示有较显著的风险。表3可以看出，淄博市17个出厂水水样中5种消毒副产物的年致癌风险介于1.05×10-6～1.34×10-5，表明致癌风险尚可接受，但已经存在健康风险。同时，17个水厂的危害指数均低于1，预期不会造成健康危害，符合安全要求。
3 讨论
本研究结果表明，淄博市17个出厂水水样中单个消毒副产物的年致癌风险均小于1.0×10-6，但总年致癌风险在1.0×10-6～1.0×10-4，因此仍需要引起足够的重视，加强对饮用水中消毒副产物的长期监测。由于本研究只考虑饮水途径的摄入量，未考虑其他有毒物质和暴露途径，同时，水环境健康风险评价系统也涉及较多的不确定因素，如污染物随季节变化情况，不同人群承受风险水平等，使得评价结果存在一定的不确定性。因此，对于淄博市出厂水中消毒副产物健康风险的研究需进一步深入。
