衡阳市生活饮用水中亚硝酸盐氮的危害风险评估

郭文路 肖彬彬

（衡阳市水务投资集团水质监测部，湖南衡阳 421000）

关键字：衡阳市；生活饮用水；亚硝酸盐氮；风险评估

随着近年来我国经济的高速发展，水中氮类污染物含量不断增加，而普通净水厂受工艺条件、硬件设备所限，其对水中含氮污染物的去除能力有限。净水厂出水中氮类成分在管网输送过程中受管网水利条件、溶解氧、pH、生物膜等因素影响可能生成亚硝酸盐氮[1-3]。亚硝酸盐氮是硝化反应的中间产物，饮用水中亚硝酸盐氮的含量较高时，会对人体健康产生一定负面影响，如诱发高铁血红蛋白症、食道癌等病症。因此我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中规定亚硝酸盐限值1.0mg/L，即亚硝酸盐氮限值0.30mg/L。上海市《生活饮用水水质标准》（DB31/T1091-2018）也对亚硝酸盐氮的限值做了进一步限制[4]，亚硝酸盐氮限值0.15mg/L。

目前衡阳市饮用水安全研究多集中在原水水质污染等方面，从健康风险角度对饮用水进行的研究相对较少。本文对2020年6月1日至2020年8月28日间三个月的生活饮用水持续监测，参考相关危害评估文献[5~7]从氨氮、余氯等多个方面对衡阳市生活饮用水中亚硝酸盐氮进行研究，重点讨论其健康风险，相关研究结果对保障衡阳市饮用水安全具有一定意义。

1.材料与方法

1.1 材料

材料为2020年6月1日至2020年8月28日三个月饮用水样品，该样品包括衡阳市市区四大水厂（甲水厂、乙水厂、丙水厂、丁水厂）的管网水、管网末梢水。每个水厂分别于6月采集两次，7月采集一次，8月采集两次，合计取水点51处，水样20批次，共280份样品。

1.2 试剂

亚硝酸盐氮标准使用液（0.1mg/L）、对氨基苯磺酰胺（AR,国药集团）、盐酸N（1-萘基）-乙二胺（AR,国药集团），药品配制用水为不含氮去离子水。

1.3 原理

pH1.7以下时，水中亚硝酸盐氮与对氨基苯磺酰胺重氮化，再与盐酸N（1-萘基）-乙二胺偶合生成紫红色染料，定容后在540nm处可比色定量，样品量50mL时，检出限为0.001mg/L。

1.4 仪器设备

梅特勒-托利多AG245电子分析天平、岛津UV-1800紫外可见分光光度计、Q-LAB10-D1全自动超纯水机，50mL比色管、10mL移液管、3cm比色皿。

1.5 评价方法

危害识别。通过分光光度法对三个月280份水样的检测识别是否存在危害，定量其危害程度。

危害描述。确定剂量与反应之间的关系。根据亚硝酸盐氮每日允许摄入量（acceptable daily intake，ADI）进行描述。

暴露评估。暴露评估就是估计每千克体重对亚硝酸盐氮的摄入量。

摄入量PEX的计算公式为

其中：PEX为人体摄入量，mg/kg；X为每人每日生活饮用水的摄入量，L；ρ为生活饮用水中亚硝酸盐氮的质量浓度，mg/L；WB为人群体重，kg。

风险描述。风险描述是对危害因子是否存在风险及风险程度的评价。通过比较每日允许摄入量、参考剂量与人体的摄入量进行评价。采用风险商QH进行描述，当QH＞1时，亚硝酸盐氮对人体健康存在风险；当QH≤1时，对人体健康造成的风险较小。

其中：WADI为每日允许摄入量，mg/kg。

2.结果与分析

2.1 危害识别

衡阳市市区四大水厂2020年6月1日至2020年8月28日280份水样（管网水及管网末梢水）检测结果如下：

表1 2020年6月~8月各水厂管网水亚硝酸盐氮检出情况

表2 2020年6月~8月各水厂管网末梢水亚硝酸盐氮检出情况

2020年6 月~8月20批280份水样中间共有2批次3份水样检测出亚硝酸盐氮，分别为甲水厂2020年8月某公园采样点0.003mg/L、丁水厂2020年6月某校区0.002mg/L及某机械厂0.001mg/L，亚硝酸盐氮合格率100%，批检出率10%，总检出率1.1%，水质较好。为便于健康风险研判，本文生活饮用水中亚硝酸盐氮浓度计算以检测最高值0.003mg/L计。

管网水亚硝酸盐含量较低的原因主要包括以下几个方面：首先衡阳市生活饮用水水源地湘江取水口为二级水源地，取水口附近生活污水直排等氮类污染点源已经消除，农业氮类污染面源污染也较少，原水中氨氮含量年均值在0.06~0.15mg/L，总氮年均含量在0.80~1.5mg/L，本次水样检测时间段中各出厂水氨氮含量均在0.10mg/L以下，水质较好；其次各水厂清水池等构筑物已稳定运行多年，反硝化菌不占优势，亚硝酸盐氮转化量少[2]；再次各水厂出厂水余氯要求保持在0.50mg/L以上，实际余氯含量在0.40~0.70mg/L；管网水及管网末梢水余氯要求在0.05mg/L以上，实际余氯含量在0.10~0.40mg/L，较高的游离氯含量抑制了亚硝酸盐的转化[3]。2批次检测到亚硝酸盐的区域饮用水余氯含量0.10~0.20mg/L，该数值在一定程度上反映了余氯与亚硝酸盐氮的相关关系[4]。

2.2 危害描述

世界卫生组织（WHO）规定： 食品级亚硝酸盐氮每日允许摄入量（WADI）为0~0.02 mg/kg。

2.3 暴露评估

参考文献[5~9]利用公式（1）计算被调查人群亚硝酸盐氮的摄入量，获得不同年龄段男性与女性的饮用水亚硝酸盐氮摄入量，具体数值见表3。

由表3可知，饮用水亚硝酸盐氮的摄入量在6.63×10-5~1.66×10-4mg/kg之间，膳食暴露最低值出现在18~30岁女性人群，膳食暴露最高值出现在7~11岁男性人群。

表3 不同年龄段不同性别下亚硝酸盐氮摄入量

2.4 风险描述

利用式（2）计算得亚硝酸盐氮的风险商，相关数值见表4，各年龄段人群的风险商QH远小于1，说明通过饮用水途径摄入亚硝酸盐氮对人体健康造成的风险极小。

表4 不同年龄段不同性别下亚硝酸盐氮风险商

3.结论

通过对2020年6月1日至2020年8月28日间大量水样亚硝酸盐氮检测结果的分析及健康风险评估，确认衡阳市生活饮用水中亚硝酸盐氮摄入对居民健康风险影响极小，居民可以放心饮用。