大連市水環(huán)境健康風險評價

魏金波，鄭懷軍，劉 欣

(遼寧師范大學城市與環(huán)境學院，遼寧大連116029)

大連市水環(huán)境健康風險評價

魏金波，鄭懷軍，劉 欣

(遼寧師范大學城市與環(huán)境學院，遼寧大連116029)

利用美國環(huán)保署提出的水質(zhì)健康風險評價模型，對大連市近5a的生活飲用水環(huán)境進行評價，探究水體中所含物質(zhì)對人體健康的潛在影響。以國際輻射委員會推薦的最大可接受限值為參考進行分析，結(jié)果表明，區(qū)域內(nèi)的水中化學致癌物主要是Cr+6，致癌風險超過了國際輻射委員會推薦的最大可接受值5.0×10－5/a;非致癌物中只有氟化物風險超標;致癌物的風險大于非致癌物的風險。根據(jù)評價結(jié)果可知在水質(zhì)治理過程中，應優(yōu)先治理致癌物Cr+6。

水環(huán)境;健康風險;評價;大連市

健康風險評價是20世紀80年代以后發(fā)展起來的狹義環(huán)境風險評價的內(nèi)容，其主要特點是把環(huán)境污染與人體健康聯(lián)系起來，定量描述環(huán)境污染對人體健康產(chǎn)生的危害風險。其中，以美國國家科學院(NAS)和美國環(huán)保局(USEPA)的研究成果最為豐富。我國的風險評價起步于20世紀90年代，大都主要以介紹和應用國外的研究成果為主［1］。本文采用美國環(huán)保局(EPA)推薦的評價模型，并借鑒于已有學者的研究，對大連市近5a來的水環(huán)境進行了健康風險評價，探究大連市水環(huán)境質(zhì)量與公眾健康的關(guān)系，從而為水環(huán)境風險管理和水質(zhì)的改善提出建議和依據(jù)。

1健康風險評價模型

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)和國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)通過全面評價化學有毒物質(zhì)致癌性可靠程度而編制的分類系統(tǒng)，屬于1組和2A組的化學物質(zhì)為化學致癌物，其它的為非致癌物質(zhì)。再根據(jù)各種物質(zhì)(即基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì))對人體產(chǎn)生的危害效應，以及人類對有害物質(zhì)的大量研究結(jié)果，可建立起不同類型的有毒物質(zhì)經(jīng)飲水途徑對人體健康風險評價模型［2］。本文采用的是美國環(huán)保局推薦的健康風險評價模型。由于放射性污染物在一般水體中污染程度很輕，一般檢測不出來，因此，在本研究中不予考慮。

(1)化學致癌物對健康危害的風險模型公式如下［3，7］:

式中，Rc為化學致癌物(共k種化學致癌物)

ig經(jīng)食入途徑的平均個人致癌年風險(/a);Dig為化學致癌物i經(jīng)食入途徑的單位體重日均暴露劑量(mg/kg·d);qig為化學致癌物經(jīng)食入途徑的致癌強度系數(shù)(kg·d/mg);70為人類平均壽命(a)。

飲水途徑的單位體重日均暴露劑量Dig為:

式中，2.2為成人平均每日飲水量(L);Ci為化學致癌物或軀體毒物質(zhì)的濃度(mg/L);70為人均體重(kg)。

(2)非致癌物對健康危害的風險模型公式如下［3，7］:

式中，Rnig為非致癌物i經(jīng)食入途徑的平均個人致癌年風險(/a)，RfDig為非致癌物經(jīng)食入途徑的參考劑量(mg/kg·d)。

各有毒物質(zhì)對人體健康危害產(chǎn)生的累積效應呈相加關(guān)系、協(xié)同關(guān)系或拮抗關(guān)系。本文假設(shè)各有毒有害物質(zhì)對人體健康的毒性作用呈相加關(guān)系，而不是協(xié)同或者拮抗關(guān)系，則水環(huán)境總的健康風險危害為:

2健康風險評價參數(shù)選擇

根據(jù)國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)和世界衛(wèi)生組織(WHO)通過全面評價化學物質(zhì)致癌性可靠程度而編制的分類系統(tǒng)，歸納為化學致癌物的致癌強度系數(shù)和非致癌物的參考劑量見表1［4，6］和表2［5，6］。

表1化學致癌物飲水途徑致癌系數(shù)(mg/kg·d)

表2非致癌物飲水途徑參考劑量(mg/kg·d)

3健康風險評價結(jié)果

2007～2011年大連市重點飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測分析的結(jié)果是對區(qū)域內(nèi)多個采樣點取平均值而得，檢測項目及結(jié)果見表3。

表32007～2009年大連市重點飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測表

根據(jù)上述的健康風險評價模型和評價參數(shù)，可以計算出大連市2007～2011年的各年水環(huán)境中所含的化學致癌物質(zhì)和非致癌物質(zhì)，通過飲水途徑造成的平均個人年風險。計算結(jié)果見表4～表6。

表4非致癌物質(zhì)經(jīng)飲水途徑的健康危害的風險(個人年風險/a)

表5致癌物經(jīng)飲水途徑的健康危害的風險(個人年風險/a)

表6各有毒污染物所致健康危害的總風險(個人年風險/a)

對于非致癌物，國際防輻射委員會(ICRP)推薦的經(jīng)飲水途徑所致的健康危害個人年風險最大可接受水平是1.0×10－9，由表4可以看出，大連市近5a的水環(huán)境中，飲水途徑所致的個人年風險最高的是氟化物，檢測的5a內(nèi)均超過了ICRP推薦的可接受風險水平1倍多，最高值出現(xiàn)在2007年，為2.79698×10－9;其次是汞，最高值出現(xiàn)在2008年，為1.85038×10－9，但近5a內(nèi)，僅2008年超過了ICRP推薦的可接受風險水平。其他的非致癌物風險度均低于ICRP推薦的可接受值。依據(jù)表4和表6將非致癌物的風險度進行由高到低的排序，則為氟化物＞鉛＞銅＞氨氮＞氰化物＞揮發(fā)酚，總的非致癌物的風險度由高到低的年份是2008＞2007＞2009＞2011＞2010。

根據(jù)國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的化學致癌物經(jīng)飲水途徑的最大可接受風險水平是5.0×10－5/a，由表5可知，本次評價的結(jié)果中化學致癌物質(zhì)由飲水途徑所致健康危害的個人年風險以Cr+6為最大，最大值為2008年的2.09125×10－4，超過了ICRP推薦值的4倍多;其次是在2010年和2011年，評價結(jié)果分別是8.36138×10－5和8.25970×10－5，均超出了ICRP推薦值的1.5倍以上。而其它兩種致癌物Cd和As的個人年風險均低于ICRP推薦的最大可接受風險水平。近5a內(nèi)大連市的水環(huán)境中的化學致癌物所致的風險度由大到小排列順序為Cr+6＞As＞Cd。由此可知六價鉻是水環(huán)境治理中的重點。

大連市近5a內(nèi)，總風險最大的年份是2008年，這一年致癌物和非致癌物的總風險度均高于其他年份且高于ICRP推薦的可接受風險水平值，其主要原因是六價鉻的健康風險較大。依據(jù)計算結(jié)果將近5a的水環(huán)境的總的健康風險由高到低排序為2008＞2010＞2011＞2007＞2009。

本文的水環(huán)境健康風險評價把研究區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量與區(qū)內(nèi)公眾的健康聯(lián)系起來，把水環(huán)境質(zhì)量的評價落實到了具體的人體健康層面上。同時根據(jù)計算結(jié)果，得出了各種致癌物和非致癌物對公眾健康的影響程度，為水環(huán)境質(zhì)量的治理和保護提供了科學依據(jù)。由于只考慮了化學致癌物和非致癌物經(jīng)飲水途徑對公眾的健康影響，而沒有考慮放射性輻射物的風險和公眾的其它暴露途徑，如皮膚接觸、蒸汽形式的呼吸途徑等，所以評價結(jié)果可能比實際的風險值小。

4結(jié)論

大連市水環(huán)境中經(jīng)飲水途徑危害人體健康的主要風險來源是基因毒物質(zhì)，健康風險的數(shù)量級為10－5～10－4，由軀體毒物質(zhì)產(chǎn)生的健康風險數(shù)量級為10－9～10－8，因此，在水環(huán)境治理過程中應優(yōu)先控制基因毒物質(zhì)。在基因毒物質(zhì)中(化學致癌物)Cr+6超過了ICRP推薦的最大可接受值，也是主要的基因毒物質(zhì)風險的主要來源，所以Cr+6應優(yōu)先控制。在軀體毒物質(zhì)(非致癌物)中，氟化物超過了ICRP推薦的最大可接受值，風險值較其它軀體毒物質(zhì)大，也應優(yōu)先控制。

［1］孫樹青，胡國華，王勇澤，等．湘江干流水環(huán)境健康風險評價［J］．安全與環(huán)境學報，2006，06(2):12－15．

［2］李俊杰，李靖潔．張家口市洋河、桑干河流域水環(huán)境健康風險評價 ［J］．中國環(huán)境監(jiān)測，2008，24(5):92－95．

［3］曾光明，卓利，鐘政林，等．水環(huán)境健康風險評價模型［J］．水科學進展，1998，9(3):212－216．

［4］The US EPA．Available information on assessment exposure from pesticides in food［R］．U．S．Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs，2000．

［5］EPA/540/1－89/002，EPA．Risk Assessment Guidance for Superfund Volume 1 Human Health Evaluation Manual［Z］．1989．

［6］鄒濱，曾永年，Benjamin F．Zhan，等．城市水環(huán)境健康風險評價［J］．地理與地理信息科學，2009，25(2):94－98．

［7］EPA．Superfund Public Health Evaluation Manual EPAI［Z］．540/1－86－060，1986．

The Health Risk Assessment of the Water Environment in Dalian Municipality

WEI Jin－bo，ZHENG Huai－jun，LIU Xin
(School of Urban and Environmental Science，Liaoning Normal University，Dalian Liaoning 116029 China)

The model of health risk assessment proposed by United States Environmental Protection Agency is applied to assess the domestic drinking water environment in Dalian for the past five years．The potential health risk of the pollutant in the water is discussed．The maximum allowed level(5.0×10－5a－1)that is recommended by ICRP is referred to．The results show that the Cr+6 is the main chemical carcinogen，and the health risk is above the maximum allowed level recommended by ICRP．In non－carcinogens，only the risk of the fluoride goes beyond the standards．The health risk of carcinogens is significantly higher than that of non－carcinogen．Thus，more attention should be paid to Cr+6 in the water treatment．

water environment;health risk;assessment;Dalian Municipality

X82

A

1673－9655(2012)05－0071－03

2012－03－11

國家教育部留學歸國人員基金資助項目和遼寧省高校創(chuàng)新團隊支持計劃項目(2006R32)。

魏金波，女，碩士研究生，專業(yè)方向:自然地理學。