地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究綜述

李志萍，李 慧，張 帥，陳佳玥

(1．華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450045;2．鄭州市第一中學(xué)，河南 鄭州 450006)

1 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是描述人類暴露于環(huán)境危害因素之后，出現(xiàn)不良健康效應(yīng)的特征． 它最早是在1972年由美國國家科學(xué)院(United States National Academy of Sciences，NAS)和國家工程學(xué)院首先提出的，并在1983 年的《紅皮書》中正式提出． 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容［1］:①在環(huán)境測定、臨床資料、流行病學(xué)和毒理學(xué)的基礎(chǔ)上，決定潛在不良健康效應(yīng)的性質(zhì);②估算在特定暴露條件下產(chǎn)生的不良健康效應(yīng)的類型和嚴(yán)重程度;③判斷不同暴露時(shí)間條件和暴露強(qiáng)度下受影響的人群的特征和數(shù)量;④綜合分析存在的公共衛(wèi)生問題等．完整的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般包括對大氣、土壤、水和食物鏈4種介質(zhì)攜帶的污染物通過食入、吸入和皮膚接觸3種暴露途徑進(jìn)入人體對人體健康產(chǎn)生危害的評(píng)價(jià)［2］．

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)最先始于對致癌物的評(píng)價(jià)，1976年美國國家環(huán)保局(United States Environmental Protection Agency，USEPA)首先公布了可疑致癌物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，提出了有毒化學(xué)品的致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，這個(gè)方法后來被很多環(huán)境立法機(jī)構(gòu)所接受，同時(shí)學(xué)術(shù)界也對這個(gè)方法開展了更廣泛深入的探討和研究，使該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法日趨完善，但是因?yàn)槿鄙僖?guī)范化的程序，不同的研究者經(jīng)常選用不同的評(píng)價(jià)方法．鑒于此，1983 年美國國家科學(xué)院編制了《聯(lián)邦政府的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià):管理程序》，該書明確地概述了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的程序和步驟:危害鑒別(Hazard Identification)、劑量－ 反應(yīng)評(píng)估(Dose-response Assessment)、暴露評(píng)估(Exposure Assessment)和風(fēng)險(xiǎn)表征(Risk Characterization)［1］，另外對一些技術(shù)術(shù)語還給出了明確的定義．基于此，美國環(huán)保局先后制定和頒布了一系列有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則、指南等技術(shù)性文件，包括1986 年發(fā)布的《化學(xué)混合物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》、1988 年頒布的《內(nèi)吸毒物的健康評(píng)價(jià)指南》等，1989 年又系統(tǒng)地修改了1986 年頒布的一系列的指南．1998 年頒布了《神經(jīng)毒物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》和《生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南》［2－9］． 目前，世界各國和一些國際組織，如英國、荷蘭、意大利和歐共體等都相繼引用了上述健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則［10］，并根據(jù)本國國情，探索出適合自己國家的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法．

20 世紀(jì)90 年代，我國開始了以介紹和應(yīng)用國外研究成果為主的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作，主要應(yīng)用于核工業(yè)等領(lǐng)域［11］． 目前，我國仍沒有建立一套完整的有關(guān)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的指南和技術(shù)性文件． 但近年來，我國利用風(fēng)險(xiǎn)的概念和分析方法對環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的應(yīng)用研究取得了較大進(jìn)展．

全球地下水污染，尤其是有機(jī)污染日益嚴(yán)重，地下水又是人類重要的飲用水源，地下水有機(jī)污染給人體造成的巨大健康危害已引起了國際方面的廣泛關(guān)注．目前，世界范圍內(nèi)已有很多國家和國際組織在進(jìn)行地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面的探索和研究，并取得了可觀的研究成果．

2 地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是在一組特定條件下，定性和定量地評(píng)價(jià)地下水有機(jī)污染因子通過某種方式影響人體健康的可能性．

2．1 評(píng)價(jià)方法

目前常用的地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法有NAS1983 模型和USEPA1989 模型．

2．1．1 NAS1983 模型

1)危害鑒別．危害鑒別是地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的第一步．它的主要工作是收集、分析研究區(qū)的有機(jī)污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)資料及樣品實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，根據(jù)有機(jī)污染物的各種生化數(shù)據(jù)，判斷其危害人體健康的可能性，定性評(píng)價(jià)有機(jī)污染物對人體健康的危害類型和危害程度;主要目的是判定有機(jī)污染物的致癌性．

目前，獲得有機(jī)污染物危害類型和危害等級(jí)的途徑一般是查詢國際上的相關(guān)機(jī)構(gòu)(如國際癌癥研究署(Integrated Risk Information System，IARC)和美國環(huán)境署綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)(International Agency for Research on Cancer，IRIS)等)建立的各種權(quán)威的毒理數(shù)據(jù)庫．

2)劑量－ 反應(yīng)評(píng)估． 它是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的定量依據(jù)，通過建立污染物暴露劑量與給暴露人群帶來健康危害發(fā)生率之間的關(guān)系，定量評(píng)估污染物的毒性;根據(jù)毒理學(xué)動(dòng)物研究或相關(guān)的人體流行病學(xué)的研究，對有機(jī)污染物的致病機(jī)理進(jìn)行討論，并基于現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出劑量－反應(yīng)曲線，計(jì)算該有機(jī)污染物的致癌和非致癌毒性因子的數(shù)值．

目前可把世界衛(wèi)生組織或美國環(huán)境署等國際上權(quán)威的化學(xué)物質(zhì)毒理數(shù)據(jù)庫作為判斷污染物毒性因子的依據(jù)．

3)暴露評(píng)估． 它是定性、定量估算或預(yù)測人群暴露于介質(zhì)中污染物的頻率、時(shí)間和強(qiáng)度的過程．暴露評(píng)估主要是對暴露頻率、暴露量、暴露方式和暴露期的評(píng)價(jià)，是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的定量依據(jù)．

地下水中有機(jī)污染物的暴露途徑主要有以下3種．①口服吸入途徑:人體通過口服攝取污染物的方式主要是飲用受污染地下水和食用由受染地下水養(yǎng)殖或灌溉生產(chǎn)出的魚畜產(chǎn)品或農(nóng)作物;②吸入吸收途徑:使用受污染地下水作為日常清洗或洗澡用途，水中有害物質(zhì)汽化后經(jīng)吸入吸收;或受體吸入由地下水有機(jī)污染物汽化出的污染空氣;③皮膚接觸吸收途徑:暴露人群在使用受污染地下水作為日常清洗或洗澡水源的過程中，經(jīng)皮膚接觸吸收水中有機(jī)污染物．

4)風(fēng)險(xiǎn)表征． 它是指利用所獲取的數(shù)據(jù)，對不同接觸條件下可能產(chǎn)生的對人體健康危害的強(qiáng)度或某種健康效應(yīng)的發(fā)生概率進(jìn)行估算，它在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)管理之間起著橋梁作用． 風(fēng)險(xiǎn)表征包括3 個(gè)方面，即風(fēng)險(xiǎn)概述、風(fēng)險(xiǎn)估算和不確定性分析．

有機(jī)污染物根據(jù)致癌性可分為致癌污染物和非致癌污染物，但由于致癌污染物同樣具有非致癌危害效應(yīng)，因此在計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，非致癌風(fēng)險(xiǎn)也應(yīng)包含致癌污染物對受體產(chǎn)生的非致癌風(fēng)險(xiǎn)．

2．1．2 USEPA1989 模型

1)數(shù)據(jù)收集與評(píng)估．它是對評(píng)價(jià)區(qū)的自然背景資料、污染數(shù)據(jù)及暴露人群的相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行初步調(diào)查．并以此為基礎(chǔ)，識(shí)別潛在污染物及潛在污染物對暴露人群可能產(chǎn)生的健康效應(yīng)，進(jìn)一步篩選出目標(biāo)污染物．

2)毒性評(píng)估．它是根據(jù)篩選出的目標(biāo)污染物引起的暴露人群負(fù)健康效應(yīng)的可能證據(jù)，估計(jì)暴露程度與暴露人群不良健康效應(yīng)的可能性之間的關(guān)系．分為危害鑒別和劑量－反應(yīng)評(píng)估兩方面的內(nèi)容．

3)暴露評(píng)估． 它是指定性、定量地估算或確定暴露途徑、暴露頻率、暴露持續(xù)時(shí)間和暴露量．

4)風(fēng)險(xiǎn)表征．綜合分析以上的定性、定量數(shù)據(jù)，判斷目標(biāo)污染物給人體造成健康危害的可能性，分析闡述其可信度和不確定性．

2．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

LI J B 等建立綜合模糊隨機(jī)模型，對地下水中由石油污染給人體帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)［12］;Eva López 等運(yùn)用多項(xiàng)多組分模型模擬BTEX 在地下水中的運(yùn)移，評(píng)價(jià)了地下水因石油污染給人體帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)［13］;Ali Reza Pardakhti 等運(yùn)用USEPA推薦的評(píng)價(jià)方法比較并評(píng)價(jià)了德黑蘭地區(qū)飲用地表水和地下水由三氯甲烷給人體造成的癌癥風(fēng)險(xiǎn)［14］．

韓冰等綜合考慮中國人飲水習(xí)慣及有機(jī)物的自然衰減作用，改進(jìn)了USEPA 推薦模型，增加了水煮沸后污染物的殘留比，對地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行了初步探索，并評(píng)價(jià)了北京市某區(qū)淺層地下水有機(jī)污染通過飲水和洗浴帶給人體的健康風(fēng)險(xiǎn)［15］;陳鴻漢等以常州市某廠廠區(qū)由于有機(jī)溶劑灑落導(dǎo)致的地下水污染為例，根據(jù)疊加風(fēng)險(xiǎn)和多暴露途徑同種污染物人群健康風(fēng)險(xiǎn)的概念和計(jì)算方法，綜合評(píng)價(jià)了廠區(qū)人群通過皮膚接觸污染土壤、呼吸揮發(fā)性氣體及廠區(qū)下游居民飲用受污染地下水帶來的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)［16］;費(fèi)宇紅等根據(jù)有機(jī)物的揮發(fā)性對計(jì)算結(jié)果的影響大小，改進(jìn)了USEPA 的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，在模型中添加了污染物煮沸后的殘留率TF 項(xiàng)，以滹沱河沖積平原為例分析評(píng)價(jià)了地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)［17］;李政紅等根據(jù)USEPA 推薦的污染場地健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)分析了某儲(chǔ)油庫地下水中苯、甲苯、三氯甲烷等有機(jī)污染物給場地內(nèi)暴露人群帶來的致癌的、非致癌的健康風(fēng)險(xiǎn)［18］;羅慶等采用荷蘭的土壤地下水污染現(xiàn)場暴露評(píng)價(jià)模型(CSOIL 模型)和毒性當(dāng)量因子方法，初步評(píng)價(jià)了細(xì)河流域地下水中多環(huán)芳烴帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)［19］;王蘭化等以USEPA 1989 模型為基礎(chǔ)，評(píng)價(jià)了某廢棄化工廠地下水有機(jī)污染物可能對人體帶來的致癌、非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)［20］;王力敏等采用美國RBCA 模型對某典型農(nóng)業(yè)活動(dòng)區(qū)地下水中的HCHs 和DDTs 進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［21］;付麗等用USEPA 的評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)分析了山東某市地下水飲用水水源地中三氯乙烯等有機(jī)物的健康風(fēng)險(xiǎn)［22］．

2．3 存在的問題和不足

目前，我國地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)還存在諸多問題和不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面．

1)評(píng)價(jià)過程不夠完整．現(xiàn)有的評(píng)價(jià)研究一般是根據(jù)短期的點(diǎn)狀的監(jiān)測或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，直接套用評(píng)價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算，缺少對污染地區(qū)和污染源的長期、全面的調(diào)查與分析;而且最終的計(jì)算結(jié)果僅列出風(fēng)險(xiǎn)值，沒有詳盡分析風(fēng)險(xiǎn)的構(gòu)成，表述過于簡單．

2)評(píng)價(jià)內(nèi)容較為單一． 在評(píng)價(jià)的理論、模型、方法等方面需要更深入的研究和進(jìn)一步的完善，并應(yīng)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的不確定性分析及混合物相互作用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行更廣泛、深入的研究，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)毒理學(xué)、流行病學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生態(tài)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科之間多學(xué)科的合作研究． 目前的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究一般只包括污染物通過單介質(zhì)或單途徑帶給人體的健康危害的評(píng)價(jià)，而污染物實(shí)際上會(huì)通過多種介質(zhì)、多種途徑給人體帶來危害．

3)評(píng)價(jià)計(jì)算太過粗略．目前的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)都沒有將污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程考慮在內(nèi)，而是認(rèn)為當(dāng)前的污染狀況在將來一個(gè)時(shí)期內(nèi)長期不發(fā)生改變，計(jì)算出的結(jié)果不能代表實(shí)際污染情況．

4)評(píng)價(jià)的理論與實(shí)踐不能很好地結(jié)合． 目前的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究一般只是理論層面上的研究，而沒有升華并推廣到作為日常管理的內(nèi)容及政府的決策依據(jù)．

3 展 望

隨著工、農(nóng)業(yè)等的快速發(fā)展，各種有機(jī)污染物越來越多地進(jìn)入到地下水環(huán)境中，而地下水中的有機(jī)污染物給人體帶來了極大的健康風(fēng)險(xiǎn)，逐步引起了各國政府及各相關(guān)國際組織的高度重視．

1)隨著我國地下水有機(jī)污染日益嚴(yán)重，以及人們對有機(jī)污染給人體帶來的健康危害的意識(shí)逐步加深，探索并制定一套完整的適用于我國國情的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法及技術(shù)指導(dǎo)性文件成為必然．

2)在對地下水有機(jī)污染物進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，人體體重等的取值大小、有機(jī)污染物的自然衰減等因素，以及各因素之間的相互作用都會(huì)影響污染物對人體健康的風(fēng)險(xiǎn)值．因此，在以后的研究中需要對人體體重等方面的取值做更細(xì)致、更具體的劃分，對自然衰減等其他因素做更全面、更深入的研究．

3)開展溶質(zhì)運(yùn)移模型研究，預(yù)測未來風(fēng)險(xiǎn)． 開展地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的目的在于估算目前以及將來地下水中的有機(jī)污染物可能對人體造成的危害．建立溶質(zhì)運(yùn)移模型，對未來健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測勢在必行．

4)進(jìn)一步開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的不確定性研究． 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中的不確定分析應(yīng)包括:情景不確定性、模型不確定性及參數(shù)不確定性等．目前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的不確定性分析主要是參數(shù)不確定性分析，忽視了模型和情景不確定性，所以在以后的研究中應(yīng)增加這兩方面的內(nèi)容．

［1］National Academy of Sciences． Risk Assessment in the Federal Government:Managing the process［M］．Washington，D C:National Academy Press，1983．

［2］USEPA． EPA/540/1 －89/002 Risk Assessment Guidance for Superfund Volume in Human Health Evaluation Manual(Part A)［S］． Washington，D C:Office of Emergency and Remedial Response，USEPA，1989．

［3］USEPA． Guidelines for Carcinogen Risk Assessment［S］．Federal Register，1986，51(185):33992 －34012．

［4］USEPA． National Oil and Hazardous Substance Pollution Contingency Plan［S］． Final Rule，50 Federal Register 47912，1985．

［5］USEPA． National Oil and Hazardous Substance Pollution Contingency Plan［S］．Proposed Rule，53 Federal Register 51394，1988．

［6］USEPA． Guidance for Conducting Remedial Investigation and Feasibility Studies under CERCLA［S］． Washington，D C:Office of Emergency and Remedial Response，1988．

［7］USEPA．Soil Screen Guidance［S］．Washington，D C:Office of Solid Waste and Emergency Response，1996．

［8］USEPA．Guidelines for Neurotoxicity Risk Assessment［S］．Federal Register，1998，63(93):26926 －26954．

［9］USEPA． Framework for Ecological Risk Assessment［S］．Federal Register，1998，63(93):26846 －26924．

［10］田裘學(xué)．健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容與方法［J］．甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測，1997，10(4):32 －36．

［11］胡二邦．環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)用技術(shù)和方法［M］．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2000．

［12］LI J B，CHAKMA A，ZENG G M，et al．Integrated Fuzzy-Stochastic modeling of petroleum contamination in subsurface［J］．Energy Sources，2003，25(6):547 －563．

［13］López E，Schuhmacher M，Domingo J L． Human health risks of petroleum-contaminated groundwater:A case study［J］．Env Sci Pollut Res，2008，15(3):278 －288．

［14］Ali Reza Pardakhti，Gholam Reza Nabi Bidhendi，Ali Torabian，et al．Masood Yunesian comparative cancer risk assessment of THMs in drinking water from well water sources and surface water sources［J］．Environ Monit Assess，2011，179:499 －507．

［15］韓冰，何江濤，陳鴻漢，等． 地下水有機(jī)污染人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)初探［J］．地學(xué)前緣，2006，13(1):224 －229．

［16］陳鴻漢，諶宏偉，何江濤，等． 污染場地健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的理論和方法［J］．地學(xué)前緣，2006，13(1):216 －223．

［17］費(fèi)宇紅，張兆吉，楊梅，等． 滹沱河平原地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］．上海地質(zhì)，2010(2):13 －18．

［18］李政紅，張生，畢二平，等． 某儲(chǔ)油庫地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］．地球?qū)W報(bào)，2010，31(2):258 －262．

［19］羅慶，孫麗娜，張耀華．細(xì)河流域地下水中多環(huán)芳烴污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］． 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30(5):959 －964．

［20］王蘭化，李明明，張鶯，等． 某廢棄化工場地地下水有機(jī)污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］． 地質(zhì)調(diào)查與研究，2012，35(4):293 －298．

［21］王力敏，姜永梅，張進(jìn)保，等． 某典型農(nóng)業(yè)活動(dòng)區(qū)土壤與地下水有機(jī)氯農(nóng)藥污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］． 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33(7):2004 －2011．

［22］付麗，劉本華，何志宇．城市地下水飲用水源地水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］． 華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，34(6):39 －42．