南充市飲用水源地水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

廖蔚宇，楊紹平，紀(jì)丁愈，任春坪

(1.四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，成都　610041；2.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，成都　611231)

南充市飲用水源地水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

廖蔚宇1，楊紹平2，紀(jì)丁愈2，任春坪1

(1.四川省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，成都610041；2.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，成都611231)

城市飲用水源健康與安全是影響國(guó)計(jì)民生的重要因素之一，需要引起高度關(guān)注。飲用水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是將飲用水環(huán)境污染與人體健康定量聯(lián)系的一種新型評(píng)價(jià)方法，文章借鑒目前國(guó)內(nèi)外健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究成果，考慮了水環(huán)境質(zhì)量狀況，建立了飲用水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式并應(yīng)用于南充市飲用水水源地進(jìn)行水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，研究了城市水源地水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)問題，得出定量的健康風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，為該市飲用水水源風(fēng)險(xiǎn)管理和決策提供重要依據(jù)，為其他城市飲用水水源地水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供參考。

城市飲用水水源地; 水環(huán)境質(zhì)量; 飲用水安全; 健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1　前　言

飲用水的健康與安全問題關(guān)系到每個(gè)國(guó)民的健康和生存，一直以來(lái)，都是社會(huì)各界密切關(guān)注的話題。2013年，《人民日?qǐng)?bào)》刊載記者武衛(wèi)政對(duì)環(huán)保部長(zhǎng)周生賢的采訪中提到“開寶馬車，喝污染水，顯然不是我們期待的工業(yè)化、現(xiàn)代化”。開寶馬喝污水固然讓人尷尬，但是，最讓人擔(dān)心的是“騎自行車喝污染水”[1]。根據(jù)《四川省飲用水水源地基礎(chǔ)環(huán)境調(diào)查及評(píng)估報(bào)告》，四川全省城鎮(zhèn)集中式飲用水水源地有共259個(gè)(其中河流型水源地165個(gè))，有87個(gè)水源地環(huán)境稟賦評(píng)估等級(jí)為差、22個(gè)水源地污染狀況等級(jí)為差、24個(gè)水源地環(huán)境監(jiān)管狀況評(píng)估等級(jí)為差、39個(gè)水源地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)為差。因此，迫切需要開展城市水環(huán)境健康瑜與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作，充分了解城市飲用水水源地的水體污染狀況、污染物遷移轉(zhuǎn)化途徑和對(duì)人體健康與生態(tài)的危害，制定了我國(guó)城市水資源安全發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和策略，推動(dòng)飲用水健康與安全研究的開展。

飲用水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是將水環(huán)境污染與人體健康相聯(lián)系，定量地描述水環(huán)境中污染物對(duì)人體健康的危害效應(yīng)，在已暴露條件下估計(jì)危害健康效應(yīng)發(fā)生的概率及在空氣、水、食品中某種有毒物質(zhì)可接受濃度的建議值[2]。本文借鑒了目前國(guó)內(nèi)外水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究成果，針對(duì)水環(huán)境中對(duì)人體有害的兩類物質(zhì)(基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì))進(jìn)行評(píng)價(jià)，建立了水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式，以南充市飲用水水源地為例，定量評(píng)價(jià)南充市飲用水源地水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)問題，得出了定量的健康風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，為該市飲用水水源風(fēng)險(xiǎn)管理和構(gòu)建新型的安全飲用水源地保障體系提供科學(xué)依據(jù)。

2　南充市飲用水水源地概況

南充市位于四川盆地東北部，嘉陵江中游，城鎮(zhèn)常住人口90.1萬(wàn)，幅員面積12479km2。南充市現(xiàn)有水源地為嘉陵江清泉寺水源地，屬于河流型水源地，是南充市市轄三區(qū)(順慶區(qū)、高坪區(qū)、嘉陵區(qū))和西充縣的主要生活用水來(lái)源。為解決城市發(fā)展與現(xiàn)有水源地保護(hù)矛盾，提高城市供水安全可靠性，根據(jù)《南充市城市總體規(guī)劃》(2010～2020)，將現(xiàn)有水源地取水口上移至城市規(guī)劃建成區(qū)以外，并新建江西和江東兩個(gè)取水口，為南充市城區(qū)供水，江西、江東取水口分別位于嘉陵江右岸搬罾鎮(zhèn)小河壩村和左岸江陵鎮(zhèn)石盤村。在詳細(xì)了解了南充市嘉陵江水源地水文、水質(zhì)狀況的基礎(chǔ)上，依據(jù)《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》《四川省飲用水保護(hù)管理?xiàng)l例》等法規(guī)要求，劃分了南充市主城區(qū)嘉陵江飲用水水源地保護(hù)區(qū)對(duì)城市飲用水進(jìn)行保護(hù)。

3　水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)象主要是針對(duì)水環(huán)境中對(duì)人體有害的物質(zhì)，將有害物質(zhì)與人體健康相聯(lián)系，定量地描述水環(huán)境中污染物對(duì)人體健康的危害效應(yīng)[3]，對(duì)人體有害的物質(zhì)一般可分為兩類：基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì)。前者包括放射性污染物和化學(xué)致癌物，后者則指非致癌物。根據(jù)污染物對(duì)人體產(chǎn)生的危害效應(yīng)，以及人類幾十年來(lái)對(duì)有害物質(zhì)即基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì)的大量研究結(jié)果，建立水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型[4]。

3.1模型建立

3.1.1水環(huán)境基因毒物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

水環(huán)境基因毒害物質(zhì)包括放射性污染物和化學(xué)致癌物兩種對(duì)人體健康有害的物質(zhì)，因此分別建立放射性污染物和化學(xué)致癌物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)計(jì)算式，疊加得到水環(huán)境基因毒物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。

(1)放射性物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

放射性物質(zhì)通過(guò)飲用水途徑所致的平均個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型[5]為:

(1)

(2)化學(xué)致癌物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

化學(xué)致癌物質(zhì)通過(guò)飲用水途徑所致的平均個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型為:

(2)

3.1.2非致癌污染物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

非致癌污染物質(zhì)通過(guò)飲用水途徑導(dǎo)致平均個(gè)人健康危害的計(jì)算模型為：

(3)

3.1.3水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

評(píng)價(jià)區(qū)域水體作為南充市飲用水源，水體中放射性污染物的含量極微，經(jīng)各監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)并未監(jiān)測(cè)到水體中含有放射性污染物，可以忽略不計(jì)。假設(shè)各有毒物質(zhì)對(duì)人體健康危害的毒性呈相加關(guān)系，而不是協(xié)同或拮抗關(guān)系，則水環(huán)境總的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型可表示為:

(4)

對(duì)于不同地區(qū)的不同評(píng)價(jià)對(duì)象，可以根據(jù)污染物濃度及類型、成人每日平均飲水量、人均體重以及人均壽命等因素變化來(lái)調(diào)整評(píng)價(jià)模型中參數(shù)取值。

3.2參數(shù)選擇

根據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)( IARC) 和世界衛(wèi)生組織(WHO) 通過(guò)全面評(píng)價(jià)化學(xué)物質(zhì)致癌性可靠程度而編制的分類系統(tǒng), 通過(guò)分析所監(jiān)測(cè)項(xiàng)目, 可知對(duì)人體健康有危害作用的有毒物質(zhì)主要是:化學(xué)致癌物質(zhì)砷、鎘、鉻, 其強(qiáng)度系數(shù)可參考美國(guó)環(huán)保署的公眾健康評(píng)估手冊(cè)，見表1。非致癌物質(zhì)氨氮、氟化物、汞、揮發(fā)酚、鉛、氰化物等，參考劑量也可參照美國(guó)環(huán)保署的資料，見表1。

表1　化學(xué)致癌物致癌強(qiáng)度系數(shù)和非致癌物參考劑量表

4　南充市飲用水水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

4.1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

南充市在嘉陵江設(shè)置3個(gè)常規(guī)監(jiān)測(cè)斷面，分別為沙溪(省控)、小渡口(國(guó)控)、李渡鎮(zhèn)(省控)，西充河設(shè)置雷打石(市控)、拉拉渡(省控)2個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，在升鐘水庫(kù)果園場(chǎng)設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。南充市環(huán)監(jiān)站對(duì)國(guó)控、省控?cái)嗝骈_展每月1次的月度監(jiān)測(cè)，對(duì)市控?cái)嗝娣挚?、平、豐水期進(jìn)行監(jiān)測(cè)(枯、豐、平水期各1次；3次/年)。省、國(guó)、市控?cái)嗝骈_展監(jiān)測(cè)項(xiàng)目范圍為28項(xiàng)，升鐘水庫(kù)開展5項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)監(jiān)測(cè)。本次采用南充市飲用水水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用清泉寺斷面2010～2014年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(見表2)，位于南充市嘉陵江飲用水水源地上游約500m處。

表2　2010～2014 年清泉寺監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

4.2水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)水環(huán)境健康與安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)參數(shù), 可以計(jì)算出南充市飲用水水源地2010～2014年通過(guò)飲水途徑化學(xué)致癌物質(zhì)和非致癌物質(zhì)造成的平均個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)， a- 1，詳見表3, 表4。

表3　化學(xué)致癌物質(zhì)飲水途徑健康危害的風(fēng)險(xiǎn)

表4　非致癌物質(zhì)飲水途徑健康危害的風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)表3，由于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)( ICRP) 推薦的最大可接受人年風(fēng)險(xiǎn)水平為5.0× 10- 5，美國(guó)環(huán)保署推薦的飲用水源中各類污染物所致健康危害個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)限值為1.0× 10- 4，2010～ 2014年南充市飲用水中化學(xué)致癌物質(zhì)砷(As)、鎘(Cd)和鉻( Cr ) 個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)水平均低于國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)( ICRP) 推薦的最大可接受水平和美國(guó)環(huán)保署推薦的飲用水源中各類污染物所致健康危害個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)限值。這表明在南充市飲用水中，化學(xué)致癌物質(zhì)所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)不會(huì)對(duì)暴露人群構(gòu)成明顯的危害，但鉻的含量已經(jīng)接近國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)( ICRP) 推薦的最大可接受人年風(fēng)險(xiǎn)水平，應(yīng)引起重視并作為風(fēng)險(xiǎn)決策管理的重點(diǎn)對(duì)象。根據(jù)表4，由于英國(guó)皇家協(xié)會(huì)、瑞典環(huán)境保護(hù)局及荷蘭建設(shè)環(huán)境部等推薦的化學(xué)污染物對(duì)人體健康危害的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平為10- 6，2010～ 2014年南充市飲用水中非致癌物質(zhì)氨氮、揮發(fā)酚、氰化物、汞、鉛、氟化物等的含量均為超過(guò)10- 6。這表明在南充市飲用水中，非致癌化學(xué)物質(zhì)所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)很小，不會(huì)對(duì)暴露人群構(gòu)成明顯的危害。

5　結(jié)　論

水是生命之源，人可一日無(wú)食卻不可一日無(wú)水，飲用水安全問題更與每個(gè)人的健康乃至生存都息息相關(guān)，但現(xiàn)在我國(guó)很多地方飲用水存在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)和監(jiān)管不到位現(xiàn)象，飲用水安全無(wú)法得到保障，嚴(yán)重威脅著人民群眾的健康和社會(huì)穩(wěn)定。飲用水水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可以將單項(xiàng)指標(biāo)直接落實(shí)到人體健康上去，可以確定污染物的主次和治理的優(yōu)先權(quán)[6]，既在技術(shù)上加強(qiáng)了對(duì)飲用水的安全保障，更可以為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)和主要決策對(duì)象，已被發(fā)達(dá)國(guó)家采用。本文應(yīng)用水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)南充市飲用水中的化學(xué)致癌物質(zhì)和非致癌物質(zhì)通過(guò)飲水途徑造成的健康危害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，表明在南充市飲用水中，化學(xué)致癌物質(zhì)所引起的健康風(fēng)險(xiǎn)不會(huì)對(duì)暴露人群構(gòu)成明顯的危害，但鉻的含量已經(jīng)接近國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)( ICRP) 推薦的最大可接受人年風(fēng)險(xiǎn)水平，應(yīng)引起重視并作為風(fēng)險(xiǎn)決策管理的重點(diǎn)對(duì)象。

[1]張可,胡志鋒,張勇,等.重慶市城區(qū)飲用水源健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].四川環(huán)境，2007，26(2):71-74.

[2]黃奕龍,王仰麟,譚啟宇，等.城市飲用水源地水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理[J].地學(xué)前緣，2006，13(3):162-167.

[3]EPA 601/ 5289O2001, Supplement risk assessment Part 1: guidance for public health risk assessment[S].

[4]EPA.601 /528922001, 1989.Supplement riskassessment Part1.Guidance for public health riskassessment [S].

[5]錢家忠, 李如忠, 汪家權(quán),等.城市供水水源地水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].水利學(xué)報(bào), 2004, 35(8): 90- 93.

[6]耿福明, 薛聯(lián)青. 飲用水源水質(zhì)健康危害的風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)價(jià)[J].水利學(xué)報(bào), 2006, (10): 42- 45.

Environmental Health and Safety Risk Assessment of the Drinking Water Sources in Nanchong City

LIAO Wei-yu1，YANG Shao-ping2，JI Ding-yu2， REN Chun-ping1

(1.SichuanResearchInstituteofEnvironmentalProtection,Chengdu610041,China; 2.SichuanWaterConservancyVocationalCollege,Chengdu611231,China)

Health and safety of urban drinking water sources is one of the important factors that affect the national economy and the people's livelihood and require a high level of concern. Health and safety risk assessment of drinking water environment is a new evaluation method and quantitatively associated water environmental pollution with human health. Based on current research results of domestic and foreign health risk assessment and the water environment quality, this study had established the assessment mode of health and safety risk on drinking water environment and applied it on the water environmental health and safety risk assessment of the drinking water in Nanchong City. This research also studied the urban water environment health and safety risk and had concluded the indicators of quantitative health risk. This study had provided important basis for the risk management and decision-making of urban drinking water sources in Nanchong City and had provided references for the water environmental health and safety risk assessment of urban drinking water sources in other cities.

Drink water protected zone; water quality; safety of drinking water; health and safety risk assessment

2015-05-27

廖蔚宇(1982-)，女，成都人，2014年畢業(yè)于電子科技大學(xué)公共管理專業(yè)，碩士，工程師，主要從事環(huán)境規(guī)劃與管理研究。

X523

A

1001-3644(2015)06-0112-05