鉛暴露的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評估模型的本土化研究

楊珂玲　張宏志　張志剛　嚴(yán)培勝

摘要：我國現(xiàn)階段重金屬污染引發(fā)的群體事件頻繁發(fā)生，其中鉛污染事件尤為突出和嚴(yán)重。鉛污染暴露對兒童健康損害的嚴(yán)重性、不可逆性以及鉛污染后果的積累性和潛伏性特點(diǎn)，使得鉛暴露的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評估對中國的鉛污染防治具有重要意義。目前，國際上最常用的鉛污染暴露的兒童健康風(fēng)險(xiǎn)評估模型是美國EPA開發(fā)的IEUBK 模型。為使IEUBK模型在中國得到更好的應(yīng)用，本文首先對美國IEUBK模型系統(tǒng)做出如下本土化：①鑒于中國兒童的飲食結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣及暴露參數(shù)等方面與歐美兒童存在的差異，對IEUBK模型暴露模塊中的膳食模塊和土壤-灰塵模塊的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行改進(jìn)；②探討IEUBK模型中生理毒物代謝多隔室模型的高速精確的迭代算法。即針對生理毒物代謝多隔室模型的線性特征，通過離散化方法轉(zhuǎn)化為線性方程組，引進(jìn)中間變量，設(shè)計(jì)出了不需要進(jìn)行高階矩陣計(jì)算、存貯量較小、計(jì)算速度快且大樣本模擬計(jì)算時(shí)優(yōu)點(diǎn)明顯的模型求解的一次迭代算法；③根據(jù)改進(jìn)后的模型算法，編制模型的底層代碼程序，并優(yōu)化設(shè)計(jì)出友好的IEUBK模型系統(tǒng)中文輸入界面。接著，對本土化IEUBK模型系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試結(jié)果表明：模型迭代算法的計(jì)算快速、結(jié)果準(zhǔn)確，輸入界面友好。然后，對本土化IEUBK模型進(jìn)行實(shí)證分析，實(shí)證結(jié)果顯示：本土化IEUBK模型的血鉛預(yù)測值與血鉛實(shí)測值的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異并不顯著。因此，本土化的IEUBK模型可在中國推廣應(yīng)用。最后，本文探討了本土化的IEUBK模型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)方向及其在中國環(huán)評、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制定及環(huán)境訴訟等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：IEUBK 模型；本土化；兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型；環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評估

中圖分類號 X503.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104（2016）02-0163-07 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.02.020

我國現(xiàn)階段重金屬污染引發(fā)的群體事件頻繁發(fā)生，其中鉛污染事件尤為突出和嚴(yán)重。鉛是一種廣泛存在于生活環(huán)境的重金屬污染物，可通過土壤、灰塵、大氣、水體等環(huán)境介質(zhì)暴露于人群，并通過手口途徑或者皮膚接觸而進(jìn)入人體，危害人體健康，其致害過程為“污染源—環(huán)境污染—人體暴露—健康危害”。研究表明，鉛尤其對兒童、孕婦損害嚴(yán)重，對兒童神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的損傷具有不可逆性[1-2]。并且，鉛污染的后果往往是經(jīng)過一段時(shí)間才呈現(xiàn)出來，具有積累性和潛伏性的特點(diǎn)。鉛污染暴露對兒童健康損害的嚴(yán)重性、不可逆性以及鉛污染后果的積累性和潛伏性特點(diǎn)，使得鉛暴露的環(huán)境健康問題已成為影響我國公共安全和社會穩(wěn)定的重大議題[3]。

血鉛水平是反映鉛暴露環(huán)境下兒童健康危害的關(guān)鍵指標(biāo)，在現(xiàn)實(shí)中，直接采樣檢測兒童的血鉛水平會帶來一定的社會風(fēng)險(xiǎn)，甚至引發(fā)群體性事件。建立鉛污染暴露下兒童血鉛水平的預(yù)測模型可有效避免這一社會風(fēng)險(xiǎn)。目前，國際上最常用的鉛污染暴露下兒童健康風(fēng)險(xiǎn)評估模型是美國EPA開發(fā)的IEUBK 模型。但是，由于美國兒童的飲食結(jié)構(gòu)和行為習(xí)慣與中國兒童存在較大差異，在實(shí)際應(yīng)用中預(yù)測效果不理想。因此為使IEUBK模型在中國得到更好的應(yīng)用，本文通過實(shí)地調(diào)查及查閱文獻(xiàn)修改了飲食結(jié)構(gòu)、土壤-灰塵等暴露模型，改進(jìn)了IEUBK模型中生理毒物代謝多隔室模型的迭代算法，設(shè)計(jì)出了友好的IEUBK模型系統(tǒng)中文輸入界面。本土化IEUBK模型最后通過了美國EPA專家的測試，并得到可靠的實(shí)證分析結(jié)果。IEUBK模型本土化的成功可有效的預(yù)測鉛污染暴露下兒童的血鉛水平，科學(xué)的評估鉛污染暴露下兒童的健康風(fēng)險(xiǎn)，且可為我國環(huán)境影響評價(jià)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制定、衛(wèi)生防護(hù)距離的劃定及環(huán)境訴訟的因果關(guān)系判定等方面提供科學(xué)支撐。因此，鉛暴露的兒童健康風(fēng)險(xiǎn)評估模型的本土化研究對我國環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防具有重要的實(shí)踐意義。

1 文獻(xiàn)綜述

目前，歐美國家在鉛暴露的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評估方面，常用的較為成熟的適用于成人及兒童的鉛暴露吸收的生物動(dòng)力學(xué)模型主要有以下幾種：①用于預(yù)測暴露于鉛污染環(huán)境中的6-84 個(gè)月兒童血鉛值的生物動(dòng)力學(xué)模型（IEUBK）；②用于評價(jià)職業(yè)鉛暴露者與非職業(yè)鉛暴露者的血鉛值與骨鉛值的Leggett模型[4]；③用于預(yù)測暴露于鉛污染環(huán)境中的全年齡段人群的血鉛值與骨鉛值的OFlaherty模型[4]；④由美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）為鉛技術(shù)審查工作組（TRW）制定的成人鉛暴露評估模型ALM，被廣泛接受和使用于非居住區(qū)土壤中鉛暴露物對成人風(fēng)險(xiǎn)的評估，其重點(diǎn)針對污染土壤的鉛暴露物所導(dǎo)致的孕婦體內(nèi)胎兒的血鉛濃度進(jìn)行評估[5]。以上四種模型在鉛暴露量評估、環(huán)境安全限值的制定及污染控制措施效果評價(jià)中發(fā)揮了重要作用[6]。然而，我國對暴露在鉛環(huán)境下人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評估研究起步較晚，尚未將以上模型納入環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的評估框架之中。

鑒于兒童對鉛中毒的敏感性及鉛對兒童智力損傷的不可逆性，環(huán)境鉛暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)應(yīng)充分重視兒童的鉛暴露情況。近年來，IEUBK模型在中國正受到越來越廣泛的關(guān)注。張紅振等[7]采用部分國內(nèi)數(shù)據(jù)運(yùn)行IEUBK模型，計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)0-6歲兒童的血鉛含量的幾何均值為5.89 μg/dL，血鉛含量超過10 μg/dL的概率為5%時(shí)，土壤鉛含量臨界值為282μg/g。王波等[8]用IEUBK模型研究環(huán)境鉛對嬰兒血鉛的影響。孫廣義等[9]在研究幼兒園降塵鉛污染特征及其生物有效性時(shí)，采用IEUBK模型預(yù)測兒童（0-6歲）群體環(huán)境鉛暴露后血鉛幾何均值2.73 μg/dL；超過10 μg/dL的概率<0.001%，超過5 μg/dL的概率為3.32%。胡佳等[10]對IEUBK模型在中國兒童血鉛預(yù)測效能進(jìn)行了初探，應(yīng)用從某鉛污染地區(qū)獲取的44名兒童實(shí)測血鉛值和詳細(xì)的環(huán)境鉛暴露資料對模型進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合，實(shí)測血鉛值的幾何均數(shù)為7.49 μg/dL，模型預(yù)測值的幾何均數(shù)為12.85 μg/dL，觀察值和預(yù)測值>10 μg/dL的兒童比例分別占27.27%和61.75%。結(jié)果表明，實(shí)測值與預(yù)計(jì)值存在較大差異，并指出這可能與模型外部參數(shù)的選取以及模型內(nèi)部參數(shù)的限制有關(guān)。

綜上，國內(nèi)學(xué)者多從外部暴露參數(shù)的改進(jìn)入手進(jìn)行環(huán)境鉛暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)評估，而鮮少從內(nèi)部參數(shù)和模型結(jié)構(gòu)方面對IEUBK模型進(jìn)行改進(jìn)。鑒于中國兒童的飲食結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣及暴露參數(shù)（如換氣率、攝入量）等方面與歐美兒童存在的差異，可能會引起預(yù)測值與實(shí)測值出現(xiàn)較大差異。因此，為使IEUBK模型在中國得到更科學(xué)、有效的應(yīng)用，本文首先對IEUBK模型暴露模塊中的膳食模塊和土壤-灰塵模塊的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行改進(jìn)；接著，探討IEUBK模型中生理毒物代謝多隔室模型的高速精確的迭代算法，并優(yōu)化設(shè)計(jì)IEUBK模型系統(tǒng)的中文界面；然后，對本土化的IEUBK模型系統(tǒng)進(jìn)行測試，并進(jìn)行實(shí)證分析；最后，探討IEUBK模型系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)方向及其在中國的應(yīng)用。

2 模型系統(tǒng)的本土化

由美國EPA開發(fā)的IEUBK（The Integrated Exposure Uptake Biokinetic Model）模型[11]，可用來預(yù)測暴露于鉛污染環(huán)境中的6-84個(gè)月兒童的血鉛值及分布概率。本部分?jǐn)M從暴露模型方程、生物動(dòng)力學(xué)模型求解算法、模型系統(tǒng)界面三部分進(jìn)行本土化。

IEUBK模型中鉛來源途徑包括土壤、室內(nèi)外灰塵、飲用水、空氣和飲食等，由于進(jìn)入人體呼吸和胃腸系統(tǒng)的鉛只有一部分最終進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)而產(chǎn)生毒性[12]，模型假設(shè)從不同環(huán)境介質(zhì)進(jìn)入人體的鉛，其生物有效性不同，且不同鉛的攝入劑量，吸收效率也存在差異。為使模型的四個(gè)模塊的系統(tǒng)運(yùn)行流程更加清晰化，本文把該模型的四個(gè)模塊細(xì)分為：暴露模型模塊、生理發(fā)育模塊、吸收模塊、隔室鉛轉(zhuǎn)換時(shí)間、初始值模塊、生物動(dòng)力學(xué)模塊等六個(gè)組件，系統(tǒng)運(yùn)行流程可以用圖1表示。

2.1 IEUBK模型暴露模塊的本土化

模型的計(jì)算方程、參數(shù)是直接影響模擬輸出結(jié)果的關(guān)鍵因素，鑒于中國兒童的飲食結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣等方面與歐美兒童存在著差異，為使IEUBK模型在中國得到更好的應(yīng)用，本部分僅對IEUBK模型的暴露模塊（包括空氣鉛、膳食鉛、飲水鉛和土壤-灰塵鉛的攝入）中的膳食和土壤灰塵部分的數(shù)學(xué)模型作了改進(jìn)，其它數(shù)學(xué)模型與美國IEUBK一致。暴露模塊的輸入和輸出如下：

輸入：兒童吸入的空氣量（m3/day）、飲水量（l/day）、攝入的膳食量（g/day）、攝入的土壤-灰塵量（g/day）以及各介質(zhì)中的鉛濃度（μg/m3，l，g）。

輸出：暴露模塊的計(jì)算結(jié)果是鉛總的攝入量（μg/day）。

2.1.1 膳食中鉛攝入模型的本土化

根據(jù)中國兒童的飲食習(xí)慣，本文把膳食品種分為主食、蔬菜、水果、肉類、魚類、牛奶及其它七種。膳食中鉛的攝入量等于各類膳食的攝入量與膳食中鉛濃度的乘積之和。改進(jìn)后的膳食鉛攝入模型方程如下：

y1（t）=∑7i=1xi（t）×ci（1）

其中，yi（t）是t歲兒童膳食中鉛的總攝入量，xi（t）是t歲兒童第i種膳食的攝入量，ci是第i種膳食的鉛濃度。i=1是主食，i=2是蔬菜，i=3是水果，i=4是肉類，i=5是魚類，i=6是牛奶，i=7是其它食物。

2.1.2 土壤—灰塵中鉛攝入模型的本土化

假定兒童活動(dòng)的場所分為家庭和幼兒園，兒童在室內(nèi)活動(dòng)接觸的是灰塵，攝入灰塵中的鉛；在室外活動(dòng)接觸的是土壤（室外表皮的土壤），攝入土壤中的鉛。其中，兒童在室內(nèi)、室外的活動(dòng)時(shí)間占比作為其比例份額；兒童在家庭、幼兒園的活動(dòng)時(shí)間占比作為其比例份額。改進(jìn)方程如下：

其中，x（t）是t歲兒童每日土壤灰塵的攝入總量；α1（t）是t歲兒童在家的時(shí)間比例，α2（t）是t歲兒童在幼兒園的時(shí)間比例，α1（t）+α2（t）=1；β1（t）是t歲兒童在家庭室外的時(shí)間比例，β2（t）是t歲兒童在家庭室內(nèi)的時(shí)間比例，β1（t）+β2（t）=1；γ1（t）是t歲兒童在幼兒園室外的時(shí)間比例，γ2（t）是t歲兒童在幼兒園室內(nèi)的時(shí)間比例，γ1（t）+γ2（t）=1；c1是家庭室外土壤中的鉛濃度，c2是家庭室內(nèi)灰塵中的鉛濃度，c3是幼兒園室外土壤中的鉛濃度，c4是幼兒園室內(nèi)灰塵中的鉛濃度。

2.2 兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型求解算法的優(yōu)化

為開發(fā)IEUBK模型模擬軟件，需要求解生物動(dòng)力學(xué)模型，即要設(shè)計(jì)出生理毒物代謝動(dòng)力學(xué)模型[13-14]高精度快速求解算法。本部分以兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型為例，針對生理毒物代謝多隔室模型的線性特征，通過離散化方法轉(zhuǎn)化為線性方程組，引進(jìn)中間變量，設(shè)計(jì)出了模型求解的一次迭代算法。

2.2.1 兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)建模

兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型描述血和其它組織之間的吸收轉(zhuǎn)換以及人體通過尿、大便、皮膚、頭發(fā)和指甲的鉛排泄。該模型由人體隔室模型組成，隔室間轉(zhuǎn)換時(shí)間為基本模型的構(gòu)成元素。兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型把來自肺和胃的總鉛的吸收作為血漿細(xì)胞外液的輸入。轉(zhuǎn)換系數(shù)用于隔室間和排泄路徑中鉛的遷移建模。這些量和總鉛的吸收率相結(jié)合來確定每個(gè)隔室的鉛的質(zhì)量。最后，將中央隔室中血漿部分的鉛和紅血細(xì)胞中的鉛相加來確定血鉛濃度[12]。

設(shè)t表示兒童的年齡，Mi（t）表示第i個(gè)隔室的鉛含量，Tij（t）表示鉛從第i個(gè)隔室到第j個(gè)隔室的輸運(yùn)時(shí)間，Tij（t）是兒童年齡的函數(shù)，其中i=1、2、3、4、5、6、7分別表示血漿和人體外液、紅血細(xì)胞、肝、腎、其它軟組織、骨小梁、骨皮質(zhì)7個(gè)隔室，8表示尿鉛排泄，9表示皮膚、頭發(fā)、指甲鉛排泄，vm（t）表示單位時(shí)間內(nèi)來自肺、胃的鉛污染物。建立兒童血鉛7隔室生物動(dòng)力學(xué)模型，見式（4）。

2.2.2 兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型迭代算法

為給出方程組（4）的數(shù)值解，我們選取步長為△t，即用△t取代方程組（4）中的dt，則可得（4）的變形方程組，并由此變形方程組可解得關(guān)于Mi（tk）的線性方程組，其中i=1、2、3、4、5、6、7。下面給出M1（tk）的求解過程，記：

與經(jīng)典的求解算法（龍格-庫塔算法）相比，上述迭代算法不需要進(jìn)行高階矩陣計(jì)算，存貯量較小，計(jì)算速度也較快，當(dāng)大量樣本進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí)，優(yōu)點(diǎn)尤其明顯。

2.3 IEUBK模型軟件系統(tǒng)界面的本土化

本文對IEUBK模型的本土化，不僅對暴露模型本身和生物動(dòng)力學(xué)模型的求解算法上進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)為了使IEUBK模型在中國得到更便捷的應(yīng)用，還設(shè)計(jì)出了友好的模型軟件系統(tǒng)中文輸入界面。IEUBK模型系統(tǒng)的輸入界面有空氣輸入界面、膳食輸入界面、水輸入界面、土壤灰塵輸入界面、母體攝入輸入界面和兒童生理吸收輸入界面共六個(gè)輸入界面。其中膳食和土壤-灰塵輸入界面的優(yōu)化如下：

（1）膳食輸入界面的優(yōu)化：根據(jù)中國0.5-7歲兒童的飲食習(xí)慣，本文把美國IEUBK 模型中膳食品種精簡為主食、蔬菜、水果、肉類、魚類、牛奶及其它食物。該界面的輸入包括這七類食物分別的含鉛濃度（μg/g），及0.5-1歲、1-2歲、2-3歲、3-4歲、4-5歲、5-6歲、6-7歲兒童每天七類食物的消費(fèi)量（g/day）。

（2）土壤-灰塵輸入界面的優(yōu)化：根據(jù)相應(yīng)模型的改進(jìn)，土壤-灰塵輸入包括家庭室內(nèi)灰塵的鉛濃度（μg/g）、家庭室外土壤的鉛濃度（μg/g）、幼兒園室內(nèi)灰塵的鉛濃度（μg/g）、幼兒園室外土壤的鉛濃度（μg/g），及不同年齡段兒童土壤-灰塵的總攝入量（g/day）、不同年齡段兒童家庭土壤-灰塵的攝入比例（%）、不同年齡段兒童家庭室內(nèi)灰塵攝入比例（%）、不同年齡段兒童幼兒園室內(nèi)灰塵的攝入比例（%）。

2.4 本土化IEUBK模型系統(tǒng)測試

首先，以美國IEUBK模型中的默認(rèn)數(shù)據(jù)作為輸入，運(yùn)行美國IEUBK，結(jié)果見表1。

綜上，由表1和表2的結(jié)果可得，由于暴露模塊膳食模型和土壤灰塵模型的改進(jìn)，使得中國IEUBK模型的土壤灰塵中鉛的吸收和暴露模型鉛的總吸收比美國IEUBK模型的結(jié)果稍高。但中國IEUBK模型的輸出結(jié)果與美國IEUBK模型的輸出結(jié)果基本一致。結(jié)果表明，兒童血鉛生物動(dòng)力學(xué)模型迭代算法計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，輸入界面友好，中國IEUBK模型模型系統(tǒng)開發(fā)成功。

3 基于IEUBK模型的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評估的實(shí)證分析

本部分將根據(jù)采樣數(shù)據(jù)及本土化的暴露參數(shù)對本土化的IEUBK模型進(jìn)行實(shí)證分析與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。

3.1 數(shù)據(jù)來源

在樣本的選取方面，相關(guān)工作人員遵循EPA數(shù)據(jù)采樣規(guī)范，分別對我國中部地區(qū)存在鉛污染的兩個(gè)不同現(xiàn)場的5-7歲兒童的血鉛水平及當(dāng)?shù)氐纳攀场嬘盟?、空氣、土壤灰塵中的鉛含量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，獲得了608份樣本608份樣本是由環(huán)保部重大公益項(xiàng)目《環(huán)境鉛、鎘污染人群健康危害的法律監(jiān)管研究》采樣獲取。。但由于現(xiàn)實(shí)采樣情況的復(fù)雜性，采集到的兒童居住地室外的土壤多為居民樓周圍的土壤；同時(shí)調(diào)查入戶時(shí)，由于當(dāng)?shù)鼐用竦牟煌耆浜?，并沒有對每個(gè)家庭都進(jìn)行室內(nèi)塵土的采集，而是抽樣選取部分家庭進(jìn)行檢測；空氣采樣時(shí)，僅為單次連續(xù)采樣，而未為分季度進(jìn)行連續(xù)采樣，數(shù)據(jù)不能代表長期真實(shí)水平。以上采樣誤差均會給模擬結(jié)果帶來一定的誤差。在其他有關(guān)暴露參數(shù)的選取方面，戶外活動(dòng)時(shí)間和飲水量是通過調(diào)查問卷，詢問兒童監(jiān)護(hù)人，從而推斷出樣本地區(qū)5-7歲兒童戶外活動(dòng)時(shí)間為2 h/d，飲水量約為1 L/d[10，15]；肺呼吸量是參考肺通氣量生理數(shù)據(jù)，估算我國5-7歲兒童肺呼吸量為8.87 m3/d[10]；兒童出生時(shí)母體血鉛濃度是通過文獻(xiàn)資料得到我國兒童出生時(shí)母體血鉛濃度范圍是2.2-11.4 μg/dL[16]，本文取5.0 μg/dL。

3.2 模型結(jié)果分析

由于樣本地區(qū)兒童血鉛的實(shí)測值和預(yù)測值的正態(tài)分布假設(shè)不成立，故對本土化IEUBK模型的血鉛值預(yù)測和血鉛值實(shí)測值做配對Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)[17]，檢驗(yàn)結(jié)果見表3和表4。

由表3的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，實(shí)測值的樣本均值為10.973 5（μg/dl），預(yù)測值的樣本均值為10.302（μg/dl），預(yù)測值比實(shí)測值稍偏低。但由表4中的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量結(jié)果顯示，漸近顯著性為0.48>0.05，因此可得，在α=0.05的顯著性水平下，本土化的IEUBK模型的血鉛預(yù)測值與血鉛實(shí)測值的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異不顯著。因此，本土化的IEUBK模型可在中國推廣應(yīng)用。但為了提高模型預(yù)測結(jié)果的可靠度和擬合度，可從調(diào)查方式與采樣方法上進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)也可通過增加不同區(qū)域的調(diào)查現(xiàn)場和增加調(diào)查樣本（從兒童數(shù)量及兒童年齡跨度上增加樣本量）來提高模型結(jié)果的準(zhǔn)確度，從而為模型結(jié)果的驗(yàn)證和模型方程、相關(guān)參數(shù)的進(jìn)一步修訂提供科學(xué)依據(jù)。

4 結(jié)論及討論

IEUBK模型的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用經(jīng)歷了數(shù)十年。在此過程中，鑒于各國兒童的飲食結(jié)構(gòu)及生活習(xí)慣的特殊性，模型中的參數(shù)（主要指暴露參數(shù)）不斷被修訂。目前，使用該模型的一些國家（美國、歐盟、日本、韓國等）已有自己的暴露參數(shù)手冊，模型本身得到很好的發(fā)展和應(yīng)用。近年來，我國已有研究兒童暴露參數(shù)的報(bào)道，但數(shù)據(jù)量有限，代表性不足。若要使IEUBK模型能更準(zhǔn)確的評估兒童鉛暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)，我們不僅在模型方程與暴露參數(shù)上改進(jìn)，同時(shí)還要在醫(yī)學(xué)方面進(jìn)行深入研究來優(yōu)化生物動(dòng)力學(xué)模塊的內(nèi)部參數(shù)，真正做到IEUBK模型的本土化。

目前，IEUBK模型已被歐美國家廣泛應(yīng)用于鉛健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，其在鉛暴露量評估、環(huán)境安全限值的制定及污染控制措施效果評價(jià)中發(fā)揮了重要作用[18-20]。近幾年，我國鉛污染事故發(fā)生的頻繁性、嚴(yán)重性及環(huán)境達(dá)標(biāo)兒童血鉛超標(biāo)現(xiàn)象所透視出的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)問題、衛(wèi)生防護(hù)距離設(shè)定問題、環(huán)境健康監(jiān)管問題等，以及由鉛污染致害的積累性、潛伏性特點(diǎn)所引起的環(huán)境案件的因果關(guān)系推定問題，都可用IEUBK模型來解決。此處提出幾條關(guān)于IEUBK模型應(yīng)用方面的新思路：

（1）在環(huán)評中，可結(jié)合大氣擴(kuò)散模型，用涉鉛企業(yè)規(guī)劃的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)規(guī)模數(shù)據(jù)對周邊即將暴露的兒童血鉛進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。或?qū)ι形闯霈F(xiàn)污染事故的企業(yè)是否存在環(huán)境健康隱患做出科學(xué)判斷，并有效開展環(huán)境污染健康風(fēng)險(xiǎn)評估及預(yù)警工作；

（2）可從預(yù)防性監(jiān)管入手，用大氣擴(kuò)散模型和兒童血鉛模型反推來論證如何以健康為首要目標(biāo)來制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、如何科學(xué)的劃分衛(wèi)生防護(hù)距離；

（3）在環(huán)境訴訟中，結(jié)合大氣擴(kuò)散模型可推斷引起該地區(qū)兒童血鉛超標(biāo)的污染源及因果關(guān)系。

（編輯：田 紅）

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Abstract At the present stage， mass incidents caused by heavy metal pollution are frequent， especially the lead pollution. The harm of lead pollution exposure to children is severe and irreversible and the lead pollution effect is cumulative and latent， which made the environmental health risk assessment on lead exposure is significant to the prevention of lead pollution in China. Now， the most common model of childrens health risk assessment on lead pollution exposure in the world is IEUBK model developed by the EPA of USA. To make better use of IEUBK model in China， this paper first made the following improvements to the model： firstly， in view of the differences in diet， lifestyle and exposure parameters between Chinese and European and American children， this paper improved the dietary module and soildust module in IEUBK model； secondly， this paper discussed the highspeed precision iterative algorithm of physiological toxicant metabolism multicompartment model in IEUBK model. Namely aiming at linear features of physiological toxicant metabolism multicompartment model， it introduced the intermediate variable by converting discretization method into linear equations and designed the once iteration algorithm with small store capacity， fast computing speed and obviously advantageous large sample simulation computation which need not conduct highorder matrix computation； Thirdly， according to the improved model algorithm， this paper established the underlying code program and optimally designed the Chinese input interface of IEUBK model. And then， it tested the system of Chinese IEUBK. Test results indicated that the model iterative algorithm was characterized by fast calculation， accurate precision and friendly input interface. After that， empirical analysis of Chinese IEUBK model has been made in this paper. The statistical results of the model showed that there is no significant statistical difference in the value of blood lead level predicted by Chinese IEUBK model and the measured value. Therefore， the Chinese IEUBK model can be applied in China. Finally， it discussed the further improvement of IEUBK model system and its application in China environmental assessment， the establishment of environmental standard and environmental litigation.

Key words IEUBK model； localization； childrens blood lead biological dynamics model； environmental health risk assessment