飲用水風(fēng)險(xiǎn)暴露評價(jià)中的暴露途徑研究

王少鵬，李　靜，畢　偉，高　上

(1.邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺 054000；2.國網(wǎng)河北省電力公司石家莊供電分公司，河北 石家莊 050051 )

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飲用水風(fēng)險(xiǎn)暴露評價(jià)中的暴露途徑研究

王少鵬1，李靜1，畢偉1，高上2

(1.邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺 054000；2.國網(wǎng)河北省電力公司石家莊供電分公司，河北 石家莊 050051 )

[摘要]暴露途徑的分析是風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的重要一環(huán)。本文對飲用水的相關(guān)暴露途徑做了簡單分析，得到在經(jīng)口攝入暴露、呼吸暴露和皮膚暴露三種重要暴露途徑的暴露評價(jià)模型，對于飲用水風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)有實(shí)際意義。

[關(guān)鍵詞]暴露途徑；飲用水；評價(jià)模型

1研究背景

暴露路徑是是指化學(xué)物質(zhì)從環(huán)境中遷移到暴露人群的方式途徑。在飲用水暴露評價(jià)中，一般情況下只考慮污染物影響暴露人群的暴露路徑主要有以下三種：經(jīng)口攝入暴露、經(jīng)呼吸暴露和經(jīng)皮膚接觸暴露。不同的污染物暴露路徑不同，也可多途徑暴露。

2經(jīng)口攝入暴露

污染物質(zhì)通過飲水方式進(jìn)入人體并產(chǎn)生危害的暴露途

徑，飲水?dāng)z入量的獲得方法包括測量法和問卷調(diào)查法，其中問卷調(diào)查法可采用問卷訪談或日志記錄的方式開展[1]。飲水中污染物暴露劑量的計(jì)算公式如下：

(1)

式中：ADD為飲水中污染物的日均暴露劑量，mg/(kg·d)；C為水中污染物的濃度，mg/ml；IR為飲水?dāng)z入量，ml/d；EF為暴露頻率，d/a；ED為暴露持續(xù)時間，a；BW為體重，kg；AT為平均暴露時間，d。

我國飲水?dāng)z入量推薦值見表1。

表1　中國人群飲水?dāng)z入量參數(shù)推薦表

3經(jīng)呼吸暴露

污染物質(zhì)通過呼吸道進(jìn)入人體并產(chǎn)生不良影響，需要確定人在單位時間的呼吸量，呼吸量的調(diào)查方法有人體能量代謝估算法、心律—呼吸量回歸法和直接測量法等[2]，在健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中，污染物經(jīng)呼吸道對人體的日均暴露劑量以下公式來預(yù)測：

(2)

式中：ADD為呼吸暴露空氣中污染物的日均暴露劑量，mg/(kg·d)；C為空氣中污染物的濃度，mg/m3；IR為呼吸量，m3/d；ET為暴露時間，h/d；EF為暴露頻率，d/a；ED為暴露持續(xù)時間，a；BW為體重，kg；AT為平均暴露時間，d。

我國人群呼吸量參數(shù)推薦值見表2。

在淋浴時由于大量水蒸氣的存在，可能造成VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的吸入。事實(shí)上，VOC在地表水一般認(rèn)為不會存在中，VOC的吸入可以被認(rèn)為來源于管道中飲用水或地下水。

淋浴一般情況下可認(rèn)為是封閉環(huán)境下通過劇烈紊流激發(fā)水中VOC大量釋放擴(kuò)散的系統(tǒng)，所以一般可以認(rèn)為淋浴時空氣中存在與水中同樣濃度的污染物[3]。淋浴時，易揮發(fā)化合物可能釋放的情況下，暴露關(guān)系的計(jì)算方式如下：

(3)

式中：INH為淋浴時經(jīng)呼吸進(jìn)入體內(nèi)的污染物吸收量，mg/d(kg·d)；CW為沐浴用飲用水中的污染物濃度；ET1為淋浴持續(xù)暴露的時間，h/d；ET2為沐浴結(jié)束后在封閉的情況下額外的暴露時間，h/d；VS為封閉淋浴室的體積，m3；VB為封閉浴室的整體體積，m3；IR為呼吸/吸入速率，m3/h；RR為吸入空氣的保存率，%；VW為淋浴所用飲用水的體積，L；ABSs為通過此暴露途徑進(jìn)入血液中化學(xué)物質(zhì)的百分比，%；EF為暴露頻度，d/a；ED為暴露時間段，a；BW為身體重量，kg；AT為平均時間，d。

對于給水管網(wǎng)中的自來水污染物濃度一般能乘以一個降解因子用來反映管網(wǎng)環(huán)境中的時間降解作用[4]。

表2　中國人群呼吸量推薦值

4經(jīng)皮膚接觸暴露

實(shí)際生活中，人們也會有處于皮膚接觸的水環(huán)境暴露狀態(tài)，例如游泳、洗澡等。此種情況對于相關(guān)時間活動模式參數(shù)的確定尤為重要，一般的調(diào)查方法為24 h回顧日志法。涉水活動模式參數(shù)對于健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的作用非常重要，原因是人們的不同活動模式將直接影響在環(huán)境中的暴露頻次、暴露時間和暴露強(qiáng)度。值得指出的是，洗澡時間和游泳時間都是指跟水直接接觸的時間，準(zhǔn)備活動時間不在其中[5]。與水相關(guān)經(jīng)皮膚暴露的日平均吸收劑量計(jì)算公式如下：

(4)

式中：DAD為皮膚對污染物的日平均吸收劑量，mg/(kg·d)；DAevent為單次暴露吸收劑量，mg/(cm2·次)；EV為日暴露次數(shù)，次/d；ED為暴露時間，min/d；EF為年暴露天數(shù)，d/a；SA為與污染介質(zhì)接觸的皮膚表面積，cm2；BW為體重，kg；AT為平均暴露時間，d。

根據(jù)我國環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司于2012年委托中國環(huán)境科學(xué)研究院在全國的中國人群環(huán)境暴露行為模式的研究調(diào)查，我國居民的涉水相關(guān)時間參數(shù)推薦值見表3。

表3　中國人群洗澡和游泳時間推薦值

5結(jié)語

做飲用水中污染物潛在危害的暴露評價(jià)是一個復(fù)雜繁瑣的過程，理論上應(yīng)當(dāng)要盡可能全面的考慮各種暴露途徑包括呼吸暴露、飲水和飲食暴露、皮膚暴露等，接觸方式的不同帶來的暴露結(jié)果不盡相同。通過不同的暴露途徑研究了對應(yīng)的暴露評價(jià)計(jì)算模型，對于飲用水介質(zhì)可能的相關(guān)暴露模式和參數(shù)做了較詳實(shí)分析，由于飲用水介質(zhì)的特殊性，在暴露評價(jià)中理論上應(yīng)當(dāng)全面考慮所有暴露途徑。但是限于研究條件，某些需要采樣或者實(shí)驗(yàn)室分析等才能獲得的暴露參數(shù)(例如洗浴時水蒸汽中污染物的空氣交換率參數(shù))，我國尚缺乏相關(guān)結(jié)果。為了得到更準(zhǔn)確的評價(jià)結(jié)果，還需研究人員的不斷努力完善。

參考文獻(xiàn)

[1]陳敏建. 基于健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的飲用水水質(zhì)安全管理[J]. 中國水利.2007(7):5-12.

[2]劉文君. 飲用水中污染物對人體健康的影響[M].中國環(huán)境科學(xué)出版社.2003.

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[5]高娟, 華洛, 李貴寶, 等. 生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展及特點(diǎn)[J]. 世界標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量管理.2005, 5:51-55.

Route of Exposure for Drinking ater Exposure Assessment

WANG Shao-peng1，LIJing1，BIWei1，GAOShang2

(1.Xingtai Polytechnic College，Xingtai 054000，China；2.State Grid Shijiazhuang Electric Power Supply Company，Shijiazhuang 050051，China)

Abstract:Analysis of exposure pathways in risk assessment is an important part. In this paper, drinking water exposure pathways relevant to do a simple analysis, Find the oral intake of exposure, respiratory exposure and skin exposure three important exposure route of exposure assessment models which has practical significance for drinking water risk assessment.

Key words:Route of exposure；drinking water and evaluation model

[中圖分類號]P641.8

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1004-1184(2016)02-0102-02

[作者簡介]王少鵬(1989-)，男，河北邢臺人，助教，主要從事給排水方向研究工作。

[收稿日期]2015-10-28