PM10中重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及修正方法比較

馮茜丹,劉志磊,2,,陳啟宇,陳希超,高梓旭,王鈺鈺,鄭 彤,劉 蕓,林必桂2,* (.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院,廣東 廣州 50225；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所,海南 ?？?570；.生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所,國家環(huán)境保護(hù)環(huán)境污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 50655；4.中國醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,遼寧 沈陽 022)

近年來環(huán)境空氣中可吸入顆粒物(PM10)污染成為環(huán)境問題的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象[1-2].可吸入顆粒物(PM10)中的重金屬會(huì)對(duì)人體器官造成損傷,重金屬在人體的轉(zhuǎn)化途徑非常復(fù)雜,不同的重金屬有不同的靶器官,具有形態(tài)多變、效果累積、相互作用及不可降解等特點(diǎn)[3-4].因此,國內(nèi)外開展了一系列關(guān)于可吸入顆粒物中重金屬對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)工作[4-7].

現(xiàn)有重金屬的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估多采用危害商值(HQ)或危害指數(shù)(HI),只考慮重金屬對(duì)最敏感靶器官的毒性效應(yīng),未考慮重金屬對(duì)其他靶器官的毒性效應(yīng),然而重金屬對(duì)其他靶器官的毒性效應(yīng)同樣顯著.多數(shù)重金屬在人體有一個(gè)臨界暴露劑量和多個(gè)靶器官毒性劑量,當(dāng)重金屬的濃度超過人體某一靶器官的臨界暴露劑量(如ATSDR的MRL、EPA的 RfD等)[8],也可能超過其他靶器官的臨界暴露劑量并對(duì)靶器官造成危害,因此開展非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)充分考慮其他靶器官的毒性效應(yīng).基于此,美國毒性物質(zhì)與疾病登記署(ATSDR)提出靶器官毒性劑量法(TTD)[9]修正常規(guī)非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將重金屬對(duì)其他器官的毒性效應(yīng)考慮在內(nèi).TTD法是基于靶器官修正常規(guī)非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,將一種重金屬有多個(gè)靶器官毒性劑量納入評(píng)估范圍.同時(shí),ATSDR注意到重金屬的相互作用,在TTD法的基礎(chǔ)上提出證據(jù)權(quán)重法(WOE)[9]進(jìn)一步修正非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.WOE法是基于重金屬的相互作用修正常規(guī)非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,考慮重金屬的相互作用對(duì)同一靶器官毒性效應(yīng)的影響.目前,TTD法和 WOE法的實(shí)際運(yùn)用較少,陳希超等[10]、劉麗君等[11],采用TTD法和WOE法分別修正了飛灰和室內(nèi)灰塵中重金屬對(duì)人體的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn);段寧等[12]采用 TTD法修正了土壤中重金屬對(duì)人體的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn).

華南某電子垃圾拆解區(qū)作為我國典型的三大電子垃圾拆解區(qū)之一,在近30多年的時(shí)間里拆解國內(nèi)外運(yùn)來的大量電子垃圾[13],早期不規(guī)范的拆解使得電子垃圾中大量重金屬污染物被釋放到環(huán)境空氣中,重金屬可經(jīng)呼吸暴露途徑進(jìn)入人體,對(duì)人體的健康造成威脅[14-17].本研究采集高暴露區(qū)和低暴露區(qū)(市區(qū))夏、冬季節(jié)的可吸入顆粒物(PM10)樣本,分析其中 6種重金屬(Pb,Cu,Cr,Ni,Cd,Co)和類金屬As的濃度水平、分布特征,計(jì)算了重金屬的人體暴露量,并對(duì) PM10中重金屬潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià).Pb, Cr,Cd和As等4種重金屬(類金屬)靶器官毒性數(shù)據(jù)充足,4種重金屬都具有相應(yīng)的靶器官毒性效應(yīng)終點(diǎn)數(shù)據(jù),而Cu,Ni和Co的靶器官毒性數(shù)據(jù)相對(duì)缺乏,因此采用 ATSDR提出的TTD法和WOE法對(duì)重金屬(As,Cd,Cr,Pb)的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行修正,比較不同方法對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響,對(duì)環(huán)境空氣中多種重金屬聯(lián)合毒性作用產(chǎn)生的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)做出更客觀的評(píng)價(jià).

1 材料與方法

1.1 樣品采集

采樣時(shí)間為2019年 11月 21～25日(冬季)和2020年8月12～16日(夏季),連續(xù)采集5d,每天連續(xù)采集 22h.使用中流量空氣采樣器(武漢天虹,TH-150C)采集環(huán)境可吸入顆粒物(PM10)樣品共60個(gè).采集用濾膜為石英濾膜(Whatman),空膜在采樣前需放入烤箱烘烤6h,然后在平衡箱中平衡1d再稱重,采樣后的塵膜也在平衡箱中平衡1d再稱重.

采樣點(diǎn)設(shè)置以電子垃圾拆解區(qū)作為高暴露區(qū),包括A,B和C共3個(gè)點(diǎn)位;在距離高暴露區(qū)東北方向的區(qū)域設(shè)置為低暴露區(qū),包括D,E和F共3個(gè)地位,附近無污染企業(yè)(圖1).

圖1 研究區(qū)域采樣點(diǎn)位分布情況Fig.1 Distribution of sampling points in the study area

1.2 樣品分析

用陶瓷剪刀(使用前用二氯甲烷和正己烷進(jìn)行擦拭)將二分之一濾膜剪碎,于聚四氟乙烯微波消解罐中加入10mL王水,采用微波消解儀(Mars6, CEM,USA)進(jìn)行消解(初始溫度為室溫,升溫時(shí)間25min,升溫至 190℃,保持 20min),消解結(jié)束后,打開儀器蓋子使其降溫,待溫度降至60℃以下時(shí)取出消解罐(按順序卸下),在通風(fēng)櫥中打開排氣閥使消解罐的壓力降低;待消解罐溫度降至室溫時(shí)將蓋子取下,并用超純水清洗消解罐內(nèi)壁的殘?jiān)辽?3次,清洗液全部轉(zhuǎn)移至50mL離心管中,然后用超純水定容至刻度線并保持在4℃直至分析.

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS,Nexlon 2000)測(cè)定Pb,Cu,Cr,Ni,Cd和Co的含量;采用原子熒光儀(AFS-930)測(cè)定As含量.

溶劑空白和樣本空白的檢測(cè)結(jié)果均滿足質(zhì)控要求;平行雙樣(10%)各元素的相對(duì)偏差范圍為1.14%～2.26%;土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS3,GSD4和 GSS7,中國地質(zhì)科學(xué)院廊坊地球物理地球化學(xué)勘查研究所)各元素檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)參考值的比值范圍為88.08%～ 114.07%,均在標(biāo)準(zhǔn)證書允許的誤差范圍之內(nèi).

1.3 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1.3.1 常規(guī)評(píng)估方法 健康風(fēng)險(xiǎn)常規(guī)評(píng)估方法多用美國 EPA推薦的基于暴露劑量的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法.其中,Pb,Cu,As,Cr,Ni,Cd和Co對(duì)人體具有非致癌風(fēng)險(xiǎn);As,Cd,Ni和Pb具有致癌風(fēng)險(xiǎn)[18-20].評(píng)估對(duì)象包括:成年男性,成年女性和兒童(9～12歲).

(1)日均暴露劑量

經(jīng)呼吸道計(jì)算污染物的日均暴露劑量公式[21]:

式中:ADDInh為呼吸暴露空氣中的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;EF為暴露頻率,d/a;ET為暴露時(shí)間,h/d;ED為暴露持續(xù)時(shí)間,a;BW為體重,kg;AT為平均暴露時(shí)間,h.

(2)非致癌風(fēng)險(xiǎn)

單種污染物經(jīng)呼吸道暴露途徑的非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)公式[21-22]:

式中:HQ 為非致癌風(fēng)險(xiǎn)商,無量綱;RfDInh為污染物經(jīng)呼吸道暴露途徑的參考劑量,mg/(kg·d);RfC為污染物的吸入?yún)⒖紳舛?mg/m3;各參數(shù)的確定均采用《中國人群暴露參數(shù)手冊(cè) 成人》和(兒童卷:6～17歲)中關(guān)于廣東省的數(shù)值和相關(guān)文獻(xiàn)[21,23-24],具體參數(shù)見表1.其中,Pb,As,Cr,Ni,Cd和Co的吸入?yún)⒖紳舛?RfC)為1.23×10-2, 1.5×10-5, 1×10-4, 9×10-5,1×10-4和 6×10-6mg/m3[25].

表1 人群暴露評(píng)估及重金屬毒性參數(shù)Table 1 Population exposure assessment and heavy metal toxicity parameters

多種污染物非致癌風(fēng)險(xiǎn)一般以日均暴露量ADD與參考劑量RfD的比值來度量:

式中:HQ為非致癌風(fēng)險(xiǎn)商,表征單種污染物的非致癌風(fēng)險(xiǎn).HI為多種污染物的非致癌總風(fēng)險(xiǎn).一般地,當(dāng)HQ或HI＜1.0時(shí),認(rèn)為非致癌風(fēng)險(xiǎn)較低,可忽略不計(jì);而當(dāng)HQ或HI＞1.0時(shí),則認(rèn)為存在健康風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)當(dāng)引起重視.

(3)致癌風(fēng)險(xiǎn)

致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式為[22]:

式中:ILCR為終生致癌風(fēng)險(xiǎn),表示人群癌癥發(fā)生的概率;SFInh為致癌斜率因子,(kg·d)/mg;URF為吸入單位風(fēng)險(xiǎn)因子,mg/m3.參考環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3-2019)附錄B和相關(guān)文獻(xiàn)確定重金屬As,Cr,Cd和Ni的 URF值為4.3,12,1.8和0.26[25-28].參照美國EPA的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng) ILCR＜10-6,可以認(rèn)為該類重金屬元素的終生致癌風(fēng)險(xiǎn)可忽略;若 ILCR在 10-6～10-4之間,認(rèn)為可能存在致癌風(fēng)險(xiǎn);當(dāng) ILCR＞10-4時(shí),可認(rèn)為存在致癌的風(fēng)險(xiǎn)性較高[29].

1.3.2 TTD法 TTD法通過考慮污染物各自作用的靶器官來修正常規(guī)非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).污染物對(duì)不同靶器官毒性效應(yīng)的HQ值和HI值可通過下列公式計(jì)算[9]:

式中:ADD 為污染物的每日平均攝入量,mg/(kg·d);TTDendpoint為靶器官的毒性劑量,mg/(kg·d);HQendpoint為污染物靶器官的危害商值,無量綱;HIendpoint污染物靶器官的危害指數(shù)值,無量綱.

在ATSDR的《化學(xué)混合物聯(lián)合毒性作用評(píng)估指南》[9]中,TTD法可以對(duì)HQ值進(jìn)行修正.ATSDR的《As,Cd,Cr,Pb的相互作用》[30]中詳細(xì)介紹了 4種重金屬的靶器官信息.如表2所示,As的靶器官為皮膚、神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟和心臟;Cr的靶器官為胃腸道、神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟和睪丸;Pb的靶器官為神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、心臟和睪丸;Cd的靶器官為神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、心臟和睪丸;其中皮膚、胃腸道、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟分別是As,Cr,Pb和Cd最敏感的靶器官.

表2 As, Cr, Cd和Pb的靶器官信息Table 2 Target organ information of As, Cr, Cd and Pb

1.3.3 WOE法 WOE法是考慮污染物兩兩間相互作用的證據(jù)權(quán)重,來修正常規(guī)非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).經(jīng)WOE法修正后的危害指數(shù)HI可通過下列公式計(jì)算[9]:

式中:Fi,j為污染物j作用于污染物i的暴露因子,無量綱;HQi為污染物i的危害商值,無量綱;HQj為污染物j的危害商值,無量綱;HIadd為污染物基于劑量相加的危害指數(shù)值,無量綱;B為污染物j作用于污染物i的二元權(quán)重得分,無量綱;G為相對(duì)權(quán)重因子,無量綱;M為相互作用等級(jí),EPA推薦默認(rèn)值為5;HIi為污染物基于相互作用的危害指數(shù)值,無量綱.

研究As,Cd,Cr和Pb在靶器官中的相互作用,需要以As,Cd,Cr和Pb共同的靶器官為基礎(chǔ).根據(jù)文獻(xiàn)[9],選擇神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、心臟和睪丸作為評(píng)價(jià)對(duì)象.

ATSDR采用二元權(quán)重得分B來反映污染物對(duì)其他污染物的相互作用,每對(duì)污染物間可能存在 2個(gè)二元權(quán)重得分B.如污染物i對(duì)污染物j的毒性作用和污染物j對(duì)i的毒性作用,文獻(xiàn)[9]的table 5給出了污染物間相互作用權(quán)重得分的方法[9].

研究區(qū)域不同人群神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟、心臟和睪丸的二元權(quán)重評(píng)估得分結(jié)果見表3.以Pb對(duì)As的毒性作用為例計(jì)算二元權(quán)重得分,Pb對(duì)As的毒性作用為協(xié)同作用,但相互作用的機(jī)理未明確,相關(guān)化學(xué)品的相互作用毒理學(xué)機(jī)制明確,所以二元權(quán)重得分:＞IIIB(+1×0.32×0.71=+0.23).

表3 神經(jīng)系統(tǒng),腎臟,心臟和睪丸的二元權(quán)重得分(B)Table 3 Binary weighted scores of nerve, kidney, heart and testis (B)

2 結(jié)果與討論

2.1 重金屬賦存特征

由圖2可知PM10中重金屬的夏季平均濃度水平由大到小依次為Pb＞Cu＞As＞Cr＞Ni＞Cd＞Co,其中As,Cr的平均濃度均超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)二級(jí)濃度限值[31],分別超標(biāo) 4.02倍和84.00倍,超標(biāo)率分別為17.86%和51.94%;Cd的平均濃度雖未超標(biāo),但超標(biāo)率為28.60%.

圖2 研究區(qū)域PM10中重金屬濃度水平Fig.2 Concentration level of heavy metals in PM10 in the study area

冬季重金屬的平均濃度水平由大到小依次為Pb＞Ni＞Cu＞Cr＞As＞Cd＞Co,其中As,Cr的平均濃度均超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)二級(jí)濃度限值[31],分別超標(biāo)4.02倍和211.00倍,超標(biāo)率分別為29.48%和55.55%.

總的來說,各重金屬的平均濃度基本呈現(xiàn)冬季高于夏季,高暴露區(qū)高于低暴露區(qū).夏季高暴露區(qū)中Cr的濃度低于低暴露區(qū),這可能是因?yàn)榈捅┞秴^(qū)處于交通區(qū)域,交通揚(yáng)塵對(duì)重金屬含量造成影響.Johansson等[32]的研究指出交通密集的街道空氣中Cr的年平均濃度比歐盟標(biāo)準(zhǔn)高出50倍,與屋頂濃度相比,街道上的濃度通常高出2倍以上,這表明交通揚(yáng)塵對(duì)重金屬濃度的強(qiáng)烈影響.李友文等[33]在成都市 PM2.5中重金屬污染物相關(guān)性分析結(jié)果表明Cr主要來源機(jī)動(dòng)車尾氣排放和揚(yáng)塵.

2.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.2.1 重金屬日均暴露劑量 根據(jù)表1的模型參數(shù)和公式(1)計(jì)算出高暴露區(qū)PM10中7種重金屬經(jīng)呼吸暴露途徑的成年男性、成年女性、兒童在夏季和冬季的非致癌日均暴露量,據(jù)公式(1)計(jì)算出 PM10中As,Cr,Ni和Cd經(jīng)呼吸暴露途徑的成年男性,成年女性和兒童在夏季和冬季的致癌日均暴露量,見圖3.

圖3 不同季節(jié)PM10中重金屬的致癌、非致癌日均暴露劑量Fig.3 Carcinogenic and non-carcinogenic daily average exposure doses of heavy metals in PM10 in different seasons

非致癌日均暴露劑量表現(xiàn)為:兒童＞成年女性＞成年男性;致癌日均暴露劑量的表現(xiàn)為:兒童＞成年女性＞成年男性.兒童經(jīng)呼吸暴露途徑的暴露劑量是遠(yuǎn)高于成人,表明兒童的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn)顯著高于成人的重金屬暴露風(fēng)險(xiǎn).

2.2.2 致癌、非致癌健康風(fēng)險(xiǎn) 研究區(qū)域夏季和冬季 PM10種重金屬對(duì)成年男性,成年女性和兒童的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn),終生致癌健康風(fēng)險(xiǎn)見圖4.夏季7種重金屬對(duì)成年男性,成年女性和兒童的疊加風(fēng)險(xiǎn)HI值分別為1.11×10-2,9.90×10-3和 8.72×10-2;冬季 7 種重金屬對(duì)成年男性,成年女性和兒童的疊加風(fēng)險(xiǎn)HI值分別為3.05×10-2,2.75×10-2和 2.41×10-2,均未超過安全閾值 1.夏,冬兩季的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為:兒童＞成年女性＞成年男性,并且冬季各類人群的非致癌風(fēng)險(xiǎn)值都高于夏季.

圖4 不同季節(jié)PM10中重金屬的致癌,非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)值Fig.4 Carcinogenic and non-carcinogenic health risk values of heavy metals in PM10 in different seasons

夏季4種重金屬的終生致癌健康風(fēng)險(xiǎn)值都小于10-6,4種重金屬元素的終生致癌風(fēng)險(xiǎn)可忽略;但在冬季,重金屬Ni對(duì)成年男性,成年女性和兒童的終生致癌風(fēng)險(xiǎn)值在 10-6～10-4之間,可能存在致癌風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該采取相應(yīng)的措施.

2.3 對(duì)常規(guī)非致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的修正

2.3.1 TTD法 修正方法中數(shù)據(jù)均以成年男性為例.As,Cr,Cd和Pb作用于靶器官的TTD值見表4.其中,Pb的TTD值是以血鉛水平(PbBs)作為單位,在對(duì)Pb的HQ值修正前需將Pb的ADD值進(jìn)行轉(zhuǎn)化,根據(jù)美國EPA的成人血鉛模型(ALM)推導(dǎo)出Pb以血鉛水平為單位的ADD值[34].

表4 靶器官的TTD值,HQ值和HI值Table 4 TTD, HQ and HI values of target organs

TTD法把每種重金屬可能作用的器官都考慮在內(nèi),公式(7),(8)計(jì)算可得到 As,Cr,Cd和 Pb相應(yīng)靶器官的 HQ 值,As 的 HI皮膚+神經(jīng)系統(tǒng)+腎臟+心臟值為4.94×10-2,Cr的 HI胃腸道+神經(jīng)系統(tǒng)+腎臟+心臟+睪丸值為1.70×10-3, Pb 的 HI神經(jīng)系統(tǒng)+腎臟+心臟+睪丸值為2.00×10-4,Cd 的HI腎臟+神經(jīng)系統(tǒng)+心臟+睪丸值為1.28×10-2.As,Cr,Cd 和Pb 對(duì)靶器官的風(fēng)險(xiǎn)值均在非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)安全范圍之內(nèi),總的非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) HITTD為5.41×10-2,小于非致癌風(fēng)險(xiǎn)安全閾值,但是經(jīng)過TTD法修正后的總非致癌風(fēng)險(xiǎn)值高于常規(guī)方法風(fēng)險(xiǎn)值,因?yàn)槌Ｒ?guī)方法只考慮重金屬最敏感靶器官毒性效應(yīng),忽略了該劑量下其他靶器官毒性效應(yīng).

對(duì)單一靶器官進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)該考慮不同重金屬同時(shí)作用于同一靶器官的毒性效應(yīng),如表2所示,單一靶器官受到2種或2種以上重金屬共同作用的有神經(jīng)系統(tǒng),腎臟,心臟和睪丸.如表4所示,4種金屬對(duì)神經(jīng)系統(tǒng),腎臟,心臟和睪丸的HIAs+Cr+Cd+Pb值分別為2.39×10-2,8.00×10-3,3.18×10-2,9.00×10-4.單個(gè)靶器官的非致癌風(fēng)險(xiǎn)值均小于非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)安全閾值,四種重金屬對(duì)靶器官的預(yù)測(cè)非致癌風(fēng)險(xiǎn)值排序?yàn)樾呐K＞神經(jīng)系統(tǒng)＞腎臟＞睪丸,說明環(huán)境空氣中4種重金屬對(duì)心臟的影響最大.

2.3.2 WOE法 TTD法考慮了一種重金屬可能同時(shí)作用于多個(gè)靶器官產(chǎn)生毒性效應(yīng),在進(jìn)行單一靶器官的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)也能對(duì)不同重金屬的毒性效應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè),但是TTD法未考慮到在同一靶器官上不同重金屬間的相互作用對(duì)毒性效應(yīng)的影響.WOE法可以進(jìn)一步確定As,Cr,Cd和Pb 4種重金屬在對(duì)應(yīng)靶器官上兩兩相互作用效應(yīng)對(duì)非致癌風(fēng)險(xiǎn)的影響.

WOE法對(duì)PM10中重金屬的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)修正結(jié)果(表5)表明,將 As,Cr,Cd和 Pb兩兩間的相互作用考慮在內(nèi),神經(jīng)系統(tǒng),腎臟,心臟和睪丸的 HIi值分別為2.59×10-3,8.00×10-3,2.96×10-1和 2.11×10-1.WOE法修正后的HI值分別是TTD法修正的HI值的1.08,1.00,9.30和23.90倍,4種重金屬對(duì)神經(jīng)系統(tǒng),心臟和睪丸的預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)是大于TTD法修正后的HI值,4種重金屬對(duì)靶器官總的非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)HI為5.40×10-1,大于 TTD法和常規(guī)方法預(yù)測(cè)的總非致癌健康風(fēng)險(xiǎn),但是仍處于安全閾值范圍內(nèi).

表5 WOE法修正的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果Table 5 Non-carcinogenic health risk results modified by evidence weight method

2.3.3 不同評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn) 常規(guī)評(píng)估方法只考慮重金屬對(duì)人體某一靶器官產(chǎn)生敏感效應(yīng)的臨界暴露劑量,在一定程度上反映重金屬對(duì)人體的風(fēng)險(xiǎn)大小,且毒性參數(shù)可獲得性好,但未考慮該重金屬對(duì)其他靶器官的效應(yīng)具有差異性.

TTD法在常規(guī)評(píng)估方法的基礎(chǔ)上把健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估深化到靶器官,重點(diǎn)研究不同重金屬對(duì)不同靶器官的毒性效應(yīng),更加客觀地評(píng)估了重金屬對(duì)人體靶器官造成的危害,但 TTD法只考慮重金屬毒性效應(yīng)的相加作用,忽略了重金屬間其他的相互作用(如協(xié)同和拮抗作用等).

WOE法彌補(bǔ)了TTD法的不足,考慮不同重金屬在同一靶器官上的相互作用,評(píng)估了重金屬間相互作用(如協(xié)同和拮抗作用等)對(duì)靶器官的效應(yīng)影響.但WOE法中重金屬對(duì)靶器官的相互作用多是推導(dǎo)得出,缺乏廣泛的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.

3 結(jié)論

3.1 研究區(qū)域 PM10中重金屬的 HI(HQ)值均小于安全閾值(1.0),不存在明顯的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn);As,Cd和Cr的終生致癌風(fēng)險(xiǎn)均小于安全閾值(1.0×10-6),但 ILCRNi＞1.0×10-6,長期暴露在研究區(qū)域重金屬 Ni會(huì)對(duì)人群造成致癌風(fēng)險(xiǎn).

3.2 利用TTD法和WOE法修正后的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果均小于安全閾值,但高于常規(guī)的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果.由于重金屬在靶器官上的作用和在同一靶器官上重金屬兩兩間的相互作用,可更客觀更準(zhǔn)確地評(píng)估人群健康風(fēng)險(xiǎn).

3.3 對(duì)于同一靶器官,當(dāng)單一重金屬(類金屬)不具有顯著的非致癌風(fēng)險(xiǎn),但多種金屬元素之間存在相加作用或協(xié)同作用時(shí),可以采用TTD法和WOE法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)修正.