環(huán)境健康風(fēng)險評估在水源重金屬污染中的應(yīng)用

江蘇智盛環(huán)境科技有限公司 孫成勝

水是萬物賴以生存的基礎(chǔ)，近年工業(yè)化進程加快導(dǎo)致水環(huán)境污染加劇，水環(huán)境污染物對人體健康影響具有長期性、復(fù)雜性、隱蔽性，即使污染物達(dá)標(biāo)排放仍可能存在健康風(fēng)險隱患。其中，水源重金屬污染較其他污染類型治理難度更大，其通過食物、飲用、接觸等方式進入人體，威脅人體健康安全。當(dāng)前基于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)開展的水質(zhì)安全評價尚不能直接反映水質(zhì)與人體健康之間的關(guān)系，在諸多評價方法中，環(huán)境健康風(fēng)險評估將人體健康安全放在環(huán)境治理的首位，評估明確環(huán)境污染導(dǎo)致的人群健康風(fēng)險水平后，可針對性采取積極的控制治理措施，逐步成為處理各類環(huán)境污染健康事件、政策標(biāo)準(zhǔn)制定的有效工具和手段。

一、水源重金屬污染研究現(xiàn)狀

水源重金屬污染的影響因素較多，主要因開采、冶煉加工、廢水排放、農(nóng)田農(nóng)藥化肥流失、生活垃圾丟棄、地質(zhì)侵蝕、風(fēng)化等人為和自然因素影響，重金屬進入河流湖泊，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機物，且易在農(nóng)作物食用和飲用水進入人體，其中對人體毒害最大的有5種：鉛（Pb）、汞（Hg）、鉻（Cr）、砷（As）、鎘（Cd），并在長期累積的過程中破壞力會增大。

目前，我國水源重金屬污染分布范圍廣，各區(qū)江河湖泊都在不同程度地重金屬污染，重金屬污染研究多采用單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)法、健康風(fēng)險評價法、地積累指數(shù)、次生相與原生相分布比值法、目標(biāo)危險系數(shù)法等對水環(huán)境重金屬污染狀況評價，并通過相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析等對重金屬來源進行解析研究，近年長江干流、沙潁河流域、九洲江流域、洞庭湖等區(qū)域水環(huán)境重金屬污染[1-4]研究顯示：長江干流水體重金屬污染呈不斷增加趨勢,人類活動對其影響明顯，其重金屬污染物來源于工業(yè)廢氣及廢水、礦產(chǎn)開采和農(nóng)業(yè)活動等；沙潁河流域Hg和Cd是最主要的生態(tài)風(fēng)險貢獻(xiàn)因子；九洲江流域干流和支流Fe和Mn污染較重；洞庭湖Zn和Pb具有潛在的生態(tài)風(fēng)險，各河流水系水源重金屬污染不斷加重的趨勢需要引起關(guān)注。

二、環(huán)境健康風(fēng)險評估在水源重金屬污染中的意義

水源重金屬污染問題嚴(yán)重危及到人們的健康安全，因此必須在治理工作前對其危害性實施評估和分析，以確定最佳的治理方案。環(huán)境健康風(fēng)險評估理論主要由美國率先提出，以風(fēng)險度為評價指標(biāo)，定量地描述水體中物質(zhì)對人體產(chǎn)生健康危害的風(fēng)險，解決了傳統(tǒng)的工作體系中難以確定水源重金屬污染狀況和人體健康安全之間直接關(guān)系的問題，直觀化的反映兩者的內(nèi)在聯(lián)系，滿足了定性和定量分析的要求。

環(huán)境健康風(fēng)險評估主要分為基于確定性和基于不確定性的風(fēng)險評價方法，其中，基于確定性評價方法有NAS提出的四步法、USEPA的EPA健康風(fēng)險評價法、綜合水質(zhì)標(biāo)示指數(shù)法、病毒感染評價模型、放射性物質(zhì)健康風(fēng)險評價模型等;基于不確定性的評價方法有蒙特卡洛法、三角模糊數(shù)法、基于區(qū)間數(shù)水環(huán)境健康風(fēng)險評價模型等[5]，其中，NAS和USEPA推薦的“四步法”在重金屬環(huán)境健康風(fēng)險評價運用最為廣泛[6]。

三、環(huán)境健康風(fēng)險評估在水源重金屬污染中的應(yīng)用

（一）材料與方法

以“四步法”為例，健康風(fēng)險評價包含危害鑒定、暴露評估、劑量—效應(yīng)評估、風(fēng)險表征四個環(huán)節(jié)，首先對水源實施采樣,確定采樣點，確保樣品能夠反映區(qū)域內(nèi)水源的重金屬污染狀況，增強水樣的代表性，為實驗室檢測工作奠定基礎(chǔ)。在健康風(fēng)險評估模型構(gòu)建中應(yīng)該對非致癌物質(zhì)和致癌物質(zhì)進行區(qū)分，以了解不同物質(zhì)對人體健康的影響特點。在分析致癌物質(zhì)時，需要獲取多項數(shù)據(jù)以確定致癌風(fēng)險，包括了人均壽命、致癌強度和暴露量等等；而在分析非致癌物質(zhì)的影響特點時，需要獲取安全因子、參考劑量、實測濃度和人均飲水量等參數(shù)。

重金屬毒性作用可分為3種：相加作用、協(xié)同作用和拮抗作用。目前，相關(guān)文獻(xiàn)[7]認(rèn)為在重金屬的毒性風(fēng)險研究中，傾向于采用相加理論對重金屬物質(zhì)對人體健康的影響進行評價。

（二）研究應(yīng)用方向

水源地重金屬環(huán)境健康風(fēng)險評估研究應(yīng)用方向主要集中于對河流、湖庫等地表水水源中重金屬研究評估[8]、底泥[9]、地下水[10]、水源涵養(yǎng)區(qū)[11]、水源地周邊土壤[12]等方向，同時結(jié)合GIS進行信息的空間可視化表達(dá)和進一步的風(fēng)險因子探索[13]。目前，環(huán)境健康風(fēng)險評估相關(guān)技術(shù)、數(shù)據(jù)和模型正在不斷完善，生態(tài)環(huán)境部已出臺《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 169—2018）和《生態(tài)環(huán)境健康風(fēng)險評估技術(shù)指南總綱》（HJ 1111—2020）、中國疾病預(yù)防控制中心出臺的《化學(xué)物質(zhì)環(huán)境健康風(fēng)險評估技術(shù)指南》（WS/T 777—2021）及連云港市出臺《連云港市建設(shè)項目環(huán)境健康風(fēng)險評估技術(shù)辦法（試行）》等，有助于在環(huán)境健康風(fēng)險評估中實現(xiàn)精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化管控。

（三）應(yīng)用方面不足之處

環(huán)境健康風(fēng)險評估能夠定量地描述水體中重金屬物質(zhì)對人體產(chǎn)生健康危害的風(fēng)險，直觀化的反映兩者的內(nèi)在聯(lián)系，但我國環(huán)境健康風(fēng)險評估方面仍有諸多不足之處，主要表現(xiàn)在:

1.相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范仍不完善，模型工具仍有缺失；

2.研究尚未深入涉及皮膚接觸、攝入食物、吸入空氣等途徑帶來的重金屬健康風(fēng)險；

3.多種污染物的健康風(fēng)險評價時，毒性效應(yīng)線性疊加，未考慮到復(fù)合作用，使風(fēng)險被錯估；未考慮不同賦存狀態(tài)的污染物對人體健康影響；

4.暴露途徑和暴露人群選取缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，暴露參數(shù)實地調(diào)查研究少，增加不確定性；

陳成忠、只艷、李鵬等人也闡述了對應(yīng)觀點，在應(yīng)用環(huán)境健康風(fēng)險評估時會面臨較大阻礙[6,14,15]，因此加強污染物的生理效應(yīng)研究、加強更加合理的暴露參數(shù)的研究、統(tǒng)一評價標(biāo)準(zhǔn)將是健康風(fēng)險評價研究的重點，以上問題的解決將會使得健康風(fēng)險評價有更為廣闊的應(yīng)用前景。

四、環(huán)境健康風(fēng)險評估在水源重金屬污染中的應(yīng)用建議

（一）完善環(huán)境健康風(fēng)險評估體系

結(jié)合生態(tài)環(huán)境管理需求，制定環(huán)境健康風(fēng)險管理條例，明確環(huán)境健康風(fēng)險管理的責(zé)權(quán)主體、工作依據(jù)、技術(shù)能力建設(shè)、風(fēng)險可接受水平等要求。在水生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃中明確開展相關(guān)科學(xué)研究、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、隊伍建設(shè)等，推動將環(huán)境健康風(fēng)險評估結(jié)果用于水生生態(tài)環(huán)境管理決策。

（二）強化技術(shù)研究

積極開展基于污染物健康效應(yīng)和毒性作用機制研究結(jié)果的危害識別和危害表征的技術(shù)方法以及不確定性分析、證據(jù)權(quán)重評價、多種污染物暴露健康效應(yīng)、多暴露途徑模型等新技術(shù)和新方法的研究，發(fā)布適合我國特色的飲用水暴露參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為環(huán)境暴露評價、健康風(fēng)險評價提供統(tǒng)一的借鑒和參考，在此基礎(chǔ)上針對具體水源重金屬污染物開展環(huán)境健康風(fēng)險評估，增強技術(shù)應(yīng)用的適用性，促進環(huán)境健康風(fēng)險評估工作朝著自動化和智能化的方向發(fā)展，尤其是要明確技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)和方向。

（三）強化污染排放管理

人為污染是造成水源重金屬污染的主要原因，因此在工作中應(yīng)做好針對性管理工作，降低工業(yè)活動對水源的影響，審批中全面記錄各類化學(xué)品中的重金屬類型及含量等，為后續(xù)水源風(fēng)險管控提供可靠的數(shù)據(jù)參考。在各類水源污染源的排放過程中，要求嚴(yán)格遵循國家相關(guān)法律法規(guī)和制度要求，包括了排污許可證制度、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，加強全過程污染管控。做好區(qū)域規(guī)劃工作，確保評估工作和治理工作的協(xié)同開展。

（四）注重水源污染風(fēng)險管控

對可能造成水源中重金屬污染的高風(fēng)險的企業(yè)和行業(yè)實施針對性管控，從源頭上減少水源重金屬污染風(fēng)險。深入到重點行業(yè)中進行調(diào)查分析，獲取重金屬污染狀況，記錄各類重金屬污染物的類型和濃度等信息，對于各類高風(fēng)險重金屬物質(zhì)，按設(shè)定的排放限值約束企業(yè)的排放行為。同時，逐步提高行業(yè)準(zhǔn)入要求，促使相關(guān)企業(yè)提高清潔生產(chǎn)和污染治理能力。

（五）提升應(yīng)急水平

結(jié)合水環(huán)境功能、水文擴散、水生生物和周邊人群分布等因素開展快速健康風(fēng)險評估工作，提出針對性的應(yīng)急措施，提高緊急事件的響應(yīng)速度，實現(xiàn)對污染問題的有效控制，避免造成大范圍的污染。積極組織周圍群眾做好遷移工作，明確具體的水源重金屬污染修復(fù)目標(biāo)。

五、結(jié)語

環(huán)境健康風(fēng)險評估可對水源重金屬污染健康危害進行準(zhǔn)確評價，在環(huán)境健康風(fēng)險評估中，逐步加強技術(shù)研究、建立規(guī)范體系、強化污染物管理、注重高風(fēng)險管控和提升應(yīng)急水平，通過評估得到可靠的分析結(jié)果，據(jù)此采取有效的預(yù)防及控制措施，保障居民人身健康，增強其在水源重金屬污染防治工作中的應(yīng)用效果。