魏金波，鄭懷軍，劉 欣

(遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，遼寧大連116029)

大連市水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

魏金波，鄭懷軍，劉 欣

(遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，遼寧大連116029)

利用美國(guó)環(huán)保署提出的水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，對(duì)大連市近5a的生活飲用水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，探究水體中所含物質(zhì)對(duì)人體健康的潛在影響。以國(guó)際輻射委員會(huì)推薦的最大可接受限值為參考進(jìn)行分析，結(jié)果表明，區(qū)域內(nèi)的水中化學(xué)致癌物主要是Cr+6，致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)了國(guó)際輻射委員會(huì)推薦的最大可接受值5.0×10－5/a;非致癌物中只有氟化物風(fēng)險(xiǎn)超標(biāo);致癌物的風(fēng)險(xiǎn)大于非致癌物的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果可知在水質(zhì)治理過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)先治理致癌物Cr+6。

水環(huán)境;健康風(fēng)險(xiǎn);評(píng)價(jià);大連市

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是20世紀(jì)80年代以后發(fā)展起來(lái)的狹義環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的內(nèi)容，其主要特點(diǎn)是把環(huán)境污染與人體健康聯(lián)系起來(lái)，定量描述環(huán)境污染對(duì)人體健康產(chǎn)生的危害風(fēng)險(xiǎn)。其中，以美國(guó)國(guó)家科學(xué)院(NAS)和美國(guó)環(huán)保局(USEPA)的研究成果最為豐富。我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)起步于20世紀(jì)90年代，大都主要以介紹和應(yīng)用國(guó)外的研究成果為主［1］。本文采用美國(guó)環(huán)保局(EPA)推薦的評(píng)價(jià)模型，并借鑒于已有學(xué)者的研究，對(duì)大連市近5a來(lái)的水環(huán)境進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，探究大連市水環(huán)境質(zhì)量與公眾健康的關(guān)系，從而為水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理和水質(zhì)的改善提出建議和依據(jù)。

1健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)和國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)通過(guò)全面評(píng)價(jià)化學(xué)有毒物質(zhì)致癌性可靠程度而編制的分類(lèi)系統(tǒng)，屬于1組和2A組的化學(xué)物質(zhì)為化學(xué)致癌物，其它的為非致癌物質(zhì)。再根據(jù)各種物質(zhì)(即基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì))對(duì)人體產(chǎn)生的危害效應(yīng)，以及人類(lèi)對(duì)有害物質(zhì)的大量研究結(jié)果，可建立起不同類(lèi)型的有毒物質(zhì)經(jīng)飲水途徑對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型［2］。本文采用的是美國(guó)環(huán)保局推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。由于放射性污染物在一般水體中污染程度很輕，一般檢測(cè)不出來(lái)，因此，在本研究中不予考慮。

(1)化學(xué)致癌物對(duì)健康危害的風(fēng)險(xiǎn)模型公式如下［3，7］:

式中，Rc為化學(xué)致癌物(共k種化學(xué)致癌物)

ig經(jīng)食入途徑的平均個(gè)人致癌年風(fēng)險(xiǎn)(/a);Dig為化學(xué)致癌物i經(jīng)食入途徑的單位體重日均暴露劑量(mg/kg·d);qig為化學(xué)致癌物經(jīng)食入途徑的致癌強(qiáng)度系數(shù)(kg·d/mg);70為人類(lèi)平均壽命(a)。

飲水途徑的單位體重日均暴露劑量Dig為:

式中，2.2為成人平均每日飲水量(L);Ci為化學(xué)致癌物或軀體毒物質(zhì)的濃度(mg/L);70為人均體重(kg)。

(2)非致癌物對(duì)健康危害的風(fēng)險(xiǎn)模型公式如下［3，7］:

式中，Rnig為非致癌物i經(jīng)食入途徑的平均個(gè)人致癌年風(fēng)險(xiǎn)(/a)，RfDig為非致癌物經(jīng)食入途徑的參考劑量(mg/kg·d)。

各有毒物質(zhì)對(duì)人體健康危害產(chǎn)生的累積效應(yīng)呈相加關(guān)系、協(xié)同關(guān)系或拮抗關(guān)系。本文假設(shè)各有毒有害物質(zhì)對(duì)人體健康的毒性作用呈相加關(guān)系，而不是協(xié)同或者拮抗關(guān)系，則水環(huán)境總的健康風(fēng)險(xiǎn)危害為:

2健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)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(lèi)系統(tǒng)，歸納為化學(xué)致癌物的致癌強(qiáng)度系數(shù)和非致癌物的參考劑量見(jiàn)表1［4，6］和表2［5，6］。

表1化學(xué)致癌物飲水途徑致癌系數(shù)(mg/kg·d)

表2非致癌物飲水途徑參考劑量(mg/kg·d)

3健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果

2007～2011年大連市重點(diǎn)飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果是對(duì)區(qū)域內(nèi)多個(gè)采樣點(diǎn)取平均值而得，檢測(cè)項(xiàng)目及結(jié)果見(jiàn)表3。

表32007～2009年大連市重點(diǎn)飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)表

根據(jù)上述的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)參數(shù)，可以計(jì)算出大連市2007～2011年的各年水環(huán)境中所含的化學(xué)致癌物質(zhì)和非致癌物質(zhì)，通過(guò)飲水途徑造成的平均個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4～表6。

表4非致癌物質(zhì)經(jīng)飲水途徑的健康危害的風(fēng)險(xiǎn)(個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)/a)

表5致癌物經(jīng)飲水途徑的健康危害的風(fēng)險(xiǎn)(個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)/a)

表6各有毒污染物所致健康危害的總風(fēng)險(xiǎn)(個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)/a)

對(duì)于非致癌物，國(guó)際防輻射委員會(huì)(ICRP)推薦的經(jīng)飲水途徑所致的健康危害個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)最大可接受水平是1.0×10－9，由表4可以看出，大連市近5a的水環(huán)境中，飲水途徑所致的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)最高的是氟化物，檢測(cè)的5a內(nèi)均超過(guò)了ICRP推薦的可接受風(fēng)險(xiǎn)水平1倍多，最高值出現(xiàn)在2007年，為2.79698×10－9;其次是汞，最高值出現(xiàn)在2008年，為1.85038×10－9，但近5a內(nèi)，僅2008年超過(guò)了ICRP推薦的可接受風(fēng)險(xiǎn)水平。其他的非致癌物風(fēng)險(xiǎn)度均低于ICRP推薦的可接受值。依據(jù)表4和表6將非致癌物的風(fēng)險(xiǎn)度進(jìn)行由高到低的排序，則為氟化物＞鉛＞銅＞氨氮＞氰化物＞揮發(fā)酚，總的非致癌物的風(fēng)險(xiǎn)度由高到低的年份是2008＞2007＞2009＞2011＞2010。

根據(jù)國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)推薦的化學(xué)致癌物經(jīng)飲水途徑的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平是5.0×10－5/a，由表5可知，本次評(píng)價(jià)的結(jié)果中化學(xué)致癌物質(zhì)由飲水途徑所致健康危害的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)以Cr+6為最大，最大值為2008年的2.09125×10－4，超過(guò)了ICRP推薦值的4倍多;其次是在2010年和2011年，評(píng)價(jià)結(jié)果分別是8.36138×10－5和8.25970×10－5，均超出了ICRP推薦值的1.5倍以上。而其它兩種致癌物Cd和As的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)均低于ICRP推薦的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平。近5a內(nèi)大連市的水環(huán)境中的化學(xué)致癌物所致的風(fēng)險(xiǎn)度由大到小排列順序?yàn)镃r+6＞As＞Cd。由此可知六價(jià)鉻是水環(huán)境治理中的重點(diǎn)。

大連市近5a內(nèi)，總風(fēng)險(xiǎn)最大的年份是2008年，這一年致癌物和非致癌物的總風(fēng)險(xiǎn)度均高于其他年份且高于ICRP推薦的可接受風(fēng)險(xiǎn)水平值，其主要原因是六價(jià)鉻的健康風(fēng)險(xiǎn)較大。依據(jù)計(jì)算結(jié)果將近5a的水環(huán)境的總的健康風(fēng)險(xiǎn)由高到低排序?yàn)?008＞2010＞2011＞2007＞2009。

本文的水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)把研究區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量與區(qū)內(nèi)公眾的健康聯(lián)系起來(lái)，把水環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)落實(shí)到了具體的人體健康層面上。同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，得出了各種致癌物和非致癌物對(duì)公眾健康的影響程度，為水環(huán)境質(zhì)量的治理和保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。由于只考慮了化學(xué)致癌物和非致癌物經(jīng)飲水途徑對(duì)公眾的健康影響，而沒(méi)有考慮放射性輻射物的風(fēng)險(xiǎn)和公眾的其它暴露途徑，如皮膚接觸、蒸汽形式的呼吸途徑等，所以評(píng)價(jià)結(jié)果可能比實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)值小。

4結(jié)論

大連市水環(huán)境中經(jīng)飲水途徑危害人體健康的主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源是基因毒物質(zhì)，健康風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)量級(jí)為10－5～10－4，由軀體毒物質(zhì)產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)為10－9～10－8，因此，在水環(huán)境治理過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先控制基因毒物質(zhì)。在基因毒物質(zhì)中(化學(xué)致癌物)Cr+6超過(guò)了ICRP推薦的最大可接受值，也是主要的基因毒物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的主要來(lái)源，所以Cr+6應(yīng)優(yōu)先控制。在軀體毒物質(zhì)(非致癌物)中，氟化物超過(guò)了ICRP推薦的最大可接受值，風(fēng)險(xiǎn)值較其它軀體毒物質(zhì)大，也應(yīng)優(yōu)先控制。

［1］孫樹(shù)青，胡國(guó)華，王勇澤，等．湘江干流水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］．安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，06(2):12－15．

［2］李俊杰，李靖潔．張家口市洋河、桑干河流域水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) ［J］．中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2008，24(5):92－95．

［3］曾光明，卓利，鐘政林，等．水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型［J］．水科學(xué)進(jìn)展，1998，9(3):212－216．

［4］The US EPA．Available information on assessment exposure from pesticides in food［R］．U．S．Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs，2000．

［5］EPA/540/1－89/002，EPA．Risk Assessment Guidance for Superfund Volume 1 Human Health Evaluation Manual［Z］．1989．

［6］鄒濱，曾永年，Benjamin F．Zhan，等．城市水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］．地理與地理信息科學(xué)，2009，25(2):94－98．

［7］EPA．Superfund Public Health Evaluation Manual EPAI［Z］．540/1－86－060，1986．

The Health Risk Assessment of the Water Environment in Dalian Municipality

WEI Jin－bo，ZHENG Huai－jun，LIU Xin
(School of Urban and Environmental Science，Liaoning Normal University，Dalian Liaoning 116029 China)

The model of health risk assessment proposed by United States Environmental Protection Agency is applied to assess the domestic drinking water environment in Dalian for the past five years．The potential health risk of the pollutant in the water is discussed．The maximum allowed level(5.0×10－5a－1)that is recommended by ICRP is referred to．The results show that the Cr+6 is the main chemical carcinogen，and the health risk is above the maximum allowed level recommended by ICRP．In non－carcinogens，only the risk of the fluoride goes beyond the standards．The health risk of carcinogens is significantly higher than that of non－carcinogen．Thus，more attention should be paid to Cr+6 in the water treatment．

water environment;health risk;assessment;Dalian Municipality

X82

A

1673－9655(2012)05－0071－03

2012－03－11

國(guó)家教育部留學(xué)歸國(guó)人員基金資助項(xiàng)目和遼寧省高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目(2006R32)。

魏金波，女，碩士研究生，專(zhuān)業(yè)方向:自然地理學(xué)。