王秋娟，張官麗

(榮昌縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶 404100)

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榮昌縣鎮(zhèn)街飲用水源地主要污染物健康風險評價

王秋娟，張官麗

(榮昌縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶 404100)

[目的]評價榮昌縣飲用水源主要污染物的健康風險。[方法]選取榮昌縣8個鎮(zhèn)街飲用水源地進行水質監(jiān)測分析及污染源調查，應用目前美國環(huán)保局推薦的健康風險評價模型對各飲用水源地的水環(huán)境主要污染物進行評價。[結果]在所監(jiān)測的水庫中，水體均存在不同程度的N、P、有機物污染，未出現(xiàn)重金屬等指標污染。非致癌物的個人年風險最大為NH3-N，其次為Hg、氰化物，最低為揮發(fā)酚，但在枯水期和豐水期均低于ICRP推薦的最大可接受風險水平；Cr6+在枯豐水期的個人年風險值均高于ICRP推薦的最大可接受風險水平，As的個人年風險值低于最大可接受風險水平。[結論]化學致癌物對人體健康的風險遠超過非致癌物，Cr6+是對人體有健康風險的主要有毒污染物，對Cr6+的管理和控制是保證鎮(zhèn)街飲用水源地水體安全的有效舉措。

飲用水源地；健康風險評價

安全的水源供給是人類生存和區(qū)域發(fā)展的重要自然基礎，是人們生活、生產(chǎn)用水的源頭。目前，我國飲用水源地污染事件頻發(fā)，水體中污染物質通過多種暴露途徑威脅飲用人群的身體健康[1-3]。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計，全球80%的疾病與直接飲用不清潔的飲用水有關[4]。醫(yī)學研究也表明，環(huán)境因素與構成癌癥發(fā)病因素密切相關，飲用水污染與癌癥發(fā)病率存在相關性[5]。2007年國務院編制的《全國城市飲用水源地環(huán)境保護規(guī)劃》充分體現(xiàn)了飲用水源安全與人體健康和社會穩(wěn)定息息相關[6]。張大元等[7]對重慶鎮(zhèn)街飲用水源地進行安全評價時指出，榮昌縣斷面水質安全比例低于60%，因此急需開展榮昌縣鎮(zhèn)街飲用水水質安全調查，確保鎮(zhèn)街飲用水源地水質安全。

為了進一步保護榮昌縣鎮(zhèn)街飲用水源地水質和居民飲用水源安全，筆者在對榮昌縣21個鎮(zhèn)街飲用水源地枯水期和豐水期水質進行調查分析的基礎上，選取8個鎮(zhèn)街為研究區(qū)域，采用美國環(huán)保局(USEPA)推薦的健康風險評價方法，對榮昌縣水環(huán)境主要污染物進行健康評價，旨在為鎮(zhèn)街飲用水源地水質安全調查與評價提供參考。

1　材料與方法

1.1樣品采集與測定對榮昌縣21個鎮(zhèn)街飲用水源地在枯水期和豐水期各進行隨機采樣1次，選取榮昌縣8個鎮(zhèn)街飲用水源地為研究區(qū)域，采用國家現(xiàn)行環(huán)境監(jiān)測分析方法標準進行監(jiān)測分析。

1.2水環(huán)境健康風險評價模型 水環(huán)境健康風險評價是以風險度作為評價指標，把環(huán)境污染與人體健康聯(lián)系起來，定量描述污染對人體產(chǎn)生健康危害的風險。該研究根據(jù)健康風險評價模型對致癌物和非致癌物通過飲水途徑進入人體后所引起的健康風險進行定量評價。

1.2.1化學致癌物的健康風險評價方法[8-9]。根據(jù)國際癌癥研究機構(IARC)和世界衛(wèi)生組織(WHO)通過全面評價化學物質致癌性可靠程度而編制的分類系統(tǒng)，化學致癌物主要有Cd、As和Cr6+，來自于飲水的平均個人健康危害風險計算方法為：

(1)

(2)

式中，Rc為通過飲水所致的平均個人致癌年風險值，a-1；Dig為某種化學致癌物通過飲水的單位體重日均暴露劑量，mg/(kg·d)；Qig為某種化學致癌物通過飲水的致癌強度系數(shù)，mg/(kg·d)[10]；ED為人均壽命，a，取70 a；成人平均日飲水量，2.2 L?；瘜W致癌物的Qig：Cd 6.1 mg/(kg·d)，As 15.0 mg/(kg·d)，Cr6+41.0 mg/(kg·d)。

1.2.2非致癌物的健康風險評價方法。非致癌物主要是Pb、Hg、NH3-N、CN和揮發(fā)酚，其通過飲用途徑所致平均個人健康風險計算方法為：

(3)

(4)

式中，Dig為某種非致癌物通過飲用所致的平均個人致癌年風險值，a-1；RfDig為一種非致癌物通過飲用的參考劑量，mg/(kg·d)，其飲用途徑參考劑量：Pb 1.4×10-3mg/(kg·d)，Hg為3.0×10-4mg/(kg·d)，Cu為5.0×10-3mg/(kg·d)，NH3-N為9.7×10-1mg/(kg·d)，CN為3.7×10-2mg/(kg·d)，揮發(fā)酚為1.0×10-1mg/(kg·d)[11]。

Dig=2.2×Ci/BW

(5)

式中，Ci為化學致癌物/非化學致癌物的質量濃度，mg/L；BW為平均體重，kg(取70 kg)。

2　結果與分析

2.1水質污染狀況榮昌縣鎮(zhèn)街飲用水源地水質監(jiān)測項目有溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、Cr6+、COD、Hg等21項指標。監(jiān)測時間為2012年4月(枯水期)和2012年9月(豐水期)，各污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)及達標率見表1。由表1可知，各水庫豐水期超標率明顯低于枯水期，但均存在超標現(xiàn)象，其中雙河街道海棠寺水庫水質超標率最低，豐水期和枯水期均為4.76%，盤龍鎮(zhèn)豆腐橋水庫水質超標率最高，豐水期和枯水期均為28.57%。

CODMn常被作為表示地表水受有機污染物污染程度的綜合指標[12]，有研究表明，當水體中CODMn大于4.00 mg/L時表示水體已受到有機污染[13]。由表1可知，除了雙河街道海棠寺水庫豐水期的高錳酸鹽指數(shù)低于4.00 mg/L外，其余水庫在豐水期和枯水期均大于4.00 mg/L，這表明所調查的各個水庫均存在不同程度的有機物污染。CODCr作為有機物相對含量的指標之一，除雙河街道海棠寺水庫外，其余水庫均存在不同程度的CODCr超標現(xiàn)象，這與CODMn調查結果相似，即各水庫存在不同程度的有機物污染。污染源調查中發(fā)現(xiàn)，所有水庫周邊均存在養(yǎng)殖場，養(yǎng)殖場中雞鴨魚等飼料或糞便等有機污染物未經(jīng)完全處理排入水庫，導致水庫水體中出現(xiàn)有機污染。

N、P是造成水體富營養(yǎng)化的主要元素，水體中N、P含量過高會造成浮游植物過度繁殖，消耗水中溶解氧，使得水體水質惡化。因此，N、P含量是衡量潛在水質富營養(yǎng)化的重要指標，當水體中TN、TP含量分別達到0.20、0.02 mg/L以上時，水體有發(fā)生富營養(yǎng)化的風險。筆者在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，所調查水庫均存在不同程度的N、P超標現(xiàn)象，TN、TP含量為0.20、0.02 mg/L，因此，各水庫水體均存在較高的水體富營養(yǎng)化風險。這主要是由于畜禽養(yǎng)殖糞便及生活污水排入水庫導致水庫出現(xiàn)N、P含量超過富營養(yǎng)化限值，各鎮(zhèn)街水庫水體均未出現(xiàn)重金屬超標。

2.2化學致癌物健康風險由于在水質監(jiān)測中未對Cd進行監(jiān)測，故只針對Cr6+和As進行化學致癌物健康風險評價，榮昌縣鎮(zhèn)街飲用水源地化學致癌物通過飲用途徑造成的平均個人年風險值及總風險值如圖1所示。從圖1可以看出，化學致癌物通過飲用途徑所致健康危害的個人風險以豐水期Cr6+最大，除豆腐橋水庫枯水期外，其余均高于國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的最大可接受風險水平(5.0×10-5a-1)。As的個人風險值在1.65×10-6～2.01×10-4a-1，豐水期和枯水期水體中As的個人年風險值均低于國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的最大可接受風險水平(5.0×10-5a-1)。這說明化學致癌物Cr6+是各水庫飲用水源地對人體健康產(chǎn)生危害的主要有毒污染物，這與周曉鐵等[14]的研究結果相似。雖然飲用水中Cr6+的含量滿足《地表水環(huán)境質量標準》Ⅲ類水質的要求，長期的低劑量攝入仍然會嚴重危害人體健康[15]，應將其作為供水廠飲用水處理的重點對象。

表1　榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地污染物監(jiān)測值及其超標率

接下表

注：ND表示未檢出。

Note：“ND” stands for being not detected.

圖1　各水庫枯水期與豐水期化學致癌物的個人年風險值Fig.1　Individual risk of carcinogens in each reservoir in the dry and wet season

榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地水體各枯水期和豐水期中化學致癌物所致的健康危害的總風險值為3.88×10-5～5.45×10-4a-1，除豆腐橋水庫枯水期外均超過5.0×10-5a-1(國際輻射防護委員會推薦的最大可接受限值)。由此可知，各鎮(zhèn)街水庫由于化學致癌物所致的健康風險已不容忽視。

2.3非致癌物健康風險榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地水體在枯水期和豐水期通過飲用非致癌物所造成的平均個人年風險值及總風險值見圖2、3。從圖2、3可以看出，各水庫豐水期和枯水期非致癌物通過飲水對人體所造成的健康風險以NH3-N最大，但均在10-9a-1左右，遠低于國際輻射防護委員會推薦的最大可接受風險水平?？梢?，非致癌物通過飲水對人體所造成的危害較小，且化學致癌物比非化學致癌物健康風險值高出3～4個數(shù)量級，說明與化學致癌物相比，非化學致癌物所引起的健康風險甚微，不會對暴露人群構成危險，這與前人研究結果一致[16-17]。

圖2　各水庫豐水期非化學致癌物的個人年風險值Fig.2　Individual risk of non-carcinogens in each reservoir in the wet season

圖3　各水庫枯水期非化學致癌物的個人年風險值Fig.3　Individual risk of non-carcinogens in each reservoir in the dry season

3　結論

(1)榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地水體中均存在不同程度的N、P及有機物污染，未出現(xiàn)重金屬污染。

(2)在榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地中，Cr6+通過飲用水對人體所致的健康最大，且高于ICRP推薦的最大可接受風險水平，是構成人體健康風險的主要化學致癌物，應將其作為首要的環(huán)境健康風險管理控制指標。

(3)各水庫非致癌物的個人年風險值在枯水期和豐水期從大到小依次為NH3-N、Hg、氰化物、揮發(fā)酚，其值均低于ICRP推薦的最大可接受風險水平。

(4)榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地水體中化學致癌物通過飲用途徑所造成的健康風險遠高于非致癌物。

(5)為了確保榮昌縣各鎮(zhèn)街飲用水源地水質的安全，加強治理和控制化學致癌物(特別是Cr6+)是降低飲用水源地健康風險的有效辦法，同時應對各水庫周邊畜禽養(yǎng)殖及生活污水排放進行治理和控制，實現(xiàn)污染物集中化處理。

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Health Risk Assessment of Main Pollutants in Sources of Drinking Water in Rongchang County

WANG Qiu-juan, ZHANG Guan-li

(Rongchang Environmental Monitoring Station, Chongqing 404100)

[Objective] To assess the health risk of main pollutants in sources of drinking water in Rongchang County. [Method] Water quality and pollution sources of eight sources of drinking water in Rongchang County were monitored and investigated, and the main pollutants in water environment of each source of drinking water were evaluated preliminarily by using the health risk assessment model recommended by the US Environmental Protection Agency (EPA). [Result] There were different levels of pollution from nitrogen, phosphorus and organic matter in the monitored reservoirs, and there was no heavy metal pollution. The highest individual risk of non-carcinogens was ammonia nitrogen, followed by mercury and cyanide, while the lowest was volatile phenol, but they were lower than the maximum acceptable risk level recommended by ICRP in the dry and wet season. The individual risk of hexavalent chromium was higher than the maximum acceptable risk level recommended by ICRP in the dry and wet season, while the individual risk of arsenic was lower than the maximum acceptable risk level recommended by ICRP in the dry and wet season. [Conclusion] The damage of chemical carcinogens to human health is far more than that of non-carcinogens, and hexavalent chromium is the main toxic pollutant to human health, so the management and control of hexavalent chromium is an effective measure to ensure the safety of water at sources of drinking water.

Drinking water; Assessment of health risk

王秋娟(1986- )，女，陜西渭南人，工程師，碩士，從事環(huán)境監(jiān)測技術研究。

2016-06-13

S 181.3;X 52

A

0517-6611(2016)23-080-04