◎ 王 敏,邢 燕,王 勤,尚萌琳
(1.淄博市疾病預防控制中心,山東 淄博 255026;2.淄博市環(huán)境有機污染與人群健康監(jiān)測分析重點實驗室,山東 淄博 255026;3.山東大學公共衛(wèi)生學院,山東 濟南 250012)
目前,氯化消毒是我國常用的飲用水消毒方法。但在氯化消毒過程中,氯易與其中的有機物相互作用產(chǎn)生三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),此類物質(zhì)有致癌和致突變性[1-2]。近年來,對生活飲用水中消毒副產(chǎn)物暴露水平的關注度越來越高[3-6],而飲用水水質(zhì)健康風險評價可以直接定量反映水質(zhì)對人體健康造成危害的可能性及其程度。筆者于2016年8月對淄博市轄區(qū)內(nèi)全部17個水廠的出廠水中5種消毒副產(chǎn)物進行了測定,以了解其分布及含量情況,并根據(jù)美國環(huán)保署的評價方法進行初步健康風險評價,為長期監(jiān)測及對人類健康危害的風險研究提供理論基礎。
Agilent 7890B氣相色譜儀配ECD檢測器,美國安捷倫公司;Agilent 7697A頂空進樣器,美國安捷倫公司;微量注射器;HP-5石英毛細管柱,30.0 m×320 μm×0.25 μm;20 mL頂空瓶;甲醇中5種揮發(fā)性鹵代烴混合標準(包括三氯甲烷、四氯化碳、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和三溴甲烷),國家環(huán)境保護局標準品研究所。
淄博市共有水廠17個,分布在轄區(qū)內(nèi)區(qū)縣,均采用氯化消毒法。所采集的水樣覆蓋全部水廠。筆者于2016年8月進行采樣,水樣的采集及保存方法參照GB 5750-2006《生活飲用水標準檢驗方法》[7]。
測定方法參考GB 5750-2006《生活飲用水標準檢驗方法》[7]中規(guī)定的方法,采用頂空-氣相色譜法對水中三氯甲烷、四氯化碳、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷進行測定。
樣品采集和檢測過程均采取嚴格的質(zhì)控措施。采樣時需要加0.3 g抗壞血酸于頂空瓶內(nèi),取水至滿瓶并密封,采集后24 h內(nèi)完成測定。分析過程中進行樣品空白、平行樣和加標回收實驗,要求空白樣品中不能檢出待測成分,平行樣測定要求相對標準偏差(RSD)<10%,回收率在90%~110%。
水質(zhì)健康風險評價有很多風險模型,本研究采用美國環(huán)境保護署(USEPA)的風險模型進行健康風險評價[8-9]。
1.5.1 致癌污染物的健康風險評價
致癌性污染物的致癌風險通常用風險值(Risk)表示:
式(1)中,Risk為暴露于該種致癌物質(zhì)年發(fā)病風險;Ci為環(huán)境介質(zhì)中實際致癌物的濃度,mg/L;IR為成人每日飲水量,L/d;EF為暴露頻率,d/a;ED為暴露持續(xù)時間,a;BW為成人體重,kg;AT為平均暴露時間,d;SF為污染物的致癌強度系數(shù),(kg·d)/mg。
1.5.2 非致癌污染物的健康風險評價
非致癌健康風險常用危害指數(shù)(HI)表示:
式(2)中,HI為非致癌物的年健康危害指數(shù);RfD為非致癌物攝入?yún)⒖紕┝?,mg/(kg·d)。
1.5.3 參數(shù)選擇
根據(jù)美國環(huán)境保護署綜合風險信息系統(tǒng)公布的多種有關暴露途徑的參考劑量值[9],確定5種消毒副產(chǎn)物的致癌強度系數(shù)和非致癌參考劑量見表1。
表1 種消毒副產(chǎn)物的致癌強度系數(shù)和非致癌參考劑量表
17個出廠水中三氯甲烷、四氯化碳、一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷均有不同程度的檢出,但均未超過生活飲用水衛(wèi)生標準中規(guī)定的限值[10],其結(jié)果見表2。
表2 淄博市出廠水中5種消毒副產(chǎn)物檢測結(jié)果表
根據(jù)健康風險評價模型和參數(shù),分別計算出17個出廠水水樣中5種消毒副產(chǎn)物通過飲水途徑所造成的平均個人年風險,見表3。
表3 5種消毒副產(chǎn)物通過飲水途徑所造成的平均個人年風險表
USEPA對致癌物質(zhì)可接受的年風險水平在1.0×10-6~1.0×10-4,小于1.0×10-6表明風險不明顯,在1.0×10-6~1.0×10-4表明有風險,但尚可接受;大于1.0×10-4表示有較顯著的風險。表3可以看出,淄博市17個出廠水水樣中5種消毒副產(chǎn)物的年致癌風險介于1.05×10-6~1.34×10-5,表明致癌風險尚可接受,但已經(jīng)存在健康風險。同時,17個水廠的危害指數(shù)均低于1,預期不會造成健康危害,符合安全要求。
本研究結(jié)果表明,淄博市17個出廠水水樣中單個消毒副產(chǎn)物的年致癌風險均小于1.0×10-6,但總年致癌風險在1.0×10-6~1.0×10-4,因此仍需要引起足夠的重視,加強對飲用水中消毒副產(chǎn)物的長期監(jiān)測。由于本研究只考慮飲水途徑的攝入量,未考慮其他有毒物質(zhì)和暴露途徑,同時,水環(huán)境健康風險評價系統(tǒng)也涉及較多的不確定因素,如污染物隨季節(jié)變化情況,不同人群承受風險水平等,使得評價結(jié)果存在一定的不確定性。因此,對于淄博市出廠水中消毒副產(chǎn)物健康風險的研究需進一步深入。