李中原 王國重 張繼宇

摘要：為了治理水環(huán)境生態(tài)，確保水庫水質(zhì)，根據(jù)白龜山水庫水質(zhì)監(jiān)測資料，采用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型評(píng)估了該水庫基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì)對(duì)人體健康的危害風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明，該水庫水源地2006—2015年各類污染物對(duì)人體健康危害的年均總風(fēng)險(xiǎn)是4.38×10-5 a-1，但2006—2008年的總風(fēng)險(xiǎn)值都達(dá)到6.08×10-5 a-1，大于國際輻射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）建議的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)值5.0×10-5 a-1，更高于瑞典、荷蘭等國家推薦的最大可接受值1.0×10-5 a-1。化學(xué)致癌物質(zhì)通過飲水途徑對(duì)人體健康危害的風(fēng)險(xiǎn)值由大到小排序?yàn)镃r、As、Cd，非致癌物質(zhì)由飲水途徑對(duì)人體健康危害的風(fēng)險(xiǎn)值由大到小排序?yàn)镕-、Pb、Cu、Se、NH3-N、Zn、Hg、CN-、揮發(fā)酚;化學(xué)致癌物質(zhì)對(duì)人體產(chǎn)生的危害風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于非致癌物質(zhì)。因此，還需要強(qiáng)化水土保持工作、防控農(nóng)業(yè)面源污染、規(guī)范水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，以便進(jìn)一步改善水質(zhì)，確保飲用水安全。

關(guān)鍵詞：基因毒;軀體毒;化學(xué)致癌物;非致癌物;風(fēng)險(xiǎn);白龜山水庫

中圖分類號(hào)：X824? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）07-0043-04

Abstract： Health risk assessment model was applied in Baiguishan reservoir to assess personal health hazard risk of genetic toxic and body toxic substances based on its measured data of water quality to control water environmental ecology and ensure the safety of water source. The results showed that annual personal health hazard risk of all kinds of pollutants was 4.38 ×10-5 a-1 from 2006 to 2015 in the reservoir， but the total risk values between 2006 and 2008 all reached 6.08×10-5 a-1， larger than the maximum acceptable annual value of 5.0×10-5 a-1， which was recommended by the International Radiation Protection Committee， and higher than the risk value of 1.0×10-5 a-1，which was suggested by Sweden and Netherlands. For drinking water pathway， the risk value order from high to low was ranked as Cr，As，Cd that carcinogenic substances to human health hazards， and the risk value from high to low was classed as F-，Pb，Cu，Se，NH3-N，Zn，Hg，CN-， phenol that non-carcinogenic substances to human health hazards; the risk of carcinogens matters more dangerous to the human body than non-carcinogens. So， it is necessary to strengthen soil and water conservation work， strictly prevent agricultural non-point source pollution， promote scientific breeding， to further improve the water quality of the reservoir and ensure the safety of drinking water.

Key words： genetic toxic; body toxic; chemical carcinogens; non-carcinogens; risk; Baiguishan reservoir

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是環(huán)境科學(xué)方面的新興研究領(lǐng)域，以風(fēng)險(xiǎn)度為評(píng)估指標(biāo)，將環(huán)境污染與人體健康相聯(lián)系，定量描述污染環(huán)境對(duì)人體健康的危害風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。20世紀(jì)80年代之前人們對(duì)水質(zhì)的評(píng)估是將各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)與水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限值進(jìn)行比較，判斷某項(xiàng)或某幾項(xiàng)指標(biāo)是否超標(biāo)，對(duì)于達(dá)標(biāo)的指標(biāo)對(duì)人體的健康是否會(huì)產(chǎn)生影響則關(guān)注甚少[4]。通過健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將單項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)與人體健康建立關(guān)系，可以確定主要污染物，為水環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)[5]，由美國國家科學(xué)院和環(huán)保局提出的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型得到國際社會(huì)的普遍采納。隨著中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境問題日漸突出，不少學(xué)者陸續(xù)開始應(yīng)用該模型對(duì)相關(guān)環(huán)境中的污染物進(jìn)行評(píng)估，取得了大量有價(jià)值的成果[6-10]。飲用水是人類生存的基本需求，飲用水安全就是關(guān)系國計(jì)民生的大事，本研究應(yīng)用該模型對(duì)白龜山水庫水源地進(jìn)行水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，為其生態(tài)環(huán)境的管理提供參考。

1? 研究區(qū)域概況與試驗(yàn)方法

1.1? 白龜山水庫概況

白龜山水庫又名平西湖，是南水北調(diào)引水工程的重要調(diào)節(jié)水庫，位于淮河流域沙潁河水系沙河干流上，大壩位于平頂山市西南郊，距市中心9 km，地理坐標(biāo)界于東經(jīng)112°50′—113°15′、北緯33°40′—33°50′，因攔河壩和順河壩（副壩）相接處有一白龜山而得名。白龜山水庫控制流域面積1 310 km2，總庫容9.22億m3，水庫多年平均降水量900 mm，多年平均徑流量4.23億m3。該水庫是以防洪為主，兼顧灌溉、工業(yè)用水、水產(chǎn)養(yǎng)殖和城市供水的大型綜合水庫，常年蓄水量2.5億m3，向平頂山市年均供水量約2.4億m3[11，12]。

白龜山水庫是平頂山市的“水缸”，但水庫周邊不合理的土地利用方式[13]、水產(chǎn)養(yǎng)殖[14]、農(nóng)業(yè)面源污染和水土流失[15]都會(huì)影響水源地水質(zhì)安全。為此，當(dāng)?shù)匾粤饔驗(yàn)閱卧?，開展水土流失綜合治理，保護(hù)和恢復(fù)水庫上游林草植被，大力營造水源涵養(yǎng)林，以改善庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。

1.2? 水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型

水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是針對(duì)水環(huán)境中對(duì)人體有害的物質(zhì)。這種物質(zhì)主要有兩類，分別是基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì)?；蚨疚镔|(zhì)包括放射性污染物和化學(xué)致癌物，軀體毒物質(zhì)則是指非致癌物。由于所含的毒物質(zhì)不同，這兩類污染物對(duì)人體危害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型也不同。

1.2.1? 基因毒物質(zhì)的危害風(fēng)險(xiǎn)? 基因毒物質(zhì)中的放射性污染物是指由放射性核素造成的污染，其特點(diǎn)是難于處理和消除，主要靠自然衰變降低放射性強(qiáng)度;基因毒物質(zhì)中的化學(xué)致癌物主要指砷（As）、鎘（Cd）、鉻（Cr）等重金屬[2]。對(duì)于飲用水水源地而言，放射性污染的程度比較輕，很難用儀器檢測出來，故只需考慮化學(xué)致癌物?；瘜W(xué)致癌物對(duì)環(huán)境的健康風(fēng)險(xiǎn)（Rc）可由下式估算[16]：

1.2.2? 軀體毒物質(zhì)的危害風(fēng)險(xiǎn)? 軀體毒物質(zhì)主要有鉛（Pb）、汞（Hg）、銅（Cu）、氨氮（NH3-N）、氰化物、氟化物、酚等物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體的肝腎消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)[17]。其產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)（Rb）可由下式估算：

1.2.4? 評(píng)價(jià)參數(shù)的確定? 根據(jù)國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）和世界衛(wèi)生組織（WHO）編制的分類系統(tǒng)，基因毒物質(zhì)的致癌強(qiáng)度系數(shù)如表1所示，軀體毒物質(zhì)飲水途徑的參考劑量如表2所示[18，19]。

1.2.5? 健康危害風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算? 為了分析水庫水源地水質(zhì)變化對(duì)人體健康的影響，搜集了白龜山水庫2006—2015年逐月的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以一年內(nèi)多次采樣的均值作為該年的監(jiān)測值，詳見表3。

用Excel建立數(shù)據(jù)庫和計(jì)算模型，對(duì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行計(jì)算與匯總，化學(xué)致癌物質(zhì)對(duì)個(gè)人健康危害的年風(fēng)險(xiǎn)如圖1所示，軀體毒物質(zhì)對(duì)個(gè)人健康危害的年風(fēng)險(xiǎn)如表4所示，各類有毒物質(zhì)由飲水途徑對(duì)個(gè)人健康危害的年總風(fēng)險(xiǎn)如圖2所示。

2? 結(jié)果與分析

由圖1可知，化學(xué)致癌物質(zhì)（As、Cd、Cr）通過飲水途徑對(duì)個(gè)人健康危害的年均風(fēng)險(xiǎn)2006—2008年是As>Cr>Cd，2009—2011年是Cr>Cd≥As，2012—2015年變?yōu)镃r>As>Cd。致癌風(fēng)險(xiǎn)Cr的平均量級(jí)是10-5，As的平均量級(jí)為10-6，Cd的平均量級(jí)為10-7，說明Cr是該水源地的主要致癌物質(zhì)，其次是As和Cd。

由表4可知，非致癌有毒物質(zhì)通過飲水途徑對(duì)個(gè)人健康危害的年均風(fēng)險(xiǎn)為F->Pb>Cu>Se>NH3-N>Zn>Hg>CN->揮發(fā)酚，氟化物是最主要的污染物，其風(fēng)險(xiǎn)量級(jí)為10-9，其他均小于10-9。

由圖2可知，化學(xué)致癌物質(zhì)對(duì)人體健康危害的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于非致癌物質(zhì)，其危害的風(fēng)險(xiǎn)程度相差4個(gè)數(shù)量級(jí)，以至于非致癌物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)值在圖2中難以明顯地顯示出來?；瘜W(xué)致癌物質(zhì)Cr為最主要的污染物，其對(duì)人體產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)最大。

3? 結(jié)論

根據(jù)白龜山水庫2006—2015年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了該水源地基因毒物質(zhì)和軀體毒物質(zhì)對(duì)人體健康產(chǎn)生的危害風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)論如下。

1）該水庫水源地2006—2015年各類污染物對(duì)人體健康危害的平均總風(fēng)險(xiǎn)為4.38×10-5 a-1，但2006—2008年的總風(fēng)險(xiǎn)值都達(dá)到6.08×10-5 a-1，大于國際輻射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）建議的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)值5.0×10-5 a-1，更高于瑞典環(huán)境保護(hù)局、荷蘭建設(shè)與環(huán)境部所推薦的最大可接受值1.0×10-5 a-1。

2）化學(xué)致癌物質(zhì)通過飲水途徑對(duì)人體健康危害的年均風(fēng)險(xiǎn)值排序?yàn)镃r>As>Cd，非致癌物質(zhì)由飲水途徑對(duì)人體健康危害的年均風(fēng)險(xiǎn)值排序?yàn)镕->Pb>Cu>Se>NH3-N>Zn>Hg>CN->揮發(fā)酚;基因毒物質(zhì)中的化學(xué)致癌物質(zhì)對(duì)人體產(chǎn)生的年均危害風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于軀體毒物質(zhì)中的非致癌物。

3）2006—2008年，化學(xué)致癌物質(zhì)所產(chǎn)生的健康危害個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)較高，但2009—2015年有所降低且基本保持穩(wěn)定;非致癌物質(zhì)所致健康危害的個(gè)人年風(fēng)險(xiǎn)雖略有波動(dòng)，但大體上也保持穩(wěn)定。這說明近幾年對(duì)水庫的各種保護(hù)措施已取得初步成效。

因此，還需要加強(qiáng)水土流失治理，預(yù)防農(nóng)業(yè)面源污染，尤其是水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)水源地水質(zhì)的影響，確保當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷娘嬎踩?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓芹芹，王? 濤，楊永紅.烏魯木齊市主要飲用水源地水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2015，31（1）：57-63.

[2] 丁克潁，應(yīng)圣潔，張佳維，等.上海閔行區(qū)城市供水水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)，2010，27（6）：349-352.

[3] 李永麗，劉靜玲.灤河流域不同時(shí)空水環(huán)境重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28（6）：1177-1184.

[4] 范清華，黎? 剛，王備新，等.太湖飲用水源地水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012，28（1）：6-9.

[5] 張萬順，徐艷紅.基于水質(zhì)目標(biāo)的水環(huán)境累積風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型[J].環(huán)境影響評(píng)價(jià)，2013（5）：51-54.

[6] 劉躍晨，王? 云，吳樹寶，等.重慶嘉陵江干流飲用水水源地水質(zhì)分析與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].水文，2013，33（3）：91-96，46.

[7] 曹秀秀，邵? 堅(jiān).水庫飲用水源地水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].技術(shù)與市場，2015，22（11）：35-36.

[8] 彭? 珂，張曉范，羅? 鈺.長沙市主要飲用水源地水質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)保科技，2013，19（1）：10-12.

[9] 黃奕龍，王仰麟，譚啟宇.城市飲用水源地水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理[J].地學(xué)前緣，2006，13（3）：162-167.

[10] 劉? 洋，趙? 玲，于? 莉，等.鄭州市飲用水源水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，45（2）：247-250.

[11] 姜忠峰，李? 興，王偉偉.基于物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算平臺(tái)的煤礦產(chǎn)區(qū)白龜山水庫水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].煤礦開采，2013，18（5）：133-136.

[12] 楊? 碩，楊根華，王永杰，等.平頂山市白龜山水庫濕地的修復(fù)與保護(hù)[A].中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷）[C].北京：中國環(huán)境出版社，2011.219-223.

[13] 楚純潔，宋立生，劉金鑫.白龜山水庫庫濱帶土地利用的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J].水土保持通報(bào)，2010，30（5）：206-211.

[14] 佘秋生，趙? 禎，王召東，等.白龜山濕地庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測及評(píng)價(jià)[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，39（5）：148-151.

[15] 郭艷艷.白龜山昭平臺(tái)兩庫聯(lián)供飲用水水源地保護(hù)研究[J].河南水利與南水北調(diào)，2013（11）：65-66.

[16] 權(quán)少敏，孫? 偉，齊? 愛，等.寧夏分散式供水水質(zhì)現(xiàn)狀及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，36（1）：56-58.

[17] 鄧春拓，何倫發(fā)，郭? 艷，等.珠三角某市2015年出廠水中化學(xué)污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2017（4）：425-428.

[18] 劉躍晨，王? 云，吳樹寶，等.重慶嘉陵江干流飲用水水源地水質(zhì)分析與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].水文，2013，33（3）：91-96，46.

[19] 鄧? 波，代? 麗.環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在水源重金屬污染中的應(yīng)用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2017（1）：63-65.