韓芹芹，王濤，邵龍美，李凡

(1.烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830011；2.新疆維吾爾自治區(qū)自然資源廳機(jī)關(guān)服務(wù)中心，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830002)

鄰苯二甲酸酯(PAEs)是重要的塑料增塑劑，被廣泛應(yīng)用于塑料制品、化妝品、農(nóng)藥的生產(chǎn)中，屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，具有不穩(wěn)定、難降解和代謝慢等特點(diǎn)。它既是美國(guó)環(huán)保署(US EPA)重點(diǎn)控制的水環(huán)境污染物，也是中國(guó)“水中優(yōu)先控制污染物”中的有機(jī)毒物[1]。飲用水安全事關(guān)人民群眾的生命健康，是各級(jí)政府必須重視的重大民生問(wèn)題。近年來(lái)，有學(xué)者采用US EPA的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)烏魯木齊市的部分飲用水源地進(jìn)行了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[2]，評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要以重金屬為主，尚未涉及PAEs。為進(jìn)一步系統(tǒng)地研究烏魯木齊市飲用水源地健康風(fēng)險(xiǎn)水平，現(xiàn)采用該模型，以烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站飲用水源地水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)該市飲用水源地水體中的PAEs污染物通過(guò)飲水途徑導(dǎo)致的人體健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，為全市飲用水的使用和管理提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區(qū)的首府，地處亞歐大陸腹地，屬干旱半干旱區(qū)，氣候干燥，水資源極度匱乏，該市飲用水源地包括地表水源地和地下水源地2種類型。地表水源地中，有烏拉泊水庫(kù)水源地和米東區(qū)二水廠水源地(均為城市集中式飲用水源地)，水源補(bǔ)給主要來(lái)源于烏魯木齊河、頭屯河、柴窩堡、達(dá)坂城和東山水系這五大內(nèi)陸河系。地下水源地中，三屯碑—燕兒窩水源地、柴北水源地、柴西水源地、西山水源地和水磨河水源地均屬于城市集中式飲用水源地，新化水源地、達(dá)坂城水源地、八鋼水源地、石化水源地和米泉一水廠水源地均屬于縣城(區(qū))飲用水源地，水源補(bǔ)給主要由天山冰雪融化滲流及烏魯木齊河潛流水系滲漏補(bǔ)給，其次由農(nóng)灌水回滲及降水回滲補(bǔ)給。

2 飲用水源地監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)結(jié)果

2.1 地表飲用水源地

地表飲用水源地監(jiān)測(cè)時(shí)間為2013—2021年，根據(jù)原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局印發(fā)的《城市集中式飲用水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與公布方案》(環(huán)發(fā)〔2002〕144號(hào))的要求，地表飲用水源地水質(zhì)基本監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)[3]表1中的24項(xiàng)和表2中的5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目，每月監(jiān)測(cè)1次，全年監(jiān)測(cè)12次。表3中包括PAEs[鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)和鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)等]在內(nèi)的優(yōu)選33項(xiàng)有機(jī)特定項(xiàng)目，每年監(jiān)測(cè)1次。地表飲用水源水質(zhì)評(píng)價(jià)中，基本項(xiàng)目執(zhí)行《GB 3838—2002》中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，PAEs執(zhí)行特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值，DEHP和DBP的標(biāo)準(zhǔn)限值分別為0.008和0.003 mg/L。

表1 2013—2021年烏魯木齊市地表飲用水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果①

2013—2021年烏魯木齊市地表飲用水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，烏拉泊水庫(kù)水源地2013年達(dá)到《GB 3838—2002》 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值(良好)，2014年至今全部達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值(優(yōu))；米東區(qū)二水廠水源地2013—2014年全部達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值(優(yōu))，2015—2020年全部達(dá)到Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)限值(優(yōu))，水質(zhì)狀況全部為優(yōu)。地表飲用水源地的5個(gè)補(bǔ)充項(xiàng)目全部達(dá)到《GB 3838—2002》中的補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值，PAEs全部達(dá)到特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值。

2.2 地下飲用水源地

地下飲用水源地監(jiān)測(cè)時(shí)間為2017—2021年，新版《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)[4]于2018年正式實(shí)施，與舊版《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—93)相比，新增了包含PAEs在內(nèi)的47項(xiàng)毒理學(xué)有機(jī)污染指標(biāo)，城市集中式飲用水源地每年監(jiān)測(cè)1次，縣城(區(qū))水源地每2年(偶數(shù)年)監(jiān)測(cè)1次。地下飲用水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)執(zhí)行《GB/T 14848—2017》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值。

2017—2020年烏魯木齊市地下飲用水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，城市集中式飲用水源地中的三屯碑—燕兒窩和西山水源地2018年起全部達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值；柴北水源地全部達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值；柴西水源地除2018年達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值外，其余年份全部達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值；水磨河水源地總硬度超出標(biāo)準(zhǔn)限值0.21～0.35倍，溶解性總固體超出標(biāo)準(zhǔn)限值0.24～0.36倍，硫酸鹽超出標(biāo)準(zhǔn)限值0.87～1.03倍，但源水經(jīng)水廠軟化處理后可達(dá)標(biāo)?？h城(區(qū))飲用水源地中的八鋼和新化水源地分別自2018、2019年起全部達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值；達(dá)坂城水源地自2020年起達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)限值；石化和米泉一水廠水源地全部達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，水質(zhì)均滿足《GB/T 14848—2017》的要求。2018年以來(lái)，烏魯木齊市地下飲用水源地的DEHP濃度全部達(dá)到Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)限值。

表2 2017—2021年烏魯木齊市地下飲用水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果①

3 水環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

飲用水源健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型主要針對(duì)化學(xué)致癌物和非致癌物，多采用US EPA推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，建立污染物對(duì)人體健康危害影響的計(jì)算模型及相關(guān)評(píng)價(jià)參數(shù)，估算污染物健康風(fēng)險(xiǎn)的可接受水平?，F(xiàn)采用US EPA的暴露計(jì)算方法[5]評(píng)估飲用水源水中2種PAEs的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)水平。根據(jù)國(guó)際癌癥機(jī)構(gòu)(IARC)對(duì)化學(xué)物質(zhì)的致癌性劃分，DEHP具有致癌風(fēng)險(xiǎn)，DEHP和DBP均具有非致癌風(fēng)險(xiǎn)，致癌與非致癌風(fēng)險(xiǎn)分別按式(1)—(4)計(jì)算。

致癌風(fēng)險(xiǎn)：Rc=[1-exp(-Di×qi)]/72

(1)

Di=(2.2×Ci)/70

(2)

非致癌風(fēng)險(xiǎn)：Rn=(Di/RfD)×10-6/72

(3)

總健康危害風(fēng)險(xiǎn)：R總=Rc+Rn

(4)

式中：Rc、Rn——致癌物、非致癌物經(jīng)飲水途徑產(chǎn)生的個(gè)人年平均健康風(fēng)險(xiǎn)；Di——單位體重日均暴露劑量，mg/(kg·d)；qi——致癌強(qiáng)度系數(shù)，(kg·d)/mg；2.2——成人平均每日飲水量，L；Ci——水中污染物的實(shí)際質(zhì)量濃度，mg/L；70——人均體重，kg；RfD——非致癌參考劑量，mg/(kg·d)；72——烏魯木齊市人群平均壽命，a[5]。通過(guò)查閱US EPA手冊(cè)資料，選取DEHP的qi和 RfD值為1.40×10-2(kg·d) /mg和0.02 mg/(kg·d)，選取DBP的RfD值為0.10 mg/(kg·d)。

US EPA和國(guó)家輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)等機(jī)構(gòu)提出了對(duì)社會(huì)公眾成員的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)值水平[5]，Zhu等[6]參考這些機(jī)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為6個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表3。

表3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)程度和風(fēng)險(xiǎn)值范圍評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)①

4 分析方法與質(zhì)量控制

水質(zhì)樣品的采集、保存及質(zhì)量保證措施均參照《環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》[7]和《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)》[8]的技術(shù)要求執(zhí)行，分析方法均參照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 有機(jī)物指標(biāo)》(GB/T 5750.8—2006)[9]實(shí)行。分析儀器為7890A氣相色譜儀和5975C質(zhì)譜儀(美國(guó)安捷倫公司)，DEHP和DBP檢出限分別為0.06 和0.01 μg/L。采用國(guó)家環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行質(zhì)量控制，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采取10%的平行雙樣和20%的加標(biāo)回收等措施進(jìn)行質(zhì)量控制，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均

5 結(jié)果分析

5.1 地表飲用水源地水中2種PAEs濃度及評(píng)估

烏魯木齊市地表水源地水體中2種PAEs濃度分布見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，2013—2021年，地表飲用水源地的DEHP總檢出率達(dá)到58.3%～100.0%，2014年以來(lái)檢出率呈逐年上升趨勢(shì)。烏拉泊水庫(kù)水源地DEHP年均質(zhì)量濃度為0.06 L～1.73 μg/L(0.06 L代表未檢出，檢出限為0.06 μg/L)，年均最大值為0.36～1.73 μg/L，米東區(qū)二水廠水源地DEHP質(zhì)量濃度為0.06 L～2.06 μg/L，年均最大值為0.41～2.06 μg/L，各水源地年均最大值均出現(xiàn)在2014年，隨后基本呈逐年下降趨勢(shì)。地表飲用水源地的DBP總檢出率均為100.0%，烏拉泊水庫(kù)水源地DBP年均質(zhì)量濃度為0.02～2.64 μg/L，米東區(qū)二水廠水源地DBP年均質(zhì)量濃度為0.02～2.78 μg/L，各水源地年均最大值均出現(xiàn)在2013年。

地表飲用水源地中2種PAEs健康風(fēng)險(xiǎn)水平見(jiàn)表5。

表4 烏魯木齊市地表水源地水體中2種PAEs濃度分布

表5 烏魯木齊市地表水源地水體中2種PAEs健康風(fēng)險(xiǎn)水平①

由表5可見(jiàn)，DEHP通過(guò)飲水途徑引起的致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，飲用水源地總體達(dá)10-10～10-8。其中，烏拉泊水庫(kù)水源地2014—2015年年均最大值均達(dá)到10-8，2016年以來(lái)年均最大值降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到10-9。米東區(qū)二水廠水源地2014—2017年年均最大值均達(dá)到10-8，2018年以來(lái)年均最大值降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到10-9。

DEHP通過(guò)飲水途徑引起的非致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，飲用水源地總體達(dá)10-13～10-11。其中，烏拉泊水庫(kù)水源地2018和2021年年均最大值為10-12，米東區(qū)二水廠水源地2019年年均最大值為10-12外，其余年份年均最大值均為10-11。

DEHP通過(guò)飲水途徑引起的總風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，飲用水源地總體達(dá)10-10～10-8，均低于US EPA和ICRP的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，并低于瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1.0×10-6)，處于Ⅰ級(jí)，低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。各飲用水源地的總健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值以致癌物健康危害風(fēng)險(xiǎn)為主，占總風(fēng)險(xiǎn)的99.64%以上。

DBP通過(guò)飲水途徑引起的非致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，飲用水源地總體達(dá)10-13～10-11。2018和2019年年均最大值均為10-12，其余年份最大值均為10-11，即1年中每個(gè)人的健康最大有10-11的概率受到水體中非致癌物的影響，概率極小，不會(huì)對(duì)暴露人群構(gòu)成明顯的危害。

5.2 地下飲用水源地水體中DEHP濃度及評(píng)估

烏魯木齊市地下飲用水源地水體中DEHP濃度分布見(jiàn)表6。由表6可見(jiàn)，2018—2021年，烏魯木齊市地下飲用水源地的DEHP總檢出率為66.7%～100.0%，質(zhì)量濃度為0.06 L～2.96 μg/L，其中城市集中式飲用水源地總檢出率為66.7%～100.0%，年均質(zhì)量濃度為0.06 L～0.97 μg/L，縣城(區(qū))飲用水源地檢出率均為100.0%，年均質(zhì)量濃度為0.14～2.96 μg/L。

表6 烏魯木齊市地下飲用水源地水體中DEHP濃度分布

烏魯木齊市地下飲用水源地中DEHP的健康風(fēng)險(xiǎn)水平見(jiàn)表7。由表7可見(jiàn)，DEHP通過(guò)飲水途徑引起的致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，城市集中式飲用水源地總體為10-10～10-9。三屯碑—燕兒窩水源地為10-10，柴北、柴西和西山3個(gè)水源地2018和2021年較其他年份由10-10升高到10-9，水磨河水源地除2019年為10-10外，其余年份均為10-9。縣城(區(qū))飲用水源地總體為10-10～10-8，八鋼、達(dá)坂城和石化水源地均為10-9，米泉一水廠水源地為10-10～10-9，新化水源地為10-10～10-8。

DEHP通過(guò)飲水途徑引起的非致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，城市集中式飲用水源地總體為10-13～10-11。除柴北和柴西水源地2021年均為10-11外，各水源地其余年份均為10-13～10-12。縣城(區(qū))水源地總體為10-12～10-11，石化和米泉一水廠水源地均為10-12，八鋼、達(dá)坂城和新化水源地2020年均為10-11，均比2018年高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

DEHP通過(guò)飲水途徑引起的總風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，城市集中式飲用水源地總體為10-10～10-9，縣城(區(qū))水源地總體為10-10～10-8，均低于US EPA和ICRP的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，并低于瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1.0×10-6)，處于Ⅰ級(jí)，低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。各飲用水源地的總健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值以致癌物健康危害風(fēng)險(xiǎn)為主，占總風(fēng)險(xiǎn)的99.22%以上。

6 結(jié)論和建議

6.1 結(jié)論

(1)地表飲用水源地。2013年以來(lái)，烏魯木齊市地表飲用水源地中的2種PAEs的濃度分布顯示：DEHP和DBP濃度全部達(dá)到《GB 3838—2002》特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值要求。DEHP總檢出率達(dá)58.3%～100.0%，年均質(zhì)量濃度為0.06 L～2.06 μg/L，最大年均質(zhì)量濃度為0.36～2.06 μg/L，2014年最高，隨后呈逐年下降趨勢(shì)。DBP檢出率均達(dá)100%，年均質(zhì)量濃度為0.02～2.87 μg/L，最大年均質(zhì)量濃度出現(xiàn)在2013年。

表7 烏魯木齊市地下飲用水源地中DEHP的健康風(fēng)險(xiǎn)水平

2013年以來(lái)，地表飲用水源地中2種PAEs的健康風(fēng)險(xiǎn)水平顯示，DEHP通過(guò)飲水途徑引起的致癌和非致癌總風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)達(dá)10-10～10-8，DBP通過(guò)飲水途徑引起的非致癌風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)達(dá)10-13～10-11，均低于US EPA和ICRP的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，并低于瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1.0×10-6)，處于Ⅰ級(jí)，低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。各飲用水源地的總健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值均以DEHP致癌物健康危害風(fēng)險(xiǎn)為主，占總風(fēng)險(xiǎn)的 99.64%以上。

(2)地下飲用水源地。2018年以來(lái)，烏魯木齊市地下飲用水源地的DEHP濃度全部達(dá)到《GB/T 14848—2017》中Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求，總檢出率達(dá)66.7%～100.0%，年均質(zhì)量濃度為0.06 L～2.96 μg/L，其中城市集中式飲用水源地總檢出率達(dá)66.7%～100.0%，年均質(zhì)量濃度為0.06 L～0.97 μg/L，縣城(區(qū))飲用水源地總檢出率達(dá)100.0%，年均質(zhì)量濃度為0.06L～2.96 μg/L。

地下飲用水源地的DEHP通過(guò)飲水途徑引起的致癌和非致癌總風(fēng)險(xiǎn)數(shù)量級(jí)分布顯示，城市集中式飲用水源地總體為10-10～10-9，縣城(區(qū))飲用水源地總體為10-10～10-8，均低于US EPA和ICRP的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，并低于瑞典環(huán)境保護(hù)署、荷蘭建設(shè)和環(huán)境署以及英國(guó)皇家協(xié)會(huì)的最大可接受風(fēng)險(xiǎn)水平(1.0×10-6)，處于Ⅰ級(jí)，低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。各飲用水源地的總健康危害風(fēng)險(xiǎn)年均值以致癌物健康危害風(fēng)險(xiǎn)為主，占總風(fēng)險(xiǎn)的99.22%以上。

6.2 建議

烏魯木齊市飲用水源地中PAEs雖未超過(guò)國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但水源地均有檢出，表明水源地已受到了少量PAEs的污染，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)和人體健康存在一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患。水源保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作直接影響環(huán)境生態(tài)文明和居民生活質(zhì)量，今后，管理部門應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合污染源普查的相關(guān)研究成果，在水源保護(hù)區(qū)內(nèi)加大巡查執(zhí)法力度，注意排查相關(guān)排污企業(yè)，從源頭上游有針對(duì)性地進(jìn)行防控，同時(shí)還要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督管控，形成有效保障機(jī)制。

本研究?jī)H對(duì)PAEs通過(guò)飲水途徑致個(gè)人健康危害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)，雖然風(fēng)險(xiǎn)值都在可接受范圍內(nèi)，但今后還應(yīng)考慮其他暴露途徑，如通過(guò)洗浴、洗漱等皮膚接觸，隨水汽蒸發(fā)通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，飲食攝入等途徑，以及人們的消費(fèi)習(xí)慣和職業(yè)類型等因素，這需要更加復(fù)雜全面的評(píng)價(jià)方法，從而進(jìn)一步完善飲用水源地的PAEs健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。