饮用水健康风险评价

饮用水健康风险评价（精选九篇）

饮用水健康风险评价 篇1

1 长沙市饮用水源地概况

湘江是长沙市生产生活的主要水源,年均水位27.31 m,年均径流量2 131 m3/s。长沙市饮用水主要取自湘江长沙段猴子石、桔子洲、五一桥三个水源地,年供水总量近5×109t,服务人口超过300万。2006~2011年常规监测数据表明,三个饮用水源地大部分监测指标年均值达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》表1中Ⅲ类标准和表2的限值要求,超标的指标为氨氮、铁、锰。

株树桥水库是长沙市2010年9月启用的补充饮用水源地,位于湘江一级支流浏阳河南源小溪河下游,为大Ⅱ型水库,库内森林覆盖率87%,多年平均径流总量5.75×109 m3,设计输水规模3×105 t/d。近两年常规监测数据表明,株树桥水库各项指标年均值达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》表1中Ⅰ类标准及表2中的限值要求。

2 评价方法

2.1 健康风险评价模型

饮用水健康风险评价的对象为水环境中通过饮用途径进入人体的有害物质,这些物质一般分为两类:基因毒性物质(致癌物)和躯体毒性物质(非致癌物),前者包括放射性污染物和化学致癌物,后者为非致癌物。由于水体中放射性污染物的污染程度极低,一般检测不出,因此这里仅考虑化学致癌物质所致的健康风险。不同类型的污染物通过饮水途径进入人体后引起的健康风险评价模型不同。致癌物风险评价模型和非致癌物风险评价模型分别为式(1)和式(2)[1,2,3,4,5]。

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式(1)中:Rundefined为化学致癌物经食入途径所致健康危害的个人年均风险(/a);Dig为化学致癌物经食入途径的单位体重日均暴露剂量[mg/(kg·d)];Qig为化学致癌物经食入途径的致癌物强度系数[mg/(kg·d)];70为人类平均寿命(a)。

式(2)中:Rundefined为非致癌物经食入途径所致健康危害的个人年均风险(/a);Dig为非致癌物经食入途径的单位体重日均暴露剂量[mg/(kg·d)];RfDig为非致癌物i经食入途径的参考剂量[mg/(kg·d)];70为人类平均寿命(a)。

饮水途径的单位体重日均暴露剂量(Dig)可按式(3)进行计算:

Dig=2.2×Ci/70 (3)

式(3)中:2.2为成人每日平均饮水量(L/d);Ci为污染物浓度(mg/L);70为人均体重(kg)。

假设各有毒物质对人体健康危害的毒性作用呈相加关系,而不是协同或拮抗关系,则饮用水整体健康风险评价模型[6]为R总=Rc×Rn。其中,Rc为致癌物健康风险;Rn为非致癌物健康风险。

2.2 参数选用

根据国际癌症研究机构(IARC)和世界卫生组织全面评价化学物质致癌性而编制的分类系统,镉、砷、六价铬为化学致癌物,其食入途径的致癌强度系数见表1,非致癌物食入途径的参考剂量见表2。

3 评价结果

选取氨氮、铁、锰、镉、砷、六价铬、酚、氰化物、汞、铅10项指标,以2006~2011年(株树桥水库为2010.11~2011年)水源地水质常规监测数据的平均值,全面评价长沙市饮用水源地水质健康风险,评价结果见表3。

*评价结果中个人年总风险不含六价铬。

计算结果表明,湘江长沙段猴子石、五一桥、桔子洲三个水源地个人年总风险(不计六价铬)分别为(7.4×10-5)/a、(7.6×10-5)/a和(7.5×10-5)/a,超过国家防辐射委员会(ICRP)和美国环保局(US.EPA)推荐的最大可接受值(5.0×10-5)/a(即每年每千万人口中因饮用水中各类污染物而受到健康危害或死亡的人数不超过500人)。化学致癌物的风险度远远高于非致癌物,其中砷的个人年均风险占总风险的97.8%,单项个人年均风险度已超过ICRP和EPA推荐标准,是湘江长沙段饮用水源中导致健康危害的主要污染物。铅、汞等非致癌物的个人年均风险数量级在10-12~10-9之间,表明非致癌物所引起的健康危险甚微,对暴露人群不会构成明显危害。

株树桥水库个人年总风险(不计六价铬)为(6.3×10-6)/a,未超过ICRP和EPA推荐的最大可接受值,水质好于湘江干流饮用水源地水质。

4 讨论

(1) 按照饮用水源地水质常规评价,湘江长沙段三个水源地的主要污染物为氨氮、铁和锰,砷、镉的含量符合Ⅰ类标准要求。但水质健康风险评价表明,砷、镉经长期饮用途径对人体健康产生的潜在危害远远大于氨氮、铁、锰、汞、铅等物质,应作为风险决策管理的重点对象。

湘江长沙段砷、镉主要来自上游郴州、衡阳、株洲、湘潭等重点工矿区的冶炼、采选废水排放。为提高饮用水水源地水质,应优先控制砷、镉污染通过加强突发性应急事故处理、控制上游工业污染源、治理历史遗留污染推进湘江流域重金属污染综合治理。

(2) 水质检测中六价铬的最低检出限还有待进一步提高,以适应饮用水源地水质健康风险评价的需求。目前国内水质中六价铬的检测一般采用二苯碳酰二肼分光光度法,最低检出限为0.004 mg/L。当六价铬未检出时,通常以最低检出限的一半参与计算,得到其所致的个人年均风险值为(3.7×10-5)/a,超过推荐标准(5.0×10-5)/a。这导致过去有些研究将未检出的六价铬当作饮用水源水质健康风险危害的主要因素。因此,在个人年总风险值计算时不计六价铬,其个人年均风险值仅供参考。

(3) 健康风险评价的对象为饮用水源地水质,从饮用水源地水到饮用水还需经过自来水厂处理。根据国内相关资料[7,8],自来水厂砷的去除率一般为90%以上,因此饮用水中砷所致的个人年均风险值至少下降1个数量级。

5 结论

(1) 湘江长沙段猴子石等三个饮用水源地水中污染物引起的个人年总风险分别为(7.4×10-5)/a、(7.6×10-5)/a和(7.5×10-5)/a,高于ICRP和EPA推荐的最大可接受值(5.0×10-5)/a,不宜直接饮用。砷是导致饮用水源地水质健康危害的主要污染物。

(2) 长沙市株树桥水库水源地水中各类污染物所致健康危害的个人年总风险为(6.3×10-6)/a,未超过ICRP和EPA推荐的最大可接受值,不会对人体健康构成明显影响,可直接饮用。

摘要：采用美国环保局(US.EPA)推荐的健康风险评价模型,以2006～2011年长沙市主要饮用水源地的水质监测数据进行健康风险评价,结果表明:湘江长沙段猴子石等三个饮用水源地水中污染物引起的个人年总风险高于国家防辐射委员会(ICRP)和EPA推荐的最大可接受值,不宜直接饮用,主导污染物为砷;株树桥水库水中污染物所致的个人年总风险未超过ICRP和EPA推荐的最大可接受值,不会对人体健康构成明显影响。

关键词：饮用水源地,水质,健康风险评价,长沙市

参考文献

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饮用水健康风险评价 篇2

以池州市和淮南市各一个饮用水水源地的七种重金属作为健康风险评价对象,选取的水质资料,运用健康风险评价模式,参考美国环保署出版的资料并结合人群状况修正部分参数,对两个水源地经饮水途径、皮肤接触途径造成的.健康风险进行计算和评价.结果表明:饮水途径所致的个人年健康风险远远高出皮肤接触途径;化学致癌物所致的个人年健康风险高于非致癌污染物;淮南水源地A的各项风险值均大于池州水源地B的风险值.

作 者：王嘉 周晓铁 孙世群 王晓辉 作者单位：王嘉,周晓铁,孙世群(合肥工业大学资源与环境学院,安徽,合肥,230009)

王晓辉(安徽省环境科学研究院,安徽,合肥,230061)

饮用水健康风险评价 篇3

关键词 海口 ；水源地 ；重金属 ；健康风险评价

分类号 X824

Health Risk Assessment of Heavy Metals in Centralized

Drinking Water Sources in Haikou

TONG Xia1） GUO Bin2）

（1 Haikou Environmental Protection Monitoring Station， Haikou， Hainan 571100；

2 Hainan Agricultural Cadres School， Haikou， Hainan 571100）

Abstract In order to understand the drinking water safety risk and to further environmental protection work. The concentrations of Cd， As， Hg and Pb and the health risk in centralized drinking water sources in Haikou were studied.The results indicated that the concentration of the four elements were better to the level two of Environmental Quality Standards for Surface Water in China （GB3838-2002）. The Health Risk Assessment of USEPA was applied to evaluate the value of the average personal health carcinogenic risk and non-carcinogenic risk were 10-10a-1， less than the United States Environmental Protection Agency's recommental value.

Keywords Haikou ； drinking water ； heavy metal ； health risk assessment

健康风险评价是环境中污染物对人体健康危害程度的一种风险评价方法。重金属作为环境中普遍存在的一类污染物，具有难降解、可累积和毒性等特点[1]。其中镉、汞和铅是目前已经筛选出的环境内分泌干扰的重要组成元素，干扰人体分泌功能，并在体内蓄积危害人体健康；砷是环境中危害性和致癌性最大的物质之一[2]。重金属污染物主要通过工农业废水排放、降水径流和大气沉降等途径进入水体，并通过饮水摄入人体，危害健康，已引起普遍关注[3-8]。海口市作为热带海岛城市，淡水资源紧缺，加强饮用水的保护和评估尤为重要，但目前对海南饮用水健康风险的评价较少[9]，关于水质重金属污染的评价还未见报道。本文旨在为海口市水环境保护工作和保障饮水安全工作提供参考依据。

1 研究方法

1.1 布点和采样

海口市城市集中式饮用水地表水源地为南渡江卜南村、龙塘水厂和永庄水库。卜南村和龙塘水厂断面分布在南渡江，属于河流型地表水水源地。永庄水库属湖库型地表水水源地。饮用水源地监测点位于水源地一、二级保护区内，按照采样技术规范，每月初采样监测一次，全年共监测12次。卜南村和龙塘水厂断面按左、中、右3个垂直面，各采1个水样；永庄水库设1、2号监测点，各采1个水样。测定结果取各断面的平均值，并按地表水Ⅱ类标准评价其水质。

1.2 样品分析与质控

水样按《水和废水监测分析方法》（第四版）方法测定重金属Cd、As、Hg和Pb[10]，Cd和Pb采用ZEEnit-700型原子吸收分光光度计测定，As和Hg采用AFS-830型双道原子荧光光度计测定。水样加酸处理后上机测定，分析过程严格按质量控制要求操作，同步加测平行样、密码样和标准物质或加标回收。实验药品均与方法要求一致，实验用水为超纯水，实验器皿用稀酸浸泡过夜，并过超纯水，晾干。

1.3 健康风险评价

根据USEPA推荐的健康风险评价模型及推荐值[11]，对海口市集中式水源地水体中的重金属所引起的风险进行初步评价。各重金属元素通过饮水途径进入人体，按其致癌性分为化学致癌物质和化学非致癌物质，相应地风险划分为致癌风险和非致癌风险[4，8，12-13]。

1.3.1 致癌风险

致癌风险用风险值（R）表示，定义为化学致癌物i经过摄入途径产生的平均个人致癌年风险，a-1。根据世界卫生组织和国际癌症研究机构编制的致癌物质分类系统，将Cd和As划分为化学致癌物质。对其所致的健康风险评价按下述公式计算：

R=[1-exp（-Di×qi）]/76

其中，Di为通过饮水途径摄入的日均剂量；qi为化学致癌物i经摄入途径产生的致癌强度系数，mg/（kg·d），见表1；76为《2015年世界卫生统计报告》统计的中国人均寿命。

1.3.2 非致癌风险

非致癌风险通常用（R）描述，表示非致癌物 经摄入途径所致健康危害的个人平均年风险，a-1，计算公式如下：

nlc202309011504

R=（Di×10-6）/（RfDi×76）

式中：RfDi为非致癌物摄入的参考剂量，mg/（kg·d），根据相关研究资料[4，8，12，13]，引用与评价有关的参考剂量值见表1。

1.3.3 模型参数计算

通过饮水途径摄入的日均剂量Di用下式计算：Di=2.2×Ci/76

式中：2.2为成人日均饮水量；Ci为饮用水中元素i的质量浓度，mg/L。

2 结果与分析

2.1 重金属浓度分布

通过对2014年集中式饮用水源地表水的重金属Cd、As、Hg和Pb监测分析结果进行统计，结果见表2，可知Cd、As、Hg的质量浓度均低于其相应检出限，全年均为未检出，表明水体中这3种重金属元素含量较低，水体未受污染；3个点位的Pb浓度有一定的变化，浓度范围由0.05 μg/L至0.8 μg/L，其中龙塘水厂Pb含量相对其他点位较高，可能与龙塘水厂上游的采沙船作业有关。由于龙塘水厂属于河流型地表水水源地，断面位于南渡江龙塘段，南渡江两岸有采沙船作业，可能有部分采沙船汽、柴油泄露污染水体，有研究表明劣质汽、柴油Pb含量较高[14]。

根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）的二级标准对3个主要水源地进行评价，表明Cd、As、Hg和Pb含量均优于地表水二级标准。而且各采样断面全年测定结果差异较小，水质稳定。同时，海口森林覆盖率达38.4%，雨水充沛，基本不受平水期、丰水期和枯水期的影响，四季水质变化不大。

2.2 健康风险评价

采用USEPA推荐的健康风险评价模型，对海口市集中式水源地重金属进行评价，结果见表3。对于致癌风险，USEPA推荐的可接受致癌风险指数是1×10-4，认为低于该推荐值是可接受的[11]。由表3可知，致癌物质中As的风险值为8.57×10-10a-1，大于Cd的风险值为2.86×10-10a-1，As的风险值是Cd的3倍；致癌总风险为11.43×10-10a-1，致癌风险指数均低于推荐值，同时也低于荷兰、英国和瑞典环保部门给定的推荐值（1×10-6）[15]。表明海口市集中式饮用水源地水中重金属致癌因子主要是As，但该因子含量微量通过日常饮用途径对人体产生致癌风险较小。该研究结论与湖南、上海、南宁等地水源水中的重金属健康风险评价一致[13，16-18]。

对于非致癌风险，当健康风险指数值超过1时，认为会危害身体健康。由表3可知，Hg的非致癌风险指数为1.14×10-10a-1，Pb的非致癌风险指数为2.86×10-10a-1-45.71×10-10a-1，且龙塘水厂Pb的非致癌风险指数较大，与含量呈正比。Hg和Pb元素的非致癌风险指数总值为4.00×10-10a-1-46.85×10-10a-1，远低于1，表明非致癌重金属引起的健康风险甚微，不会对人体健康构成严重危害。

3 结论

（1）对海口市集中式饮用水源地Cd、As、Hg和Pb的含量进行统计，元素Cd、As和Hg均低于检出限，Pb的质量浓度在0.05～0.8 μg/L，4种元素均优于地表水二级标准。

（2）采用USEPA推荐的健康风险评价方法，对海口市水源地中Cd、As、Hg和Pb进行评估，4种元素的风险值基本在10-10a-1，表明通过饮水途径产生的致癌风险指数和非致癌风险指数均低于推荐值。经饮水途径引起的健康风险从大到小依次为As>Cd>Pb>Hg，表明饮用水中重金属致癌因子主要是As，但该因子含量微量通过日常饮水途径对人体产生致癌风险甚微。

总体来看，海口市饮用水源地水体环境良好，建议合理规划水源保护区内的农业种（养）殖业，加强对可能产生重金属污染的企业及船只依法查处，降低水源地污染风险。

参考文献

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饮用水健康风险评价 篇4

浙江省内中小企业很多,主要集中在纺织业、机械工业、服装及纤维制造业、电气机械和化工行业。这些企业的工业废水中含有大量的有机污染物,为消毒副产物的生成提供了大量的消毒副产物前体物,给饮水安全造成极大的隐患。本研究主要分析浙江省内具有代表性的水源水氯化消毒副产物种类和浓度,了解温度、pH值、进水水质等因素对生成氯化消毒副产物的影响,同时运用健康风险评价模型,对不同水源水氯化消毒副产物及其他水质监测项目进行健康风险评价,让人们对氯化消毒副产物的风险性有正确的评估与理性的认识。

1对象与方法

1.1水源选择

选择以桐乡市自来水有限公司果园桥水厂为代表的五类或劣五类水源水经深度处理的出厂水和以淳安县自来水厂为代表的一类或二类水源水经常规处理的出厂水为本研究的监测对象,以达到了解浙江省不同水源水采用液氯消毒工艺的饮用水中氯化消毒副产物的种类及浓度。其中桐乡市自来水有限公司果园桥水厂深度处理工艺流程为:水源水→生物接触氧化→混凝沉淀→石英砂滤池过滤→臭氧接触氧化,淳安县自来水厂常规处理工艺流程为:水源水→预氯化→混凝沉淀→滤池过滤→氯化消毒→市政管网。

1.2监测项目

针对所用液氯消毒剂产生的主要消毒副产物可能性及其致癌的风险性,同时结合调研各地水质报告基础上,选取三氯甲烷、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸、2、4、6-三氯酚、五氯酚等项目为监测分析指标,三卤甲烷和卤乙酸作为《生活饮用水卫生标准》中氯化消毒副产物主要的控制目标,也分别代表了挥发性和非挥发性两类消毒副产物。三卤甲烷和卤乙酸的理化特性和单位致癌风险见表1。

1.3水样采集与检测

监测时间为2011年3月至2012年12月,在其正常平稳供水,按设计的消毒处理要求投放消毒剂剂量时进行采样,其中出厂水采自水厂内送水泵口。水样的采集由检测单位专人进行,其样品采集所需的容器、采集过程、采集量、水样的保存以及样品的管理和运输等均严格执行《生活饮用水标准检验方法水样的采集与保存》(GB/T 5750.2-2006)标准。2011年水样由桐乡疾控中心实验室检测,2012年水样委托国家城市供水水质监测网杭州监测站检测。

2结果与讨论

2.1种类分布

在监测项目中,桐乡、淳安2个水厂的2、4、6-三氯酚、五氯酚均小于方法最小检出浓度,其余监测项目结果见表2和表3。

μg/L

μg/L

监测结果表明,在正常情况下,桐乡出厂水中三卤甲烷、卤乙酸的含量均高于淳安,但均远远低于国家标准限值,处于较低水平,这与文献报道的“多数氯化消毒副产物在饮水中均为痕量水平[6]”相一致。

2.2水源水质对消毒副产物生成的影响

2.2.1溴离子的影响

监测结果显示,在正常情况下(除2011年12月和2012年12月),淳安出厂水中的THMs以三氯甲烷浓度最高,桐乡出厂水中的二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷含量均高于三氯甲烷, 这与源水中溴离子浓度有关。由于氯是一种很强的氧化剂,它把溴离子氧化成次溴酸(HOBr)的反应优于它与消毒副产物前体物的反应。研究表明[7],水中溴离子的浓度会影响氯化消毒副产物的种类分布,溴的取代活性强于氯,溴离子浓度的增加会引起氯代消毒副产物浓度下降,同时溴代消毒副产物浓度升高。

2.2.2氨氮浓度的影响

监测结果发现,在正常情况下(除2011年12月和2012年12月),桐乡出厂水THMs生成相对稳定,浓度在31.3~37.2 μg/L 。2011年12月和2012年12月桐乡出厂水THMs浓度分别为15.61和15.95μg/L,可见THMs大幅减少,原因可能是水源发生异常,出厂水氨氮升高所致,这一现象在2012年12月3日桐乡市发生水污染事件得到验证,当时源水氨氮高达0.72mg/L,出厂水氨氮浓度超过国家饮用水卫生标准,对消毒副产物的生成产生很大影响(表4)。在温度、pH、游离余氯没有变化的情况下,由于氨氮上升,三卤甲烷浓度显著减少。 2012年12月14日桐乡源水氨氮浓度<0.1 mg/L时,THMs浓度回升到19.85μg/L,说明当水中存在较多氨时,氯与氨反应先生成氯胺,影响了THMs的生成。

注:桐乡市果园桥水厂在水温10 ℃以下开始下调出厂水的游离余氯。

2.3温度和pH的影响

有试验表明[9],温度在4~30 ℃ 范围内,三卤甲烷的生成量几乎没有变化,卤乙酸的生成量则随温度的升高呈明显下降趋势(30 ℃时的生成量为4 ℃时的40%)。又有研究发现[10], 较高的pH值有利于三卤甲烷的生成,而较低的pH值则有利于卤乙酸的生成。

但在实际的水处理过程中,消毒副产物的生成受到很多因素的综合影响,如水温、pH、消毒副产物前体物的种类和浓度、 投氯量等。对桐乡水厂出厂水的监测结果表明(表4),生成三卤甲烷的量与水温、pH值、游离余氯等没有明显的相关关系。

2.4健康风险评价

2.4.1水质健康风险评价

水质健康风险评价所针对的水中有毒有害物质一般可分为二类:躯体毒物质和基因毒物质。根据污染物对人体所产生的危害效应,可建立不同类型污染物的风险评价模型。

(1)躯体毒物质的健康风险评价。躯体毒物质所致健康危害的风险可按式(1)计算[12]:

式中:Rin为躯体毒物质i通过摄入途径对平均个人产生的健康危害年风险,a-1;Di为躯体毒物质i通过摄入途径的单位体重日均暴露剂量,mg/(kg·d);DiRf为躯体毒物质i通过摄入途径参考剂量,mg/(kg·d);70为人类平均寿命,a。

通过饮水途径的单位体重日均暴露剂量Di可按式(2)计算[12]:

式中:2.2为成人每日平均饮水量,L/d;Ci(x)为躯体毒物质i的年平均浓度值,mg/L:70为人均平均体重,kg。

根据国际癌症研究机构(IARC)和世界卫生组织(WHO) 编制的分类系统,躯体毒物质通过饮水途径的参考剂量DiRf见表5。

经测定,淳安、桐乡两水厂出厂水中躯体毒物质Hg、Pb、 NH3、CN-、挥发性酚等的含量见表6。

mg/L

由表6可知,除氨氮外,淳安、桐乡两水厂出厂水其他指标的含量均小于方法检出限。氨氮由于水源不同,含量有所不同, 如淳安水厂出厂水氨氮常年小于0.02mg/L,桐乡水厂出厂水氨氮在0.02~3.60mg/L,一般春、夏、秋季季节小于0.1mg/L,而当冬季气温低于5 ℃且水温低于10 ℃时,氨氮浓度常高于饮用水卫生标准0.5mg/L的限值,最高时可达到3.60mg/L。

按式(1)计算,淳安、桐乡两水厂出厂水各种躯体毒物质对平均个人产生的健康危害年风险见表7。

mg/L

(2)基因毒物质的健康风险评价。基因毒物质所致健康危害的风险可按式(3)计算[12]:

式中:Ri为基因毒物质i经摄入途径产生的年平均个人致癌风险,a-1;Di为基因毒物质i经摄入途径的单位体重日均暴露剂量,mg/(kg·d);qi为基因毒物质i经摄入途径致癌强度系数, kg·d/mg;70为人均平均寿命,a。

通过饮水途径的单位体重日均暴露剂量Di可按式(4)计算[12]:

式中:2.2为成人每日平均饮水量,L/d;Ci(x)为基因毒物质i的年平均浓度值,mg/L:70为人均平均体重,kg。

根据国际癌症研究机构(IARC)和世界卫生组织(WHO) 编制的分类系统,基因毒物质通过饮水途径的致癌强度系数qi见表8。

淳安、桐乡两水厂出厂水中基因毒物质Cd、As、Cr等的含量见表9。

mg/L

按式(3)计算,淳安、桐乡两水厂出厂水中基因毒物质通过饮水途径年平均个人致癌风险见表10。

mg/L

2.4.2消毒副产物的健康风险评价

饮用水中污染物的单位致癌风险是指人终生饮用含有该污染物的饮用水(按每人平均体重70kg,每人每天饮水2.2 L),1μg/L该污染物所产生的癌症发病率[13]。例如二氯乙酸的单位致癌风险为2.6×10-6,即终生饮用1μg/L二氯乙酸的饮用水,每百万人将有2.6人得癌症。

一般认为,水中致癌化合物在浓度很低时,所产生的致癌风险与其浓度之间存在线形关系,这种关系被广泛应用于有关环境污染健康影响评价的规范制定和研究中。因此,将各种消毒副产物的单位致癌风险数据与其浓度相乘,即为饮用水中各种消毒副产物的致癌风险。消毒副产物的总致癌风险为三卤甲烷的致癌风险与卤乙酸的致癌风险之和。

根据三卤甲烷和卤乙酸的单位致癌风险(表1),选择三氯甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸作为健康风险评价指标。消毒副产物致癌风险见表11。

由表11可知,除三氯甲烷外,淳安水厂出厂水中各种消毒副产物的致癌风险均低于桐乡水厂出厂水中消毒副产物的致癌风险,总体来看,消毒副产物致癌风险劣质水源高于优质水源。 不同消毒副产物的相对致癌风险相差很大,对于致癌物质,美国EPA认为可接受的风险阈值为1×10-6,即每100万人中有一人患癌症[15]。从表11可知,三氯甲烷、三溴甲烷致癌风险低于EPA认定阈值,二氯一溴甲烷也处于较低水平,而淳安、桐乡水厂出厂水中二氯乙酸和三氯乙酸的致癌风险是阈值的6. 76倍到23.7倍,说明淳安、桐乡水厂出厂水中的卤乙酸相对致癌风险较大,对人体健康有一定影响,应采取有效措施控制卤乙酸的生成。

3结语

(1)本研究对桐乡市自来水有限公司果园桥水厂为代表的五类或劣五类源水经深度处理的出厂水中的消毒副产物和以淳安县自来水厂为代表的一类或二类源水经常规处理的出厂水中的消毒副产物进行了定点、定时监测,共监测了三卤甲烷、 卤乙酸等8个指标。在正常情况下,桐乡出厂水中三卤甲烷和卤乙酸的含量均高于淳安,但均远远低于国家标准限值。说明在水源污染较严重的地区,其地面水采用的深度处理工艺对消毒副产物前体物的去除是有效的,只要控制好投氯量,就能有效控制三卤甲烷和卤乙酸的生成。

(2)水中氨氮的浓度会影响消毒副产物的生成。在温度、 pH、游离余氯没有变化的情况下,氨氮浓度升高,三卤甲烷浓度降低,这是由于氯与氨反应先生成氯胺,影响了三卤甲烷的生成。

(3)消毒副产物的健康风险评价表明:淳安、桐乡两地出厂水中的三氯甲烷、三溴甲烷致癌风险均低于美国EPA认定阈值,二氯一溴甲烷也处于较低水平。而淳安、桐乡出厂水中卤乙酸相对致癌风险较大,对人体健康有一定影响。

摘要：针对浙江省内具有代表性的水源水,测定采用液氯消毒工艺的出厂水中消毒副产物的种类及浓度,了解进水水质、温度、pH值等因素对生成消毒副产物的影响,并进行健康风险评价。结果表明:1五类或劣五类源水经深度处理的出厂水中的三卤甲烷和卤乙酸的含量高于一类或二类源水经常规处理的出厂水中的三卤甲烷和卤乙酸的含量,但均低于国家标准限值;2水中溴离子浓度增加会引起氯代消毒副产物浓度下降,溴代消毒副产物浓度升高;3水中氨氮浓度升高,三卤甲烷浓度降低;4温度、pH值变化对消毒副产物的浓度影响不明显;5代表性水源水出厂水中的卤乙酸相对致癌风险较大,对人体健康有一定影响。

中国降尘重金属健康风险评价 篇5

1 数据来源与研究方法

数据来源:本研究数据来自于近年来国内降尘重金属的研究结果。为区别单一特殊采样区数据, 本研究所选择的文献数据均为普通采样区 (住宅区、商业区、工业区、文教区等) , 见表1。

研究方法:应用美国EPA推荐的人体暴露风险评价方法, 对中国部分城市大气降尘重金属污染进行了健康风险评价[11,50]。暴露模型:根据降尘污染物在环境中的迁移转化方式, 其中重金属主要通过以下几种途径进入人体:经手、口途径直接摄入, 呼吸系统吸入和皮肤直接接触。其中, 对Hg还需要考虑经室外蒸汽吸入途径造成的风险[11.51]。健康风险包括非致癌风险和致癌风险两种。本研究所关注的8种重金属均具有慢性非致癌健康风险, 其中As、Cd、Cr、Ni还具有致癌风险, 对致癌重金属的呼吸吸入是其致癌暴露的唯一途径。

注:同一地区不同文献数据加上数字区别。

经手、口摄入途径的日平均暴露量计算公式为:

经呼吸吸入途径的日平均暴露量计算公式为:

经皮肤接触的日平均暴露量计算公式为:

经室外蒸汽吸入途径的日平均暴露量计算公式为:

暴露参数:本文取各重金属数据的95%UCL作为降尘重金属的含量并计算。针对中西方人种差异对暴露模型中皮肤暴露参数加以修改[52], 取儿童暴露皮肤表面积SA为1077.5cm2, 成人为2011.25cm2。按USE-PA规定, 经手、口途径摄入降尘的速率IRoral儿童200mg/d, 成人100mg/d;呼吸速率IRinh儿童7.6m3/d, 成人20 m3/d;暴露频率EF均为180d/a;暴露年限ED儿童6年, 成人24年;转换因子CF均取1×10-6kg/mg;平均体重BW儿童15kg, 成人70kg;非致癌元素平均暴露时间AT均为365×ED天, 致癌元素为365×70天;颗粒物排放因子PEF为1.36×109m3/kg;皮肤黏着度SL儿童0.2mg/cm2/d, 成人0.07mg/cm2/d;皮肤吸收因子ABS均取0.001;蒸汽挥发因子VF为32675.6m3/kg。

健康风险的表征:由非致癌物带来的非致癌风险, 一般采用暴露量与非致癌物参考剂量的比值, 即危害商 (HQ) 来度量, 其表达式为:

式中, ADD为暴露量, RfD为污染物的参考剂量。采用危害商的值度量健康风险的大小。当HQ<1时, 认为风险较小或可忽略不计;当HQ>1时, 则认为存在非致癌风险。对多污染物多暴露途径情形, 非致癌总风险即为各重金属危害商HQ之和。

用致癌物质的暴露剂量乘以相应的致癌斜率因子SF, 即可得到相应的致癌风险。

若致癌风险值为10-6—10-4, 则认为该物质不具备致癌风险。各种致癌重金属的致癌风险之和即为“总致癌风险”。

2 结果与分析

2.1 重金属暴露浓度

中国部分城市降尘样品中各种重金属的统计结果与中国土壤背景值见表3。由表可知, As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均值均高于中国土壤背景值。

2.2 暴露剂量分析

根据表1、表2中的降尘重金属浓度与暴露模型、暴露参数, 计算得出暴露剂量和致癌风险量见表4。由表4可知, 与8种重金属均涉及的三种暴露途径相比, 降尘重金属非致癌日均暴露剂量排序为手、口接触摄入>皮肤吸收>呼吸吸入, 与前人研究结果一致。但对Hg来说, 其室外蒸汽吸入途径造成的暴露剂量位居Hg各种途径之首, 这与zheng Na等[53]的研究结果一致。

在所研究的8种降尘重金属中, 非致癌重金属元素在手、口途径, 呼吸吸入途径和皮肤接触途径中, 儿童和成人的日均暴露剂量排序均为Zn>Pb>Cu>Cr>As>Ni>Cd>Hg;致癌重金属的致癌风险排序均为Cr>As>Ni>Cd, 均低于致癌风险值范围10-6—10-4。儿童的各种重金属元素非致癌暴露剂量大于成人, 致癌暴露剂量小于成人。

2.3 健康风险评价

根据暴露剂量计算出中国部分城市降尘中8种重金属污染的非致癌风险指数和致癌风险指数, 见表5。国内关于降尘重金属的数据相对较少, 本研究收集的数据达不到将全国各区域都覆盖的程度, 因此仅作数据结果分析, 不做具体原因的讨论。数据显示, 与8种重金属均涉及的三种途径相比, 非致癌风险排序为手、口接触摄入>皮肤吸收>呼吸吸入, 说明手、口途径是居民摄入降尘重金属的主要途径。Hg的室外蒸汽吸入途径的非致癌风险量大于Hg的手、口接触摄入量, 位居Hg4种摄入途径的首位。

从危害商看, 儿童和成人重金属非致癌风险排序均为As>Pb>Cr>Hg>Cu>Cd>Zn>Ni, 儿童的As元素非致癌危害商大于1, 存在非致癌风险, 应加以防范。手、口途径摄入的降尘重金属儿童和成人的非致癌风险排序均为As>Pb>Cr>Cu>Cd>Zn>Ni>Hg。其中, As元素的儿童危害商大于1, 存在非致癌风险。呼吸途径摄入的降尘重金属儿童和成人的非致癌风险排序均为1>Cr>Pb>Hg>Cu>Cd>Zn>Ni>As;皮肤接触途径摄入的降尘重金属儿童和成人的非致癌风险排序均为1>Cr>Pb>Cd>As>Hg>Cu>Zn>Ni。儿童及成人的致癌风险均低于致癌风险值范围10-6—10-4。该数据结果显示, 在本研究所涉及的区域降尘中, 4种致癌重金属尚未对居民身体造成致癌风险, 但Cr的致癌风险较其他元素偏高, 应适当加以防范。儿童属于敏感群体, 其非致癌风险指数远远高于成人, 部分重金属非致癌风险甚至是成人的9倍。相比成人, 儿童更容易受到伤害, 应当加强防护。

3 结论与讨论

重金属非致癌风险排序均为As>Pb>Cr>Hg>Cu>Cd>Zn>Ni, 儿童的As元素非致癌危害商大于1, 存在非致癌风险。As、Cd、Cr、Ni的致癌风险均低于致癌风险值范围, 儿童和成人的致癌风险排序均为Cr>As>Ni>Cd。儿童的非致癌风险指数和暴露剂量均大于成人, 成人的致癌风险大于儿童, 应加强注意。

研究结果与国内外降尘健康风险评价结果大致相当, 可作为我国降尘标准的参考。目前我国尚未形成统一全面的降尘监测格局, 因此研究区域未覆盖全国各个地区。本文各种重金属的风险水平仅能作为现有研究区域的大致风险情况, 不能反映全国水平, 有待继续研究数据并加以完善。由于各文献采样时间、采样周期存在一定的跨度, 采样方法和实验方案也不尽相同, 本研究未从整体上对造成差异的因素进行分析。

对体成分与健康风险评价的探析 篇6

1. 健康的概念和标准

健康是一个发展着的概念，不同历史时期人们对健康的认识主要围绕着如何抵抗疾病这一核心，先后出现了依赖巫医、医疗治病和预防疾病等多种形式。进入20世纪中期以后，健康的内涵不断发展，由过去单一的生理健康发展到生理、心理健康，又发展到生理、心理、社会良好。1989年，世界卫生组织进一步定义了健康新概念，即“一个人在身体健康、心理健康、社会适应健康和道德健康四个方面皆健全”。此后不久还提出了“健康”应具备的标准，它们包括： (1) 有足够充沛的精力，能从容不迫地应付日常生活和工作的压力，而不感到过分紧张; (2) 处世乐观，态度积极，乐于承担责任，不挑剔事物的巨细; (3) 善于休息，睡眠良好; (4) 应变力强，能适应环境的变化; (5) 能抵抗一般性感冒和传染病; (6) 体重得当，身材匀称，站立时头、肩、臀位置协调; (7) 眼睛明亮，反应敏锐，眼睑不发炎; (8) 牙齿清洁，无空洞，无痛感，齿龈颜色正常，无出血现象; (9) 头发有光泽，无头屑; (10) 肌肉、皮肤富有弹性，走路轻松[1]。

2. 健康风险评价

风险评价是近20年来被日渐广泛地应用于公共卫生管理决策的一种技术[2]，是由40年代开始使用的环境辐射标准制定方法引伸出来的。其中风险是指特定条件下，特定结果(通常是不良结果)发生的可能。构成风险的因素有2个：不良事件将会发生的可能性及不良事件的结果。而风险评价是对不良结果或不期望事件发生机率进行描述及定量的系统过程，也就是对特定有害因子造成暴露于该因子的个体或群体不良影响发生的机率进行定量描述的系统过程。风险评价的具体方法很多，就健康风险评价来说，使用得较多的是1983年美国科学院公布的四段法，即通过危害鉴定、暴露评估、剂量—反应评估、风险评定4个阶段的研究，完成风险评价的全过程。上述4个阶段中，危害鉴定是第1步，是对风险的定性描述。暴露评估与剂量—反应评估可同时分别进行，其评估结果为风险评定提供依据。

3. 体成分的概念、内涵、测量及其应用价值

3.1 概念。

体适能可视为身体适应生活、运动与环境的综合能力。体适能较好的人在日常生活或工作中，从事体力性活动或运动皆有较佳的活力及适应能力，而不会轻易产生疲劳或力不从心的感觉。在科技进步的文明社会中，人类身体活动的机会越来越少，营养摄取越来越高，工作与生活压力和休闲时间相对增加，每个人更加感受到良好体适能和规律运动的重要性。它可分为与健康较有关联的健康适能及与运动较为密切的运动适能。而体成分指的是人体中肌肉、脂肪、无机盐等各组织的含量，及其在人体总体重中所占的百分比。近年来，随着科学技术的迅猛发展，人体体成分已成为人体生物学研究的一个重要领域，国外已形成了专门的分支学科———人体体成分学，它包括三个相互联系的研究内容，即体成分各组分的组成规律及体成分模型，体成分方法学，体内外各种因素对体成分组分间数量关系的影响。

3.2 体成分测量方法、指标与应用价值。

体成分测量方法有体重指数法，胸围、腰臀比法，体密度法，皮皱厚度法，脂肪的医学影像学等。它的指标包括总体重、腰围、腰臀比、体脂含量、肌肉含量、骨质含量和相关成分在体内的分布，在此分三类对其医学应用价值做一些定性分析。

3.2.1 体脂含量过高

体脂含量过高，即肥胖，总体重过高多缘自体脂含量过高，腰围和腰臀比也是针对腹部肥胖类型的判断指标。在当今社会，体脂含量过高导致体成分异常最受关注，体脂含量过高不仅会导致多种临床疾病的风险增加，还会导致社会心理适应方面的风险增加。心肺系统：随着身体脂肪组织大量增加，血容量随之增加，加重了左心室负荷。腹部脂肪增多使膈肌上抬，使心脏血管移位并造成呼吸运动受限，肺通气和换气不足，出现呼吸性酸中毒;加上心脏负荷增加，心功能衰竭，出现肺心综合症。资料显示，肥胖者患高血压较非肥胖者增加3-4.6倍;肥胖者患冠心病心肌梗死的发病率较非肥胖者增加1倍[3]。泌尿系统：由于腹壁脂肪增多，身体及膈肌运动减少，常有便秘或腹涨，肝脏可因脂肪沉积而肿大，易患脂肪肝，肾结石的发生率也较高。内分泌紊乱：肥胖者常有空腹及餐后高胰岛素血症，基础值高出正常人1倍。由于外周组织细胞膜上胰岛素受体质和量的改变，对胰岛素不敏感甚至出现胰岛素抵抗。肥胖者发生非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)的几率为非肥胖者的4倍，中年发病的NIDDM患者约有40%-60%与早期多食和肥胖有关。运动系统：脂肪含量过多后，体力劳动时易疲劳，负重关节和脊柱易发生退行性病变，出现关节疼痛。感染和应激反应：体脂含量高者易发生呼吸、消化和泌尿系统感染，在急性感染等情况下，应激反应差，易发生各种意外。心理适应和社会适应：由于社会审美导向的影响，肥胖者易产生心理自卑，尤其是年轻女性，易产生抑郁情绪和社会交往障碍。

3.2.2 体重过低

体重过低，即消瘦。消瘦一般包括身体各成分的含量减少，在此讨论肌肉： (1) 体重过低者多伴有多种营养素的缺乏，易患贫血等疾病。 (2) 正常人体内有相当量的肌肉和脂肪，肌肉是运动的主体，而脂肪是能量的主要来源之一，故低体重者运动能力差，具体表现为力量不足和抗疲劳能力差。 (3) 体瘦者易于患病，如患肺结核的远多于正常体重者，而且瘦弱者患慢性、消耗性疾病及恶性肿瘤时因机体缺乏营养储备，比一般人较易发生组织器官衰竭。而且脂肪有保温的作用，所以体瘦者耐受寒冷的能力较差。 (4) 年老体瘦者由于皮肤变薄、干燥、皮脂腺排泄减少，皮肤病的发病率也显著增高，如老年性糠疹等。 (5) 体瘦者内脏下垂的发病率很高，最明显的是胃下垂和肾下垂。 (6) 过度消瘦可使机体的内分泌腺等不同程度地功能低下。

3.2.3 骨量减少

骨量减少造成骨质疏松，原因是钙摄入缺乏和体内激素(维生素D、降钙素、雌激素、甲状旁腙素)调节紊乱。老年人骨量减少是由多方面因素引起的骨吸收和骨形成失去平衡;绝经期后妇女骨量减少则是由于雌激素缺乏和降钙素水平降低而引起的骨吸收增加。骨量减少增加了骨折风险，亦容易发生骨痛、呼吸功能障碍等疾病。

4. 展望

现在的现状是体成分测量有相对明确的测试指标、评估标准。健康风险评价也有自己的评估标准和数据系统。下一步应该做进一步的调查，通过定量分析两者之间的相关性，分析能否把体成分测试中的指标也作为预测健康风险的因子，或者把健康风险中预警的作为体质不良的指标，从而使体质测试具有更加明确的导向功能，也使健康风险预警更具有前瞻性。

摘要：本文分别阐述了健康的概念、标准及风险评价的含义和程序, 体成分的内涵、测量指标, 从三个方面 (体脂过高、体重过低、骨量过少) 对体成分测试的医学应用价值进行了探析, 最后对发展趋势进行了展望。

关键词：健康,风险评价,体成分体适能

参考文献

[1]陆涛.健康教育[M].北京:高等教育出版社, 2006.

[2]许惠琮.风险评估与风险管理.台湾:新文京开发, 2006.

博罗县水库水环境健康风险评价 篇7

关键词：博罗县,水库,健康风险评价

水库是博罗县的重要饮用水源之一,根据常规监测数据,虽然目前博罗县域内水库总体水质良好,基本都能满足我国《地表水环境质量标准》( GB3838 - 2002) Ⅱ类标准要求。目前,我县对水库及其它饮用水源地的水质评价仅限于常规的水质类别判定法、污染指数法和分级评分法等［1］,这些方法均无法直观反映水源水质对人体健康危害的风险程度。对于饮用水,虽然污染物的浓度都很低或未检出,但饮水对每个人都是必需的,即使污染物的健康风险程度很小,但长期的低剂量暴露任然会严重危害人体的健康［2］。目前,水环境污染对人体健康危害的风险方面的研究还很少。本文采用水环境健康风险评价模型,对博罗县域内4 个水库水质健康危害的风险进行定量评价。

1 水环境健康风险评价模型

水环境健康风险评价主要针对水环境中对人体有害的物质,根据国际癌症研究机构( IARC) 和世界卫生组织( WTO) 通过全面评价化学有毒物质致癌性可靠程度而编制的分类系统,将污染物分为基因毒物质和躯体毒物质,基因毒物质包括致癌化学有毒物质和放射性污染物,躯体毒物质为非致癌化学有毒物质［3］。本文根据美国环保局推荐的健康风险评价模型对博罗县域内个水库水环境健康风险进行评价。由于我县饮用水源水体中放射性污染物的含量极微,一般检测不出来,所以本文未对放射性污染物进行风险评价,着重对致癌化学物质和非致癌化学物质进行风险评价。

1. 1 致癌化学物质风险评价

致癌化学物质通过饮用途径所致的平均个人健康危害风险计算模型为［3 － 4］:

式中: Ricg———致癌化学物i经饮用途径所致的平均健康危害个人风险值,a－ 1

Dig———致癌化学物i经饮用途径所致的单位体重日均暴露剂量,mg/( kg·d)

Qig———致癌化学物i经饮用途径的致癌强度系数,[mg/( kg·d) ]－ 1

L———人类平均寿命,年( 广东省约为76. 1 年)

Q ———成人平均每日饮水量,L / d ( U. S. EPA建议值为2 L/d)

Ci———致癌化学物质的浓度,mg/L

W———人均体重,kg(伦敦卫生和热带医学院2012年发布中国成人人均体重60.56 kg)

1. 2非致癌化学物质风险评价

非致癌化学物质通过饮用途径所致的平均个人健康危害风险计算模型为［3 － 4］:

式中: Ring———非致癌化学物i经饮用途径所致的平均健康危害个人风险值,a－ 1

Dig———非致癌化学物i经饮用途径所致的单位体重日均暴露剂量,mg/( kg·d)

Rf Dig———非致癌化学物i经饮用途径的参考剂量,mg / ( kg·d)

L———人类平均寿命,年( 广东省约为76. 1 年)

假设有毒物质对人体健康危害的毒性作用呈相加关系,而非协同或拮抗关系,则水环境总的健康危害风险为:

1. 3评价参数选择

根据IARC和WHO编制的分类系统,致癌化学物质主要包括镉、砷和六价铬,其强度系数可参考美国环保局的公众健康评估手册［4］,详见表1。对于非致癌化学物质所致健康危害的评价,重要参数参考剂量也可根据美国环保局的资料［4］,详见表2。

2 水质评价结果与分析

2. 1 水质评价

本次评价采用2009 - 2013 年直接从博罗县域内4 个水库的监测结果,取每个水源地每季度数据的平均值作为年均值。统计结果显示,博罗县域内4 个水库总体水质良好,主要污染物为总氮,其余指标均值都能满足我国《地表水环境质量标准》( GB3838 - 2002) Ⅱ类标准要求。2009 - 2013 年博罗县域内4个水库水质监测数据见表3。

2. 2水质健康危害风险度计算

通过应用上述水环境健康风险评价模型计算博罗县域内4个水库受到致癌化学物质和非致癌化学物质所致的健康危害的风险度,即致癌化学物质风险度Ricg、年均个人化学致癌风险Rc、非化学致癌风险Rn及总风险R计算结果见表4、图1 ~图3。

2. 3水质健康危害的风险评价

根据表4 计算结果,目前博罗县域内4 个水库中致癌化学物质和非致癌化学物质所致健康危害的个人年总风险值在( 3. 89 ~ 4. 11) × 10－ 5a－ 1之间,即一年中约有十万分之四左右的人可能会因饮水中致癌化学物质和非致癌化学物质的影响导致疾病或死亡。这个水平目前低于美国环保局( EPA) 推荐的饮用水源中各类污染物所致健康危害风险限值( 1. 0 × 10－ 4a－ 1) ,接近于国际放射防护委员会( ICRP) 推荐的最大可接受风险水平( 5. 0 × 10－ 5a－ 1) ,但超过了瑞典荷兰等国环保部门的推荐值( 1. 0 × 10－ 6a－ 1) 的近40 倍。

在近5 年中,各类污染物中致癌化学物质的个人年风险水平在( 3. 77 ~ 4. 34) × 10－ 5a－ 1之间,即一年中每个人的健康可能有十万分之四左右的机会受到水体中致癌化学物的影响。由图1 可知,致癌化学物质中以六价铬的平均个人年风险最大,近五年平均约占89. 7% ; 其次为砷,约占6. 8% ; 镉产生的健康风险是3 种致癌化学物质中最小的,约占3. 4% 。从时间变化趋势看,博罗县域内4 个水库致癌化学物质所致健康危害的个人年风险值均呈波动上升。从空间分布看,2009 - 2013 年水东陂水库的个人年风险值水平较高,其余3 个水库的个人年风险值水平较低,详见表4、图2。

非致癌化学物质的个人年风险水平在( 2. 81 ~4. 34) ×10－ 9a－ 1之间,即一年中每个人的健康可能有十亿分之四左右的机会会受到水体中非致癌化学物质的影响。非致癌化学物质的总体影响几乎可以忽略,非致癌化学物质所致的健康危害风险度由大到小的顺序排列依次为氟化物> 铅> 铜> 氨氮> 氰化物> 汞>挥发酚。2009 - 2013 年博罗县域内4 个水库中非致癌化学物质所致健康危害的个人年风险均维持在较低水平,其中2011 年4个水库中非致癌化学物质所致健康危害的个人年风险均比其他年份的高,而稿树下水库中非致癌化学物质所致健康危害的平均个人年风险为4 个水库中最高,详见表4、图3。

3 结论

目前博罗县域内4 个水库中致癌化学物质和非致癌化学物质所致健康危害的个人年风险值较低,低于美国环保局( EPA) 和国际放射防护委员会( ICRP) 的推荐值,但超过了瑞典荷兰等国环保部门的推荐值,说明这4 个水库作为饮用功能水库相对安全,但仍存在潜在的风险。水库中致癌化学物质所致健康危害风险度远高于非致癌化学物质,是非致癌化学物风险度的一万倍左右。由此,致癌化学物质为优先控制污染物,特别是六价铬等重金属应作为我县饮用水源地环境管理的工作中应重点防控目标。

饮用水健康风险评价 篇8

1 资料与方法

1.1 实验设置及监测点概况

本研究选择某大学1栋本科男生公寓楼, 1栋本科女生公寓楼以及1栋新建研究生女生公寓为研究对象, 每栋楼内分别选择具有代表性的3个宿舍为甲醛浓度的监测点, 监测时间为2012和2013年每年3月份, 连续监测6 a, 采样时间为早晨10:00~10:45 (关闭门窗12 h后) 和下午4:30~5:15 (通风6h) 两个时间段, 在采样期间同时对采样点的气压、温度进行测定。监测点基本情况见表1。

1.2 采样方法

根据国家GB 50325-2010《室内空气污染控制规范》和GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》规定, 在每个宿舍中央布一个监测点, 采样高度为1.5 m, 采样流量为0.5 L/min。采样前关闭门窗12 h后, 保持通风6 h后再次采样测定, 每次采样45 min, 采样后立即测定, 计算小时平均浓度值。

1.3 测定方法

乙酰丙酮分光光度法 (GB/T 15516-1995) 。

1.4 室内空气中甲醛的相应标准

GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》, 甲醛小时浓度≤0.10 mg/m3为达标。

1.5 甲醛健康风险评价方法及参数的确定

1.5.1 甲醛健康风险评价方法

EPA健康风险评价模型[5]癌症风险计算方法见公式 (1) :

式中:Cancer Risk—癌症风险;SF—斜率因子, kg·d/mg;CDI—平均日暴露剂量, mg/ (kg·d) 。

(1) 式中SF和CDI的计算方法分别见公式 (2) 和 (3) :

式中:URF—单位风险因子, m3/μg;AR—吸收率, 除特殊情况外均为1;BW—标准成人体重, kg;CF—单位转换因子, 1 000μg/mg;IR—呼吸速率, m3/d。

式中:C—污染物浓度, mg/m3;IR—呼吸速率, m3/d;ED—暴露持续时间, d;暴露持续时间按照人群平均时间进行计算;AT—终生时间, d。

1.5.2 EPA健康风险评价模型参数的确定

呼吸速率值 (IR) 及体重值 (BW) :根据美国EPA建议, 成年男性呼吸速率值及体重值分别为15.2 m3/d和70 kg, 成年女性分别为11.3 m3/d和60 kg。

斜率因子 (SF) :查询美国EPA的IRIS数据库, 获取URF值为1.3×10-5m3/μg, 并以此计算斜率因子 (SF) 值为4.6×10-2kg·d/mg。

1.5.3 暴露时间

高校学生每天至少8 h是在寝室度过的, 因此日平均暴露时间取1/3 d, 平均在校时间为10月/a, 本科生学制4 a暴露时间为4 a× (5/6) ×365 d× (1/3) =405.56 d, 研究生学制3 a暴露时间为3 a× (5/6) ×365 d× (1/3) =304.17 d。

1.5.4 终生时间 (AT)

按70岁计算, 为25 500 d。

2 结果

2.1 学生公寓甲醛污染状况分析

学生公寓楼甲醛污染状况见表2, 在9个采样点的108次采样中, 关闭门窗12 h后, 甲醛浓度范围为0.011~0.106 mg/m3;通风6 h后, 甲醛浓度为0.010~0.053 mg/m3;通风可以显著降低室内甲醛浓度。新建研究生公寓甲醛浓度值最高, 关闭门窗12 h后测定值在0.074~0.106mg/m3之间, 超标率为38%;通风后监测值未超标。当建筑年限达到1.5 a以上, 监测值均达标。

2.2 不同建筑年限公寓甲醛浓度的对比分析

不同建筑年限公寓甲醛浓度见图1。甲醛浓度大小为0.5 a (研究生女生公寓) >1.5 a (研究生女生公寓) >10 a (本科女生公寓) >11 a (本科女生公寓) >7 a (本科男生公寓) >8 a (本科男生公寓) 。可见, 随着建成后时间增加, 室内空气中甲醛含量有所降低。建成1.5 a后, 研究生公寓通风前甲醛浓度值为0.078 mg/m3, 甲醛浓度值较高;通风6 h后甲醛浓度降为0.045 mg/m3, 但仍比旧学生公寓通风6 h后的甲醛浓度要高;说明新建研究生公寓甲醛释放较快。在女生公寓与男生公寓家具设施一样的条件下, 建成年限较长的女生公寓 (10、11 a) 与建成年限较短的男生公寓 (7、8 a) 相比, 宿舍内甲醛浓度较高, 说明此时宿舍内甲醛主要来源于室内生活物品及人为的活动, 而非建筑和装修材料。

2.3 男女宿舍甲醛浓度的对比

为进一步分析男女生宿舍甲醛浓度差异, 将本科男生公寓和本科女生公寓各2年的监测值取平均值后对男女宿舍甲醛浓度进行对比, 见图2。由图2可知, 关闭门窗12 h后, 男生宿舍甲醛浓度为0.029 mg/m3, 女生宿舍为0.049 mg/m3, 为男生宿舍的1.69倍。而通风6 h后, 各公寓甲醛浓度都明显降低且相差不大。由于装修和室内陈设一致, 且女生宿舍建成年限更长, 这说明女生宿舍的生活用品, 如化妆品等也是甲醛的重要来源。

2.4 甲醛的癌症风险评价

表4为各公寓甲醛癌症风险值, 由表4可知, 各公寓楼在通风前后甲醛的癌症风险值为2.51×10-6~17.82×10-6, 均超过EPA制定的安全限值 (1.00×10-6) 。除新建公寓高于安全限值1个数量级外, 其他监测值都与安全限值在1个数量级, 相差不大。由此可见, EPA癌症风险安全限值严于GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》。学生公寓内空气中甲醛浓度对学生存在一定致癌风险。

3 讨论

本调查中, 只有建成年限在0.5 a的学生公寓在关闭门窗12 h后测得甲醛浓度超标, 建成1.5 a以上的公寓均未超标。调查表明, 室内甲醛的释放周期为3~15年, 与室内空气温度、湿度、室内换气数及建材等有关[10], 家具自身甲醛的释放对住宅室内环境质量影响较大[11]。通风换气是降低室内甲醛污染经济有效的方法, 学生公寓楼应避免长时间持续关闭门窗, 注意通风换气。付腾等[12]提出, 对于住宅建筑、综合卫生及节能要求, 室内1人时, 最小换气次数 (ACH) 应该采用1.5次/h。本研究发现, 女生公寓的生活用品, 如化妆品等是甲醛的重要贡献源, 建议放置于靠近窗户处, 使其通过通风扩散出窗外。

本文分别依据GB/T 18883-200《室内空气质量标准》和EPA健康风险评价模型对监测区的室内空气质量进行了评价, 前者比较直观, 可操作性强;后者考虑了污染物浓度因素、暴露时间及人群特征等因素, 标准限值较前者更为严格。目前, 我国已初步形成了室内空气标准体系, 包括了建筑内所使用的材料、构件、设备等相关产品的标准, 涉及到室内化学污染、新风量、生物污染、放射性污染和颗粒物污染等若干指标, 但健康风险评价的方法相对欠缺, 还有待于进一步完善。

摘要：目的 了解延安大学学生公寓甲醛污染特征, 为甲醛污染防治提供依据。方法 选取不同建筑年限学生公寓楼作为研究对象, 分别在2012和2013年对室内空气中甲醛进行了监测, 计算超标率, 并采用美国EPA健康风险评价模型评价学生公寓甲醛致癌风险水平。结果 新建研究生公寓 (建成0.5年) 宿舍部分甲醛监测值超标 (标准值为0.10 mg/m3) , 超标率为38.0%;建成1.5 a以上的学生公寓甲醛均未超标。女生宿舍由于室内化学品 (化妆品等) 的使用使得甲醛浓度为男生宿舍的1.69倍。学生甲醛的癌症风险值为2.51×10-617.82×10-6, 超过美国EPA制定的安全限值 (1.00×10-6) , 存在一定致癌风险。结论 甲醛污染浓度随公寓建成时间延长而降低, 建议适当推迟入住时间。室内化学品 (化妆品等) 是学生公寓甲醛的一个重要来源, 建议放置于靠近窗户处, 并增加通风频率。

关键词：学生宿舍,甲醛,污染特征,健康风险评价

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饮用水健康风险评价 篇9

1 材料与方法

1.1 样品的采集

2012年8月, 土壤样品采自乌鲁木齐周边某农场的土壤。采取地块表层0~20 cm的土壤, 布设8个采样点, 每个采样点采样1个, 采样深度为表层0~10 cm, 取0.5 kg装入样品袋中待用。

1.2 分析方法

土壤样品经过自然风干, 研钵研磨后过100目尼龙筛待用。采用HNO3-HCl O4 (3∶1) 消煮土壤样品, 待测液中Cd、Pb、Zn、Cu分别采用电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) 测定。

1.3 土壤重金属健康风险评价

1.3.1 健康风险评价模型

健康风险评价是以风险度作为指标, 把环境污染与人体健康联系起来, 定量描述重金属污染物对人体产生健康危害的风险[7]。利用Pb、Zn、Cu、Cd 4种重金属的均值, 应用健康风险评价模型进行定量评价。不同类型污染物通过土壤—人体后所引起的健康风险评价模型包括致癌物所产生健康危害的模型和非致癌物所产生健康危害的风险模型[8]。

式中:CDI—慢性日摄入量, mg/ (kg·d) ;C—水、土壤、大气等污染物浓度, mg/L、mg/k, mg/m3;IR—摄取速率, mg/d;CF—转换因子, 10-6kg/mg;FI—摄取分数 (0.0~1.0) , %;EF—暴露频率, d/a;ED—暴露时间, a;BW—受体体重, kg;AT—平均接触时间, a。

1.3.2 非致癌风险

污染土壤可能造成的潜在非致癌风险是通过各种可能暴露途径和其相对应的参考剂量确定的。

式中:HQ—风险指数;CDI—慢性日摄入量, mg/ (kg·d) ;Rf D—参考剂量, mg/ (kg·d) 。

HQ值可以用来评价敏感人群受到非致癌风险的可能性。当HQ值低于l时, 表示可能对敏感人群产生潜在的非致癌风险。同时评价几种污染物产生的非致癌风险时, 则把每种污染物产生的非致癌风险相加, 得到总体的非致癌风险指数HI[9]。

1.3.3 致癌风险

致癌风险指长期暴露于某种致癌物质的情况下, 人体患癌症的可能性。当一个污染地块有多个致癌物质时, 致癌风险为各种污染物的各种可能暴露途径所产生的致癌风险之和。美国环保局认为, 致癌风险在1×10-6~1×10-4之间时是可以接受的[10]。

式中:CDI—慢性日摄入量, mg/ (kg·d) ;SF (slope factor) —斜率因子, kg·d/mg。

1.3.4 健康风险评价模型参数的选择

在健康风险评价中, 评价被重金属污染的土壤周围居民的健康风险时, 通常要考虑人体通过呼吸、摄取土壤中污染物途径, 并综合前人的研究成果和已有的研究材料[11,12]及当地居民的实际情况, 确定适合当地的暴露评价参数, 见表1。

注:BW—受体体重;IR—摄取速率;ED—暴露时间;EF—暴露频率;FI—摄取分数;AF—平均接触时间。

根据国际癌症研究机构 (IARC) 和世界卫生组织 (WHO) 通过全面评价化学物质致癌性可靠程度而编制的分类系统, Cd为化学致癌物, 其致癌强度斜率因子, 见表2。对于非致癌物质所致的健康风险, 参考剂量 (Rf D) 是一个重要参数。根据美国国家环保局 (USEPA) 推荐与评价, 有关的参考剂量值和斜率因子见表2。

注:Rf D—参考剂量;SF—斜率因子。

2 结果

2.1 某农场土壤重金属含量

某农场土壤重金属Cd、Pb、Zn、Cu的含量见表3。表3的数据显示, 该农场土壤中Cd、Pb、Zn、Cu的含量范围分别为0.06~0.34、38.25~127、45.28~156.43和5.61~22.40 mg/kg, 均低于土壤环境质量的二级标准 (GB 15618-1995) 。

2.2 某农场土壤中重金属健康风险评价

应用健康风险评价模型和模型参数, 计算出该农场土壤重金属Pb、Cd、Zn、Cu可能引起的成人与儿童平均个人风险, 其中Cd的风险仅指摄取食物的量产生的风险, 未考虑通过水—人体途径的致癌风险 (饮用水为清洁) 。计算结果见表4。

根据表4可以得知, 非致癌污染物 (Pb、Zn、Cu) 所引起的健康危害风险的大小顺序为Pb>Zn>Cu。该农场土壤中3种非致癌污染物对人体健康危害的个人年风险水平均集中在10-5~10-2/a。致癌物质Cd对人体健康危害的个人年风险水平均集中在10-6/a, 最大值为1.9×10-6/a, 说明致癌污染物Cd所引起的健康风险比较小, 但也会对暴露人群构成潜在的威胁。

3 讨论

该农场是乌鲁木齐市蔬菜供应基地之一, 距市中心约20 km。我们采用了国外的重金属健康风险评价方法, 仅考虑了土壤这唯一的暴露途径, 没有考虑如通过皮肤接触、以蒸气形式吸入、饮水摄入等暴露途径。由于受到我国居民暴露参数的相关调查研究的基础资料较少和方法等的限制, 故本研究参考了国外的暴露因子数据。由于人种和地区差异, 适合西方人群的评价方法并不能代表该农场居民的暴露特征, 因此所得的暴露参数具有一定的偏差。土壤摄入参数、污染物的皮肤渗透系数等还有待进一步研究;在该农场居住的成人、儿童的人体时间活动模式仍需系统性的调查。

参考文献

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