健康风险评价

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2008年的水质资料，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。重金属是环境中普遍存在的一类污染物，具有高稳定性、难降解性、可累积性和毒性等特点健康风险评价兴起于20世纪80年代，是以风险度作为评价指标，把环境污染与人体健康联系起来，定量描述污染物对人体产生健康危害的风险，为风险管理提供科学依据，特别是给政策的制定者提供决策支持信息。美国环境保护署(USEPA)颁布了一系列技术性文件、导则和指南，用以系统介绍环境健康风险评估的方法和技术。我国的健康风险评价于20世纪90年代兴起，起初应用于核工业，后来又应用于燃煤大气污染对健康危害的研究。近年来水源地污染事件频繁发生，使其在饮用水源水质健康危害风险方面的研究日益受到重视。重金属污染物可以通过工农业及生活废水的排放、降水径流、受污染河流底泥的释放和大气沉降等途径进人水体，在水体中积累到一定程度会对水-----水生植物-----水生动物系统产生严重危害，并可通过饮水、食物链等途径直接或间接地影响到人类的自身健康。水环境健康风险评价模型饮水途径健康风险评价模型(1)化学致癌物质经饮水途径所致健康危害的风险为：式中：为化学致癌物质i(共k种化学致癌物质)经饮水途径的平均个人致癌年风险，a-1；Di为化学致癌物质i经饮水途径的单位体重日均暴露剂量，mg(kg·d)；CSFi为化学致癌物质i的饮水途径致癌斜率，(kg·d)／mg；L为人均寿命，a。饮水途径的单位体重日均暴露剂量Di为：式中：ϴ为成人每日平均饮水量，L；Ci为化学致癌物质或非致癌物质的质量浓度，mg／L；W为成人人均体重，kg。(2)非致癌污染物经饮水途径所致健康危害的风险为：式中：为非致癌物质i(共i种)经饮水途径所致健康危害的个人平均年风险，a-1；Di为非致癌物质经饮水途径的单位体重日均暴露剂量，mg／(kg·d)；RFDi为非致癌物质的饮水途径参考剂量，mg／(kg·d)；L为人均寿命，a。皮肤接触途径健康风险评价模型(1)化学致癌物质经皮肤接触途径所致健康危害的风险Rp为：式中：为化学致癌物质i(共k种化学致癌物质)经皮肤接触途径所致健康危害的个人平均年风险，a-1；CDI为每日单位体重的摄人剂量，mg／(kg·d)。(2)非致癌污染物经皮肤接触途径所致健康危害的风险Rf为：式中：为非致癌物质(共j种非致癌物质)经皮肤接触途径所致健康危害的个人平均年风险，a-1;I为每次洗澡单位面积对污染物的吸附量，mg／(cmz·次)；Asd为人体表面积，cm；FE为洗澡频率，次／d；EF为暴露频率，d／a；ED为暴露延时，a；W为成人人均体重，；A为平均暴露时间，d；f为肠道吸附比率；k为皮肤吸附参数，cm／h；T为延滞时间，h；TE为洗澡时间，h。实例分析基本概况根据2008年安徽省城镇饮用水源地调查所得的资料(来源于安徽省环境科学研究院)，本文选取了2008年池州市某一水源地A和淮南市某一水源地B的部分水质监测资料(以1年内多次采样的平均值作为该年的平均值)来研究和评价该市水源地的健康风险。水源地A和B均为河流型饮用水水源地。依据国际癌症研究署(IARC)的致癌性分类标准，对监测项目进行分类：镉、砷和六价铬属于化学致癌物；汞、铅、铜和锌属于非致癌物。参数选取本文中的大部分参数来源于美国环保署出版的资料。本次评价中的化学致癌物的致癌斜率CSF(mg·d·kg-)和非致癌物的参考剂量RfD(mg·d-1．kg)见表1。饮用水源地水环境健康风险评价的评价对象为特定人群，考虑到水源地所在区域的人群状况，成人每日平均饮水量(ϴ)、成人人均体重(w)以及人均寿命(L)三个参数则结合当地情况适宜改动为：ϴ=2L／d，W=60kg，L=75a。参考杨仝锁等文献，非致癌物取35a，致癌物取77.10a；AT对于非致癌物取35a，即12775d，对于致癌物取77.10a，即28142d；f取1；k取0.001cm／h；T均取1h；TE取0.14h。可接受风险水平美国环保署(EPA)对致癌物质可接受的风险水平数量级在10-6-10-4范围，小于10-6表示风险不明显，10-6-10-4表示有风险，大于10-4表示有较显著的风险。国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平为5.0×10-5a-1(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能超过500人)；瑞典环境保护局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平为1.0X10-6a-1。目前我国还没有这方面的规定。评价结果与分析根据健康风险评价模型，代入监测数据和参数，计算得出A、B两水源地2008年水质中七种污染物经饮水、皮肤接触途径所致的健康风险，见表2-6。①化学致癌物风险评估对于水源地A，化学致癌物所致个人年健康风险排序为六价铬镉砷；对于水源地B，化学致癌物所致个人年健康风险排序为六价铬砷镉。水源地B中六价铬的风险值超过5.0×10-5a-1(国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平)。水源地A中的六价铬、镉和水源地B中的六价铬、镉、砷的风险值均超过瑞典环境保护局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平1.0X10-6a-1。②非致癌物风险评估A、B两水源地非致癌污染物所致个人年健康风险值排序均为：锌铅铜汞。所有非致癌污染物的风险值都低于5.0X10-5a-1，但是锌的风险值超过了1.0×10-6a-1。③总风险评估七种重金属经饮水途径所致的个人年健康风险总值远远大于经皮肤接触途径所致的个人年风险总值，相差3个数量级。经两种途径，化学致癌物所致的个人年健康风险总值大于非致癌物所致的个人年健康风险总值，相差一个数量级。除镉以外，水源地B的各项风险值均大于水源地A的风险值。结论本文综合考虑饮用水源中污染物通过饮水途径及皮肤接触途径所带来的健康风险，选取两个位于不同城市的饮用水源地进行健康风险评价得出以下结论。(1)水环境中污染物经两种途径所致健康风险的比较结论：饮水途径远远大于皮肤接触途径。污染物通过皮肤接触途径对人体健康所造成的危害要远小于通过饮水途径所造成的危害。(2)化学致癌物和非致癌污染物所致的健康风险比较结论：化学致癌物健康风险大于非致癌物。在本次研究中，六价铬的风险最大，其次为镉；六价铬、镉以及非致癌物中的锌的健康风险值均超过瑞典环境保护局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平。因此，需要重视A、B两个水源地中六价铬、镉和锌的污染控制。(3)A、B两水源地健康风险比较结论：除镉以外，水源地B的各项风险值均大于水源地A的风险值。两水源地的健康风险总值均超过ICRP推荐的最大可接受风险水平5.0X10-5a-1。