·論著·南京化學工業(yè)園區(qū)飲用水重要污染物健康風險評價HealthriskassessmentofsignificantcontaminantsindrinkingwaterinNanjingChemicalIndustrialPark李超1,2,王欽2,范遠媛2,倪長云2,李磊1LIChao,WANGQin,FANYuan-yuan,NIChang-yun,LILei1.南京醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院,江蘇省南京市210029;2.南京市六合區(qū)疾病預(yù)防控制分中心摘要:目的評價南京化學工業(yè)園區(qū)生活飲用水中重要污染物對人體健康產(chǎn)生的潛在危害。方法于2013年每個月均對南京化學工業(yè)園區(qū)5個水廠出廠水中的Cr6+、As、Cd、F－、NO－3、Pb、Hg、Se、Fe、Zn、CN－、Cu、NH3、Mn和揮發(fā)性酚15種重要污染物進行檢測。應(yīng)用美國國家環(huán)境保護局(USEPA推薦的方案建立水環(huán)境污染健康風險評價模型對飲用水中污染物通過飲水途徑所引起的健康風險進行評價。結(jié)果園區(qū)飲用水基因毒物質(zhì)個人健康年風險按大小順序依次為Cr6+＞As＞Cd,合計個人健康年風險介于3.56?10－5/a4.44?10－5/a之間,其中Cr6+與As合計占該類年總風險的98%以上;園區(qū)飲用水軀體毒物質(zhì)個人健康年風險按大小順序依次為F－＞NO－3＞Pb＞Cu＞Hg＞Se＞Fe＞Zn＞CN－＞NH3＞揮發(fā)性酚＞Mn,合計個人健康年風險介于2.22?10－9/a2.64?10－9/a之間;園區(qū)飲用水合計各類毒物個人健康年總風險介于3.56?10－5/a4.44?10－5/a之間。結(jié)論南京化學工業(yè)園區(qū)生活飲用水中重要污染物對人體健康產(chǎn)生的潛在危害的個人年總風險高于部分機構(gòu)推薦的最大可接受風險水平(1.0?10－6/a,略低于國際輻射防護委員會(ICＲP推薦的最大可接受值為5.0?10－5/a,主要健康風險來自于Cr6+和As,應(yīng)加以優(yōu)先檢測與控制。關(guān)鍵詞:健康風險評價;飲用水;毒物質(zhì)中國圖書資料分類號:Ｒ123文獻標識碼:A文章編號:1004－1257(201421－3118－04HealthriskassessmentofsignificantcontaminantsindrinkingwaterinNanjingChemicalIndustrialParkLIChao*,WANGQin,FANYuan-yuan,NIChang-yun,LILei*CollegeofPublicHealth,NanjingMedicalUniversity,NanjingJiangsu,210029ChinaAbstract:[Objective]ToevaluatethepotentialhealthhazardsonhumancausedbysignificantcontaminantsindrinkingwaterinNanjingChemicalIndustrialPark．[Methods]Theconcentrationsof15significantcontaminantsofCr6+、As、Cd、F－、NO－3、Pb、Hg、Se、Fe、Zn、CN－、Cu、NH3、Mnandvolatilephenolindrinkingwaterfrom5waterplantsinNanjingChemicalIndustrialParkweredetectedateverymonthin2013．ThewaterenvironmentalpollutionhealthriskassessmentmodelwasestablishedbasedontheschemerecommendedbyUSEPAtoevaluatethehealthriskcausedbycontaminantsindrinkingwater．[Ｒesults]Thepersonal-yearhealthriskcausedbygenetictoxicsubstancesindrinkingwaterrankedfromhightolowwasCr6+＞As＞Cd,thetotalpersonal-yearhealthriskwasintherangeof3．56?10－5/a－4．44?10－5/a．TheriskcausedbyCr6+andAsaccountedformorethan98%．Thepersonal-yearhealthriskcausedbybodytoxicsubstancesindrinkingwaterrankedfromhightolowwasF－＞NO－3＞Pb＞Cu＞Hg＞Se＞Fe＞Zn＞CN－＞NH3＞volatilephenol＞Mn,thetotalpersonal-yearhealthriskwasintherangeof2．22?10－9/a－2．64?10－9/a．Thetotalpersonal-yearhealthriskcausedbyallkindsoftoxicsubstanceindrinkingwaterwasintherangeof3．56?10－5/a－4．44?10－5/a．[Conclusion]Thetotalpersonal-yearhealthriskcausedbysignificantcontaminantsindrinkingwaterinNanjingChemicalIndustrialParkishigherthanthemaximumacceptablevalue(1．0?10－6/arecommendedbyotheragencies,andlowerthanthemaximumacceptablevalue(5．0?10－5/arecommendedbyICＲP．ThemainhealthriskscomefromCr6+andAs,whichshouldbedetectedandcontrolledfirst．Keywords:Healthriskassessment;Drinkingwater;Toxicsubstances作者簡介:李超,男,理化檢驗技師,主要從事衛(wèi)生檢驗工作。通訊作者:李磊,Email:Lilei@njmu．edu．cn生活飲用水是指供人生活的飲水和生活用水[1]。生活飲用水衛(wèi)生安全關(guān)系到每一個人的健康和生活質(zhì)量,水污染不僅可以導(dǎo)致介水傳染病的發(fā)生,而且還可引起多種急、慢性中毒甚至腫瘤的發(fā)生[2]。WHO報道,人類80%的疾病與飲水有關(guān)[3]。健康風險評價是以風險度作為評價指標,把環(huán)境污染與人體健康聯(lián)系起來,定量描述污染對人體產(chǎn)生的健康危害的風險[4]。水環(huán)境健康風險評價主要是針對水環(huán)境中對人體有害的物質(zhì),飲用水中的有毒污染物主要有重金屬污染物、非金屬無機污染物、有機污染物和放射性污染物等。南京化學工業(yè)園區(qū),位于南京市北部,長江北岸。園區(qū)內(nèi)的數(shù)家大中型化工、冶金和電力等企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水(包括處理后的直接排入長江大廠段,會影響園區(qū)飲用水水質(zhì)。故對南京化學工業(yè)園區(qū)飲用水水質(zhì)健康風險評價是十分迫切和必要的。本研究擬對2013年南京化學工業(yè)園區(qū)5個水廠出廠水水質(zhì)的檢測結(jié)果,應(yīng)用美國國家環(huán)境保護局(USEPA推薦健康風險評價模型對飲用水中污染物通過飲水途徑所引起的健康風險進行評價。1材料與方法1.1監(jiān)測點的選擇2013年1月到12月,選擇園區(qū)集中式供水的5個水廠為監(jiān)測點。1.2監(jiān)測指標監(jiān)測出廠水水樣中的(Cr6+、As、Cd、F、NO－3、Pb、Hg、Se、Fe、Zn、CN－、Cu、NH3、Mn和揮發(fā)性酚。1.3水樣采集及檢測按照GB/T5750－2006《生活飲用水標準檢驗方法》進行水樣的采集和檢測。1.4水環(huán)境健康風險評價Ｒc=∑Ｒci;Ｒci=[1－exp(－Diqi]/80.26(1Ｒn=∑Ｒni;Ｒni=(Di?10－6/(ＲfDi?80.26(2公式(1為基因毒物質(zhì)所致健康危害的風險模型,其中Ｒci為基因毒物質(zhì)i經(jīng)食入途徑產(chǎn)生的平均個人致癌年風險(a－1,Di為基因毒物質(zhì)i經(jīng)食入途徑的單位質(zhì)量日均暴露劑量[mg/(kg·d],qi為基因毒物質(zhì)i經(jīng)食入途徑致癌強度系數(shù)[mg/(kg·d],80.26為南京市居民2012年平均期望壽命(a。公式(2為軀體毒物質(zhì)所致健康危害的風險模型,其中Ｒni為軀體毒物質(zhì)i經(jīng)食入途徑所致健康危險的個人平均年風險(a－1,ＲfDi為軀體毒物質(zhì)通過食入途徑暴露的日均暴露劑量[mg/(kg·d],Di為非致癌物i經(jīng)食入途徑的調(diào)整劑量[mg/(kg·d],80.26為南京市居民2012年平均期望壽命(a。飲水途徑的單位體質(zhì)日均暴露劑量(Di可按下式計算:Di=2.2?Ci/70,式中Ci為飲用水中各污染物的實測濃度,2.2為成人每日平均飲水量(L。各有毒物質(zhì)對人體健康危害產(chǎn)生的累積效應(yīng)可能存在相加關(guān)系、協(xié)同關(guān)系或拮抗關(guān)系[5]。目前,對于飲用水中各有毒物質(zhì)所引起的整體健康風險,主要考慮對人體健康危害的毒性作用為相加關(guān)系[6]。因此飲用水總的健康危害風險可表達為:Ｒ總=Ｒc+Ｒn。對于基因毒物質(zhì)的強度系數(shù)、軀體毒物質(zhì)所致健康風險的參考劑量,根據(jù)美國EPA公布的多種有毒物質(zhì)有關(guān)暴露途徑的參考劑量值進行確定[7]。見表1。表1基因毒物質(zhì)的強度系數(shù)與軀體毒物質(zhì)的參考劑量(飲水途徑化學物類別毒物名稱強度系數(shù)(參考劑量[mg/(kg/d]基因毒物質(zhì)鎘(Cd6.1砷(As15.0鉻(Cr6+41.0軀體毒物質(zhì)汞(Hg3.0?10－4鉛(Pb1.4?10－3氰化物(CN3.7?10－2氨氮(NH39.7?10－1揮發(fā)性酚1.0?10－1銅(Cu5.0?10－3氟化物(F－6.0?10－2硝酸鹽(NO－31.6鐵(Fe3.0?10－1錳(Mn1.4?10－1硒(Se5.0?10－3鋅(Zn3.0?10－12結(jié)果2.1水中毒物的含量園區(qū)5個水廠出廠水中Cd、Cr6+、As、F、NO－3、Pb、Hg、Se、Fe、Zn、CN、Cu、NH3－N、Mn和揮發(fā)性酚15種污染物平均含量(中位數(shù)見表2。其檢測結(jié)果均符合GB5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》。表2南京化學工業(yè)園區(qū)5個水廠出廠水水質(zhì)污染物的檢測情況水廠Cd(μg/L范圍MAs(μg/L范圍MCr6+(μg/L范圍MHg(μg/L范圍MPb(μg/L范圍M水廠CN－(mg/L范圍MNH3(mg/L范圍M揮發(fā)性酚(mg/L范圍MNO－3(mg/L范圍MF－(mg/L范圍M水廠Cu(μg/L范圍MFe(mg/L范圍MMn(mg/L范圍MSe(μg/L范圍MZn(mg/L范圍M2.2基因毒物質(zhì)健康年風險值評價基因毒物質(zhì)Cd、As和Cr6+通過飲水途徑的總健康風險介于3.56?10－5/a4.44?10－5/a之間,均值為3.74?10－5/a。Cd通過飲水途徑所引起健康危害的個人年風險為5.97?10－7/a;As介于2.94?10－6/a11.74?10－6/a的范圍內(nèi),Cr6+為3.21?10－5a?；蚨疚镔|(zhì)中化學致癌物Cr6+和As所產(chǎn)生的健康風險超過個人健康年總風險的98%。基因毒物質(zhì)Cd、As和Cr6+通過飲水途徑的總健康風險從大到小依次為Cr6+＞As＞Cd。見表3。3＞揮發(fā)性酚＞Mn。各種軀體毒物質(zhì)個人健康年風險均小于10－8/a,介于10－12/a10－9/a之間。表3基因毒物質(zhì)飲水途徑健康危害的年風險值水廠Cd(?10－7/aAs(?10－6/aCr6+(?10－5/a合計(?10－5/a15.972.943.213.5635.972.943.213.5645.972.943.213.5655.972.943.213.56均值5.974.703.213.74表4軀體毒物質(zhì)飲水途徑健康危害的年風險值水廠Hg(10－11/aPb(10－10/aCN－(10－11/aNH3(10－12/a揮發(fā)性酚(10－12/aCu(10－11/aF－(10－9/aNO－3(10－10/aFe(10－11/aMn(10－12/aSe(10－11/aZn(10－11/a合計(10－9/a22.803.922.742.4726.531.401.064.036.531.401.064.056.531.401.02.4毒物總風險由飲用水總的健康危害風險Ｒ總可表達為:Ｒ總=Ｒc+Ｒn,園區(qū)飲用水基因毒物質(zhì)個人健康年總風險介于3.56?10－5/a4.44?10－5/a之間,軀體毒物質(zhì)個人健康年總風險介于2.22?10－9/a2.64?10－9/a之間,基因毒物質(zhì)對人體健康危害的個人年風險遠遠超過軀體毒物質(zhì)的年風險,其風險水平平均相差4個數(shù)量級,可以忽略軀體毒物質(zhì)對健康總風險的影響,合計各類毒物個人健康年總風險也介于3.56?10－5/a4.44?10－5/a之間。3討論本研究結(jié)果表明,南京化學工業(yè)園區(qū)各類毒物個人健康年總風險介于3.56?10－5/a4.44?10－5/a之間,略低于國際輻射防護委員會(ICＲP推薦的最大可接受值(5.0?10－5/a,遠遠超過瑞典環(huán)保局荷蘭建設(shè)和環(huán)境部推薦的最大可接受水平(1.0?10－6/a;致癌物健康風險以Cr6+最大,非致癌物風險以F－最大,致癌物健康風險值遠遠大于非致癌物,與丁克穎等[8]對上海閔行區(qū)城市供水水質(zhì)健康風險進行評價的文獻報道的結(jié)果一致。基因毒物質(zhì)中化學致癌物Cr6+和As所產(chǎn)生的健康風險超過個人健康年總風險的98%,表明Cr6+和As是主要的健康風險因子,決策部門應(yīng)優(yōu)先考慮控制這兩種化學致癌物的排放,水制造企業(yè)應(yīng)積極采取相應(yīng)的技術(shù)手段去除或減少這兩種污染物,來降低飲用水的健康風險度。本研究沿用了美國環(huán)保局飲用水中污染物對人體健康暴露風險評價方法,暴露途徑僅考慮了平均飲水攝入,沒有考慮其它暴露途徑,如通過皮膚接觸和以蒸氣形式吸入;并且放射性物質(zhì)和酚以外的其它有機污染物未在統(tǒng)計之內(nèi);也未考慮出廠水通過管網(wǎng)、供水距離及水箱的二次污染對水質(zhì)的影響,因此,文中結(jié)論比實際環(huán)境污染危害的風險要小得多,即人體實際的暴露劑量可能會更高,對此研究尚待深入。參考文獻[1]GB5749－2006．生活飲用水衛(wèi)生標準[S]．[2]李元鋒,杜慧蘭,陳俊,等。成都市飲用水水質(zhì)監(jiān)測狀況及健康風險初評[J]．現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學,2011,38(15:309－314.[3]鄂學禮,凌波.飲水污染對健康的影響[J].中國衛(wèi)生工程學,2006,5(1:3－5.[4]李珊珊,田考聰.飲用水源水中重金屬的健康風險評價[J].重慶醫(yī)科大學學報,2008,33(4:450－456.[5]周國宏,彭朝瓊,余淑苑,等．深圳市飲用水源水中重金屬污染物健康風險評價[J]．環(huán)境與健康雜志,2011,28(1:17－21．[6]鄭浩,于洋,丁震,等．江蘇省飲用水重金屬污染物健康風險評價[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學,2012,23(4:5－7.[7]USEPA.Exposurefactorshandbook:2009update[S]．EPA/600/Ｒ－09/052A,WashingtonDC,2009．[8]丁克穎,應(yīng)圣潔,張佳維,等．上海閔行區(qū)城市供水水質(zhì)健康風險評價[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學,2010,27(6:349－352.收稿日期:2014－04－29修回日期:2014－07－04責任編輯:高玉芝(上接第3117頁性衛(wèi)生監(jiān)督,尤其是嬰幼兒泳池的監(jiān)督管理;(2加強對游泳場所