大连市水环境健康风险评价

魏金波，郑怀军，刘 欣

(辽宁师范大学城市与环境学院，辽宁大连116029)

大连市水环境健康风险评价

魏金波，郑怀军，刘 欣

(辽宁师范大学城市与环境学院，辽宁大连116029)

利用美国环保署提出的水质健康风险评价模型，对大连市近5a的生活饮用水环境进行评价，探究水体中所含物质对人体健康的潜在影响。以国际辐射委员会推荐的最大可接受限值为参考进行分析，结果表明，区域内的水中化学致癌物主要是Cr+6，致癌风险超过了国际辐射委员会推荐的最大可接受值5.0×10－5/a;非致癌物中只有氟化物风险超标;致癌物的风险大于非致癌物的风险。根据评价结果可知在水质治理过程中，应优先治理致癌物Cr+6。

水环境;健康风险;评价;大连市

健康风险评价是20世纪80年代以后发展起来的狭义环境风险评价的内容，其主要特点是把环境污染与人体健康联系起来，定量描述环境污染对人体健康产生的危害风险。其中，以美国国家科学院(NAS)和美国环保局(USEPA)的研究成果最为丰富。我国的风险评价起步于20世纪90年代，大都主要以介绍和应用国外的研究成果为主［1］。本文采用美国环保局(EPA)推荐的评价模型，并借鉴于已有学者的研究，对大连市近5a来的水环境进行了健康风险评价，探究大连市水环境质量与公众健康的关系，从而为水环境风险管理和水质的改善提出建议和依据。

1健康风险评价模型

根据世界卫生组织(WHO)和国际癌症研究机构(IARC)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，属于1组和2A组的化学物质为化学致癌物，其它的为非致癌物质。再根据各种物质(即基因毒物质和躯体毒物质)对人体产生的危害效应，以及人类对有害物质的大量研究结果，可建立起不同类型的有毒物质经饮水途径对人体健康风险评价模型［2］。本文采用的是美国环保局推荐的健康风险评价模型。由于放射性污染物在一般水体中污染程度很轻，一般检测不出来，因此，在本研究中不予考虑。

(1)化学致癌物对健康危害的风险模型公式如下［3，7］:

式中，Rc为化学致癌物(共k种化学致癌物)

ig经食入途径的平均个人致癌年风险(/a);Dig为化学致癌物i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强度系数(kg·d/mg);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为:

式中，2.2为成人平均每日饮水量(L);Ci为化学致癌物或躯体毒物质的浓度(mg/L);70为人均体重(kg)。

(2)非致癌物对健康危害的风险模型公式如下［3，7］:

式中，Rnig为非致癌物i经食入途径的平均个人致癌年风险(/a)，RfDig为非致癌物经食入途径的参考剂量(mg/kg·d)。

各有毒物质对人体健康危害产生的累积效应呈相加关系、协同关系或拮抗关系。本文假设各有毒有害物质对人体健康的毒性作用呈相加关系，而不是协同或者拮抗关系，则水环境总的健康风险危害为:

2健康风险评价参数选择

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，归纳为化学致癌物的致癌强度系数和非致癌物的参考剂量见表1［4，6］和表2［5，6］。

表1化学致癌物饮水途径致癌系数(mg/kg·d)

表2非致癌物饮水途径参考剂量(mg/kg·d)

3健康风险评价结果

2007～2011年大连市重点饮用水水源地水质监测分析的结果是对区域内多个采样点取平均值而得，检测项目及结果见表3。

表32007～2009年大连市重点饮用水水源地水质监测表

根据上述的健康风险评价模型和评价参数，可以计算出大连市2007～2011年的各年水环境中所含的化学致癌物质和非致癌物质，通过饮水途径造成的平均个人年风险。计算结果见表4～表6。

表4非致癌物质经饮水途径的健康危害的风险(个人年风险/a)

表5致癌物经饮水途径的健康危害的风险(个人年风险/a)

表6各有毒污染物所致健康危害的总风险(个人年风险/a)

对于非致癌物，国际防辐射委员会(ICRP)推荐的经饮水途径所致的健康危害个人年风险最大可接受水平是1.0×10－9，由表4可以看出，大连市近5a的水环境中，饮水途径所致的个人年风险最高的是氟化物，检测的5a内均超过了ICRP推荐的可接受风险水平1倍多，最高值出现在2007年，为2.79698×10－9;其次是汞，最高值出现在2008年，为1.85038×10－9，但近5a内，仅2008年超过了ICRP推荐的可接受风险水平。其他的非致癌物风险度均低于ICRP推荐的可接受值。依据表4和表6将非致癌物的风险度进行由高到低的排序，则为氟化物＞铅＞铜＞氨氮＞氰化物＞挥发酚，总的非致癌物的风险度由高到低的年份是2008＞2007＞2009＞2011＞2010。

根据国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的化学致癌物经饮水途径的最大可接受风险水平是5.0×10－5/a，由表5可知，本次评价的结果中化学致癌物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险以Cr+6为最大，最大值为2008年的2.09125×10－4，超过了ICRP推荐值的4倍多;其次是在2010年和2011年，评价结果分别是8.36138×10－5和8.25970×10－5，均超出了ICRP推荐值的1.5倍以上。而其它两种致癌物Cd和As的个人年风险均低于ICRP推荐的最大可接受风险水平。近5a内大连市的水环境中的化学致癌物所致的风险度由大到小排列顺序为Cr+6＞As＞Cd。由此可知六价铬是水环境治理中的重点。

大连市近5a内，总风险最大的年份是2008年，这一年致癌物和非致癌物的总风险度均高于其他年份且高于ICRP推荐的可接受风险水平值，其主要原因是六价铬的健康风险较大。依据计算结果将近5a的水环境的总的健康风险由高到低排序为2008＞2010＞2011＞2007＞2009。

本文的水环境健康风险评价把研究区域的水环境质量与区内公众的健康联系起来，把水环境质量的评价落实到了具体的人体健康层面上。同时根据计算结果，得出了各种致癌物和非致癌物对公众健康的影响程度，为水环境质量的治理和保护提供了科学依据。由于只考虑了化学致癌物和非致癌物经饮水途径对公众的健康影响，而没有考虑放射性辐射物的风险和公众的其它暴露途径，如皮肤接触、蒸汽形式的呼吸途径等，所以评价结果可能比实际的风险值小。

4结论

大连市水环境中经饮水途径危害人体健康的主要风险来源是基因毒物质，健康风险的数量级为10－5～10－4，由躯体毒物质产生的健康风险数量级为10－9～10－8，因此，在水环境治理过程中应优先控制基因毒物质。在基因毒物质中(化学致癌物)Cr+6超过了ICRP推荐的最大可接受值，也是主要的基因毒物质风险的主要来源，所以Cr+6应优先控制。在躯体毒物质(非致癌物)中，氟化物超过了ICRP推荐的最大可接受值，风险值较其它躯体毒物质大，也应优先控制。

［1］孙树青，胡国华，王勇泽，等．湘江干流水环境健康风险评价［J］．安全与环境学报，2006，06(2):12－15．

［2］李俊杰，李靖洁．张家口市洋河、桑干河流域水环境健康风险评价 ［J］．中国环境监测，2008，24(5):92－95．

［3］曾光明，卓利，钟政林，等．水环境健康风险评价模型［J］．水科学进展，1998，9(3):212－216．

［4］The US EPA．Available information on assessment exposure from pesticides in food［R］．U．S．Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs，2000．

［5］EPA/540/1－89/002，EPA．Risk Assessment Guidance for Superfund Volume 1 Human Health Evaluation Manual［Z］．1989．

［6］邹滨，曾永年，Benjamin F．Zhan，等．城市水环境健康风险评价［J］．地理与地理信息科学，2009，25(2):94－98．

［7］EPA．Superfund Public Health Evaluation Manual EPAI［Z］．540/1－86－060，1986．

The Health Risk Assessment of the Water Environment in Dalian Municipality

WEI Jin－bo，ZHENG Huai－jun，LIU Xin
(School of Urban and Environmental Science，Liaoning Normal University，Dalian Liaoning 116029 China)

The model of health risk assessment proposed by United States Environmental Protection Agency is applied to assess the domestic drinking water environment in Dalian for the past five years．The potential health risk of the pollutant in the water is discussed．The maximum allowed level(5.0×10－5a－1)that is recommended by ICRP is referred to．The results show that the Cr+6 is the main chemical carcinogen，and the health risk is above the maximum allowed level recommended by ICRP．In non－carcinogens，only the risk of the fluoride goes beyond the standards．The health risk of carcinogens is significantly higher than that of non－carcinogen．Thus，more attention should be paid to Cr+6 in the water treatment．

water environment;health risk;assessment;Dalian Municipality

X82

A

1673－9655(2012)05－0071－03

2012－03－11

国家教育部留学归国人员基金资助项目和辽宁省高校创新团队支持计划项目(2006R32)。

魏金波，女，硕士研究生，专业方向:自然地理学。