廖蔚宇,杨绍平,纪丁愈,任春坪
(1.四川省环境保护科学研究院,成都 610041;2.四川水利职业技术学院,成都 611231)
南充市饮用水源地水环境健康与安全风险评价
廖蔚宇1,杨绍平2,纪丁愈2,任春坪1
(1.四川省环境保护科学研究院,成都610041;2.四川水利职业技术学院,成都611231)
城市饮用水源健康与安全是影响国计民生的重要因素之一,需要引起高度关注。饮用水环境健康与安全风险评价是将饮用水环境污染与人体健康定量联系的一种新型评价方法,文章借鉴目前国内外健康风险评价的研究成果,考虑了水环境质量状况,建立了饮用水环境健康与安全风险评价模式并应用于南充市饮用水水源地进行水环境健康与安全风险评价,研究了城市水源地水环境健康与安全风险问题,得出定量的健康风险指标,为该市饮用水水源风险管理和决策提供重要依据,为其他城市饮用水水源地水环境健康与安全风险评价提供参考。
城市饮用水水源地; 水环境质量; 饮用水安全; 健康与安全风险评价
饮用水的健康与安全问题关系到每个国民的健康和生存,一直以来,都是社会各界密切关注的话题。2013年,《人民日报》刊载记者武卫政对环保部长周生贤的采访中提到“开宝马车,喝污染水,显然不是我们期待的工业化、现代化”。开宝马喝污水固然让人尴尬,但是,最让人担心的是“骑自行车喝污染水”[1]。根据《四川省饮用水水源地基础环境调查及评估报告》,四川全省城镇集中式饮用水水源地有共259个(其中河流型水源地165个),有87个水源地环境禀赋评估等级为差、22个水源地污染状况等级为差、24个水源地环境监管状况评估等级为差、39个水源地环境风险评估等级为差。因此,迫切需要开展城市水环境健康瑜与安全风险评价工作,充分了解城市饮用水水源地的水体污染状况、污染物迁移转化途径和对人体健康与生态的危害,制定了我国城市水资源安全发展的战略目标和策略,推动饮用水健康与安全研究的开展。
饮用水环境健康风险评价是将水环境污染与人体健康相联系,定量地描述水环境中污染物对人体健康的危害效应,在已暴露条件下估计危害健康效应发生的概率及在空气、水、食品中某种有毒物质可接受浓度的建议值[2]。本文借鉴了目前国内外水环境健康风险评价的研究成果,针对水环境中对人体有害的两类物质(基因毒物质和躯体毒物质)进行评价,建立了水环境健康风险评价模式,以南充市饮用水水源地为例,定量评价南充市饮用水源地水环境健康风险问题,得出了定量的健康风险指标,为该市饮用水水源风险管理和构建新型的安全饮用水源地保障体系提供科学依据。
南充市位于四川盆地东北部,嘉陵江中游,城镇常住人口90.1万,幅员面积12479km2。南充市现有水源地为嘉陵江清泉寺水源地,属于河流型水源地,是南充市市辖三区(顺庆区、高坪区、嘉陵区)和西充县的主要生活用水来源。为解决城市发展与现有水源地保护矛盾,提高城市供水安全可靠性,根据《南充市城市总体规划》(2010~2020),将现有水源地取水口上移至城市规划建成区以外,并新建江西和江东两个取水口,为南充市城区供水,江西、江东取水口分别位于嘉陵江右岸搬罾镇小河坝村和左岸江陵镇石盘村。在详细了解了南充市嘉陵江水源地水文、水质状况的基础上,依据《饮用水水源保护区划分技术规范》《四川省饮用水保护管理条例》等法规要求,划分了南充市主城区嘉陵江饮用水水源地保护区对城市饮用水进行保护。
水环境健康与安全风险评价对象主要是针对水环境中对人体有害的物质,将有害物质与人体健康相联系,定量地描述水环境中污染物对人体健康的危害效应[3],对人体有害的物质一般可分为两类:基因毒物质和躯体毒物质。前者包括放射性污染物和化学致癌物,后者则指非致癌物。根据污染物对人体产生的危害效应,以及人类几十年来对有害物质即基因毒物质和躯体毒物质的大量研究结果,建立水环境健康与安全风险评价模型[4]。
3.1模型建立
3.1.1水环境基因毒物质风险评价
水环境基因毒害物质包括放射性污染物和化学致癌物两种对人体健康有害的物质,因此分别建立放射性污染物和化学致癌物风险评价计算式,叠加得到水环境基因毒物质风险评价模型。
(1)放射性物质风险评价
放射性物质通过饮用水途径所致的平均个人健康危害风险计算模型[5]为:
(1)
(2)化学致癌物质风险评价
化学致癌物质通过饮用水途径所致的平均个人健康危害风险计算模型为:
(2)
3.1.2非致癌污染物质风险评价
非致癌污染物质通过饮用水途径导致平均个人健康危害的计算模型为:
(3)
3.1.3水环境健康与安全风险评价模型
评价区域水体作为南充市饮用水源,水体中放射性污染物的含量极微,经各监测断面监测并未监测到水体中含有放射性污染物,可以忽略不计。假设各有毒物质对人体健康危害的毒性呈相加关系,而不是协同或拮抗关系,则水环境总的健康风险评价模型可表示为:
(4)
对于不同地区的不同评价对象,可以根据污染物浓度及类型、成人每日平均饮水量、人均体重以及人均寿命等因素变化来调整评价模型中参数取值。
3.2参数选择
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, 通过分析所监测项目, 可知对人体健康有危害作用的有毒物质主要是:化学致癌物质砷、镉、铬, 其强度系数可参考美国环保署的公众健康评估手册,见表1。非致癌物质氨氮、氟化物、汞、挥发酚、铅、氰化物等,参考剂量也可参照美国环保署的资料,见表1。
表1 化学致癌物致癌强度系数和非致癌物参考剂量表
4.1监测数据
南充市在嘉陵江设置3个常规监测断面,分别为沙溪(省控)、小渡口(国控)、李渡镇(省控),西充河设置雷打石(市控)、拉拉渡(省控)2个监测断面,在升钟水库果园场设置1个监测断面。南充市环监站对国控、省控断面开展每月1次的月度监测,对市控断面分枯、平、丰水期进行监测(枯、丰、平水期各1次;3次/年)。省、国、市控断面开展监测项目范围为28项,升钟水库开展5项营养化指标监测。本次采用南充市饮用水水环境健康风险评价采用清泉寺断面2010~2014年监测数据(见表2),位于南充市嘉陵江饮用水水源地上游约500m处。
表2 2010~2014 年清泉寺监测断面水质监测结果
4.2水环境健康与安全风险评价结果
根据水环境健康与安全风险评价模型和评价参数, 可以计算出南充市饮用水水源地2010~2014年通过饮水途径化学致癌物质和非致癌物质造成的平均个人年风险, a- 1,详见表3, 表4。
表3 化学致癌物质饮水途径健康危害的风险
表4 非致癌物质饮水途径健康危害的风险
根据表3,由于国际辐射防护委员会( ICRP) 推荐的最大可接受人年风险水平为5.0× 10- 5,美国环保署推荐的饮用水源中各类污染物所致健康危害个人年风险限值为1.0× 10- 4,2010~ 2014年南充市饮用水中化学致癌物质砷(As)、镉(Cd)和铬( Cr ) 个人年风险水平均低于国际辐射防护委员会( ICRP) 推荐的最大可接受水平和美国环保署推荐的饮用水源中各类污染物所致健康危害个人年风险限值。这表明在南充市饮用水中,化学致癌物质所引起的健康风险不会对暴露人群构成明显的危害,但铬的含量已经接近国际辐射防护委员会( ICRP) 推荐的最大可接受人年风险水平,应引起重视并作为风险决策管理的重点对象。根据表4,由于英国皇家协会、瑞典环境保护局及荷兰建设环境部等推荐的化学污染物对人体健康危害的最大可接受风险水平为10- 6,2010~ 2014年南充市饮用水中非致癌物质氨氮、挥发酚、氰化物、汞、铅、氟化物等的含量均为超过10- 6。这表明在南充市饮用水中,非致癌化学物质所引起的健康风险很小,不会对暴露人群构成明显的危害。
水是生命之源,人可一日无食却不可一日无水,饮用水安全问题更与每个人的健康乃至生存都息息相关,但现在我国很多地方饮用水存在水质不达标和监管不到位现象,饮用水安全无法得到保障,严重威胁着人民群众的健康和社会稳定。饮用水水环境健康风险评价可以将单项指标直接落实到人体健康上去,可以确定污染物的主次和治理的优先权[6],既在技术上加强了对饮用水的安全保障,更可以为环境风险管理提供科学依据和主要决策对象,已被发达国家采用。本文应用水环境健康风险评价模型对南充市饮用水中的化学致癌物质和非致癌物质通过饮水途径造成的健康危害风险进行了评价,表明在南充市饮用水中,化学致癌物质所引起的健康风险不会对暴露人群构成明显的危害,但铬的含量已经接近国际辐射防护委员会( ICRP) 推荐的最大可接受人年风险水平,应引起重视并作为风险决策管理的重点对象。
[1]张可,胡志锋,张勇,等.重庆市城区饮用水源健康风险评价[J].四川环境,2007,26(2):71-74.
[2]黄奕龙,王仰麟,谭启宇,等.城市饮用水源地水环境健康风险评价及风险管理[J].地学前缘,2006,13(3):162-167.
[3]EPA 601/ 5289O2001, Supplement risk assessment Part 1: guidance for public health risk assessment[S].
[4]EPA.601 /528922001, 1989.Supplement riskassessment Part1.Guidance for public health riskassessment [S].
[5]钱家忠, 李如忠, 汪家权,等.城市供水水源地水质健康风险评价[J].水利学报, 2004, 35(8): 90- 93.
[6]耿福明, 薛联青. 饮用水源水质健康危害的风险度评价[J].水利学报, 2006, (10): 42- 45.
Environmental Health and Safety Risk Assessment of the Drinking Water Sources in Nanchong City
LIAO Wei-yu1,YANG Shao-ping2,JI Ding-yu2, REN Chun-ping1
(1.SichuanResearchInstituteofEnvironmentalProtection,Chengdu610041,China; 2.SichuanWaterConservancyVocationalCollege,Chengdu611231,China)
Health and safety of urban drinking water sources is one of the important factors that affect the national economy and the people's livelihood and require a high level of concern. Health and safety risk assessment of drinking water environment is a new evaluation method and quantitatively associated water environmental pollution with human health. Based on current research results of domestic and foreign health risk assessment and the water environment quality, this study had established the assessment mode of health and safety risk on drinking water environment and applied it on the water environmental health and safety risk assessment of the drinking water in Nanchong City. This research also studied the urban water environment health and safety risk and had concluded the indicators of quantitative health risk. This study had provided important basis for the risk management and decision-making of urban drinking water sources in Nanchong City and had provided references for the water environmental health and safety risk assessment of urban drinking water sources in other cities.
Drink water protected zone; water quality; safety of drinking water; health and safety risk assessment
2015-05-27
廖蔚宇(1982-),女,成都人,2014年毕业于电子科技大学公共管理专业,硕士,工程师,主要从事环境规划与管理研究。
X523
A
1001-3644(2015)06-0112-05