长江通州九圩港饮用水水源地重金属健康风险评价

(江苏省南通市通州区水利局，江苏 南通 226300)

长江通州九圩港饮用水水源地重金属健康风险评价

肖燕

(江苏省南通市通州区水利局，江苏南通226300)

根据2015年江苏南通通州区水功能区水质监测数据，采用国际癌症研究机构(IARC)提出的水环境健康风险评价模型，对长江通州九圩港饮用水水源地重金属健康风险进行了评价。结果显示，该水源地2015年重金属健康风险低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平。砷(As) 是该水源地最主要的重金属水环境健康风险，应采取相关措施，进一步削减水体中的砷含量。

饮用水水源；重金属；健康风险；水质监测；通州

水是生命之源，而长江水对沿岸的人民群众来说既是生命源也是经济源。多年来，长江流域一直处于经济高速发展期，污染物排放量大，长江水质受到了一定程度的影响。重金属是水环境中较为常见的污染物，具有高稳定、难降解、可累积等特点[1-2]。含有汞、铅、铁、砷等重金属通过废水排放、水流迁移、附着沉积物的推移释放等途径进入饮用水水源地，对人类健康带来了负面影响。因此，开展饮用水水源地重金属健康风险评估，是贯彻落实《长江经济带饮用水水源地环保执法专项行动(2016～2017年)工作方案》的重要举措，对提升长江流域饮用水水质安全保障水平有积极意义。

1 健康风险评价模型

我国学者从20世纪90年代开始探索健康风险评价，并逐渐应用于核工业、大气污染、水环境等领域。本文采用IARC的健康风险模型(如图1所示)，通过污染物分类对重金属致癌性进行评价[3]。

2 研究区域概况

长江通州九圩港饮用水水源区位于长江下游，全长3.3 km，是国家重点水功能区，也是通州重要的饮用水水源地。根据江苏省水利厅、江苏省环境保护厅印发的《江苏省地表水(环境)功能区划》，长江通州九圩港饮用水水源地起始断面为“通州新捕渔港”，终止断面“南通九圩港船闸”，监水质控制断面为“扬子建材厂”。该研究水质数据由通州区水利局委托江苏省南通市水文局进行监测，并根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)进行水质评价，形成通州区水功能区水质简报。

为了准确反映长江通州九圩港饮用水水源地的重金属污染状况，研究中参照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)[4]，于2015年1月9日、3月9日、5月9日、7月9日、9月9日、11月9日分别在“扬子建材厂”采集3个平行样，经现场酸化处理与冷冻(4℃)保存后，迅速运往南通市水文局实验室测量相关指标。

图1 重金属健康风险评价模型

根据《水和废水监测分析方法》[5]，汞、砷浓度采用AFS-830原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司)测定，汞检出限 0.001 μg/L，砷检出限 0.01 μg/L；铬、铅、铜、锌、镉等浓度采用ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪(江苏天瑞仪器股份有限公司)测定，按 1% 优级纯硝酸空白溶液重复测定12 次的标准偏差 (σ)3倍确定，各金属检出限分别为铬0.008 μg/L、铅 0.002 μg/L、铜 0.003 μg/L、锌 0.1 μg/L、镉 0.002 μg/L。所有指标的平行样监测误差均控制在5%以内，并以3组平行样的均值作为该指标在相应监测时刻的浓度值。长江通州九圩港饮用水水源地2015年度重金属浓度值见表1。

表1 重金属的浓度值 mg/L

根据表1的监测数据，2015年长江通州九圩港饮用水水源地监测的重金属浓度中，铜、锌、镉、铬、锰浓度均未能检出。2015年评价区域砷含量在0.000 09～0.000 78 mg/L之间，7月份含量最低，1月份含量最高，砷在水体中主要以砷酸盐、亚砷酸盐、甲基砷酸盐等形态存在，夏季属于长江下游的丰水期，长江水量较大，加上长江口入海区域受潮汐影响，水体中污染物浓度降低。铅含量均远低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定的1类标准值 0.01mg/L。汞元素仅在1、3月能监测出其浓度。铁浓度变化幅度较小，其中11月份浓度最小。

3 评价结果

2015年长江通州九圩港饮用水水源地监测的重金属浓度中，铜、锌、镉、铬、锰浓度均未能检出，因此选择砷、汞、铅、铁4项指标进行重金属健康风险评价。多项研究表明，砷通过污染物进入天然环境，达到一定浓度会对人类生殖系统、免疫系统、呼吸系统等产生一系列的影响，还可致癌[2]，汞、铅、铁3类重金属无致癌风险，因此，本文将砷列为致癌重金属，汞、铅、铁列为非致癌重金属进行评价。

根据美国环境保护局的研究，砷致癌强度系数分别为15 mg/(kg·d)-1，铅、汞、铁的参考剂量分别为 0.001 4、0.000 3、0.7 mg/(kg·d)[6]。根据重金属健康风险评价模型，计算出的各指标的健康风险如表2所示，重金属健康综合风险评价结果如表3所示。

由表2可知，长江通州九圩港饮用水水源区4类评价重金属中健康风险由大到小依次为砷、铅、铁、汞。其中重金属主要污染物为砷，致癌风险数量级为10-6，即受水区每100万人口中约有3人可能因饮水中的砷含量致癌。非致癌重金属汞、铅、铁的风险数量级均在10-10以下。

表3 重金属健康综合风险评价结果

由表3可知，2015年该饮用水水源地重金属综合风险为3.12×10-6，低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受限制 5.0×10-5。非致癌重金属风险数量级为10-10，重金属综合风险主要由致癌重金属砷决定。

4 结 论

(1) 2015年，长江通州九圩港饮用水水源区重金属综合风险由砷、汞、铅、铁4种元素构成，风险值为3.12×10-6，低于ICRP推荐的最大可接受限制 5.0×10-5。

(2) 长江通州九圩港饮用水水源区4类评价重金属中健康风险由大到小依次为砷、铅、铁、汞。

(3) 砷是该水源地最主要的重金属健康风险，应采取相关措施，进一步削减水体中的砷含量。

[1] Kavcar P，Sofuoglu A，Soguoglu S C． A health risk assessment for exposure to trace metals via drinking water ingestion pathway[J]． International Journal of Hygiene and Environmental Health，2009，212( 2): 216- 227．

[2] Muhammad S，Shah M T，Khan S． Health risk assessment of heavy metals and their source apportionment in drinking water of Kohistan region，northern Pakistan[J]． Microchemical Journal，2011，98( 2): 334- 343．

[3] EPA.Superfund Public Health EvaluationManual[S]Washington DC:USEPA,1986.

[4] HJ/T91-2002 地表水和污水监测技术规范[S].

[5] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2002.

[6] 钱家忠, 李如忠, 汪家权,等. 城市供水水源地水环境健康风险评价[J]. 水利学报, 2004, 35(8):90-93.

2017-08-02

肖燕，女，江苏省南通市通州区水利局，工程师，硕士.

1006-0081(2017)10-0048-03

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(编辑唐湘茜)