深圳市龙岗区饮用水中常规指标的健康风险评价

王 荀，李 斌，刘俩燕，杨 敏，邹宇量*

(1．武汉大学健康学院，湖北 武汉 430071；2．深圳市龙岗区疾病预防控制中心，广东深圳 518172)

生活饮用水水质与居民生活息息相关，饮用水的安全越来越受到关注。由于源水污染、氯化消毒等原因，生活饮用水中可能含有影响人类健康的物质，如水中重金属可对消化系统、血液系统、神经系统的造成严重损害[1-2]，三卤甲烷具有致癌性及生殖毒性[3-4]。水中物质对人体的健康风险需要通过水中各指标浓度及人体暴露水平进行分析，目前许多研究已发现金属、三氯甲烷等单一指标对人体存在健康风险，但较少研究针对多项指标进行综合分析，本研究为了解深圳市龙岗区饮用水水质健康风险，选取生活饮用水卫生标准中15项常规指标，采用美国环境保护署(United States Environmental Protection Agency，US EPA)推荐的健康风险评价模型，对饮用水中常规指标经饮水途径暴露产生的健康风险进行评价。

1 材料与方法

1.1 水样的采集

将深圳市龙岗区所有市政水厂作为监测点，采集水厂出厂水及水厂供水范围内末梢水样品开展监测。采样时间为每年枯水期、丰水期各1次。采样方法按照《GB 5750.2-2006生活饮用水标准检验方法：水样的采集与保存》进行。2017年共10间水厂，全年采集出厂水20份，末梢水20份；2018年共11间水厂，全年采集出厂水22份，末梢水22份。总共采集84份水样。

1.2 水中常规指标浓度的测定及评价方法

由深圳市龙岗区疾病预防控制中心进行检测，检测项目为：铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、硒(Se)、汞(Hg)、氨氮、氟化物、硝酸盐氮、砷(As)、三氯甲烷、四氯化碳、镉(Cd)、铬(六价)(Cr6+)。检测方法参照《GB 5750-2006生活饮用水标准检验方法》进行，评价标准参照《GB 5749-2006生活饮用水卫生标准》。

1.3 健康风险评价方法

1.3.1 健康风险评价模型 应用US EPA推荐的健康风险评价模型，并根据常规指标特性，分为致癌健康风险评价模型和非致癌健康风险评价模型[5]。致癌健康风险评价模型：

其中：RC为致癌毒物质通过饮水途径产生的综合风险度；RCi为致癌物质i通过饮水途径所产生的人均致癌年风险；Di为致癌物质i通过饮水途径的单位体重日均暴露剂量，单位为mg/(kg·d);qi为致癌物i通过饮水途径致癌系数，单位为(kg·d)/mg；79.6为广东省居民平均期望寿命[6]，单位为a。Ci为致癌物质实际浓度，单位为mg/L；2.025为深圳市成人自来水饮水量[7]，单位为L；58.7为广东省城市成人体重中位数[8]，单位为kg。

非致癌健康风险评价模型：

其中：Rn为非致癌毒物质通过饮水途径产生的总风险度；Rni为非致癌物质i通过饮水所产生的个人年平均健康风险度；RfDi为非致癌物i的参考剂量，Di为非致癌物质i在饮水条件下的单位体重日均暴露剂量，单位为mg/(kg·d)，79.6为广东省居民平均期望寿命[6]，单位为a。Ci为致癌物质实际浓度，单位为mg/L；2.025为深圳市成人自来水饮水量[7]，单位为L；58.7为广东省城市成人体重中位数[8]，单位为kg。

水质健康风险评价总体模型：

水体对人体总健康危害的风险表示为R总，水环境对人体健康危害风险评价的总体模型可表示为R总=RC+Rn。

1.3.2 评价模型污染因子和参数的确定 根据国际癌症研究机构(IARC，International Agency for Research on Cancer)和世界卫生组织编制的分类系统，As、三氯甲烷、四氯化碳、Cd、Cr6+属于致癌物，以致癌健康风险评价模型进行评价，Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Se、Hg、氨氮、氟化物、硝酸盐氮属于非致癌物，以非致癌健康风险评价模型进行评价。致癌系数qi与RfDi数值来源于美国环保局(USEPA)数据库，见表1。

表1 常规指标经饮水途径进入人体的剂量-反应参数

2 结果

2.1 水质监测结果

由于饮用水中各常规指标浓度均不服从正态分布，因此使用中位数表示其集中趋势，以最小值与最大值描述其范围。按照《GB 5749-2006生活饮用水卫生标准》所检指标均合格，各常规指标浓度见表2、3。其中Cd、Cr6+、四氯化碳、汞等检测结果为小于检出限，以其相应检出限一半的数值表示。末梢水Fe、Cu、Zn浓度明显高于出厂水，其余项目浓度与出厂水无差异。

2.2 各常规指标健康风险评价

根据风险评估模型，计算42份末梢水枯水期、丰水期中5种致癌物质的致癌风险及10种非致癌物质健康风险。致癌物按健康风险大小排列为Cr6+＞As＞Cd＞三氯甲烷＞四氯化碳；非致癌物质按健康风险大小排列为氟化物＞硝酸盐氮＞Hg＞Cu＞Pb＞Se＞Zn＞氨氮＞Mn＞Fe。见表4、5。

表2 2017—2018年深圳市龙岗区生活饮用水水质检测结果(致癌物)

表3 2017—2018年深圳市龙岗区生活饮用水水质检测结果(非致癌物)

表4 致癌物经饮水途径健康危害的个人年风险(RCi)

表5 非致癌物质经饮水途径健康危害的个人年风险(Rni)

2.3 水质总健康风险评价

枯水期R总为4.043×10-5，丰水期的R总为4.187×10-5，丰水期与枯水期的RC、Rn、R总相近。水质总R总为4.113×10-5，(范围3.906×10-5～9.457×10-5)见表6。表7[9]列出部分机构推荐的对社会公众最大可接受风险，可见深圳市龙岗区水质健康风险值大于瑞典、英国、荷兰推荐的最大可接受风险水平，接近国际辐射防护委员会(InternationalCommissiononRadiological Protection，ICRP)推荐的最大可接受水平，小于US EPA推荐的最大可接受水平。

3 讨论

深圳市龙岗区饮用水中15种常规指标经饮水途径引起的健康总风险R总为4.113×10-5，范围为3.906×10-5～9.457×10-5，大于瑞典、英国、荷兰等国家推荐的最大可接受风险(1×10-6)，接近ICRP推荐的最大可接受风险(5×10-5)，小于USEPA推荐的最大可接受水平(1×10-4)，我国目前尚未针对该方面发布相关规定。

表6 出厂水与末梢水中常规指标经饮水途径健康风险

表7 部分机构推荐的最大可接受风险水平和忽略风险水平

国内各地水质情况有所不同，高继军等[10]发现北京市通过饮用水途径引起的非致癌健康风险中Hg的风险最大；郑浩等[9]研究表明江苏省饮用水对健康风险影响最大的为Cr6+；本研究结果为深圳市龙岗区饮用水中15种常规指标健康风险排序为Cr6+＞As＞Cd＞三氯甲烷＞四氯化碳＞氟化物＞硝酸盐氮＞Hg＞Cu＞Pb＞Se＞Zn＞氨氮＞Mn＞Fe，其中风险最高的为Cr6+，与周国宏等[11]对深圳市饮用水源水中重金属健康风险评价结果相近。本研究结果表明饮用水中致癌物质所致的健康风险(RC)远大于非致癌物质所致的健康风险(Rn)，RC占总风险R总的99.9%，与陈艳等[12]得研究结果一致。本研究中末梢水的Fe、Cu、Zn浓度明显高于出厂水，可能与管道析出有关。部分指标范围较大，如As浓度范围为0.000 5～0.009 mg/kg，可能与末梢水受到污染有关。深圳市龙岗区饮用水中常规指标经饮水途径对人体可能造成的健康风险应当警惕，环保、水务等部门应当针对当地水质中高风险常规指标进行源头治理，并从水厂处理工艺等方面优化革新，积极控制常规指标对人体带来的健康风险。

本研究采用US EPA推荐的水环境健康风险评价模型对深圳市龙岗区饮用水中15种常规指标对人体的健康风险进行评价，为提高当地水质提供科学依据。需要指出的是，本研究仅针对常规指标经饮水途径对人体的健康风险，没有考虑其他暴露途径，如洗澡皮肤接触、饮食摄入等，饮用水中常规指标总的暴露风险将大于本研究的风险值。另外，本研究仅对常规指标中15种常规指标进行健康风险评价，饮用水中还存在农药残留、消毒副产物等对健康有明确影响的致癌与非致癌物，其对人体健康风险有待进一步评估。

本研究中所检15种常规指标按照《GB 5749-2006生活饮用水卫生标准》评价均合格，但R总接近ICRP推荐的最大可接受风险，通过饮水摄入的常规指标对人体可能造成的总健康风险仍不容忽视。目前我国饮用水标准尚未分级，美国环保局在《国家饮用水水质标准》中将饮用水水质分为一级和二级规则，一级为强制标准，二级为非强制标准，二级规则由各州有选择地采纳为当地强制性标准[13]。考虑到我国幅员辽阔，各地水质条件差异大，建议饮用水卫生标准可采用分级模式，由各省市根据当地水质情况选择使用。